Instalaţia de ungere, are rolul de a asigura ungerea cuplelor de frecare, răcirea unor piese (de exemplu a pistonului) şi transportarea produselor uzurii din cuplele de frecare spre filtrul de ulei şi dopul magnetic al băii de ulei.
Schimbarea stării tehnice a instalaţiei de ungere în procesul de exploatare
În timpul exploatării motoarelor, în instalaţia de ungere au loc o serie de procese care determină diminuarea performanţelor instalaţiei şi degradarea calităţii uleiului, dintre care cele mai importante sunt:
- impurificarea uleiului şi formarea de depuneri în motor,
- înfundarea filtrelor de ulei,
- micşorarea presiunii în rampă centrală de ungere,
- creşterea temperaturii uleiului peste limita admisă.
Degradarea uleiurilor utilizate în motoare este cauzată de procesele de oxidare la temperaturi ridicate, contactul cu gazele de carter care conţin acizi din combinarea gazelor arse cu apă condensată pe cilindri, contactul uleiului cu piesele metalice calde. De asemenea, degradarea uleiurilor este produsă şi de impurificarea cu materiale de uzură a pieselor mecanismului motor cu impurităţi din aerul admis, oxizi de plumb, combustibil ars incomplet.
În afară de aceste impurităţi, în uleiul de motor, sub acţiunea temperaturii şi a anumitor produse de ardere rezultate în timpul funcţionării, se formează substanţe organice complexe (acizi, substanţe răşinoase, asfaltoase), insolubile în ulei.
Înfundarea filtrelor de ulei se datorează produselor de impurificare formate în masa de ulei (impurităţi insolubile). Prin acumularea produselor de impurificare în elementul filtrant, rezistenţa hidraulică a acestuia creşte până când, la un moment dat, se deschide supapa de scurtcircuitare a filtrului, ceea ce duce la o circulaţie în motor a uleiului nefiltrat cu o creştere rapidă a acumulărilor produselor de degradare şi astfel înrăutăţirea regimului de ungere al motorului.
Micşorarea presiunii uleiului în rampă centrală este cauzată de mărirea jocurilor în lagărele arborelui motor, în lagărele arborelui cu came precum şi de uzură pompei de ulei. Presiunea uleiului din rampa centrală poate fi un indicator al gradului de uzură a lagărelor arborilor motor şi cu came. Reducerea globală a presiunii în rampă centrală de ungere faţă de presiunea iniţială are loc, în funcţie de parcurs (ore de funcţionare a motorului). Reducerea globală a presiunii este cu precădere rezultatul uzurii pompei de ulei, la care se micşorează randamentul volumetric odată cu creşterea jocului frontal între pinioane şi carcasă, fenomen reprezentat grafic în figura următoare.
Creşterea temperaturii uleiului este o consecinţă a scăderii presiunii din rampa centrală de ungere, care duce astfel la scăderea debitului de ulei la lagăre.
În astfel de cazuri este necesar să se ia măsuri de reducere a temperaturii uleiului, prin reducerea sarcinii şi turaţiei până la momentul intervenţiei tehnice de întreţinere.
Având în vedere modificările de stare tehnică ce apar la instalaţia de ungere în exploatare, diagnosticarea va fi de două tipuri:
- Diagnosticare complexă (globală) a sistemului;
- Diagnosticare de profunzime (pe elemente).
Diagnosticare complexă (globală) a instalaţiei de ungere
În sfera diagnosticării complexe se înscriu următoarele obiective:
- Verificarea calităţii uleiului din motor;
- Verificarea presiunii din rampa centrală de ungere;
- Verificarea etanşeităţii instalaţiei.
- Verificarea calităţii uleiului din motor
Ca metodă de determinare a stadiului de degradare a uleiului la un moment dat, se poate recurge la analizarea “petei de ulei”, ca o metodă operativă şi eficace şi pentru aprecierea momentului favorabil de înlocuire a uleiului. Acest procedeu se bazează pe aspectul oferit de o picătura din uleiul extras din baia de ulei a motorului, care este lăsată pe o hârtie de filtru timp de 4 ore. După acest interval de timp, picătura difuzează prin porii hârtiei şi formează o pată circulară cu patru zone concentrice.
Zona centrală – 1 – caracterizează starea de uzură a uleiului prin gradul său de opacitate şi contaminare cu particule carbonoase. Zona centrală este înconjurată de o aureolă, care dacă are o formă zimţată indică prezenţa apei în ulei.
Coroana circulară intermediară 3 – numită și zonă de difuzie, caracterizează capacitatea dispersantă a uleiului şi a cărei lipsă indică un proces de blocare a suspensiei, adică un pericol de ancrasare a
motorului. Coroana exterioară – 4 – este formată dintr-o zonă translucidă, conţinând ulei debarasat de particule carbonoase şi a cărei nuanţă poate constitui o indicaţie a gradului de oxidare a uleiului. Marginea zimţată (contur dublat) a zonei 4 indică prezenţa combustibilului în ulei.
