Масляный фильтр ЯМЗ - 236
Совершенствование элементов системы защиты трущихся пар от абразивного износа частиц занимает значительное место в исследованиях по повышению ресурса дизелей. Эти работы охватывают как совершенствование существующих конструкций, так и разработку новых фильтрующих элементов, а также средств контроля за их состоянием в эксплуатации.
Сетчатые фильтрующие элементы.
Как известно, на дизелях ЯАЗ-М204, ЯАЗ-М206, ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 для предварительной очистки масла применяются полнопоточные сетчатые фильтры.
Исходная конструкция состояла из двух параллельных секций элементов. В условиях эксплуатации наблюдалось быстрое загрязнение элементов, причем после промывки работоспособность резко сокращалась.
Измененная конструкция фильтрующего элемента имеет перфорированный каркас, относительная площадь отверстий которого составляет более 60 % фильтрующей поверхности. Конструкция элемента позволяет почти полностью восстанавливать его пропускную способность после промывки и осуществлять визуальный контроль за качеством промывки.
Другой способ совершенствования фильтрующего элемента - подбор сеток. Было установлено, что при фильтрации масла на дизеле достаточную прочность при удовлетворительной восстанавливаемости пропускной способности путем промывки имеют только сетки с открытыми квадратными или прямоугольными ячейками.
Пропускная способность сеток из нержавеющей стали с вплотную прижатыми проволочками очень быстро и невосстановимо снижается в результате их загрязнения. Прочность сеток с квадратными ячейками находится в прямой зависимости от их величины. Исследования дизелей, на которых были установлены фильтры с фильтрующими элементами, изготовленными из сеток с различными размерами ячеек от 0,1 до 0,18 мм, позволили установить, что проникающие через фильтры абразивные частицы вызывают образование неглубоких рисок на вкладышах подшипников. Ширина рисок не превышает размера ячейки, а глубина - толщины приработочного слоя. Глубокие риски на вкладышах подшипников образуются в процессе эксплуатации абразивными частицами, миновавшими фильтр; такие частицы присутствуют в загрязнениях технологического происхождения, оставшихся в картерной полости и каналах системы смазки во время изготовления дизелей.
В результате проведенных исследований была принята сетка из нити повышенной прочности с ячейкой размером 0,14x0,16 мм. Защита трущихся пар от абразивного износа может быть улучшена совершенствованием организации потоков масла в масляном фильтре. При больших скоростях течения масла в фильтрах возможна турбулизация потока, захват им осевших ранее грязевых частиц и повторная подача их на сетку, что повышает интенсивность ее загрязнения. Еще более опасным следствием этого является возможность попадания захваченных потоком частиц в главную магистраль дизеля при открытии перепускного клапана.
По результатам исследования потоков масла в фильтрах дизелей ЯМЗ была выбрана схема циркуляции с применением полого стержня. При этом масло выходит в верхней части фильтра, не затрагивая отстойной зоны, что исключает возможность проникновения осажденных в фильтре частиц в главную магистраль при открытии перепускного клапана.
Улучшение фильтрации дизелей ЯМЗ
Стремление к повышению эффективности очистки масла, подаваемого к трущимся парам, стимулировало поиск новых видов фильтрующих элементов.
Основное внимание было уделено исследованию элементов объемного типа. Элементы с фильтрацией на поверхности (типа бумаги) в системах дизелей, для которых характерно высокое давление масла, не имели достаточных прочности и срока службы. Поэтому были продолжены работы по применению объемных элементов, изготовленных из древесной муки. Большая доля осадков при фильтрации накапливается в слоях с величиной зерен 0,6-1,25 мм, что обеспечивает тонкость фильтрации 30- 35 мкм при относительно небольшом исходном гидравлическом сопротивлении. Зоны вблизи торцов имеют повышенную плотность.
В отдельных случаях, например при попадании воды в масло, срок работы фильтрующего элемента может резко сократиться. Чтобы избежать длительной работы фильтра с открытым перепускным клапаном, был установлен сигнализатор для определения начала открытия клапана в фильтре. Датчик сигнализатора непосредственно связан с подвижными элементами клапана. Фильтры с объемными фильтрующими элементами и сигнализатором загрязненности элемента применяются на дизелях ЯМЗ-240 и его модификациях.