Охлаждение масла: Все о радиаторах охлаждения масла

Охладитель масла двигателя: назначение, особенности, установка

Охладитель моторного масла (масляный радиатор, маслокулер) является решением, которое позволяет эффективно охлаждать рабочую жидкость системы смазки ДВС.  При этом данное устройство можно встретить далеко не на всех автомобилях, тем более штатно.

Конструкторы при разработке того или иного силового агрегата изначально  просчитывают возможный нагрев масла. Получается, если машина эксплуатируется в обычных условиях, а сам мотор не форсированный, тогда температура масла в двигателе обычно находится в допустимых пределах.

Однако ситуация меняется тогда, когда, например, двигатель тюнингованный (замена распредвала на спортивный и т.п.), на атмосферный мотор была установлена турбина, агрегат часто или постоянно раскручивается до предела, сдвинулись обороты отсечки и т.д.

В этом случае температура смазки существенно повышается и многие водители устанавливают  комплект маслокулера для того, чтобы реализовать лучшее охлаждение масла в двигателе. Давайте рассмотрим принцип работы этого устройства  и его конструкцию более подробно.

Содержание статьи

• Масляный охладитель двигателя: для чего нужен
• Комплект маслокулера для мотора: как выбрать и установить
•  Подведем итоги

Масляный охладитель двигателя: для чего нужен

Прежде всего, значительное увеличение нагрузок на мотор означает то, что в ряде случаев возникает и необходимость дополнительно охлаждать масло в двигателе. Масло часто перегревается именно тогда, когда двигатель раскручивается до максимальных оборотов и достаточно долго работает в таком режиме.

Также к перегреву масла может приводить и агрессивный стиль езды (частое раскручивание ДВС до отсечки). В этом случае смазке после понижения оборотов попросту недостаточно времени для остывания.

Если же двигатель форсированный, в этом случае температура масла заслуживает повышенного внимания. Не трудно догадаться, что тюнингованный мотор не был изначально рассчитан на такие нагрузки. Естественно, увеличивается и уровень тепловыделения, при этом теплоотвод остается штатным.

Обратите внимание, приведенная выше информация не означает, что любой двигатель после форсирования или работы в режимах максимальных нагрузок перегреется. Дело в том, что одни моторы имеют предрасположенность к перегреву масла и самого ДВС, тогда как другие нет. При этом хотя бы дополнительный контроль температуры масла лишним никак не будет.

Для  этого можно на начальном этапе установить датчик температуры и давления масла в двигателе. Как известно, такими датчиками многие автомобили штатно не оснащаются. Все, на что может рассчитывать водитель, это загорание сигнальной лампочки давления масла на панели приборов тогда, когда давление масла сильно упадет.

При этом не обязательно гнаться за дорогими высокоточными приборами типа Defi и т.п. Для мониторинга общей картины происходящего в масляной системе ДВС вполне подойдет дешевый или средний вариант. Также добавим, что специалисты рекомендуют обязательно ставить не только температурный датчик, но и датчик давления масла.

Причина — после нагрева масло разжижается, что закономерно приводит к падению давления в системе. При этом штатная аварийная лампочка может и не загореться, так как обычно ее загорание происходит при критических значениях.

Однако не стоит забывать о том, то даже если лампочка давления масла не горит, при низком давлении износ двигателя колоссальный. Получается, благодаря наличию отдельного датчика появляется возможность вовремя зафиксировать проблему и своевременно остановить двигатель.

Добавим, что допустимой температурой масла в норме является нагрев до + 100 градусов по Цельсию.  При этом для одних моторов даже нагрев до 110 градусов уже является высоким и может не пройти без последствий, тогда как другие спокойно переживают и 140-150. Однако в большинстве случаев последствия сильного перегрева масла в двигателе достаточно серьезные.

Первое, разжижается само масло, то есть происходит потеря его защитных и смазывающих свойств. В этом случае двигатель подвергается сильному износу. Также жидкое масло сильно расходуется на угар, а перегретая смазка попросту горит и коксует двигатель.

