Устранение течи масла через маслянный теплообменник ДВС QR20. Масляный теплообменник двигателя


Страница не найдена | VW Транспортер Т3

Способы удаления ржавичны с железных предметов

1) вода — 1000 мл, концентрированная фосфорная кислота (h4PO4)- 150г, бутиловый спирт — 4 г

2) вода — 1000 мл, винная кислота — 15 г, концентрированная фосфорная кислота (h4PO4) — 280 г

3) вода — 1000 мл, концентрированная фосфорная кислота (h4PO4) — 280г, бутиловый спирт — 30 г, этиловый спирт 120 г, гидрохинон -1 г (используется как восстановитель металла в фототехнике).

Такими растворами устраняют ржавчину при температуре 200 C. Раствор наносят на железную поверхность, дают ей выстояться, а затем счищают щёткой или салфеткой. Восстановленную железную поверхность промывают водой и оставляют сохнуть.

Удаление ржавчины со сталиОбработка стальной поверхности некоторыми из предложенных ниже рецептов хорошо удаляет ржавчину и придаёт стальным предметам коррозиеустойчивость, в некоторых случаях (первый из рецептов) и блеск!

1) Простые растворы можно составить из разбавленных кислот:20% серной кислоты (при 50 0 C), 25% раствор соляной кислоты (при комнатной температуре), 15% раствор фосфорной кислоты нагретый до 70 0С

2) Гидроксид натрия(NaOH) — 75 г, карбонат натрия (Na2CO3, кальцинированная сода) — 87,5 г, перманганат калия (марганцовка KMnO4) — 1 г, вода — 1200мл (раствор нужно приготовить непосредственно перед использованием)!

3) Щавелевая кислота -16 г, сульфат аммония (Nh5SO4 или аммиачная селитра) — 33 г, кислый сульфид натрия (NaHS) -120 г, вода — 1000 мл.

4) концентрированная фосфорная кислота (h4PO4) — 285 г, винная кислота -12 г, фосфат цинка (Zn3(PO4)2) — 8г, триокись хрома — 3 г, изопропиловый спирт — 6 г.

Тиокарбамид — ингибитор , поэтому предотвращает растворение металла в кислотах

Удаление ржавчины с чугуна

1) 10-12% серная кислота; замачивают при температуре раствора 30..40 0C в течение 10…15 мин или 5-10% соляная кислота, замачивают при комнатной температуре на 15…40 мин с последующим погружением в разведённую фосфорную кислоту. Затем нужно тщательно промыть водой.

2) 15%-я фосфорная кислота; обрабатывают в течение 15…20 мин при температуре 50 0C. Этот метод используют для предметов с толстым окисленным слоем.

3) 2%-я фосфорная кислота; поверхность обрабатывают в течение 30 мин при температуре 80 0C. Этот метод используют для предметов с тонким окисленным слоем.

4) 10%-й раствор хлорида олова — 100 мл, 0,25% раствор винной кислоты — 100 мл. Раствор смешивают перед использованием, обрабатывают около 30 мин при температуре раствора 40 0C. Этот метод используют для особо ценных предметов, имеющих сильное окисление.

Удаление ржавчины с нержавеющей стали

Хоть она и называется нержавеющая сталь (нержавейка) — всё же со временем также может покрываться слоем окиси. Вот следующие составы для удаления ржавчины:1) вода — 530 мл, концентрированная соляная кислота — 430 мл, концентрированная азотная кислота — 55 г, фтороводородная кислота (плавиковая) — 80 г (с плотность 1,13). Обработка поверхности ведётся при 40 0C. После удаления ржавчины поверхность приобретает серебристый цвет!

2) вода — 750 мл, концентрированная соляная кислота — 150 г, концентрированная серная кислота — 200 г, концентрированная азотная кислота — 14 г. В обоих случаях предметы после обработки промывают водой и обезжиривают.

Удаление ржавчины с меди и медных сплавов

1) концентрированная серная кислота — 300 г, вода — 1000 мл. Обработка ведётся при комнатной температуре.

2) 40%-я азотная кислота — 300 мл, концентрированная серная кислота — 200 г, хлорид натрия — 2 г, сульфат цинка (1 г), растворённый в 5 мг воды. Обработка ведётся при комнатной температуре в течение часа, затем тщательно промывают водой и сушат. Поверхность предмета становится равномерно шероховатой и матовой.

3) для алюминиевой бронзы — 10-й раствор серной кислоты. После обработки этим раствором предмет на несколько секунд опускают в раствор из 1 кг концентрированной азотной кислоты и 1,5кг серной кислоты, затем промывают водой и сушат.

Удаление ржавчины с цинковых деталей

1) вода — 1 л, концентрированная серная кислота — 180 мл, концентрированная азотная кислота — 130 мл (для оцинкованного железа, которое предварительно обезжиривают и чистят). Обработку ведут в течение одной минуты при комнатной температуре раствора, затем поверхность промывают водой и сушат. Для очень тонкого железа используют 3%-ю серную кислоту.

2) вода -1 л, триокись хрома — 150 г, концентрированная серная кислота — 3…4 г. Обработку ведут в течении 3…10 с при комнатной температуре, затем поверхность промывают водой и сушат. Предмет приобретает блеск. Блестящую поверхность получают при обработке 5-10% азотной кислотой.

Удаление ржавчины с алюминиевых предметов

1) вода -1 л, гидроксид натрия — 100 г хлорид натрия — 20 г. Обработку проводят при температуре 50…60 0C раствора в течении нескольких секунд, затем промывают водой. Так как алюминий темнеет, то для осветления поверхности алюминиевый предмет следует обработать 50%-ой азотной кислотой с последующей промывкой водой и сушкой.

2) вода -1 л, гидроксид натрия — 55 г, фторид натрия — 44 г. Обработку ведут при 55 0C в течение нескольких секунд.

Удаление ржавчины с магниевых сплавов

1) вода -1 л, концентрированная серная кислота — 17 г, хромовая кислота -150 г. Температура раствора должна быть 75 0C, обработку ведут в течение 30мин, затем тщательно промывают водой. Раствор очищает и придаёт устойчивость к воздействию морской воды.

