Mootor (1)

Põltsamaa Ametikool
Automootor
A1
Andres Asson
Kaarlimõisa 2009
Liigid
Kütuse liigid:
Bensiin
Diisel
Gaas
Bio
Elekter
Hübriid
Tahke
Automootori litraaž:
0,75 ; 0,9; 1,0; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6; 6,0
Mootoritüübid:
R3; R4; R6; R8; R10; R12; R14
V4; V6; V8; V10; V12; V14

Mootoritöötsükkel

Töötsükkel

Progresside kogum, mis kindlas järjestuses
Ülemine surnud seis:
Kolvi kõige ülemine asend (ü.s.s.)
Alumine surnud seis:
Kolvi kõige alumine asend (a.s.s)
Takt
Töösüli osa mis toimub kolvi ühe käigu jooksul
Kolvikäik
Kolvi äärmise asendite vahekaugus, mis võrdub vantvõlli vända kahe raadiusega
Väntvõlli vända raadius
Kaugus vantvõlli võllikaelast teljest vändakaela teljeni
Silindri töömaht
Maht mille kolb vabastab ülemisest surnud seisust alumise sured seisuni
Põlemiskambri maht
Maht, mis jääb kolvi kohale ,kui see asetseb ülemises surnud seisus(vc) teljest
Silindri üldmaht
Maht, mis jääb kolvi kohale ,kui see asetseb ülemises surnud seisus(vc) teljest
Maht mille kolb vabastab ülemisest surnud seisust alumise sured seisuni
Pöörlemisagedus
Väntvõlli pöörete arv ajaühikus (pööret/ minutis )
Koormus
Ühe tsukli jooksul tehtud töö Võimsus
Väntvõlli poolt sekundis tehtud töö, võrdeline koormuse ja pöörlemisagedusega Surveaste
Silindri üldmahu ja põlemiskambri mahu suhe
Vänt, keps mehhanism
Vänt-kepsmehhanism koosneb:
a) kolb ( piston );
b) kolvirõngas (piston-ring);
c) kolvisõrm (wristpin);
d) keps ( connecting rod) ja selle laagrid ;
e) väntvõll ( crankshaft ) ja selle laagrid;
f) hooratas .
Kolb
Kolvi tüübid on
1) silinderkolb,
2) pöördkolb,
3) tervikkolb,
4) liitkolb.
Kolvi funktsioonid on
a) kanda põlemisgaaside poolt tekitatud jõud üle kepsule,
b) töötada koos kepsuga ja tagada silindris selle liikumisteekond,
c) oma konstruktsiooni ja lisaelementidega tihendada mootori põlemiskambrit ja eristada see karterist,
d) üle kanda soojust jahutussüsteemi,
e) kahetaktilistel mootoritel juhtida seguvahetust.
Väntvõll
Väntvõll muundab oma (vändakaelte) kepsukaelte/ vändaõlgade (rod extensions/throws) abil kepsude edasi-tagasi liikumise pöörlevaks liikumiseks ning realiseerib gaaside poolt tekitatud indikaatorrõhu väntvõlli pöördemomendiks.
Väntvõll valmistatakse terasvalu sepisest (dropforged) või tugevast malmist. Võllikaelte arv sõltub väntvõllile mõjuvast pöördemomendist ja väntvõlli pöörlemissagedusest. Võlli- ja vändakaelu ühendavad väntvõlli põsed, millede jätkuvateks osadeks on vastukaalud. Üldjuhul läbib kogu väntvõlli õlikanal, mis moodustab vändakaelas õlitasku ja töötab tsentrifugaalfiltrina.
Mustuse osakeste eemaldamiseks õlitaskust keeratakse välja lukustuskorgid.
Väntvõll omab veel
sidurivõlli tugilaagrit, õlitõrjeseibe otsalaagrite juures, väntvõlli väändevõngete summutit, hooratta kinnitusäärikut ja abiseadmete käitamise hammasratta kinnituselemente.
Väändefibratsiooni olulisus väheneb alates silindrite arvust 3 ja suurenemise suunas. Tähtmootori ühepõlveline väntvõll on demonteeritav kaheks osaks, mis on valmistatud kroom -nikel-molübteensulamist, mark 40 XHMA. Madala pöörlemissagedusega mootorite väntvõllid töötavad kuul- või rulllaagrite peal. Põhiliselt, aga laagriliudadepeal või vedeliksurve keskkonnas. 
Hooratas
Hooratas on masina (mehhanismi) element, mille ülesandeks on kineetilise energia (pöörlemise) salvestamine, et hiljem seda energiat kasutada masina (mehhanismi) edasiseks töövõimeks. Hooratast kasutatakse mehhanismi töö ühtlustamiseks ning ka töövõime jätkamiseks näiteks sisepõlemismootorites. Samuti kasutatakse hooratast güroskoop kompassides. Lihtsaim näide hoorattast on laste mänguasi vurr.
Sisepõlemismootoritel ja paljudel mehhanismidel on vahelduvad töötsüklid. See tähendab, et mingil ajahetkel annab masin energiat välja ning mingil ajal vajab ta seda tagasi, et oma tööd jätkata

Gaasijaotusmehhanism (GJM)

võimaldab õigeaegselt küttesegu pääsemise mootori silindrisse, põlemisproduktide eemaldumise silindrist ja silindri läbipuhumise.