Более того, после перегрева масло следует сразу менять, так как дальнейшая эксплуатация ДВС на такой смазке  в значительной мере усиливает износ мотора,  приводит к залеганию колец, появлению масляного дыма из выхлопной трубы и скорому капремонту.

Комплект маслокулера для мотора: как выбрать и установить

Разобравшись с температурой масла, вернемся к самому маслокулеру. Вполне очевидно, что если после установки датчиков был замечен перегрев смазочного материала, тогда такому мотору крайне необходим охладитель масла двигателя.

При этом важно понимать, что ставить масляный радиатор без установки датчика давления и температуры масла не рекомендуется.  Дело в том, что если конкретный двигатель все же не нуждается в дополнительном охлаждении, масло после установки радиатора будет всегда оставаться слишком холодным, а это плохо для мотора.

Сразу отметим, что существует два типа охладителей: воздушный и жидкостной. Второй тип рассматривать не будем, так как его монтаж сложнее, а целесообразность использования в ряде случаев на тюнингованных авто ставится под сомнение.

Итак, если водитель определился с тем, что охладитель масла нужен,  тогда нужно приобрести следующие элементы:

• специальную проставку под штатный фильтр масла. В эту проставку монтируются датчики, а также подключаются два шланга, по которым масло попадает в радиатор для охлаждения и выходит из масляного радиатора обратно в систему смазки.
• масляный охладитель. Данный элемент является радиатором и устанавливается в подкапотном пространстве так, чтобы по ходу движения автомобиля удалось добиться качественного обдува встречными потоками воздуха.

Еще добавим, что лучше подбирать место установки радиатора так, чтобы шланги от проставки под масляный фильтр до самого масляного охладителя были максимально короткими по длине.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, механический компрессор или турбина. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках того или иного решения для подачи воздуха в цилиндры под давлением.

Как правило, автолюбители для наиболее эффективного решения задачи предпочитают сразу купить готовый фирменный комплект. Единственным минусом является то, что действительно качественные изделия известных брендов имеют достаточно высокую стоимость.

Если же собирать комплект самостоятельно, можно сэкономить около 25-30%. При этом важно учитывать некоторые особенности. Прежде всего, проставки под масляный фильтр бывают с термостатом и без. Наличие термостата объясняется тем, что если температура масла низкая, тогда смазка попросту не подается в радиатор для охлаждения.

Данная функция очень полезна в зимний период, позволяя смазочной жидкости после холодного пуска быстрее прогреться и выйти на рабочие температуры. В том случае, когда проставка не имеет термостата, на зиму ее рекомендуется попросту снимать, то есть фактически система охлаждения масла временно «глушится».

Теперь перейдем к масляному радиатору. Нужно понимать, что от его размера и количества секций-рядов напрямую будет зависеть эффективность охлаждения масла. Для каждого двигателя владелец подбирает радиатор индивидуально, учитывая нужную интенсивность охлаждения.

Приобретать изделие лучше от проверенных брендов, не склоняясь к покупке самого дешевого варианта. Бюджетные радиаторы масла часто являются причиной  значительного снижения давления в системе смазки. Однако и самые дорогие решения также могут оказаться ни к чему, так что придерживайтесь правила «золотой середины».

Если говорить о фитингах, шлангах от проставки к радиатору, различных переходниках и т.п., на таких деталях экономить никак нельзя. В этом случае настоятельно рекомендуется  покупать только оригинальные дорогие изделия известных брендов, что позволяет в дальнейшем избежать целого ряда серьезных проблем.

 Подведем итоги

Как видно, масляный радиатор нужен далеко не на каждом силовом агрегате. Обычно такие охладители масла могут с завода стоять на спортивных авто, двигатели которых являются форсированными, высокооборотистыми, оснащены турбонаддувом и рассчитаны на работу в режимах максимальных нагрузок.