2) вода -1, бихромат калия — 40 г, концентрированная азотная кислота — 180 г. Обработку ведут при температуре раствора 80 0C в течение нескольких секунд, после чего промывают водой.

Удаление ржавчины со свинца

— для этого берём 1 л воды, концентрированную соляную кислоту — 100 г. Обработку этим раствором нужно вести при комнатной температуре до удаления окисного слоя, после чего промыть водой.

Удаление ржавчины с никеля

Для раствора требуется: вода — 100 мл, концентрированная серная кислота — 280 г, концентрированную азотная кислота — 300 г, хлорид натрия -3 г. Обработку ведут при комнатной температуре в течение 10…20 с. Промывают водой, затем никелевый предмет обрабатывают 1% раствором аммиака (нашатырный спирт) для полной нейтрализации кислот, потом снова нужно промыть водой.

vagbus.ru

Жидкостно-масляный теплообменник

 

Изобретение предназначено для охлаждения масла в системе смазки двигателей внутреннего сгорания. Жидкостно-масляный теплообменник содержит размещенные внутри цилиндрического кожуха пучок труб, соединяющий бачки, снабженные патрубками, и перегородки, установленные перпендикулярно трубкам, разделяющие внутреннее пространство на полости и выполненные с возможностью перетекания теплоносителя последовательно из одной полости в другую. По оси теплообменника установлена труба, на концах которой выполнены бортики, выступающие во внешнюю сторону, на трубе установлены контактирующие с ней фиксаторы, выполненные с возможностью фиксации перегородок и служащие опорой для бачков, последние выполнены торообразными и образуют с трубой проходы для теплоносителя, а крышки бачков охватывают кожух, жестко соединены друг с другом, и в одной из них выполнена кольцевая выдавка, контактирующая с кожухом. Использование изобретения позволяет повысить эффективность процесса охлаждения теплоносителя с одновременным обеспечением возможности установки теплообменника непосредственно на двигатель. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплообменникам и может использоваться для охлаждения масла в системе смазки двигателей внутреннего сгорания.