Kaasaegsetel kiirekäigulistel ja forsseeritud otto- ja diiselmootoritel puuduvad erinevused GJM-i ehituses. Tehniliselt võivad GJM-id erineda vaid kahe- ja neljataktilistel mootoritel.
GJM-e võib liigitada:
1) rippklappidega,
2) püstklappidega,
3) ülelaadimiseta,
4) ülelaadimisega.
GJM-i klapiajameid võib liigitada alljärgnevalt:
OV, SV, OHV, OHC, SOHC, DOHC ja TOHC.
GJM-i arengusuunad on:
1) nukkvõlli valmistamine torumaterjalist, millele paigaldatakse pingistuga eksentrikelemendid;
2) eriliiki gaasijaotusfaasi muutemehhanismide valmistamine;
3) gaasijaotusmehhanismi asendamine elektro -hüdraulilise täiturmehhanismiga;
4) eritüüpi GJM-ide juurutamine mootori ehituses.
Klappidega GJM-i põhiosad on:
1) nukkvõll,
2) nukkvõlli muutemehhanism,
3) tõukur ( seen -, rull-, tass- ja hüdrotõukur),
4) nookur ( kiik -, nook- ja liitnookur),
5) klapp,
6) vedru (ühe- ja kahekordne kruvivedru ning kahepoolne silindervedru),
7) klappide pöördeseade.
Liug laager
Millest liuglaager valmistatakse miks
Millest sõltub kuju
Millistest osadest koosneb
Mootori plokk
Millest mootoriplokki valmistatakse miks
Millest sõltub kuju
Millistest osadest koosneb
Hülss
Millest hülss valmistatakse miks
Millest sõltub kuju
Millistest osadest hülss koosneb
Kuidas toimub tihendamine
Hülss
Kuiv Sleeves:
Dry sleeves are thinner in construction since structural support is provided by the engine block cylinder wall. Kuiv varrukad on õhem ehitus kuna struktuuriabi toetust antakse mootori plokk ballooni seina. The loads generated by combustion pressure are absorbed by the engine block and not the sleeve. Koormuste poolt tekitatud põletamine surve imenduvad mootori plokk ja mitte varrukas . Dry sleeves can be pressed into older engines to repair damaged cylinders. Kuiv varrukad saab pressitud vanemate mootorite remont kahjustatud balloone.
Wet Sleeves: Märg Sleeves:
Wet sleeves are designed to withstand the loads generated by combustion pressure. Märg varrukad on ette nähtud taluma koormusi loodud põletamine survet . The sleeves are in direct contact with engine coolant . A rubber or copper O-ring ( yellow circle ) is used at the bottom flange to prevent coolant from leaking into the crankcase. Varrukad on otseses kokkupuutes mootori jahutusvedelikuga. Kummist või vasest O-rõngas (kollane ring) kasutatakse allosas äärik takistada jahutusvedeliku lekkimist karter. The cylinder head gasket prevents any coolant leaking through the top. Silindripea tihend takistab jahutusvedelik lekib teel tippu.
Väntvõll
Väntvõll:
The crankshaft is designed to convert the up and down motion of the pistons into horizontal rotation. Väntvõlli eesmärk on muuta üles-alla liikumise kolvid võtta horisontaalse rotatsiooni. The shaft is one solid piece made from cast iron or forged steel . Võll on üks kindel tükis valmistatud malmist või sepistatud terasest . Steel is usually used in high loading situations, such as diesel or turbocharged engines. Teras on tavaliselt kasutatakse kõrge laadimis olukordades , nagu diisel ja turbo mootorid . Oil passages are either cast or drilled into the crankshaft to distribute lubricant to the main and rod journals . Nafta lõigud on kas valatud või puuritud arvesse väntvõlli levitada määrdeaine peamine ja varraste ajakirjades.
Gaasijaotusmehhanism (GJM)
võimaldab õigeaegselt küttesegu pääsemise mootori silindrisse, põlemisproduktide eemaldumise silindrist ja silindri läbipuhumise.
Kaasaegsetel kiirekäigulistel ja forsseeritud otto- ja diiselmootoritel puuduvad erinevused GJM-i ehituses. Tehniliselt võivad GJM-id erineda vaid kahe- ja neljataktilistel mootoritel.
Kaasaegsetel kiirekäigulistel ja forsseeritud otto- ning diiselmootoritel puuduvad erinevused GJM-i ehituses. Tehniliselt võivad GJM-id erineda vaid kahe- ja neljataktilistel mootoritel.
Sõltuvalt tüübist jaotuvad GJM-id: hülss-, siiber -, jaotur- ja klappmehhanismideks [17, lk 124]. Klappmehhanism paikneb kas plokikaanes või mootoriplokis.
GJM-e võib liigitada:
1) rippklappidega,
2) püstklappidega,
3) ülelaadimiseta,
4) ülelaadimisega.
GJM-i klapiajameid võib liigitada alljärgnevalt:
OV, SV, OHV, OHC, SOHC, DOHC ja TOHC.