Что касается нештатных установок, необходимость поставить охладитель масла определяется для каждого мотора индивидуально. Для начала следует установить датчики температуры и давления масла, а уже потом принимать решение об установке масляного радиатора, при этом за основу берутся показания указанных датчиков.

Затрагивая тему масляных радиаторов, устройства бывают воздушного и жидкостного типа. Масляный радиатор (теплообменник) с воздушным охлаждением дешевле, также его проще установить. Самое главное, это добиться наилучшего обдува встречными потоками воздуха.

Если же говорить о жидкостном охладителе масла в двигателе, этот радиатор интегрируется в систему охлаждения двигателя. Другими словами, внутри циркулирует охлаждающая жидкость, которая отводит излишки тепла. Такое решение может оказаться более эффективным, однако его высокая стоимость и определенные трудности в процессе установки делают воздушный охладитель масла двигателя в ряде случаев более предпочтительным вариантом.

Очистка и охлаждение масла на двигателе

Очистка и охлаждение масла на двигателе

В процессе работы двигателя в масле накапливаются продукты износа деталей, частички пыли, а также продукты сгорания топлива и окисления масла (нагар, смолистые и другие вещества). Своевременное удаление из масла этих нежелательных примесей снижает абразивный износ деталей и задерживает процесс старения масла.

На двигателях применяется многоступенчатая очистка масла.

При засасывании масла насосом оно проходит через сетку маслоприемника, в результате чего исключается попадание в насос и систему маслопроводов сравнительно крупных посторонних предметов. Грубая очистка масла может производиться в металлических фильтрующих элементах. В фильтрах тонкой очистки или центробежных маслоочистителях из масла удаляются мельчайшие примеси.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Фильтры тонкой очистки масла бывают нитчатыми или бумажными (картонными). Нитчатые фильтрующие элементы представляют собой сетчатые цилиндры, набитые путанной из хлопчатобумажной пряжи.

Центробежная очистка масла широко применяется в современных двигателях внутреннего сгорания. Сущность центробежной очистки масла заключается в выделении тяжелых частичек примесей под действием центробежных сил. Для этого масло пропускается через полости деталей, вращающихся с частотой до 6000 мин-1.

Реактивные масляные центрифуги (РМЦ) подразделяются на неполнопоточные и полнопоточные. Неполногто-точные РМЦ подвергают центробежной очистке только часть масла, нагнетаемого масляным насосом. В полнопоточной РМЦ очищается весь поток масла, идущий от масляного насоса.

Характерная особенность РМЦ заключается в том, что привод ротора у них осуществляется под воздействием реактивных сил, возникающих при выходе под давлением струй масла через форсунки ротора (эффект Сегнерова колеса).

Неполнопоточная центрифуга работает параллельно с фильтром грубой очистки. Масло от насоса поступает в корпус и разделяется на два потока: основная часть масла направляется в фильтр грубой очистки и только около 10% — в ротор реактивной масляной центрифуги. Во внутреннюю полость ротора масло поступает через выходное отверстие подводящего масляного канала под давлением 0,3…0,6 МПа. Масло заполняет внутреннюю полость ротора, проходит через сетки масло-заборных трубок 6 и выходит через форсунки 2 двумя сильными противоположно направленными струями в корпус. Из корпуса РМЦ масло свободно сливается в поддон.

Выходящие из форсунок струи масла отталкивают ротор силами реакции, в результате чего ротор получает вращательное движение.

Тяжелые примеси масла под влиянием центробежных сил отбрасываются к внутренним стенкам ротора и оседают на них. Очищенное от тяжелых примесей масло сосредоточивается около оси вращения и в верхней части ротора, откуда через форсунки поступает в поддон картера.

Примеси, оседающие на внутренней поверхности ротора, периодически удаляются при техническом обслуживании РМЦ.

