of 8 /8
Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 1 SUSTAV ZA PODMAZIVANJE Sustavom za podmazivanje potrebno je osigurati: podmazivanje radi smanjenja trenja, hlađenje elemenata koji se podmazuje, čćenje od produkata trošenja, zaštita od korozije. Ulje može poslužiti i kao radna tvar u sustavu za promjenu koraka elise kod turboprop motora ili kao radna tvar u sustavu za mjerenje zakretnog momenta. Uležištenja vratila kompresora i turbina Vratila kompresora i turbina kod mlaznih motora su uležištena pomoću kotrljajučih ležaja (kuglični ili valjkasti) za razliku od klipnih motora gdje se primjenjuju klizni ležajevi. Na slici 1. je prikazano uležištenje jednog dvovratilnog turbofan motora. Slika 1. Uležištenje vratila turbofan motora Podmazivanje zupčaničkog pogona pomoćnih uređaja Ulje se mora dovesti i na zupčanički pogon (Accessory Drive System): zupčanike i ležajeve. Na slici 1.a je prikazan Accessory Drive System motora CFM 56.

11 dio SUSTAV ZA PODMAZIVANJE - e-Studente-student.fpz.hr/.../Materijali/sustav_za_podmazivanje_mm.pdf · Ulje za podmazivanje Mlazni motori koriste uglavnom sintetičko ulje za podmazivanje

  • Author
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of 11 dio SUSTAV ZA PODMAZIVANJE -...

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 1

    SUSTAV ZA PODMAZIVANJE Sustavom za podmazivanje potrebno je osigurati: podmazivanje radi smanjenja trenja, hlađenje elemenata koji se podmazuje, čišćenje od produkata trošenja, zaštita od korozije. Ulje može poslužiti i kao radna tvar u sustavu za promjenu koraka elise kod turboprop motora ili kao radna tvar u sustavu za mjerenje zakretnog momenta. Uležištenja vratila kompresora i turbina Vratila kompresora i turbina kod mlaznih motora su uležištena pomoću kotrljajučih ležaja (kuglični ili valjkasti) za razliku od klipnih motora gdje se primjenjuju klizni ležajevi. Na slici 1. je prikazano uležištenje jednog dvovratilnog turbofan motora.

    Slika 1. Uležištenje vratila turbofan motora

    Podmazivanje zupčaničkog pogona pomoćnih uređaja Ulje se mora dovesti i na zupčanički pogon (Accessory Drive System): zupčanike i ležajeve. Na slici 1.a je prikazan Accessory Drive System motora CFM 56.

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 2

    Slika1.a) Accessory Drive System Princip rada sustava za podmazivanje Osnovni elementi sustava vidljivi su na slici 2. Ulje za podmazivanje se nalazi u spremniku za ulje. Potisna pumpa za ulje (Oil Supply Pump) crpi ulje iz spremnika i potiskuje ga prema ležajevima. Poslije pumpe ulje prolazi kroz pročistač ulja. U slučaju blokade pročistaća ulja (npr. zbog zaprljanosti) ulje preko zaobilaznog ventila (By-pass Valve) zaobilazi pročistać. Obično je pročistać snabdjeven s senzorom pada tlaka koji ima mogućnost signalizacije blokade pročistaća. Prije dolaska na ležaj, ulje prolazi kroz posebne pročistaće (Last Chance Filter). Na slici 3. prikazan je primjer takvog pročistaća u obliku navoja. Pored ležaja vratila kompresora i turbina ulje se dovodi i na ležaje i zubčanike za pogon pomoćnih uređaja (Gearbox). Nakon podmazivanja ulje se cijedi u sakupljače ulja (Sump). Usisne pumpe (Scavenge pump) crpe ulje iz sakupljaća ulja i potiskuju ga prema spremniku. Kapacitet usisnih pumpi obično je oko dva puta veći od potisne pumpe jer ulje koje se crpi iz sakupljaća sadrži u sebi znatnu količinu mjehurića zraka. Prije odlaska u spremnik, ulje prolazi kroz izmjenjivač topline-hladnjak ulja. Ulje se hladi, a goriva zagrijava. Hladnjak sadrži zaobilazni ventil koji omogućava zaobilaženje hladnog ulja (tada nije potrebno hlađenje!).

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 3

    Količina ulja p T

    CHIP detektorgorivo

    Δp detektor

    GB

    usisne pumpe

    potisna pumpa

    pročistać

    zaobilazni ventil

    zaobilazni ventil

    izmjenivač topline

    spremnik ulja

    pročistaći ispred

    TURBINA KOMPRESOR

    Slika 2. Sustav za podmazivanje U povratnom dijelu voda postavlja se tzv. magnetski chip detektor koji detektira metalne opiljke u ulju. Na taj način se može uočiti početak nenormalnog trošenja-oštećenja nekog od elemenata motora. Nadzor rada sustava se obavlja preko instrumenata koji mjere:

    • tlak ulja • temperaturu ulja • količinu ulja u spremniku, te preko detekcije • pada tlaka na pročistaću ulja i • metalnih opiljaka na chip detektoru.

