Поддръжка на строителна техника

масла и смазочни системи

Смазването на механизмите в дизеловите двигатели на строителните машини е абсолютно необходимо. Дълготрайността на смазваните механизми се определя в най-голяма степен от свойствата и качествата на смазочните материали. Усъвършенстването на строителните машини изисква все по-нови качества от съвременните смазочни продукти и ефективност на смазочните системи.

В статията ще разкажем за съвременните класификационни системи на маслата, за универсалните смазочни масла и видовете смазочни системи, за предназначението и устройството на комбинираната смазочна система и автоматичната система за централно мазане на строителната техника.

В автотракторната и строителната техника се употребяват три вида масла: моторни, трансмисионни и хидравлични. Те имат различни свойства, предназначение и срок на употреба, които създават някои експлоатационни неудобства. За да се премахнат тези експлоатационни неудобства са създадени две универсални групи моторно-трансмисионно-хидравлични масла. Първата група масла са известни под наименованието Super Tractor Oils Universal-STOU. Te се използват навсякъде в машината, където са потребни масла. Тези масла, отговарят на конструкторските изисквания на по-голямата част от агрегатите в трактора или строителната машина. Другата група масла са Universal Tractor Transmission Oils-UTTO, които се използват навсякъде в машината с изключение на двигателя.

Съвременните универсални масла се разработват на базата на минерални масла от парафинов тип с голям вискозитетен индекс и комплекс от добавки, осигуряващи високи детергентно диспергиращи, противозадиращи и антиокислителни свойства. Универсалните тракторни масла трябва напълно да удовлетворяват необходимите изисквания по отношение на вискозитета. Универсалните тракторни масла се използват широко и в строителната техника, като багери, булдозери, тежки самосвали, пътно-строителни машини и пр.

Водещите производители на тракторна и строителна техника са създали съответните спецификации за определяне на свойствата и изискванията на универсалните масла. Маслата за строителните машини се различават и избират по техните системи от спецификации - SAE, API, АСЕА, SIS, ISO, JASO.

Изискванията към съвременните дизелови двигатели на строителните машини са да притежават висок коефициент на полезно действие. В същото време те трябва да оказват и минимално неблагоприятно въздействие върху околната среда. Това води до значителни промени в двигателите и техните компоненти. Постоянно се внедряват нови технологии, за да се поддържа ефективната работа на смазочните системи на най-високо ниво. За опазване на околната среда се въвеждат удължени междусменни интервали за маслата и „зелени” материали в производството. Примери за такива технологии, влияещи директно върху смазочните системи, са въвеждането на филтър за твърди частици-DPF-diesel particulate filtration, затворена картерна вентилация-CCV-closed crankcase ventilation, които имат директно въздействие върху смазочната система.

Класификационни системи на масла
Основните световни сертификационни и класификационни организации на маслата са SAE J300-Society of Automotive Engineers - Дружеството на автомобилните инженери, API CJ-4-American Petroleum Institute - Американски Петролен Институт, АСЕА 2004-Association des Constructeurs Europeens de L’Automobile - Европейска асоциация на производителите на автомобили, SIS-Swedish Standards Institute-Шведски институт по стандартитзация, ISO-International organization for standardization-Международна организация по стандартите, JASO M355:2008-JapanezeAutomotive Standards Organization - Японска организация по автомобилните стандарти.

SAE J300 системата характеризира моторните и трансмисионните масла по техните вискозитетно-температурни свойства. API-системата, класифицира маслата в зависимост от работните условия в двигателите с вътрешно горене и трансмисиите. За дизелови двигатели спецификациите започват с буквата „C”-commercial, като ефективността на маслото нараства в азбучен ред. Класовете за трансмисионни масла се обозначават в комбинация от GL и числата от 1 до 5, като цифрата показва областта на приложение. АСЕА 2004 системата класифицира маслата за дизелови двигатели на тежкотоварни автомобили и съответните категории. SIS системата класифицира хидравличните масла в 4 класа с обозначение SHyy, където цифрите показват вискозитета в сSt - сантистокси при 40°C. ISO системата класифицира маслата като в обозначението на класа “ISO VGyy” се включва средния индекс на вискозитета на маслата в сSt при 40°С. В някои случаи цифровата стойност се закръглява на цяло число. Допустимото отклонение от средната стойност е неповече от 10%.

В системата SAE J300 се определят три вида вискозитет на маслото на двигателя, а именно през зимата, лятото и през цялата година. Въведени са 12 класа за маслата - 6 зимни и 6 летни класа. Например, лятното масло се обозначава като SAE 10, 20, 30, 40, 50, 60. Зимният индекс показва до каква минимална температура се препоръчва да се използва маслото. Зимното масло се означва с буквта „W”- winter (зима) и число пред нея, например SAE 0W, 5W,10W, 15W, 20W, 25W. Целогодишното масло е комбинация от символи на лятото и зимата, например в строителната техника често се използва STOU SAE 15W-30, SAE 10W-40. Колкото по-голeми са числата, толкова по-висок е вискозитетът на моторното масло при ниски или високи температури.