GJM-i arengusuunad on:
1) nukkvõlli valmistamine torumaterjalist, millele paigaldatakse pingistuga eksentrikelemendid;
2) eriliiki gaasijaotusfaasi muutemehhanismide valmistamine;
3) gaasijaotusmehhanismi asendamine elektro-hüdraulilise täiturmehhanismiga;
4) eritüüpi GJM-ide juurutamine mootori ehituses.
Klappidega GJM-i põhiosad on:
1) nukkvõll,
2) nukkvõlli muutemehhanism,
3) tõukur (seen-, rull-, tass- ja hüdrotõukur),
4) nookur (kiik-, nook- ja liitnookur),
5) klapp,
6) vedru (ühe- ja kahekordne kruvivedru ning kahepoolne silindervedru),
7) klappide pöördeseade.
Nukkvõlli käivitab ajami abil väntvõll. Ülekanne on valitud selliselt , et väntvõlli kahe pöörde jooksul teeb nukkvõll (samuti kõrgsurvepumba nukkvõll) ühe pöörde. Nukkvõllil on niipalju nukke, kuivõrd mootoril on klappe. Nukkide asend vastab mootori tööjärjekorrale.
Nukkvõll valmistatakse stantsimise teel süsinikterasest või valatakse hallmalmist.
Nukkvõllil on olemas:
a) võlli nukid klappide ja abiseadmete käitamiseks,
b) laagritapid,
c) mitmesugused käitushammasrattad (õlipump, katkesti -jaotur),
d) veoäärikud asendiandurite kinnitamiseks.
Nukkvõll omab laagritappe, mis toetuvad plokikaanes asetsevatele pukslaagritele. Erijuhtudel toetub nukkvõll otse plokikaanesse sissetöötatud pesadele.
Nukkvõlli käitamiseks kasutatakse:
a) hammasülekannet,
b) kettülekannet (hülss- ja rullkett),
c) hammasrihmülekannet.
Ülekannete pingutid jagunevad ülaltoodust lähtuvalt: liug- ja ketirataspinguti või rullpinguti.
Hammasrihma võttis kasutusele Saksa firma Glas 1962.a.
Hammasrihmajami eelised ja puudused: lihtne, kerge, odav, kulub kiiresti, ei talu suuri koormusi, vajab ääristega pingutusrulli, mis väldib rihma mahajooksmist, ei vaja õlikindlat keskkonda.
Kettajami eelised ja puudused: vastupidav, raske, kallis, nõuab õlikindlat korpust, vajab pingutustalda.
Hammasratasajami võttis taaskasutusele VW. Selle ajami eelised ja puudused: töökindel, vastupidav, täpne, raske, kallis, mürarikas. Hammasratasajam on kasutusel alanukkvõlliga mootorites, kus nukkvõll paikneb väntvõlli lähedal. Viie silindrilisel mootoril on hammasrattaid seitse . Mootori V10 ajam vajab juba 18 hammasratast.
Mootori klapid on valmistatud nikli sisaldusega kõrglegeeritud terasest.
Klapikomplekt koosneb alljärgnevatest detailidest:
a)klapipea,
b)klapipesa,
c)juhtpuks,
d)klapisäär,
e)muutuva sammu ja keerme suunaga klapivedrud,
f) klapisääretihend,
g) tugipuks ja - taldrik ,
h) lukustuskoonused.
Klapid töötavad temperatuuri piirkonnas ja alluvad
a) gaaside rõhu poolt esile kutsutud survepingele;
b) igakordsel avamisel ja sulgumisel pikisuunalisele tõmbepingele;
c) soojusvoo poolt esile kutsutud tsentrilisele ringpingele.
Väljalaskeklapid kannavad soojusenergiat edasi 70% klapipea ja 30% klapisääre kaudu plokikaanele.
Väljalaskeklapid valmistatakse soojuse paremaks ülekandmiseks plokikaanele õõnsa klapisäärega, mis on täidetud  40…50% ulatuses naatriumi kristallidega, mille sulamistemperatuur on ja keemistemperatuur .
Meelespea
Klapipilu sõltub plokikaane materjalist
Klapipilu kontrollitakse töösooja mootori korral
Terminoloogia
Lobe cam – võlli nukk
Poppet valve – taldrikklapp
Sleev valve – siiberklapp
Stem tip – klapisääre tipp
Clearance – klappipilu
Web – võlvik, sillus
Sisselaskekollektori ehitus sõltub lisaagregaatide rohkusest, mida mootoril kasutatakse. Sisenev õhk peab olema puhas ja jahutatud, et selle tihedus oleks kõrge ja mootori maksimaalne. Propelleri töö maapeal muudab sisseimetava õhu tolmuseks. Liiva ja tolmu tormid mõjuvad kuni 15 000 ft kõrguseni. Sisselaskekollektorisse sisenevat õhku puhastatakse filtritega.
Õhu puhastamiseks kasutatakse järgmisi õhufiltreid:
1) kiudvilla võrefilter,
2) ühekordselt kasutatav paberfilter,
3) glükooliga impregneeritud polüuretaan vahtplast filter .
Kiudvilla filtrit võib pesta bensiini ja õli seguga ning seejärel lastakse nõrguda kuivaks . Paberfiltrit puhastatakse vastassuunalise suruõhuga, seejärel pestakse pehme seebi lahusega ning lastakse nõrguda kuivaks. Vahtplast filtrit ei puhastata , vaid vahetatakse .