Известен теплообменник, состоящий из пучка труб, соединяющего бачки, пучок труб заключен в кожух, бачки имеют патрубки входа и выхода теплоносителя, к кожуху также подсоединены патрубки входа и выхода теплоносителя (см. П.И. Бажан и др. Справочник по теплообменным аппаратам, Москва, Машиностроение, 1989 г., с. 8, рис. 1.1а). Конструкция такого теплообменника не обеспечивает достаточного охлаждения. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков (прототип) является кожухо-трубный маслоохладитель, включающий размещенный внутри кожуха пучок трубок, соединяющий бачки с патрубками и перегородки, установленные перпендикулярно трубкам и разделяющие внутреннее пространство на полости, выполненное с возможностью перетекания теплоносителя последовательно из одной полости в другую (см. книгу В.Е. Ермилов, Теплообменные аппараты и конденсационные установки, издательство: Судостроение, Ленинград, 1974, с. 4, рис. 1). Такая конструкция теплообменника не обеспечивает достаточную компактность и как следствие не обеспечивает достаточную эффективность охлаждения масла. Занимает много места на двигателе, неудобен при обслуживании двигателя. К тому же для такого теплообменника требуются дополнительные элементы конструкции для подвода и отвода теплоносителя и крепления теплообменника. Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения масла с одновременным осуществлением возможности установки теплообменника непосредственно на двигателе (как правило, между фильтром и двигателем). Это достигается тем, что в известном кожухотрубном маслоохладителе, включающем размещенные внутри цилиндрического кожуха пучок трубок, соединяющий бачки, снабженные патрубками, и перегородки, установленные перпендикулярно трубкам и разделяющие внутреннее пространство на полости и выполненные с возможностью перетекания теплоносителя последовательно из одной полости в другую, новым является то, что по оси теплообменника установлена труба, на концах которой выполнены бортики, выступающие во внешнюю сторону, на трубе установлены контактирующие с ней фиксаторы, выполненные с возможностью фиксации перегородок и служащие опорой для бачков, последние выполнены торообразными и образуют с трубой проходы для теплоносителя, а крышки бачков охватывают кожух, жестко соединены друг с другом и в одной из них выполнена кольцевая выдавка, контактирующая с кожухом. Фиксаторы могут быть выполнены в виде плоских стоек с вырезами под перегородки и выемками под бачки, причем перегородки имеют соответствующие вырезы под стойки. Фиксаторы могут быть выполнены в виде набора колец, причем кольца, являющиеся опорой для бачков, имеют проходы для теплоносителя. Наиболее целесообразным является выполнение колец, являющихся опорой для бачков, за одно целое с опорными пластинами. Целесообразным является и выполнение колец за одно целое с перегородками. Предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает компактность конструкции, повышение эффективности охлаждения масла с одновременным осуществлением возможности установки теплообменника непосредственно на двигателе, между фильтром и двигателем. А при выполнении фиксаторов в виде колец за одно целое с перегородками и/или опорными пластинами упрощается конструкция теплообменника, упрощается его сборка и экономятся материалы. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез по А-А на фиг. 2 жидкостно-масляного теплообменника с фиксаторами в виде плоских стоек; на фиг. 2 - вид сверху на теплообменник на фиг. 1 с местными разрезами; на фиг. 3 - разрез по В-В на фиг. 4 с фиксаторами в виде колец; на фиг. 4 - вид сверху на теплообменник на фиг. 3 с фиксаторами в виде колец; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 4 с фиксаторами в виде колец, которые выполнены за одно целое с перегородками и опорными пластинами. Жидкостно-масляный теплообменник включает цилиндрический кожух 1, верхний торообразный бачок 2, нижний торообразный бачок 3, пучек трубок 4, которые соединяют верхний бачок 2 с нижним бачком 3. Верхний бачок 2 состоит из опорной пластины 5 и крышки 6. Нижний бачок 3 состоит из опорной пластины 7 и крышки 8. С внутренней стороны опорная пластина 5 и крышка 6 спаяны между собой. Также спаяны между собой опорная пластина 7 и крышка 8. С внешней стороны концы опорных пластин 5 и 7 припаяны к кожуху 1. Крышки 6 и 8 бачков 2 и 3 охватывают кожух 1 и спаяны между собой. В верхней крышке 6 выполнены кольцевая выдавка 9, которая контактирует с кожухом 1, отделяя полость бачка 2 от полости бачка 3. Бачок 2 имеет патрубок 10 для подачи воды, а бачок 3 имеет патрубок 11 для выхода воды. Внутри теплообменника по его оси установлена труба 12 с бортиками 13 отогнутыми во внешнюю сторону. Труба служит каналом при возврате масла из фильтра в систему двигателя и для размещения элементов крепления фильтра к двигателю (фильтр и элементы крепления не показаны). Бортики 13 служат для фиксации элементов, смонтированных на трубе 12. Перпендикулярно трубкам 4 установлены перегородки 14, которые служат для увеличения длины пути прохода масла внутри теплообменника. Каждая перегородка имеет форму кольца с отрезанным сегментом для прохода масла между перегородкой 14 и кожухом 1, причем кромки отрезков сегмента перегородок 14 у каждой последующей расположены диаметрально противоположно. Таким образом перегородки 14 разделяют пространство внутри кожуха 1 на полости, по которым перетекает масло из одной полости в другую. Вокруг трубы 12 симметрично установлены плоские стойки 15 (фиг. 1 и 2), которые служат фиксаторами для перегородок 14 и опорой для бачков 2 и 3. Для этого в стойках 15 выполнены частичные вырезы 16 под перегородки 14. В перегородках 14 также выполнены частичные вырезы 17 под стойки 15 таким образом, чтобы перегородки 14 были зафиксированы по высоте и чтобы они контактировали с трубой 12. Под бачки 2 и 3 в стойках сверху и снизу выполнены выемки 18 и 19. Внутреннее отверстие бачков 2 и 3 выполнено диаметром, большим наружного диаметра трубы 1, чтобы между бачками 2, 3 и трубой 12 свободно проходило масло. Бортики 13 трубы 12 отогнуты во внешнюю сторону и фиксируют положение стоек 15 относительно трубы 12. Фиксаторы перегородок 14 могут быть выполнены в виде набора колец (фиг. 3 и 4). В набор входят кольца 20, каждое из которых имеет в сечении горизонтальную полку 21 и вертикальную полку 22. Полка 21 кольца 20 является опорой для перегородки 14, а полка 22 обеспечивает расположение перегородок 14 на определенном расстоянии друг от друга, кольца 20 надеты на трубу 12 и контактируют с ней. Бачки 2 и 3 опираются соответственно на кольцо 23 и кольцо 24, которые в сечении имеют форму крючка. Вертикальная полка 25 кольца 23 и вертикальная полка 26 кольца 14 контактируют с трубой 12 и контактируют с вертикальной полкой 22 колец 20. Горизонтальная полка 27 кольца 23 и горизонтальная полка 28 кольца 24 являются опорами для бачка 2 и бачка 3. Кольца 23 и 24 имеют сквозные прорези 29 для прохода масла. Перегородки 14 с фиксаторами в виде колец не имеют вырезов 17 (фиг. 1) и контактируют с трубой 12. Кольца 23 и 24, являющиеся опорой для бачков 2 и 3 могут быть выполнены за одно целое с опорными пластинами 5 и 7 (фиг. 5 и 4). В этом случае вертикальная полка 30 опорой пластины 5 и вертикальная полка 31 опорной пластины 7 контактирует с трубой 12. В опорных пластинах имеются сквозные прорези 29 для прохода масла. Кольца 20 также могут быть выполнены за одно целое с перегородками 14 (фиг. 5), в этом случае вертикальные полки 32 перегородок 14 контактируют с трубой 12 и обеспечивают фиксацию перегородок 14 на определенном расстоянии друг от друга. Верхняя перегородка 14 своей вертикальной полкой 32 упирается в вертикальную полку 30 опорной пластины 5, а нижняя перегородка 14 опирается на вертикальную полку 31 опорной пластины 7, причем вертикальная полка 31 выполнена длиннее, чем вертикальная полка 26 опорного кольца 24 и упирается в нижнюю перегородку 14. Сборку жидкостно-масляного теплообменника, у которого фиксаторы выполнены в виде плоских стоек, осуществляют следующим образом. Предварительно собирают плоские стойки 15 с перегородками 14, совмещая соответствующие вырезы 16 в стойках 15 с вырезами 17 в перегородках 14, после чего внутрь вставляют трубу 12 и отгибают бортики 13 во внешнюю сторону, фиксируя стойки 15 на трубе 12. Далее в отверстия перегородок 14 вставляют трубки 4, после чего устанавливают опорные пластины 5 и 7 до упора в выемки 18 и 19, выполненные в стойках 15. Далее устанавливают кожух 1 и производят пайку опорных пластин 5 и 7 с кожухом 1, а трубки 4 припаивают к опорным пластинам 5 и 7. Далее устанавливают снизу крышку 8 бачка 3, а сверху крышку 6 бачка 2, после чего крышки 6 и 8 спаивают между собой и припаивают их соответственно к опорным пластинам 5 и 7. Сборку водомасляного теплообменника, у которого фиксаторы выполнены в виде набора колец, осуществляют следующим образом. Устанавливают на плиту опорную пластину 7 и кольцо 24 и вставляют внутрь кольца 24 трубу 12. Далее устанавливают на трубе 12 кольцо 20, располагая вертикальную полку 26 кольца 24. Далее на трубе 12 устанавливают последовательно перегородки 14 и кольца 20 вверх вертикальными полками 22. Последним устанавливают кольцо 23, которое своей вертикальной полкой 25 упирается в вертикальную полку 22 кольца 20. После этого отгибают бортики 13 трубы 12 во внешнюю сторону. Далее устанавливают трубки 4, опорную пластину 5 и кожух 1, после чего производят пайку опорных пластин 5 и 7 к кожуху 1 и трубкам 4. Устанавливают снизу крышку 8 бачка 3, а сверху крышку 6 бачка 2, после чего крышки 6 и 8 спаивают между собой и припаивают их соответственно к опорным пластинам 5 и 7. Теплообменник работает следующим образом. Через патрубок 10 подается охлаждающая жидкость, которая поступает в верхний бачок 2, оттуда по трубкам 4 поступает в нижний бачок 3, оттуда через патрубок 11 выходит из теплообменника. Охлаждающая жидкость охлаждает трубки 4, опорные пластины 5 и 7 и кожух 1. Масло в теплообменник поступает снизу в проходы между трубой 12 и бачком 3 и далее последовательно проходит из полости в полость, разделенные перегородками 14, отдавая тепло трубкам 4, кожуху 1 опорным пластинам 5 и 7 и выходит в проходы между трубой 12 и бачком 2. Предложенная конструкция жидкостно-масляного теплообменника обеспечивает повышение эффективности охлаждения по сравнению с прототипом за счет выполнения крышек бачков охватывающими кожух. Охлаждающая жидкость дополнительно омывает кожух, которому масло отдает свое тепло. Установка по оси теплообменника трубы позволяет устанавливать теплообменник непосредственно на двигатель, между двигателем и фильтром. Теплообменник компактен. Его можно быстро снимать и снова устанавливать.