В полнопоточной центрифуге масло от насоса вводится в нижнюю часть ротора по кольцевому подводящему каналу. В роторе масло подвергается центробежной очистке, затем через сетку поступает в полость внутреннего стакана. Здесь очищенное масло разделяется на два потока: один направляется к форсункам и используется для вращения ротора, другой идет в главную масляную магистраль двигателя. Редукционный клапан предотвращает повышение давления сверх максимально установленного путем перепуска его на слив по каналу. Сливной клапан ограничивает предельно максимальное давление в главной масляной магистрали. Переключатель позволяет включать или выключать охлаждение масла в радиаторе. При включенном масляном радиаторе масло поступает в главную масляную магистраль охлажденным.

Рис. 1. Схемы работы реактивных масляных центрифуг:
а — неполнопоточной; I — корпус; 2 — форсунка; 3 — колпак; 4 — упорный винт; 5 — ротор; 6 — маслозаборные трубки с сетками; 7 — выходное отверстие в подводящем масляном канале; б — полнопоточной; 1 — слив масла в поддон; 2 — корпус; 3 — колпак; 4 — упорный винт; 5 — ротор; 6 — внутренний стакан; 7 — форсунка; 8 — кольцевой подводящий канал; 9 — слив ной канал редукционного клапана; 10 — редукционный клапан; 11 — сливной клапан; 12 — переключатель масляного радиатора

Центробежная очистка масла широко применяется также в специальных полостях шатунных шеек коленчатого вала. При вращении Бала масло, находящееся в этих полостях, подвергается действию центробежных сил. В результате тяжелые частички примеси масла осаждаются на наиболее Удаленных от оси вала поверхностях полостей шатунных шеек. Периодически эти поверхности следует очищать от осадка.

Масляные радиаторы состоят из двух бачков и соединяющих их трубок охлаждения. Полости бачков делятся перегородками на две или три изолированные друг от друга части. Это позволяет увеличить путь, а следовательно, и время прохождения масла через радиатор, что способствует лучшему охлаждению масла.

Масляные радиаторы имеют воздушное или водяное охлаждение. При воздушном охлаждении масляный радиатор устанавливают перед радиатором системы охлаждения, то есть в зоне максимального воздушного потока. Масляный радиатор водяного охлаждения омывается водой, циркулирующей в системе охлаждения. Такой радиатор обеспечивает не только надежное охлаждение масла, но и быстрый его прогрев при пуске двигателя. Включают радиатор вручную при помощи крана или автоматически клапаном-термостатом.

В процессе работы двигателя в полость картера из над-поршневого пространства цилиндров проникают воздух, продукты сгорания, пары топлива, в результате чего давление в картере повышается. Это приводит к потерям масла и ускоряет его старение. Чтобы исключить повышение давления в картере, на двигателях применяют специальные системы вентиляции картера.

На тракторных двигателях, как правило, картер сообщают с атмосферой при помощи сапуна (трубки с фильтрующей набивкой из проволоки).

Работу системы смазки контролируют следующими приборами и приспособлениями: уровень масла в картере — масломерной линейкой; давление масла — электрическим или механическим (мембранным) указателем давления, а также при помощи специальной сигнальной лампы (индикатора) или электрического датчика давления.

Важность масляного охлаждения и почему к нему нужно относиться серьезно

Масло — это источник жизнеобеспечения вашего двигателя, но когда дело доходит до охлаждения масла, этой областью часто пренебрегают. Вот почему это плохая идея…

Напомнить позже

В автомобиле протекают жидкости различной вязкости, будь то охлаждение, смазка или и то, и другое. Поскольку эффективность двигателей внутреннего сгорания составляет всего около 33 процентов, остальные 67 процентов, как правило, тратятся впустую за счет тепловой энергии и шума, которые так или иначе должны рассеиваться в окружающей среде.

Масло, без сомнения, самая важная жидкость, содержащаяся в автомобиле. Огромное количество движущихся частей неизбежно превращается в тонну трения, которое при контакте металла с металлом может сильно изнашивать компоненты. Поэтому масло используется для смазки этих движущихся частей и, в свою очередь, поглощает много тепла.