    Tlak u sustavu za podmazivanje je od oko 100 kP (100 psi) na praznom hodu do 1400 kPa (200 ps i) za vrijeme hladnog pokretanja. Uobičajene eksploatacijske vrijednosti tlaka su oko 340 – 690 kPa (50-100 psi) I temperature oko 90 C (200 F)

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 4

    Prešerizacija i brtvljenje Za smanjenje gubitaka ulja koristi se poseban sustav prešerizacije glavnih ležaja, slika 4. U kučište ležaja dovodi se zrak pod tlakom iz kompresora (Pressurizing port) koji protječe kroz zazore u takvom smjeru koji onemogućava istjecanja ulja kroz spomenute zazore i brtve. Na slici 4. su prikazane tzv. labirintske brtve. Zrak iz kompresora služi i za hlađenje navedenog sklopa ležaja. Usisne pumpe koje vraćaju ulje u spremnik, zajedno s uljem potiskuju i znatnu količinu zraka što bi moglo stvoriti nadtlak u spremnicima. Zbog toga je izveden poseban sustav ventiliranja kartera i spremnika ulja koji je prikazan na slici 5. U slučaju da tlak u kućištu ležaja bude veći od od tlaka u spremniku, ventil 7 se otvara i propušta zrak u spremnik. Tlak u spremniku se održava nešto većim od atmosferskog pomoću ventila 1. U slučaju podtlaka u kučištu, otvara se ventil 2 I

    propušta zrak iz atmosfere u kučište, odnosno u spremnik preko ventila 7.

    Slika 4: Prešerizacija kučišta ležaja i brtvljenje vratila

    Slika 3. Pročišćavanje ulja ispred ležaja (Last Chance Filter)

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 5

    Slika 5: Prešerizacija i ventiliranje Da bi se što manje ulja gubilo putem ventiliranja kućišta i spremnika za ulje, prije vraćanja ulja u spremnik obavlja se odvajanja zraka iz ulja. Na slici 6. se vidi prikaz centrifugalnog separatora (Centrifugal breathing). Pomoću ovog separatora , kapljice ulja se izdvajaju iz zraka na centrifugalnom principu. Izdvajanje ulja se ponekad pospješuje pomoću poroznih materijala ( De-aerator) kroz koje prolazi kontaminirani zrak iz kojeg se izdvaja ulja.

    Slika 6: Centrifugalni separator ulja

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 6

    Brtvljenje, odnosno brtve za ulje se općenito kod mlaznih motora može podjeliti u dvije grupe: • kontaktne (Rubbing or contact seals) i • labirintske (Nonrubbing labyrinth or clearence seals).

    a)

    b)

    Slika 7. Kontaktne brtve

    OIL SIDE

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 7

    Slika 8. Labirintska brtva Vrsta brtve i materijali za brtve se određuju na temelju tlaka, tempertaure, brzine vrtnje, zahtjeva trajnosti brtvi, medija koji treba brtviti te količine medija koju brtva smije propustiti. Ulje za podmazivanje Mlazni motori koriste uglavnom sintetičko ulje za podmazivanje. U odnosu na klipne motore, potrošnja ulja kod mlaznih motora je znatno manja. Ulje se kod mlaznih motora troši gotovo isključivo usljed gubitaka kroz oduške odnosno putem ventiliranje sustava. Kod mlaznih motora ne postoji problem izgaranja ulja jer ono ne dospjeva do komore izgaranja, kao npr. kod klipnih motora. Danas su u upotrebi dvije vrste sintetičkih ulja za mlazne motore Type-1 (Zadovoljava vojni standard MIL-L-7808) i Type-2 (Zadovoljava vojni standard MIL–L-23699). Ulje Type-2 podnosi više radne temperature i ima poboljšanja svojstva u pogledu koksiranja, ali u odnosu na Type-1 ima lošija niskotemperaturna svojstva. Tipične vrste ulja koja zadovoljavaju navedene specifikacije:

    Type-1 Type-2 ____________________________________ Aeroshell 300 Aeroshell 500 ili 700 Mobil Jet I Mobil Jet II Stauffer I Stauffer II Castrol 3c Castrol 205 Enco 15 Enco 2380 Exxon 15 Exxon 25

    Kod mlaznih motora većeg potiska nije predviđena zamjena ulja već samo nadolijevanje ulja. Zamjena ulja se primjenjuje kod manjih mlaznih motora u pravilo nakon 300-400 sati rada.

  • Sustav za podmazivanje Zrakoplovni motori II ___________________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________________ 8