Формула изобретения

1. Жидкостно-масляный теплообменник, включающий размещенные внутри цилиндрического кожуха пучок трубок, соединяющий бачки, снабженные патрубками, и перегородки, установленные перпендикулярно трубкам, разделяющие внутреннее пространство на полости и выполненные с возможностью перетекания теплоносителя последовательно из одной полости в другую, отличающийся тем, что по оси теплообменника установлена труба, на концах которой выполнены бортики, выступающие во внешнюю сторону, на трубе установлены контактирующие с ней фиксаторы, выполненные с возможностью фиксации перегородок и служащие опорой для бачков, последние выполнены торообразными и образуют с трубой проходы для теплоносителя, а крышки бачков охватывают кожух, жестко соединены друг с другом и в одной из них выполнена кольцевая выдавка, контактирующая с кожухом. 2. Жидкостно-масляный теплообменник по п.1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде плоских стоек с вырезами под перегородки и выемками под бачки, причем перегородки имеют соответствующие вырезы под стойки. 3. Жидкостно-масляный теплообменник по п.1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде набора колец, причем кольца, являющиеся опорой для бачков, имеют проходы для теплоносителя. 4. Жидкостно-масляный теплообменник по пп.1 - 3, отличающийся тем, что кольца, являющиеся опорой для бачков, выполнены за одно целое с опорными пластинами. 5. Жидкостно-масляный теплообменник по пп.1, 3 и 4, отличающийся тем, что кольца выполнены за одно целое с перегородками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

www.findpatent.ru

Масляный теплообменник

Масляный теплообменник используется для охлаждения рабочих жидкостей и стабилизации их температурных режимов. Этот элемент способен существенно увеличить период эксплуатации гидравлических систем, снижая, соответственно, необходимые расходы на ремонт и техническое обслуживание оборудования. Для того, чтобы продуктивно использовать как подвижную, так и стационарную гидравлическую технику требуется создания оптимальных условий среды. Эти условия обеспечивают стабильность технических показателей гидро-привода. Осуществление данного процесса невозможно, если не применять теплообменное оборудование. В нашем случае мы говорим о необходимости установить, а перед этим и купить теплообменник.

Масляные теплообменники принято подразделять на два типа — водно-масляные теплообменники и воздушно-масляные теплообменники. Большее распространение получил первый вариант. Несмотря на все положительные характеристики масляных теплообменников, есть у них и свои слабые стороны. К примеру, необходимость в достаточно частом техническом обслуживании и ремонте теплобменников. Изделия обладают сложной конструкцией, а это увеличивает стоимость указанных услуг. МТ должен быть совершенно герметичной конструкций, и именно с этим вопросом могут возникнуть проблемы, к примеру, в связи с разбалтыванием креплений или старением прокладок.

Учитывая вышеуказанные минусы, некоторые потребители не знают, стоит ли им купить масляный теплообменник или отдать предпочтение более простому и надежному радиатору? Отвечаем — в случае с дизельными двигателями более эффективную работу обеспечит первое устройство. Кстати, основное различие между этими двумя вариантами будет состоять в используемом способе охлаждения масел. В случае с радиатором тепло отводится набегающими воздушными потоками. Что касается масляного теплообменника, то отвод тепла осуществляется за счет потока охлаждающих жидкостей, которые циркулируют по системе охлаждения. Если вы не можете определиться самостоятельно с тем, какое устройство вам стоит выбрать для своего случая, обращайтесь за помощью к консультантам.

www.lhengineering.ru

Устранение течи масла через маслянный теплообменник ДВС QR20 - Двигатель

После очередной смены масла в ДВС, обнаружилась течь масла. После длительной стоянки на земле оставались капли моторного масла. Беглый осмотр показал, что масло бежит позади двигателя. Как оказалось течет масляный теплообменник, масло стекая с него попадает на правый привод и пыльник рулевой рейки. В моем случае течь была небольшой. Интересно, что чаще такой узел встречается в европейцах, а может на японцах их вовсе нет.

В процессе замены упирался на этот отчет, возможно нашего соклубника:https://www.drive2.ru/l/5063455/ Но я пошел более простым путем, просто сняв правое переднее колесо, без снятия других узлов.