Как и подавляющее большинство тепловой энергии, вырабатываемой двигателем, ее, как правило, необходимо отводить в окружающую среду через какой-либо теплообменник. В системе водяного охлаждения есть радиатор, а в масляной системе вы используете масляные радиаторы.

Сравнение размеров масляного радиатора (вверху) и промежуточного охладителя (внизу)

Напоминая миниатюрные теплообменники с перекрестным потоком, масляные радиаторы можно размещать во многих интересных местах внутри кузова автомобиля, чтобы максимизировать эффективность их охлаждения. Поскольку масло проходит преимущественно через блок цилиндров, систему рулевого управления и турбонагнетатель в автомобилях с турбонаддувом, масло может очень быстро нагреваться, особенно при интенсивном вождении.

Итак, прежде чем масло попадет в поддон или масляный резервуар для распределения по этим системам, его необходимо охладить, чтобы масло не достигло непригодной вязкости. Вязкость является мерой того, насколько легко течет жидкость, и по мере того, как масла теряют и нагреваются, их вязкость соответственно увеличивается и уменьшается. Таким образом, густое комковатое масло имеет высокую вязкость, а однородное жидкое масло течет легче и, следовательно, имеет более низкую вязкость.

Автомобильные масла специально разработаны для использования в определенных диапазонах вязкости. Поэтому, если к маслу передается слишком много тепла, его вязкость снижается до такой степени, что оно не может должным образом смазывать необходимые системы. Таким образом, это становится балансом; вы хотите, чтобы ваше масло было достаточно вязким, чтобы прилипать к определенным шестерням и другим движущимся частям, чтобы поддерживать их смазку, но вы также хотите, чтобы они легко текли по масляной системе, обтекая механические части автомобиля. А поскольку температура является важным фактором изменения вязкости масла, охлаждение становится важным процессом.

Испытание моторного масла с различной вязкостью

Охлаждение работает так же, как система водяного охлаждения, с термодинамикой, основанной на тепловой энергии, необходимой для рассеивания в окружающую среду. Масло поступает в маслоохладитель с высокой температурой, циркулирует по трубам с тепловыделяющими ребрами, а затем выходит из охладителя с более низкой температурой, готовое к рециркуляции и запуску процесса заново. Используя основные принципы термодинамики, можно рассчитать размер необходимого масляного радиатора, который можно установить в автомобиль с помощью удлиненных маслопроводов для отвода жидкости через теплообменник.

В автомобилях с высокими эксплуатационными характеристиками, особенно гоночных и раллийных, масляное охлаждение чрезвычайно важно из-за большого количества тепла, передаваемого в жидкость от постоянно работающих и мощных двигателей. Специальные теплообменники будут размещены в местах с интенсивным воздушным потоком для максимального охлаждения, чтобы отвести температуру от таких систем, как рулевое управление, поддерживая температурный баланс всего автомобиля. Мой фаворит — Lancia Delta Integrale Evo II, в котором вся передняя часть использовалась как вход для многочисленных кулеров. Даже окантовка фар была покрыта решеткой, чтобы воздух поступал в моторный отсек и через масляные радиаторы, которые крайне необходимы, чтобы удерживать высокоинтенсивный раллийный автомобиль в безопасных рабочих пределах. В следующий раз, когда вы будете на автомобильной встрече, поищите щели в кузове, которые являются неотъемлемой частью конструкции автомобиля, и я могу гарантировать, что в футе или около того в воздуховоде будет специально расположенный масляный радиатор.

Большая часть передней части Delta Integrale была удалена и заменена решетками для максимального охлаждения. Здесь хорошо видны масляные радиаторы и радиаторы.