Kütuse aurustumiseks vajalik soojus saadakse õhust ja karburaatori küttest. Õhk sisaldab madalal temperatuuril piisavalt niiskust ja jääd ning puuduliku karburaatori eelsoojenduse korral karburaator jäätub. Selle vältimiseks kasutatakse sageli õhu või karburaatori eelsoojendust.
Sisseimetava õhu eelsoojendus saadakse kas selle suunamisel ümber mootori kuumade agregaatide või otseselt summutis paiknevalt õhueelsoojendilt.
Piloodil on kokpitis võimalik reguleerida, missugust õhku karburaatorisse lubada, kas:
a) külma filtreeritud,
b) kuuma filtreerimata õhku.
Karburaatori eelsoojendust peab vältima mootori suurte võimsuste juures seoses detonatsiooni tekkimise ohuga. Juhul, kui õhk kuumendatakse ette enne komprimeerimist, saavutab see surveprotsessis sellise temperatuuri väärtuse, mis võib esile kutsuda jäigema põlemise kui tavaliselt.
Jäätumise probleem on seotud ainult karburaatormootoritega, mitte sissepritsesüsteeme omavate mootoritega. Karburaatori jäätumisega analoogiline situatsioon võib tekkida sissepritsemootoril siis, kui lennatakse jäävihmas või läbi ülejahtunud pilvede, kus jää võib katta õhufiltri ja sulgeda õhu sissepääsu mootorisse. Sellisel juhul tuleb piloodil kasutada alternatiivõhuallikat, mis võimaldab mootori eesotsast sissevoolu õhu ümbersuunamist mootori kapoti alla, kus jäätumise oht puudub.

OHV mootori disain

4-cylinder 8 valves OHV engine 4-silindriline 8 ventiilid OHV mootor
OHV means OverHead Valve - an engine design where the camshaft is installed inside the engine block and valves are operated through lifters, pushrods and rocker arms (an OHV engine also known as "Pushrod" engine). OHV tähendab Overhead Valve - mootorite kavandamise kui nukkvõll on paigaldatud sees mootori plokk ja klapid on tegutsenud kaudu tõstukid, pushrods ja jalas relvad (OHV mootor tuntud ka kui "Pushrod" mootori). Although an OHV design is a bit outdated, it has been successfully used for decades. Kuigi OHV disain on natuke aegunud , seda on edukalt kasutatud juba aastakümneid. An OHV engine is very simple , has more compact size and proven to be durable. OHV mootor on väga lihtne, on rohkem kompaktne ja osutunud vastupidav.
Downside: it's difficult to precisely control the valve timing at high rpm due to higher inertia caused by larger amount of valve train components (lifter-pushrod-rocker arm). Also it's very difficult to install more than 2 valves per cylinder or implement some latest technologies such as Variable Valve Timing - something that could be easily done in a DOHC engine. Negatiivne: see on raske täpselt kontrollida gaasijaotusfaasidega kõrge rpm tänu suuremale inertsist tingitud suurema summa ventiil rongi komponente (tõstja-pushrod-Rocker arm). Samuti on väga raske paigaldada rohkem kui 2 klappi silindri kohta või rakendada mõne viimase tehnoloogiad nagu klapiajastus - midagi, mida saaks kergesti teha DOHC mootoriga .

OHC või SOHC mootor

4-cylinder 8 valves SOHC engine 4-silindriline 8 ventiilid SOHC mootor
OHC in general means OverHead Cam while SOHC means Single OverHead Cam. OHC üldiselt tähendab Overhead Cam samas SOHC tähendab Single Overhead Cam.
In the SOHC engine the camshaft is installed in the cylinder head and valves are operated either by the rocker arms or directly through the lifters (as in the picture ). In SOHC mootori nukkvõlli on paigaldatud silindripea ja klappidega töötavad kas kiiktool relvade või otse tõstukid (nagu pildil).
The advantage is that valves are operated almost directly by the camshaft - easy to achieve the perfect timing at high rpm. Also it's possible to install three or four valves per cylinder Eelis on see, et ventiilid on tegutsenud peaaegu otse nukkvõll - lihtne saavutada ideaalne ajastus kõrge rpm. Samuti on võimalik paigaldada kolm või neli klappi silindri kohta
The disadvantage - an OHC engine requires a timing belt or chain with related components - more complex and more expensive design. Puuduseks - OHC mootor vajab aeg rihma või kett seotud komponendid - keerukam ja kallim disain.

DOHC või Twin Cam mootoriga

4-cylinder 16 valves DOHC engine 4-silindriline 16 ventiilid DOHC mootor
DOHC or Double OverHead Cam - the setup used in many today 's cars. DOHC või Double Overhead Cam - setup kasutatakse paljudes tänapäeva autod. Since it's possible to install multiple valves per cylinder and place intake valves on the opposite side from exhaust vales , DOHC engine can "breath" better meaning that it can produce more horsepowers with smaller engine volume . Compare: The 3.5-liter V6 DOHC engine of 2003 Nissan Pathfinder has 240 hp, similar to 245 hp of the 5.9-liter V8 OHV engine of 2003 Dodge Durango. Kuna on võimalik installida mitu klappi silindri kohta ja koht sisselaske klapid teisel küljel heitgaasiproovis Vales, DOHC mootori saab "hinge" paremini mis tähendab, et ta suudaks toota rohkem horsepowers väiksema mootori maht. Võrdle: 3,5-liitrine V6 DOHC mootor 2003 Nissan Pathfinder on 240 hj, mis on sarnane 245 hj ning 5,9-liitrine V8 OHV mootor 2003 Dodge Durango.