Для ремонта нужно заказать след. детали:

213048H700 — прокладка 2130417F20 — кольцо большое 2133430F00 — кольцо малое

Вот он на схеме:

Вот как он выглядит на ДВС:

И так по порядку:

1) Снимаем переднее правое колесо 2) Колесо кладем под машину и чуток опускаем машину на него, чтобы избежать сваливания машины с домкрата. 3) Сливаем ОЖ. 4) Снимаем пластиковую защиту ДВС 5) Снимаем ремень навесного оборудования 6) Отключаем резервный датчик давления масла на теплообменнике 7) Откручиваем 4 болта на 12, верхний будет длинный в отличии от трех других. 8) Я не стал снимать шланги с ОЖ теплообменника, а отсоединил их с другого конца, т.к. места для их снятия в области размещения обменника очень мало. 9) Различными маневрами вытаскиваем его на свет))

10) Метим положение деталей как указано зеленой полосой, ибо я пометил красной, а как оказалось это цельная деталь.

11) Откручиваем верхний болт на 17 под ним мы увидим мало кольцо, которое нужно будет сменить, сам болт на фото ниже, он является проводником масла в теплообменник.

12) Разобрав сие девай, промываем это все карбом до чистоты, (хотя это по желанию, главное отмыть места прилегания прокладок)

13) На фото ниже сам теплообменник и помеченное отверстие через которое стекает остывшее масло. Черная прокладка эта причина течи масла, именно она стала пропускать масло.

14) Ответная часть и шарик датчика давления масла. Все протираем, обезжириваем. Я перед установкой смазал прокладку моторным маслом, не стал использовать герметик.

15) Собираем все в обратном порядке и не забываем сменить железную прокладку между блоком и всей сборкой теплообменника. Посадочные места, были обезжирены тряпкой. Новую прокладку не фотографировал, но покажу из отчета соклубника. Сама прокладка изготовлена из материала как прокладка ДЗ.

Собственно все! Масло с ДВС не сливал, при снятии вытекло грамм 200, спасет и поднятие машины на бок, за счет которого масло перетекает в другой часть картера. Прошло два месяца, масло не бежит.

www.primera-club.ru

Пособие по конструкции масляных систем ГТД

12. Теплообменники

Масляная система является одной из основных систем внутреннего охлаждения ГТД. Она обеспечивает отвод тепла от смазываемых узлов трения двигателя. Происходящий при этом подогрев масла в двигателе ограничен величиной предельно допустимой температуры, при которой еще оказывается достаточной термоокислительная стабильность применяемого масла. Очевидно, что при указанном ограничении обеспечить нормальные условия эксплуатации масляной системы можно только путем снижения уровня температуры масла на входе в двигатель. Приемлемая величина рабочей температуры масла достигается за счет непрерывного отвода от него тепла в специальных маслоохладителях.

С точки зрения используемой терминологии следует отметить, что у первых поколений ГТД маслоохладители именовали «радиаторами», что не соответствует физическому процессу передачи в них тепла от масла к хладагенту, осуществляемому путем конвективного теплообмена двух сред с использованием теплопроводности разделяющих их металлических стенок теплопередающих элементов. Поэтому в настоящее время такие агрегаты стали называть теплообменниками.

Выбор способа охлаждения масла зависит от уровня теплоподвода к нему и от располагаемого хладоресурса рабочего тела, используемого для охлаждения масла. В качестве охладителя могут быть использованы топливо или воздух. В соответствии с этим различают топливомасляные (ТМТ) и воздухомасляные (ВМТ) теплообменники.12.1. Топливомасляные теплообменники

В современных ГТД (за исключением ТВД и ТВВД), как правило, в качестве охладителя используют топливо, расходуемое двигателем. Ожидаемая температура масла на входе в двигатель для всех условий работы силовой установки может быть оценена расчетным путем, если известны параметры хладагентов, уровень теплоотдачи в масло и характеристики теплообменника.

Для проведения такого качественного анализа можно принять линейный закон изменения температур топлива и масла в ТМТ. Тогда формула для определения температуры масла на входе в двигатель примет вид:

, (12.1)

где использованы следующие обозначения:

- температура масла на входе в двигатель;

- температура топлива на входе в ТМТ;

- расход топлива через теплообменник;

- расход масла через теплообменник;

- теплоемкость топлива;

- теплоемкость масла;

- величина теплоотдачи в масло;

- коэффициент теплопередачи от масла к топливу;

- площадь поверхности теплообмена;Анализ этой зависимости показывает, что основными факторами, влияющими на уровень температуры масла, являются:

- температура топлива на входе в ТМТ;

- величина теплоотдачи в масло в двигателе;

- эффективность процесса охлаждения масла в ТМТ (определяемая величинами расходов масла и топлива, а также геометрическими данными теплообменника).

Как показывает опыт создания и эксплуатации авиационных ГТД, определяющее влияние на величину температуры масла на входе в двигатель оказывает уровень температуры топлива на входе в ТМТ. При этом для наиболее сложных условий работы двигателя на взлетном режиме (H=0км) в расчет закладывают максимальную величину указанной температуры топлива на входе в ТМТ, которая будет иметь место в том случае, если его температура в самолетных баках будет равна плюс 45°С. В полетных условиях изменение температуры топлива в баках у ГТД, установленных на дозвуковых и на сверхзвуковых самолетах, будет происходить по-разному.

У дозвуковых самолетов температура топлива в баках и, соответственно, на входе в ТМТ, в процессе полета неизменно понижается (рис.39). Это обусловлено низкой температурой окружающей среды в высотных условиях.

Уровень теплоотдачи в масло у двигателей таких самолетов, в частности, у ТРДД сравнительно невысок. Поэтому у них максимальная величина температуры масла на входе в двигатель, как правило, не превышает 100°С. Причём, наиболее высокий уровень температуры масла бывает на взлетном режиме при температуре атмосферного воздуха 50ОС и температуре топ­лива в баках 45°С. А в процессе полета снижение рабочей температуры масла происходит не только за счёт охлаждения топлива в баках. Как известно, в высотных условиях на крейсерском режиме потребная тяга ГТД в 3-5 раз меньше по сравнению с тягой на взлетном режиме при Н=0 км. При этом значительно уменьшается и теплонапряженность узлов двигателей, контактирующих с маслом, что приводит к уменьшению величины теплоотдачи в масло.

Та­ким образом, тепловое состояние масла у ГТД, устанавливаемых на дозвуковых самолётах, определяется влиянием указанных факторов на функционирование масляной системы этих двигателей.