- Verificarea presiunii din rampa centrală de ungere
Se urmăreşte indicaţia manometrului de la bord, la turaţia de mers în gol încet, la temperatura de regim a motorului, care nu trebuie să se situeze sub valoarea limită (0,7 ÷ 0,9 bari), în cazul automobilelor care au astfel de manometre. La autovehiculele la care la bord există numai o lampă de semnalizare, dacă la mers în gol încet, la temperatura de regim a motorului, aceasta se aprinde, înseamnă că presiunea din rampa centrală este sub valoarea limită. - Verificarea etanşeităţii instalaţiei
Se observă eventualele scăpări în zonele de ieşire ale arborelui motor din bloc, unde sunt amplasate manşetele de etanşare. Eventualele neetanşeităţi la nivelul inelelor de etanşare a cilindrilor, care permit
intrarea lichidului de răcire în sistemul de ungere se constată prin spumarea abundentă la nivelului uleiului din baie.
Diagnosticarea de profunzime
Diagnosticarea de profunzime vizează pompa de ulei şi filtrul şi se efectuează pe standuri de probă.
Diagnosticarea pompelor de ulei
Parametrii de diagnosticare a pompelor de ulei sunt:
- caracteristică de debit în funcţie de turaţie la diferite presiuni de refulare;
- caracteristică de debit în funcţie de presiunea de refulare la turaţia nominală şi la o turaţie parţială (1000 rot/min).;
- timpul de amorsare;
- puterea absorbită la antrenarea pompei.
Caracteristica de debit înfuncţie de turaţie este caracteristica de performanţă a pompei, care se determină la temperatura de 368 K (95°C) a uleiului,la diferite presiuni de refulare. Această caracteristică se compară cu diagramele etalon. Starea limită a pompei esteconsiderată atunci când valorile obţinute la măsurarea debitului sunt mai scăzute cu 10% faţă de curbele etalon.
Caracteristica de debit în funcţie de presiunea de refulare –
Debitele cu supapa de siguranţă blocată se compară cu debitele etalon, ca şi valorile de presiune la care se deschide supapa de siguranţă a pompei. Presiunile de lucru ale supapelor de siguranţă sunt caracteristice fiecărui tip de pompă. În procesul de exploatare poate apare blocarea supapelor sau, mai frecvent, micşorarea presiunilor de deschidere ca urmare a deteriorarii arcurilor, montaj defectuos, uzarea supapei, etc.
Timpul de amorsare a pompei – reprezintă timpul măsurat din momentul pornirii pompei până la realizarea, la refulare, a unei presiuni de 1 bar. Cu cât creşte gradul de uzură al pompei, timpul de amorsare se măreşte, ceea ce duce la accentuarea uzurii cuplelor din mecanismul motor. În mod normal, timpul de amorsare este cuprins între 2 – 6 secunde.
Pompa 4 este antrenată cu un motor electric de curent continuu 2. Uleiul se află într-un rezervor 1, unde se realizează încălzirea cu rezistenţe electrice. Instalaţia este prevăzută cu o supapă de siguranţă 5. Presostatul 6 este intercalat în circuitul electric de alimentare al motorului electric de antrenare, pentru oprirea motorului electric, după atingerea presiunii de 1 bar (la comutarea pentru măsurarea timpului de amorsare).
Manometrul 7 măsoară presiunile de refulare ale pompei, conform reglajului efectuat de droselul 8. Circuitul de măsurare este comandat cu distribuitorul hidraulic 9 cu 2 căi (una de retur în rezervorul 1 şi una pentru debitmetru). Măsurarea debitului se realizează cu debitmetrul cu plutitor 10, unde se cronometrează timpul cursei plutitorului între doi senzori de cursă 11. Senzorii sunt conectaţi la un cronometru electronic de la pupitrul de comandă, unde se citeşte, debitul refulat de pompă în funcţie de timpii cronometraţi ai deplasării plutitorului. Supapa electromagnetică 12 serveşte pentru evacuarea rapidă a uleiului din debitmetru.
Diagnosticarea filtrelor de ulei – se poate face cu un dispozitiv legat de circuitul hidraulic al standului de testare a pompelor de ulei.
Filtrele se testează pentru determinarea căderii de presiune a uleiului la trecerea prin filtru şi a funcţionării supapei de reţinere, precum şi pentru analiza gradului de filtrare. Căderea de presiune pe filtru este legată de gradul de încărcare cu impurităţi a elementului filtrant, fiind un parametru de apreciere a parcursului optim, la care este necesară schimbarea filtrului, în corelaţie cu condiţiile de exploatare şi de mediu.
La temperatura de regim a motorului, la turaţia nominală este admisibilă o cădere de presiune de 0,35 ÷ 0,45 bari. Funcţionarea supapei de reţinere a filtrului este hotărâtoare pentru valoarea timpului de amorsare a sistemului de ungere la pornirea motorului. La motoarele mari, mai ales neetanşeitatea supapei de reţinere (care facilitează golirea canalizaţiei de ungere în starea de repaus a motorului), provoacă o creştere a timpului de amorsare de 3 – 5 ori, ceea ce amplifică uzura cuplelor de frecare ale motorului, la pornire.