Pros: High efficiency, possible to install multiple valves per cylinder and adopt variable timing. Plussid: kõrge kasuteguriga, on võimalik paigaldada mitu klappi silindri kohta ja vastu muutuv ajastus.
Cons : More complex and more expensive design. Cons: keerulisemad ja kallimad disain.
Õlitussüsteem
Kaasaja kõrgelt forsseeritud lennukimootorites on põhiliselt kasutusel tsirkulatsioontüüpi kuivkarteriga ja maapealses tehnikas kombineeritud märgkarteriga õlitussüsteemid.
Õlitussüsteemi ülesandeks on:
a) suunata õli õlivannist (karterist) mootori tööpindade vahele eesmärgiga vähendada detailide hõõrdumist ja kuumenemist;
b) hoida hõõrduvad pinnad puhtana;
c) kaitsta metalli pinda oksüdeerumise ja korrodeerumise eest ning neutraliseerida keemiliselt aktiivseid põlemisprodukte;
d) kanda üle jõude ja summutada vibratsiooni;
e) tihendada liitepindu ja leevendada lööke nende vahel.
Õlitusprotsessis on kahte liiki õlitusi:
1) piirõlitumine, so õlitus, kus pinnad hakkavad nihkuma enne, kui õli nende vahele satub ( boundary lubrication);
2) kelmeline õlitus, so õlitus, kus õlipumba poolt tekitatakse õlikile liikuvate detailide vahele ( film lubrication).
Õlitussüsteem liigitub sõltuvalt õli pealevoolu tingimustest laagritele:
a) jadatüüpi õlitussüsteem (nt õli juhtimine väntvõlli kanalite kaudu);
b) paralleeltüüpi õlitussüsteem (nt õli juhtimine peakanalist raamlaaagritele).
Õlitussüsteemid liigituvad täiendavalt veel:
a) märgkarteriga,
b) kuivkarteriga.
Õlitussüsteemi töö põhineb:
1) täiskadu õlitusel ( total -loss lubrication or fresh-oil lubrication) – toitesüsteem varustab kinemaatilise paari elemente õliga, kus see hiljem ära tarvitatakse; kasutatakse põhiliselt kahetaktilistes mootorites (segusuhe 50:1) ;
2) sundõlitusel (force- feed lubrication):
a) raamlaagrid;
b) kepsulaagrid;
c) nukkvõllilaagrid;
3) paiskõlitusel (with splash/ spray & oil mist / pritse ja sudu kujul):
a) silindriseinad;
b) klapikambri detailid;
c) ketiajam;
4) kombineeritud õlitusel.
Lennuki kolbmootoritel kasutatakse märg- ja kuivkarteriga õlitussüsteeme. Väiksematel mootoritel, kus õlitussüsteemidel ei ole nii kõrgeid nõudeid, kasutatakse märgkarteriga süsteeme. Sellistes süsteemides ringleb karteris olev õli kogu aeg läbi mootori agregaatide ja suundub tagasi karterisse . Selleks on olemas õlivõtur, õlipump, klappmehhanismid, kanalid, tihendid , jahutusradiaator ja õlitusfilter.
Õlirõhu suurus on 90 psi (0,62 MPa). Täiustatud ja suurema mahtuvusega õlitussüsteemide korral kasutatakse kuivkarteriga õlitussüsteeme.
Selline süsteem koosneb:
a) väline õlimahuti koos deaeraatoriga,
b) hammasratas õlipumbad (rõhu-ja imipump),
c) filtrid (imi- ja rõhufiltrid) koos möödavooluklappidega,
d) õliradiaator,
e) reduktsioonklapp,
f) õlitorustik,
g) andurid .
Kuivkarteriga õlitussüsteemi korral suubub õli mootori õlipumpa välisest paagist läbi imifiltri isevooluteel, mille madalam punkt on Y- toruventiil (Y-valve). Selles kohas paikneb ka õlitemperatuuri andur , mis hindab jahutussüsteemi efektiivsust ja annab informatsiooni mootoritöö ebanormaalsetest temperatuuridest. Järgnevalt suunab hammasrataspump õli läbi rõhufiltri ja kõikide hõõrdepindade ning valgub tagasi kogurvanni mootori all. VKM-i ja GJM-i õlitus toimub läbi spetsiaalkanalite (drilled passages). Tagastuspump (scavenger pump ) suunab õli kogurvannist läbi õliradiaatori uuesti õlipaaki. Tagastuspump on üldjuhul suurem, sest kogunev õli on kuum ja õhuga segatud . Kogu õlitusprotsessi jooksul neelab õli endasse mootori soojusenergiat ja vabastab selle õliradiaatoris. Radiaalmootorites ei suundu õli läbi väntvõlli.
Cessna Skyhawk 172P mootoriga Avco Lycoming O-320-D2J on õlivanni maht 7 quarti ja kogumaht 8 quarti, so 8 × 0,94635 l = 7,57 liitrit.