Рис.39. Охлаждение топлива в баках дозвуковых самолетов в процессе полетаУ двигателей сверхзвуковых самолетов температура топлива в баках в про­цессе полета со скоростями М>1 непрерывно растет вследствие аэродинамиче­ского нагрева (а также за счет возможного перепуска в бак части топлива, подогреваемого в агрегатах самолетной системы и топливо-регулирующей аппаратуры). Так, на самолете Ту-144 температура топлива в баках в конце полета достигала 105°С (при исходной температуре 40°С), и примерно такой же уровень имел место в конце полета на англо-французском сверхзвуковом пассажирском самолете «Конкорд». К тому же, величина теплоотдачи в масло у двигателей при полете на сверхзвуковом крейсерском режиме существенно выше, чем на взлетном режиме в земных условиях. В связи с указанными факторами, температура масла на входе в двигатель при длительном сверхзвуковом полете становится более 150°С, а на выходе из двигателя превышает 200°С. В качестве иллюстрации этого на рис.40 показано изменение указанной температуры в процессе длительного полета самолета «Конкорд».

Рис.40. Диаграмма изменения температуры топлива и масла в двигателе «Олимп»-593

1 – температура топлива в баке; 2 – температура топлива на входе в ТМТ; 3 – температура масла на входе в двигатель; 4 – температура масла на выходе из двигателя.Для съема тепла в масляных системах современных авиационных двигателей при использовании в качестве хладагента топлива применяют высокоэффективные теплообменники трубчатого типа. Анализ условий охлаждения масла в ТМТ показывает, что дальнейшее улучшение тепловых характеристик существующих аппаратов, или переход на использование теплопередающих элементов пластинчатого типа, не даст существенного выигрыша в снижении температуры масла. Как видно из структуры формулы (12.1), влияние коэффициента теплопередачи в ТМТ не является определяющим, и уровень температуры масла при заданных прокачках хладагентов обусловлен, главным образом, температурой топлива на входе в ТМТ и величиной теплоотдачи в масло.

Для достижения оптимальной скорости протекания масла через щели между трубками (за счет чего зависит эффективность теплообмена) и уменьшения застойных зон в конструкцию теплообменников вводят перегородки, которые разделяют межтрубное пространство на отдельные секции. Каждая перегородка имеет окна, через которые масло попадает из одной секции в другую, проходя все секции и каждый раз меняя свое направление.

Из этих же соображений в топливомасляных теплообменниках в топливную полость также вводят перегородки (рис.41). Поступающее в ТМТ топливо по трубкам одного пучка доходит до полости крышки, разворачивается там и входит в другой пучок. Таким образом, оно изменяет направление своего движения 3-5 раз.

Рис.41. Схема движения хладагентов в ТМТ:

а – масло; б – топливо.

Увеличение скорости движения топлива в теплообменнике приводит к уменьшению размеров и массы агрегата. Однако при этом значительно возрастают гидравлическое сопротивление теплообменника, что приводит к необходимости размещения его в топливной магистрали за насосом высокого давления. В тех случаях, когда ТМТ устанавливают в линии низкого давления топлива, поперечные габаритные размеры теплообменника вынуждены увеличивать из-за ограничения допустимых потерь давления топлива.

Для охлаждения масла наиболее часто применяют кожухотрубчатые теплообменники. Типичная схема такого ТМТ приведена на рис.42. В этом теплообменнике топливо пропускают по трубкам, а масло проходит через межтрубное пространство. Он состоит из двух секций, которые жестко связаны между собой коллекторами. Каждая секция теплообменника состоит из сота, установленного в корпус, закрытого с обеих сторон крышками. Сот состоит из 840 тонкостенных трубок толщиной 0,2 мм, наружным диаметром 2 мм и длиной 318 мм, впаянных в трубные доски, между которыми имеются четыре расчалки и четыре перегородки, служащие для многократного изменения направления движения масла с целью лучшего теплосъема. Расположение перегородок для топлива и масла в матрице и крышках теплообменника определяется схемой организации потоков, образующих смешанный вариант течений хладагентов в нём – перекрестно-противоточный. По схеме движения топлива теплообменник является четырёхходовым, т.е. в каждой из секций оно делает по два хода. Масло в каждой из 12 секций осуществляет поперечное обтекание трубок, причем окна в межсекционных перегородках чередуются: «центральные» и «периферийные». К коллекторам приварены цельноштампованные штуцеры входа и выхода масла. В крышках имеются резьбовые гнезда для подсоединения трубопроводов.

Рис.42. Топливомасляный теплообменник ТМТ 4262ТАПрименение ТМТ, имеющих сравнительно малые массу и габаритные размеры, практически не приводит к увеличению лобового сопротивления силовой установки. Определенным преимуществом использования топливомасляных теплообменников является и то, что при охлаждении масла теплота не рассеивается в окружающем пространстве, а уносится топливом в двигатель (т.е. обеспечивается утилизация тепла, которое подводится в двигателе к маслу).

Подогрев топлива в ТМТ увеличивается с ростом теплоотдачи в масло внутри двигателя. При этом надо учесть следующее. Развитие современного двигателестроения идет по пути непрерывного повышения теплонапряженности ГТД (с целью повышения их экономичности и уменьшения массы). Поэтому у вновь создаваемых двигателей подогрев топлива в ТМТ будет возрастать как из-за увеличения теплоотдачи в масло, так и за счет снижения удельного расхода топлива. Но при этом следует иметь в виду, что по уровню допустимой температуры топлива существует ограничение, связанное с его термостабильностью: в топливорегулирующей аппаратуре (т.е. на входе в камеру сгорания) температура топлива не должна превышать 120°С. Именно это обстоятельство затрудняет возможность эффективного охлаждения масла только за счет располагаемого хладоресурса топлива. В первую очередь это касается ТВД, у которых теплоотдача в масло выше, чем у ТРДД (из-за высокого уровня тепловыделения в редукторе), а удельный расход топлива меньше. Поэтому для охлаждения масла в ТВД применяют воздухомасляные теплообменники.

