Смазка трущихся деталей уменьшает их износ и работу, затрачиваемую на трение, охлаждает смазываемые поверхности и смывает с них металлические частицы. Слой смазки, заполняющей зазор в поршневых кольцах, снижает утечки воздуха из камеры сгорания при сжатии и продуктов сгорания при расширении.
Уменьшение работы трения и скорости износа достигается при данном температурном режиме смазочной и охлаждающей систем двигателя выбором надлежащего смазочного слоя, толщина которого должна обеспечить жидкостное трение. При излишне толстом слое повышаются расход масла и работа на его прокачивание, увеличиваются габариты и вес смазочной системы. Слишком топкий слой недопустим из-за возможности появления полусухого трения, резко увеличивающего износ и работу трения (рис. 8-43).
При выработке смазочных масел учитываются условия работы смазываемых деталей, такие, как удельные давления, температура и качество металла трущихся поверхностей, внешние температурные условия, свойства возможных примесей к смазке при эксплуатации машины и др.
Вследствие весьма различных эксплуатационных условий, в которых работают двигатели внутреннего сгорания, для них вырабатывается несколько сортов смазочного масла. Каждый сорт характеризуется показателями, входящими в технические условия и ГОСТы. Главными показателями являются вязкость и ее стабильность при различных температурах, способность масла не окисляться кислородом воздуха, не разлагаться при высоких температурах во избежание появления лаковых веществ, кокса и продуктов окисления.
Масло не должно оказывать корродирующего влияния на поверхности деталей системы смазки и не иметь механических примесей.
Изменения в желательную сторону отдельных свойств масел, например снижение влияния серы в топливе, достигается добавкой к маслам присадок.
Рис. 8-43. Влияние температуры масла и охлаждающей воды на величину потерь на трение:
а — в подшипниках; b — поршневых колец; с — поршня; d — распределительного механизма; е — насосные потери
Рис 8-44 Масляная система тепловозного двигателя
Для современных двигателей, кроме мотоциклетных, применяется циркуляционная система смазки, представляющая собой замкнутый контур, внутри которого поддерживается давление, равное для тихоходных дизелей (0,7 - 1,8) 105 Н/м2, для быстроходных дизелей и карбюраторных двигателей (2-5) 105 Н/м2, для быстроходных двигателей повышенной мощности (5,9 - 8,8) 105 Н/м2.
В масляной системе смазки тепловозного двигателя (рис. 8-44) смазка подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, к распределительным шестерням и рычагам толкателей, к подшипникам валика топливного насоса и турбовоздуходувки. После смазки деталей масло стекает в картер, из которого отсасывается шестеренчатым насосом 5 и по трубе 3 нагнетается в холодильник 12. Охлажденное масло по трубе 2 поступает в фильтр грубой 10 и тонкой 4 очистки. Очищенное и охлажденное масло вновь направляется к смазываемым деталям. Температуру масла до и после холодильника показывают термометры 8 и 1, давление фиксирует манометр 9. Манометры, установленные до и после фильтров, фиксируют увеличение перепада давления вследствие возрастания загрязненности фильтрующих поверхностей. При достижении предельного увеличения перепада давления фильтры следует очищать.
Уровень масла в картере измеряют стержнем 7. Масло из системы сливается по трубе 6. В случае повышения давления в системе сверх допустимого часть неочищенного масла из контура циркуляции удаляется через байпасный клапан в картер двигателя, при уменьшении давления ниже допустимого срабатывают реле сброса нагрузки и остановки двигателя. Вентиляторное колесо 11 размещается над шахтой холодильника. Воздух, охлаждающий секции холодильника, поступает из окружающей среды через жалюзи, отсасывается вентилятором и выбрасывается наружу через диффузор, размещенный в крыше кузова тепловоза. Температура масла при выходе из двигателя 60—70° С, температурный перепад в холодильнике 10—11° С.