Õlitussüsteemi põhiagregaadid ja elemendid
Klassikaline õlitussüsteem koosneb:
1) õlipump koos õlivõtturisõelaga (suction strainer);
2) õlifilter;
3) peakanal ja harukanalid (from main oil-pressure line to crankshaft bearing, connecting- road bearing & return flow pipe timing- gear case );
4) õlijahutusradiaator.
a) silinderhammasrataspump (spur gear-type),
b) gerootorpump (gerotor-type).
Hammasrataspumba tootlikkus sõltub ainult pumbavõlli pöörlemissagedusest.
Gerootorpump on omab kahte rootorit: kuue hambaga vedav rootor ja seitsme sisehambaga veetav rootor. Rootorite töötrajektoorpinnad on erinevad, mistõttu pumba tööruumala on pöördel muutuv. Pumba tootlikkus sõltub rootorite tööpindade suurusest ja nende pöörlemissagedusest.
Gerootortüüpi õlipumpasid kasutatakse suurte tootlusvajaduste korral.
Õlifiltri eesmärk on koguda põlemisjääke, hõõrdepindade metallosakesi ja tolmu.
Enamus õlifiltritest omab kahte elementi erisuurusega osakeste kinnipüüdmiseks.
Õlifiltri töö seotud kaitseklappide tööga. Õlitussüsteemi reduktsioonklapp (relief valve) on ühendatud filtriga ja avaneb , kui õli ei läbi filtrit. Filtrisse ehitatud tagasilöögiklapp (check valve) hoiab õli mootori kanalites, kui pump ei tööta. Möödavooluklapp (by- pass valve) hoiab rõhutaset õlitussüsteemis.
Õlifiltrid liigituvad:
a) jadapeenfilter ( full -flow filter) – poorne peenfilter paber puhastab kogu tsirkuleeriva õli. Jadafilter peab olema varustatud ummistumise juhtumiks möödavooluklapiga ja surve hoidmiseks süsteemis reduktsioonklapiga. Selline filter on üldjuhul täiskomplektina vahetatav;
b) möödavoolu filter ( bypass filter) – seda tüüpi filtrist läbib 5-10% mootori õlist, mistõttu tuleb neid kasutada koos jadapeenfiltritega.
Filtrielemendid liigituvad:
a) traatkeerd- ja traatvõrkelement (element peale puhastamist uuesti kasutatav);
b) vilt- või kiudelement.
Filter on valmistatud kiudmaterjalist ( fiber -filling type) ja võimaldab puhastada õli eriti väikestest osakestest ( tahm ), mida jadafilter ei suuda. Filtrielement ei ole puhastatav;
c) paberelement (ei ole puhastatav).

Külma ilma korral õli tahkub ja mootor võib mitte käivituda. Erinevatele klimaatilistele tingimustele tuleb valida vastava viskoossusega õli. Eriti külma ilma korral tuleb õli peale viimast lendu mootorist välja lasta ja vahetult enne väljalendu uuesti üles soojendada .
Ekstreemsete ilmastiku tingimuste jaoks on olemas ka õlivedeldussüsteemid, mis töötavad kütuse pihustamisel mootori õlisse.
Kuuma mootori korral õlis olev kütus aurustub ja õli viskoossus taastub . Vedeldatud õli asub eraldi anumas peapaagi sees.
Õlitussüsteemi parameetrid
Õlitussüsteemi parameetrid on
a) tsirkulatsiooni kordsus:
, [], kus – õlipumba tootlikkus, l/h; – õlitussüsteemi maht, l;
b) õlitussüsteemi erimaht:
, l/kW, [];
c) õlipumba eripealeanne:
, l/kW x h, [ ];
d) soojusvahetite arv, e radiaatori jahutuspinna suurus (m2):
kus – mootorist õli poolt eemaldatav soojushulk, (kJ/s),
– õli soojusülekandetegur jahutuskeskkonda, W/(m2 x K),
– õli keskmine temp. radiaatoris, ( K),
– keskkonna (vesi/õhk) keskmine temperatuur, mis läbib radiaatorit, (vee korral K);
e) puhastustusvahendite tööprintsiip, e läbilaske koefitsient:
, kus – õlihulk, mis tsirkuleerib läbi puhastusagregaadi; – õlihulk, mis läbib õlikanali;
f) süsteemi töö automatiseerituse aste.
Kokkulepeliselt võtame kasutusele lühendid mootori agregaatide õlitusviiside kohta: surveõlitus (P-pressure), paiskõlitus (S – splash or spray) ja sukeldusõlitus (D - dip).
Sellisel juhul saab mootori detailide õlitust tähistada alljärgnevalt:
1) väntvõllilaagrid (P);
2) nukkvõllilaagrid (P);
3) nukkvõlli nukid (S);
4) nookurid (S);
5) tõukurvardad (P/S);
6) hüdrotõukurid (P);
7) kolvisõrm (S);
8) silindriseinad (S);
9) propelleri juhtseade, võllilaagrid (P);
10) propelleri ajam (S);
11) turbo- ja õhulaadurid (P);
12) karburaator (P);
13) lisaseadmete ajamid (P/S).