    1. Воздухомасляные теплообменники
На самолетах с ТВД применяют воздухомасляные теплообменники, устанавливаемые в специальных туннелях с регулируемым расходом воздуха. В качестве примера на рис. 43 представлен ВМТ и показана схема движения в нем хладагентов. Теплопередающий сот агрегата представляет собой набор упакованных в корпус круглых охлаждающих трубок. Зазоры между трубками служат проходами для масла. Охлаждающий воздух протекает внутри трубок. Поступившее в теплообменник масло, пройдя все межтрубное пространство, направляется в коллектор и далее в патрубок 2 для выхода масла.

Рис.43. Конструктивная схема воздухомасляного теплообменника сотового типа

1 – патрубок входа масла; 2 – патрубок выхода масла; 3– отдельная секция; 4 – перегородка; 5 – сливная пробка.Для обеспечения равномерного омывания маслом поверхностей трубок сотовый набор разделен на 8 секций перегородками 4. Наличие перегородок удлиняет путь масла и одновременно увеличивает его скорость. Число перегородок ограничено максимально допустимой скоростью протекания масла (0,35…0,45 м/с) во избежание значительного гидравлического сопротивления масляного тракта теплообменника.

На рис.44 представлен еще один тип ВМТ. Он состоит из матрицы 4, прямоугольных фланцев канала продувочного воздуха, крышек и корпуса клапанов 1, где размещены переливной 2 и термостатический 3 клапаны, а также фланцы входа и выхода масла. Принцип действия теплообменника заключается в том, что горячее масло проходит по трубкам с гофрированными пластинами, отдавая свое тепло продувочному воздуху, проходящему по каналам с гофрированными пластинами.

В случае использования ВМТ при работе двигателя на земле иногда не удается обеспечить требуемый температурный режим при заданных размерах и принятой компоновке теплообменной установки (особенно при высоких температурах окружающего воздуха). В связи с этим, вынуждены использовать специальный эжектор для просасывания через теплообменник охлаждающего воздуха из атмосферы. В качестве активной среды в таком эжекторе используют воздух, отбираемый от компрессора двигателя.

Регулирование температуры масла в воздухомасляных теплообменниках обеспечивается за счет изменения расхода охлаждающего воздуха. Расход воздуха увеличивают или уменьшают за счет изменения площади выходного сечения туннеля путем поворота заслонки.

Рис.44. Воздухомасляный теплообменник (ВМТ 6888)

1 – корпус клапанов; 2 – клапан переливной; 3 – клапан термостатический; 4 – матрица.Интенсивность охлаждения масла в ВМТ существенно зависит от условий работы ГТД, поэтому такие теплообменники всегда оснащают системами регулирования расхода охлаждающего воздуха. При этом в качестве расчетного рассматривают взлетный режим (Н=0 км, М=0, tН=+50°С).

    1. Комбинированные схемы охлаждения масла
Как известно, развитие авиационного двигателестроения идет по пути повышения теплонапряженности ГТД, позволяющей улучшать их экономичность и весовые показатели. В связи с этим у вновь разрабатываемых двигателей вопросы охлаждения масла становятся все более проблематичными, так как рост теплоотдачи в масло вступает в противоречие одновременным уменьшением хладоресурса топлива (из-за снижения его расхода). Поэтому в ряде случаев возникает необходимость в использовании комбинированной схемы охлаждения масла, включающей и топливомасляный и воздухомасляный теплообменники. В первую очередь это касается тех ГТД, в состав которых входят редукторы, одной из отличительных особенностей которых является высокий уровень тепловыделения в них. Достаточно сказать, что у большинства авиационных редукторов механический КПД находится на уровне 0,99, т.е. один процент передаваемой мощности превращается в тепло. Так что, например, у ТВД мощностью 10000 кВт только в редукторе интенсивность теплоподвода к маслу составляет 100 кВт. А ведь у двигателя подвод тепла к маслу происходит также в опорах ротора и в коробках приводов. Учитывая высокую экономичность ТВД, хладоресурса топлива для охлаждения масла однозначно оказывается недостаточно. Поэтому разработчик такого двигателя при его проектировании должен выбрать способ охлаждения масла – либо чисто воздушный, либо комбинированный. Определяющими критериями при этом должны быть приемлемость габаритных размеров маслоохладителей и их массы, простота конструкции и удобство эксплуатации системы охлаждения масла.

В качестве примера на рис.45 приведен возможный вариант схемы охлаждения масла в ТВД. Важной особенностью такой схемы является наличие в ней элементов управления процессом охлаждения в ВМТ (эжектор плюс регулируемая заслонка), что позволяет не только минимизировать потребную размерность этого теплообменника, но и исключить возможность перегрева топлива в ТМТ.

Рис.45. Комбинированная схема охлаждения маслаОригинальной является схема охлаждения масла, использованная в ТВВД НК-93. При проектировании данного двигателя было сочтено целесообразным масляную систему выполнить двухконтурной с раздельной циркуляцией масла через редуктор и через газогенератор. При этом циркуляция масла в каждом из указанных контуров осуществляется по короткозамкнутой схеме, минуя маслобак, который является для них общим. Проведенные расчеты показали, что хладоресурс топлива, поступающего в камеру сгорания, оказывается достаточным только для охлаждения масла в циркуляционном контуре газогенератора. Что касается контура редуктора, то вследствие высокого уровня теплоотдачи в масло в его узлах (в самом редукторе, в гидравлической схеме управления положением лопастей винтовентилятора и в коробке самолетных агрегатов), превышающего 200 кВт, для охлаждения масла, кроме ВМТ, пришлось установить и ТМТ. Это было обусловлено следующими обстоятельствами. В техническом задании на проектирование масляной системы было выставлено требование, чтобы температура масла на входе в редуктор не превышала 100°С (т.к. при более высокой температуре масла из-за уменьшения его вязкости несущая способность масляной пленки в зоне контакта трущихся пар снижается). Но для обеспечения указанного предельного уровня температуры масла 100°С при высокой температуре окружающей среды плюс 50°С требовался бы ВМТ слишком больших размеров, который невозможно было бы установить на двигатель. Поэтому и было принято решение, кроме ВМТ, использовать для дополнительного охлаждения масла в циркуляционном контуре редуктора и ТМТ. При этом были приняты во внимание два обстоятельства. Во-первых, потребные геометрические размеры ВМТ должны быть выбраны из условия, чтобы в высотных условиях (Н=11км, М=0,8) на крейсерском режиме охлаждение масла в циркуляционном контуре редуктора производилось только воздухом; очевидно, что для указанных условий потребуется минимальная теплопередающая поверхность, т.к. ВМТ будет продуваться холодным воздухом. Во-вторых, поскольку хладоресурса расходуемого двигателем топлива хватает только для ВМТ газогенератора, то в ТМТ редуктора должно подаваться топливо из бака самолета и туда же отводиться из теплообменника. При этом, тепло, накапливаемое в топливном баке во время взлета самолета, затем рассеивается при полете на крейсерском режиме.