Однако не все автомобили обязательно нуждаются в специальном масляном охлаждении; ваша повседневная работа будет нуждаться только в естественном охлаждающем эффекте масла, находящегося в поддоне или протекающего через другие области с более низкими температурами, чтобы оставаться в пределах требуемых пределов вязкости. С другой стороны, если вы планируете взять свой автомобиль на трековые дни или подготовить машину для настоящих гонок, установка масляного радиатора будет хорошей идеей, поскольку большинство обычных дорожных автомобилей не предназначены для того, чтобы гонять круг за кругом. . Модификации двигателя также могут поставить потребность в масляном радиаторе в начале списка покупок. Поскольку двигатель производит больше мощности, он, естественно, создает больше тепловой энергии, которая затем передается маслу. Если этот уровень теплопередачи превышает то, на что была рассчитана первоначальная конструкция, то необходимо будет принять меры для отвода этого дополнительного тепла из масляной системы.

С точки зрения размещения передний масляный радиатор, возможно, самый простой способ. Небольшого теплообменника, расположенного перед радиатором или рядом с ним, должно быть достаточно для охлаждения масла в чем-то вроде Mazda MX-5, не слишком отвлекая внимание от системы водяного охлаждения.

Хотим мы это признать или нет, но охлаждение — это аспект вождения, к которому каждый автолюбитель должен относиться очень серьезно. Небрежное отношение к охлаждению потенциально может привести к катастрофическому отказу основных внутренних частей двигателя с последствиями гибели автомобиля. Поскольку масло является источником жизненной силы двигателя, жизненно важно поддерживать его в безопасном диапазоне рабочих температур, и это может потребоваться, если вы планируете изменить характеристики своего автомобиля или вывести его на трассу.

7. Охлаждение моторного масла — SWEP

Во всех двигателях масло используется в качестве смазки для герметизации камеры сжатия и уменьшения износа и трения поршня. Трение и тепло от сгорания нагревают масло, уменьшая его вязкость. Если температура масла станет слишком высокой, низкая вязкость сделает защитную масляную пленку слишком тонкой для эффективной защиты и герметизации. Результатом будет повышенный износ движущихся частей, снижение эффективности машины и сокращение срока службы масла. Избыточное тепло моторного масла должно эффективно отводиться, например, с помощью ППТО.

1. Классификация двигателей

Практически каждое устройство промышленной революции называлось двигателем. Существует широкий спектр двигателей, соответствующих их множеству разнообразных применений. Точно так же существует широкий спектр способов классификации двигателей , некоторые из которых перечислены ниже:

Классификация по топливу

• Воздушный двигатель
• Дизельный двигатель
• Газовая турбина
• Бензиновый двигатель

Мощные двигатели чаще всего работают на дистиллятах, таких как дизельное топливо или природный газ. Также доступны двигатели, работающие на более тяжелом топливе, биогазе, свалочном газе, коксовом газе и т. д.

Классификация по циклу двигателя

Двигатели внутреннего сгорания:

• Двухтактный двигатель
• 4-тактный двигатель
• Двигатель Ванкеля
• Дизельный двигатель

Все двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми двигателями и, таким образом, имеют физический верхний предел их эффективности, достигаемый только теоретическим тепловым двигателем Карно. Некоторые двигатели внутреннего сгорания используют вращательное движение поршня вместо обычного возвратно-поступательного типа. Эти двигатели, называемые двигателями Ванкеля, также известны как орбитальные двигатели или квазитурбины.

Двигатели внешнего сгорания:

• Паровой двигатель

Двигатели постоянного сгорания:

• Газовая турбина
• Реактивный двигатель
• ПВРД

2. Двигатель внутреннего сгорания

Детали двигателя различаются в зависимости от его типа. Наиболее распространенными типами двигателей являются 4- или 2-тактные двигатели внутреннего сгорания. Ключевыми частями четырехтактного двигателя являются впускной и выпускной клапаны. Двухтактный двигатель может иметь просто выпускное отверстие для выхлопных газов и впускное отверстие для топлива вместо системы клапанов. Оба типа двигателей могут иметь один или несколько цилиндров, каждый со свечой зажигания, поршнем и соединением с коленчатым валом (см. рис. 7.1). Одно движение поршня по цилиндру вверх или вниз называется тактом. Нисходящий ход, который следует непосредственно за воспламенением воздушно-топливной смеси в цилиндре, известен как рабочий ход.