Lennukimootori õlid
GAAPE (general aviation aircraft piston engine) jaoks tunnistab FAA järgmisi õlisid:
a) täismineraal õli (straight mineral oil), st manusteta e legeerimata õli;
b) tuhavaba dispergeeritud õli (ashless dispersant oil - ADO),
c) metallic- tuhk detergentõli (metallic-ash detergent oil) e pesuõlid,
d) sünteetiline õli (synthetic oil).
Täismineraalõli MIL-L-6028B on kasutatud palju aastaid põhilise õlina lennukimootorites. Tema puuduseks on tendents oksüdeerumisele, kui ta puutub kokku kõrge temperatuuriga või on aereeritud.
Nendel mootoritel, kus kasutatakse mineraalõlisid, toimub õlivahetus 25 … 50 h tagant.
ADO-õlid on täna kõige laiemalt kasutusel. Nad ei tohi omada täismineraalõlide karboniseerimispiiranguid (carbon- forming restrictions) ega ka tuhaosakesi nagu pesuõlid.
MIL-L-22851 spetsifikatsiooni järgi ADO õli kasutatakse Lycoming, Continental, Pratt and Whitney ja Franklin mootoritel ning on ainus õli, mida kasutatakse sõjaväelennukite kolbmootorites.
Enamus mootoritootjaid soovitavad uue mootori sissetöötamiseks, so kuni 50 töötundi või seni kuni stabiliseerub kütuse erikulu suurus, kasutada selleks täismineraalõli ja hilisemalt minna üle ADO õlidele. Põhjus on selles, et need õlid omavad väga häid õlitamiskarakteristikuid, mis ei luba täiendavat tööpindade sissetöötamist / kulumist.
Pesuõli on saadud mineraalõlist, millele on lisatud metall -tuhk-kujulisi lisandeid, mis suurendab selle oksüdeerimiskindlust. Pesuõlide kasutamisperiood on piiratud tootjapoolse reglemendiga.
Sünteetiline õli on kasutusel kõrge töötemperatuuriga forsseeritud mootorites, mis töötavad laiaskaalaga keskkonna temperatuuri juures. Selle õli viskoossus - 30oC on sama, mis ADO õlil -18oC juures. Isegi – 40oC juures omab antud õli head käivitumisomadused.
Samas ka sünteetiline õli oksüdeerub vähem kui mineraal või ADO õli, mistõttu on mootorid seest puhtemad. Sünteetilise õli määrimisomadused on sama head kui mineraal või ADO õlil.
Sünteetilise õli puuduseks on:
a) sagedam vahetuse nõue,
b) kallis hind.
Õpik Flyer Key Reprints lk 74 lubab kasutada ADO õli LW-16702.
Lycoming tehasel on alljärgnevad õlivahetusnõuded:
A. Mootoritel, millel on täisläbijooksuga (full-flow oil filtration system) õlitussüsteemid, tuleb iga 50 tunni tagant vahetada õli ja õlifilter;
B. Mootoritel, millel on kasutada survesorter (pressure screen system) õlitussüsteem, tuleb õli vahetada 25 h tagant ja puhastada sõel;
C. Kui lennuk on lennanud vähe, tuleb nelja kuu tagant A ja B variandid kasutusele võtta.
API jagab kõik õlid viskoossuse alusel kolme gruppi:
Commersial
Aviation No
Commersial
SAE No
Military
Spec. No
65
30
1065
80
40
1080
100
50
1100
120
60
1120
Cessna Skyhawk172P lubab kasutada mineraalõli MIL-L- 6082 (MIL-L-6028B) nõudega esimene õlivahetus 25 tunni pärast. Hiljem võib lisada ja õli vahetada 50 h tagant.
AD õlisid tohib kasutada alles pärast 50- tunnist väljatöötlust.
AS Pakker kasutab AeroShell õlisid
a) suvel: W 80 ja W 100;
b) talvel W 65.
Kasutatakse ka sissetöötlusõli OIL 80.
Õlide vahetatavus Füüsikalistest alustest lähtuvalt on kõik mineraalõlid omavahel asendatavad . Ka kõik AD õlid, mis on seotud spetsifikatsiooniga MIL-L-22851, on omavahel vahetatavad.
AD-õlid on asendatavad täismineraalõlidega. Ei ole soovitav lisada sünteetilist õli mootorisse, mis töötab täismineraalõli või AD-õliga.
NB! Igasugune eri tüüpi õlide omavaheline segamine on äärmiselt kahtlane! Õli vahetusel jälgi kindlasti tootjatehase poolseid ettekirjutisi!
Mootori õlide hindamine toimub järgmiste parameetrite abil:
a) viskoossus (viscosity),
b) viskoossuse indeks (viscosity index),
c) voolavus (gravity API),
d) värvus (color),
e) hangumistemperatuur (pour point),
f) leekpunkt ( flash point),
g) koksiarv (carbon residue rating);
h) pindmärgumine (surface wettings),
i) värvus.
Vähendab hõõrdumist
Liikuvate pindade vahelise hõõrdejõu vähendamiseks suunatakse nende vahele õli kile, mis märgab tööpindu ja täidab nendel asetsevaid lohke ning auke. Edasine tööpindade vaheline hõõrdetakistuse suurus sõltub õli viskoossusest ja pindade vahelisest lõtkust.