В системата API CJ-4 по-нови класове на маслата за дизелови двигатели са СI-4 и CJ-4. Класът СI-4 е въведен за масло с качество над CH-4. Отговаря на изискванията за пречистване на отработените газове през 2004 година. Специално е предназначено за двигатели с рециркулация на отработeните газове – EGR, и гориво със съдържание на сяра под 0,05%. Класът CJ-4, въведен през 2007 година, отговаря на стандартите на EPA-Environment Protection Agency-Агенция за защита на околната среда на САЩ. Отнася се за масла с ниско съдържание на добавки, сулфатирана пепел, фосфор и сяра, т.нар. Low SAPS. Подходящи са за двигатели с модифицирана изпускателна система за пречистване на газове. Отговаря на „ACEA E9 Low SAPS“.

По отношение на трансмисионните масла в API са въведени класовете GL-1, GL-4 и GL-5. Класът GL-1, се отнася за масла, които не съдържат противозадиращи добавки. Класът GL-4 е за масла с противозадиращи добавки за хипоидни предавки, работещи при средни натоварвания. Последният клас GL-5 е за масла на тежко натоварени хипоидни предавки, съдържащи противозадиращи добавки.

В системата АСЕА 2004 са въведени пет класа на масла за дизелови двигатели-Е2, Е4, Е6, Е7, Е9. Маслата от E2 до E9 осигуряват чистотата на буталото.

Препоръчват се за класове дизелови двигатели от Euro 1 до Euro 4, които работят в трудни условия или дълги интервали между смяната на маслото. Подходящи са както за двигатели, оборудвани с филтър за твърди частици и/или системи за рециркулация на отработените газове - EGR и селективно каталитично редуциране - SCR, така и без допълнителни системи за пречистване на отработените газове.

Новите моторни масла за дизелови двигатели Euro IV и Euro V са от клас “E9 Low SAPS”. Те са стабилни вискозни масла, осигуряващи контрол на чистотата на буталото и полираните стени на цилиндъра. Стабилни са на окисление и намаляват износването и натрупването на сажди. Предназначени са за двигатели, работещи при тежки условия, включително значително увеличени интервали за смяна на маслото в съответствие с инструкциите на производителя. Също така те спадат и към класа „Super-High-Performance-Diesel“ - супер висококачествен дизел. От 2011 година изискванията на стандарта „Euro V“ по отношение на вредните емисии от дизеловите двигатели, става задължителен и за строителната техника.

EGR-Exhaust Gas Recirculation, е система за рециркулация на изгорелите газове, подаваща част от отработените газове във всмукателен колектор, който намалява температурата на изгаряне на горивно-въздушна смес и намалява образуването на азотни оксиди. SCR-Selective Catalytic Reduction, е система за селективна каталитична редукция, намаляваща емисиите на азотни оксиди чрез протичане на каталитична реакция на азотни окиси и амоняк. Получават се чист азот и водна пара.

В SIS-системата, са въведени четири класа на хидравлични масла за дизелови двигатели-SH 15, SH 68, SHS 32 и SHS 46. Цифрите показват вискозитета в сSt при 40°C.

В ISO-системата са въведени 18 класа на вискозитета в диапазона 2-1500сSt при 40°C. В обозначението е посочен средният показател на вискозитета за даден клас масло. Например за ISO VG 46 и ISO VG 68.

В JASO системата е въведен класът DH-2 на масла за дизелови двигатели, работещи при тежки натоварвания, предварително оборудвани с пречиствателни устройства за отработените газове, като филтър за твърди частици-PDF и каталитичен неутрализатор. По този начин се ограничават до допустимото количество съдържанието на сяра, фосфор и хлор. Противозадиращите добавки се заменят с различни органометални съединения на молибдена. Маслата JASO DH-2 може да се използват, ако съдържанието на сяра в използваното дизелово гориво е под 0.005%.

Универсални смазочни масла
Универсалните смазочни масла за трактори и строителна техника-STOU обикновено са с вискозитет 10W-30, 15W-30 и 10W-40. Изискванията към хидравликата се осигуряват от вискозитетните класове ISO VG 46, 68 и по рядко VG 100.

Особено е препоръчителна употребата на масла UTTO за трансмисията и хидравликата. Универсалните тракторни масла намират широко приложение и в строителната техника-багери, булдозери, ескаватори, тежки самосвали, пътно-строителни машини и пр. Със свойствата и качествата си тези масла удовлетворяват напълно изискванията на най-модерните съвременни селскостопански и строителни машини, като New Holland, Massey Furguson, John Deer, Catepillar, Komatsu, Euclid и др.