Все двигатели внутреннего сгорания зависят от экзотермического химического процесса сгорания: реакции топлива, как правило, с воздухом, хотя могут использоваться другие окислители, такие как закись азота.

Рис. 7.1 Движущиеся части 4-тактного двигателя, вызывающие трение и нагрев. Четыре такта цикла:

1. Впуск : Поршень начинается сверху; впускной клапан открывается, и поршень движется вниз. Затем смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр через впускной клапан.

2. Сжатие : Затем поршень движется обратно вверх, чтобы сжать топливно-воздушную смесь. Сжатие делает взрыв более эффективным.

3. Сгорание : Когда поршень достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания выдает искру для воспламенения бензина. Заряд бензина в цилиндре взрывается, толкая поршень вниз.

4. Выпуск : Когда поршень достигает нижней точки своего хода, открывается выпускной клапан; выхлопные газы покидают цилиндр и выводятся через выхлопную трубу.

Картер содержит масло для смазки.

Двигатели внутреннего сгорания чаще всего используются в мобильных силовых установках. Они появляются в большинстве автомобилей, мотоциклов и лодок, а также в самых разных самолетах, больших кораблях и локомотивах, в основном в виде газовых турбин. Они также используются в промышленности.

Напротив, в  двигателе внешнего сгорания в процессе сгорания нагревается отдельное рабочее тело, которое затем, в свою очередь, совершает работу. Паровые двигатели, например, имеют внешнее сгорание: источник тепла, отдельный от двигателя, нагревает котел, производя пар, который заставляет двигатель вращаться. В паровой машине давление пара, давит на поршень, заставляет двигатель работать.

3. Marine Power

Помимо соответствия жестким требованиям доступности и производительности, судовые двигатели должны выдерживать огромные нагрузки в зависимости от нагрузки и климатических условий. Пространство является критически важным параметром: чем компактнее двигатель, тем больше места для груза и тем проще проводить техническое обслуживание.

Морские низкоскоростные (~100 об/мин) пропульсивные двигатели часто представляют собой двухтактные двигатели, работающие на мазуте. Высокая мощность и надежность являются главными приоритетами для грузовых судов. Средне- (300-1000 об/мин) и высокооборотные (>1000 об/мин) двигатели в основном четырехтактные и применяются на пассажирских и военных кораблях. Высокоскоростные двигатели также могут быть установлены в качестве вспомогательных силовых установок параллельно основному движителю.

Морские суда часто оборудуются контуром пресной воды для внутреннего охлаждения. Этот внутренний контур охлаждения позволяет использовать пластины из нержавеющей стали, т.е. в ППТО. Затем замкнутый водяной контур охлаждается морской водой с использованием центрального титанового ППТО, например, Minex.

4. Использование моторного масла

Моторное масло для больших двигателей внутреннего сгорания обычно представляет собой минеральное масло SAE 40 или аналогичное. Моторное масло, используемое в двигателях внутреннего сгорания, также называют моторным маслом или смазочным маслом. Свойства масла описаны в статье «Масло как теплоноситель». Совместимость с нержавеющей сталью AISI 316 и медью, стандартным материалом для ППТО SWEP, в целом хорошая. Смазочное масло образует пленку между поверхностями движущихся друг против друга деталей, чтобы свести к минимуму прямой контакт между ними. Эта смазочная пленка снижает трение, износ и выделение избыточного тепла между движущимися частями. Как движущаяся жидкость, моторное масло также уносит тепло, накапливающееся на поверхностях деталей. Некоторое количество тепла неизбежно выделяется из-за трения деталей, движущихся друг относительно друга или масляной пленки. Помимо тепла от трения, двигатели внутреннего сгорания всегда выделяют тепло за счет процесса сгорания.