Jahutab tööpindasid
Õli on tihedas kokkupuutes liikuvate detailidega ja imeb endasse osa põlemisprotsessis tekkinud soojust. Kuumenenud õli ringleb õlitussüsteemis ja kannab selle soojuse üle mootori agregaatide ja õliradiaatori kaudu keskkonnale.
Tihendab ja leevendab
Õli viskoossus leevendab vibratsiooni edasikandumist detailidele ja tekitab hea tihenduspinna detailide vahel. Õlikile suurendab tööpindade vahelist hermeetilisust ja vähendab tööprotsessis tekkivat müra.
Kaitseb korrusiooni eest
Metall oksüdeerub niiskes või keemiliselt agressiivses keskkonnas. Eriti on vaja kaitsta niisuguseid tööpindu niiskuse eest, mis spetsiaalselt sissetöötatud (plunžripaarid, pihustiotsikud) või erimeetoditega töödeldud (nitreeritud silindriseinad ja väntvõlli laagripinnad).
Tööpindade puhastamine
Mustus, tolm, tagi , tahm, vesi ja muud kõrvaljäägid, mis mootori töötamise ajal sattuvad tööpindade vahele liituvad liikuva õliga ja eemaldatakse õlifiltris.
Tähelepanu! Kõikidele Textron Lycoming lennukimootoritele on lubatud õli tunnikulu piir võimalik arvutada alljärgneva valemi abil (lk 79):
0.006 × BHP × 4/ 7,4 = Qt/Hr
Selgituseks :
1) Qt – US. Quarts = 0,946 liitrit
2) BHP – brake horse power – nimivõimsus
3) Piper Navajo mootori TIO-540-AF1A nimivõimsus on 350 hj
4) tulemus: 0.006 × 350 × 4/7,4 = 1,135 Qt/Hr, mis on 1,074 liitrit/tunnis
Mõisted ja selgitused
* oil consumption (l) – õlikulu;
*) the sample in parts per million (ppm) – valim liigitada miljondikes osades;
*) to break down – rühmitama, jaotama;
*) kasutades spektraalanalüüsi meetodit võib väga täpselt määrata mootori detailide kulumisastme (raud-silindrite ja kroom-kolvirõngaste kulumist);
*) spektraalanalüüs – ainete kvalitatiivse ja kvantitatiivse koostise määramine nende kiirgus-, neeldumis -, kombinatsioonhajumis-, luminestsentsi- või röntgenispektrite järgi; meetodi tundlikkus on väga suur, see võimaldab avastada lisandeid, mille konstant on 10 … 0,1 ppm;
*) spektraalanalüüsiga saab määrata ka vee ja kütuse osakeste hulka õlis;
*) kütuse osakeste sattumine õlisse (gasoline contamination - kütusega mustumine) on põhjustatud:
** poor combustion;
** bad timing;
** improper fuel mixture;
** worn rings;
*) veeosakeste sattumine õlisse (water contamination – veega mustumine) võib olla põhjustatud:
** kondenseerunud veeaur;
** madal tehnohoolduse tase;
** tihendite rike;
*) Lycoming mootril on "Full-flow Spin-on oil filter;
*) korrodeerumine – metallide hävimine keskkonna keemilise või elektrokeemilise toime tõttu;
*) oksüdeerumine – oksiidikihi tekitamine metalltoote pinnale neid keemiliselt, elektrokeemiliselt või õhuga (kõrgel temperatuuril) töödeldes. Tooteid oksüdeeritakse ka korrosioonikindluse suurendamiseks (alumiiniumi- ja magneesiumisulamid ) või kaunistamise eesmärgil;
*) boundary lubrication – piirhõõrdumine/piirmäärimine;
*) film lubrication – kile või kelmeline õlitus;
*) surface wetting – pindmärgumine;
*) compatibility of oils – õlide ühildatavus;
*) dip lubrication – sukeldusõlitus;
*) debris – settejäägid;
*) paraphernalia - varustus
Mootor: MeMZ-966
Õlitussüsteemi tüüp: Kombineeritud. Surve all õlitatakse
väntvõlli, jaotusvõlli ja tasakaalustusvõlli laagreid ,
tõukureid ja nookuri telgi. Ülejäänud detaile
õlitatakse paiskõlitusega.
Õlirõhk süsteemis kgf/cm²: Vähemalt 1,2 mootori
väntvõlli pööretel 3000 p/min ja õli temperatuuril 80°C.
Mootori õlitussüsteemi maht l: 2,8
Õlirõhu kontrollimisviis mootoris: Membraantüüpi
elektriline andur (asub silindriplokis) ja
magnetelektriline näitur.
Õliradiaator: Koosneb kahest paagist ja 53
tasapinnalisest ovaalsest torust, õhkjahutus.
Karteri tuulutus : Avatud süsteem. Karter on ühendatud
välisõhuga läbi tuulutusfiltri ja imemistoru, mis asub
jaotushammasrataste kaane vasakul poolel.
Õlifiltrid: Tsentrfugaalfilter. Tsentrifuugi malmkorpus
asub väntvõlli esimesel kaelal. Tsentrifuugi
alumiinumsulamist kaas on ühtlasi ka ventilaatori
rihmarattaks.
Õlipump: Ühesektsiooniline hammasrataspump.
Reduktsioonklapi poolt piiratav rõhk, kgf/cm²: 3,5