Описанная схема охлаждения масла в масляной системе двигателя НК-93 показана на рис.46.Рис.46. Схема охлаждения масла на двигателе НК-93Благодаря использованию двухконтурной схемы масляной системы в двигателе НК-93 имеет место два уровня температуры масла: на входе в редуктор она не превышает 100°С (а на выходе не более 125°С), в то время как на входе в газогенератор достигает 140°С (а на выходе до 190°С). Таким образом, в редукторе этого двигателя кинематическая вязкость поступающего к узлам трения масла всегда будет значительно выше, чем в газогенераторе, что имеет важное значение для обеспечения надежной работы зубчатых колес и подшипников редуктора, отличающимися высокими контактными нагрузками.

    1. Некоторые особенности выбора маслоохладителей
В практике, сложившейся в отечественной авиационной промышленности, разработчики конструкций ГТД не проектируют и не изготавливают маслоохладители. Этим заняты специализированные предприятия, а двигателисты используют такие агрегаты в качестве покупных изделий.
  1. При проектировании нового двигателя его разработчик, исходя из проведенной расчетной оценки ожидаемого уровня теплоотдачи в масло и анализа располагаемого хладоресурса топлива, выбирает схему охлаждения масла: топливную, воздушную или комбинированную. После этого он вступает в контакт с разработчиком теплообменной аппаратуры с целью оптимизации намеченного схемно-конструктивного решения, относящегося к охлаждению масла во всем диапазоне эксплуатационных режимов работы двигателя.
В случае чисто топливного или воздушного охлаждения масла может оказаться, что какая-либо модель серийно выпускаемого теплообменника по техническим данным (тепловым и гидравлическим характеристикам) будет пригодна для использования во вновь создаваемом ГТД. Тогда оформляют двусторонний протокол согласования применения выбранного ТМТ (или ВМТ). Ответственность за работоспособность данного агрегата несет его поставщик (при условии, что разработчиком двигателя соблюдены все заявленные параметры хладагентов и оговоренные в протоколе согласования технические требования к теплообменнику).
  1. Если возникает необходимость в новом теплообменнике или комбинированной системы охлаждения масла, то разработчик ГТД оформляет соответствующее техническое задание (ТЗ). Так, например, для ТМТ в ТЗ на его разработку задают величины следующих исходных параметров на взлетном режиме работы двигателя с учетом экстремальных значений плюсовых температур окружающей среды:
– теплоотдачи в масло, кВт;

– прокачки масла, кг/с;

– прокачки (расхода) топлива, кг/с;

– температуры топлива на входе в ТМТ (при °C), °С;

– допустимой температуры масла на выходе из ТМТ, °С.

При этом также ограничивают максимально допустимые величины потерь давления топлива и масла в ТМТ.

Для ТМТ, предназначаемого к использованию в сверхзвуковом ГТД, обязательно указывают соответствующие параметры также и для режима полета с максимальным числом М, причем расчетную температуру топлива на входе в ТМТ принимают такой, какая величина у нее будет в конце длительного сверхзвукового полета (при начальной температуре топлива в баках плюс 45°С).

Для разработки ВМТ в качестве расчетного принимают взлетный режим в условиях Н=0, М=0 при температуре окружающей среды плюс 50°С. Причем, в том случае, если охлаждающий воздух в теплообменник будет поступать из вентилятора ТРДД (или из воздуходувки), то, очевидно, что температура этого воздуха может достигать 70°С.

При использовании комбинированной схемы охлаждения масла в качестве расчетного также принимают взлетный режим при максимально возможной температуре окружающей среды (°C) и с учетом температуры топлива в баках °C.

Разработчик такой системы охлаждения определяет потребные характеристики ВМТ и ТМТ, их конструкцию и дает рекомендации по обеспечению оптимального взаимодействия этих теплообменников.

  1. Для исключения повышенных потерь давления в теплообменниках у них предусматривают перепускные клапаны, устанавливаемые между входом и выходом масла (а также топлива). В качестве примера на рис.47 показана гидравлическая характеристика масляной полости ТМТ, оснащенного перепускным клапаном.

Рис.47. Гидравлическая характеристика масляной полости ТМТ

с перепускным клапаномПо желанию разработчика ГТД в конструкции теплообменников (ТМТ и ВМТ) может быть предусмотрен термостатический клапан. Он осуществляет перепуск масла мимо теплообменника, когда нет необходимости его охлаждать. И только при достижении оговоренной в технических условиях величины температуры масла (например, 40 или 60°С), клапан открывается, и масло начинает охлаждаться в теплообменнике. В качестве примера на рис.48 для двигателя НК-86, на котором установлен ТМТ 6038Т с термостатическим клапаном, показано изменение температуры масла и топлива в зависимости от температуры окружающей среды ().

Как видно из рассмотрения рис.48, до открытия термостатического клапана температура масла на входе в двигатель не зависела от температуры топлива, поступающего в двигатель.Рис.48. Характер изменения температуры масла при использовании ТМТ

topuch.ru