В картере двигателя коленчатый вал, подшипники и днища шатунов, соединяющих поршни с коленчатым валом, погружены в масло для смазки этих быстро движущихся частей. Быстрое движение этих частей также взбалтывает масло, разбрызгивая и смазывая контактные поверхности между поршневыми кольцами и внутренние поверхности цилиндров. Эта масляная пленка также служит уплотнением между поршневыми кольцами и стенками цилиндра, чтобы отделить объем сгорания в цилиндрах от пространства в картере (под поршнем).

Поверхностный износ из-за трения металлических деталей двигателя неизбежно приводит к образованию микроскопических металлических частиц. Шлам также накапливается в двигателе. Такие частицы могут циркулировать в масле и тереться о движущиеся части, вызывая эрозию и износ. Поскольку эти вредные частицы неизбежно накапливаются в масле, моторное масло циркулирует через масляный фильтр для их удаления. Масляный насос , приводимый в действие двигателем, прокачивает масло через масляный фильтр.

Все эти напряжения и деформации являются причиной охлаждения моторного масла.

5. Области применения

Ранее устанавливаемые отдельно системы смазки теперь заменяются компактными системами охлаждения, встроенными в двигатель. Каналы подачи и обратки залиты в блок двигателя. На рис. 7.3 показан блок морского двигателя с установленным SWEP B65 и морское судно, оснащенное тремя из описанных систем.

Центральные системы охлаждения на морских судах

На рис. 7.4 показана центральная система охлаждения пассажирского судна. Он состоит из центральных охладителей, в которых морская вода используется для охлаждения вторичного контура пресной воды. Контур пресной воды обслуживает несколько теплообменников, таких как охладитель смазочного масла двигателя, охладитель трансмиссионного масла и водяной охладитель рубашки охлаждения. Использование пресной воды во вторичном контуре сводит к минимуму коррозию, образование накипи и дублирование машин и оборудования, а также обеспечивает бесперебойную работу при минимальных затратах на ремонт и замену.  

Рис. 7.2 Центральная система охлаждения с контуром пресной воды на вторичной стороне ППТО и контурами трансмиссионного масла, смазочного масла и воды рубашки охлаждения на первичной стороне.

Необходимо эффективно отводить избыточное тепло смазочного масла. Это можно сделать с помощью ППТО с пресной водой на вторичной стороне основного ППТО и моторным смазочным маслом на первичной стороне. Теплообменники в этой системе устанавливаются отдельно, в отличие от системы, показанной на рис. 7.2. Размер ППТО, охлаждающего редуктор, зависит от типа используемой трансмиссии, но обычно он меньше, чем масляный радиатор двигателя. Охлаждение водяной рубашки необходимо на судовых двигателях для снижения температуры воздуха в машинном отделении и выхлопной трубы. Прямое охлаждение морской водой неудовлетворительно, так как двигатель будет работать слишком холодно, а морская вода может разрушить блоки цилиндров и головки.

Компактный размер и эффективный теплообмен просто необходимы, потому что любой дополнительный вес снижает отношение мощности к весу. Большая площадь основания может также сделать двигатель слишком большим для отведенного места. Вес и занимаемая площадь важны, особенно для мобильных и морских приложений. Тем не менее, дизайн корпуса отличается от производителя к производителю.

Эффективное масляное охлаждение на морских судах

Общей целью морских судов является создание еще более компактного судового дизеля с повышенной производительностью и универсальностью. Все более крупные судовые двигатели оснащены полной системой моторного масла, т. е. основным насосом с приводом от двигателя, насосом предварительной смазки с электрическим приводом, охладителем, полнопоточным фильтром и центробежным фильтром.

На рис. 7.2 показана схема масляной системы смазки двигателя. Центробежный фильтр представляет собой специальное устройство, подсоединенное к линии обратной промывки полнопоточного фильтра. Это обеспечивает средства для удаления частиц износа из системы.

  Рисунок 7.3 Схема двигателя с масляным радиатором (полностью интегрированным с компонентами двигателя).