Видове смазочни системи за строителна техника
Работата и отличителните белези на всяка мазилна уредба се характеризират с относителния обем на маслото, кратността на циркулация на маслото, свързана с дебита на нагнетателната секция на маслената помпа, начина на очистване на маслото, използване на масло за охлаждане на буталата, наличието на охладители на маслото, наличието на турбокомпресор, наличието на каталитичен неутрализатор.

В двигателите на стротелните машини е предвидена система за смазване на двигателя, т.е. цял ред от уреди и устройства, свързани помежду си с маслопроводи, които доставят масло за всички повърхности на триене, пречистване на маслото от примеси и охлаждане на горещото масло.

Системите за мазане, използвани строителните машини - багери, булдозери и други, се разделят на индивидуални и централизирани. В първия случай маслото се подава към всяка отделна триеща се двойка от повърхности, чрез смазочно устройство разположено в близост до двойката, а във втория – група от триещи се двойки повърхности се смазват с помощта само на едно устройство. Например, в багерите намират приложение индивидуалните и централизирани системи за смазване.

Индивидуалната система за смазване-мазане в една двойка от триещите се повърхности се прилага за смазване на търкалящи и плъзгащи се лагери на основните елементи на оборудването, като верижни и колесни ходови устройства. Системата за автоматично централно смазване се използва за смазване на зъбните колела на реверсивния и завъртващия механизъм. При нея маслото се подава на две или повече двойки от триещите се повърхности с маслена помпа.

В зависимост от начина на подаване на масло към триещите се повърхнини съществуват следните схеми за мазане, като мазане с разпръскване, мазане под налягане и комбинирано мазане. Системата за мазане на триещите се части под налягане е конструктивно сложна и не се използва. Системата за мазане с разпръскване се използва само в пусковите - стартиращи, двигатели. В повечето дизелови двигатели се използва комбинираното мазане. Комбинираната система за мазане има устройство за почистване и охлаждане на маслото, поради което се намалява консумацията на масло, намалява се износването на компонентите, подобрява се компресията в цилиндрите и се намалява загубата на мощност на двигателя по отношение на горенето.

Комбинирана система за мазане
В комбинираната система за мазане на някои багери, под налягане се мажат основните и мотовилковите лагери на коляновия вал, ролките на кобилиците, болтовете на буталата. Останалите триещи се части на дизеловия двигател се смазват с разпръскване. Системата за мазане се състои от маслена помпа със задвижващ вал и смукателни тръби, маслени филтри - очистващи маслото идващо от помпата, разпределителна плоча на масло, разпределяща маслото идващо от помпата и филтрите по маслопроводите, маслен радиатор, състоящ се от горни и долни колектори, охлаждащи тръби с плочи и две тръбни подпори.

Помпата се задвижва от разпределителни зъбни колела. Специален хоризонтален вал задвижва двете водещи зъбни колела на помпата. При 1000r/min на вала, дебитът на помпата достига до не по-малко от 35l/min.

Автоматична система за централно мазане
Aвтоматичната система за централно мазане (АСЦМ) осигурява постоянно подаване на масло в лагерите по време на работа в определени интервали, когато лагерите са в движение. АСЦМ изпомпва маслото под налягане в механизма от триещи се части на малки порции по време на работа. По този начин се поддържа постоянно запълване на кухините с масло, и се предотвратява сухото триене и износване. Точното дозиране на маслото намалява неговата консумация. Редовното запълване на празнината спомага да се избегнат такива негативни явления като вакуум при триенето във възела-вал-втулка. В противен случай се получава засмукване на прах и замърсители в триещите се части, като се образува абразивна паста. Тя интензивно износва частите.

Около плъзгащ се лагер също се образува „шийник“ на смазката, която действа като уплътнение и предотвратява проникването на прах и влага в междината. Затвореността на системата елиминира проникването на прах в нея. Постоянното мазане на възела от триещи се части го предпазва от прах и влага. Удължава се експлоатационният му срок, намалява се времето за ремонти и техническо обслужване. Опитът е показал, че АСЦМ се откупува за срок от 6-8 месеца, за сметка намаляване на времето за престой и разходите на масло. Известни са случаи, когато след инсталиране на АСЦМ на такива големи машини като верижен багер, консумацията на смазочни материали са намалели с 10 пъти.

Най-подходящо е монтиране на АСЦМ на тежко строително оборудване - багери, товарачи, самосвали и други, както и на техника, поддръжката на която отнема особено много време, като например бетон-помпите.

Основното предимство на автоматичните системи за централно смазване е краткият период от време между интервалите на смазване. По време на работа се подава неголямо, точно дозирано количество смазочен материал. При това лагерът не се замърсява и не се мокри. Така по всяко време се осигурява оптимално подаване на масло в лагера, което равномерно се разпределя в него. Триенето и износването се намаляват до минимум.