Устройство системы смазки | Системы смазки двигателя автомобиля
Рис. Элементы системы смазки двигателя:
1 — маслонасос, 2 — маслозаборник, 3 — поддон для масла, 4 — маслофильтр, 5 — канал подачи масла, 6 — пробка маслоналивной горловины.
Устройство системы смазки показано на рисунке. Маслонасос, размещенный на коленвале двигателя, всасывает масло из поддона для смазки и подает его в фильтр. Профильтрованное масло подается к двум каналам, расположенным в корпусе. По одному каналу масло поступает к коренным подшипникам, а также разбрызгивается на поршни, кольца и поверхности цилиндров. Второй канал подает масло в головку и через отверстия в осях толкателей смазывает толкатели, клапаны и распредвал.
Составными частями насоса являются две шестерни: с наружными и внутренними зубьями, сцепленными между собой. Шестерня с наружными зубьями посажена на колевал и ее зубья имеют несколько меньшую высоту, чем у шестерни с внутренними зубьями. Во время вращения сцепленные зубья шестерен создают разрежение с одной стороны, куда всасывается масло, и избыточное давление с другой строены, откуда масло подается в выходной канал.
Рис. Составные части маслонасоса: 1 — корпус, 2 — шестерня с наружными зубьями, 3 — шестерня с внутренними зубьями, 4 — крышка, 5 — прокладка, 6 — поршень редукционного клапана, 7 — пружина клапана, 8 — шайба, 9 — фиксирующее пружинное кольцо.
Система смазки двигателя
Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества трущихся друг о друга деталей. Процесс трения деталей называется фрикциями. В двигателях внутреннего сгорания фрикции являются отрицательными процессами, так как напрямую вызывают износ деталей и уменьшение КПД двигателя. Для уменьшения фрикционного износа, в двигателях применяется система смазки трущихся деталей. Для двигателей внутреннего сгорания применяется самая распространенная система смазки двигателя – комбинированная. Для двухтактных двигателей – топливная, то есть моторное масло смешивается с топливом. Во время работы подмешанное масло смазывает узлы и детали двигателя.
В комбинированной системе смазки масло может выполнять и охлаждающие функции. Для охлаждения самого моторного масла в некоторых системах применяются масляные радиаторы, которые включаются в контур забора масла и установлены в передней части моторного отсека. Для двигателей небольшого литража применяются теплообменники. Обычно это узел, на который устанавливается масляный фильтр. Теплообменник имеет выходы для подключения контура охлаждения. Процесс охлаждения масла совмещен непосредственно с охлаждением двигателя. Охлаждающая жидкость, проходя через теплообменник, забирает часть тепла от подаваемого в двигатель моторного масла, исключая его перегрев и разложение под действием высоких температур.
В комбинированной системе смазки масло подается под давлением в масляные каналы. Но при этом смазывание происходит как под давлением, так и при помощи образующейся масляной ванночки, разбрызгиванием.
Устройство системы смазки
Комбинированная система смазки ДВС включает в себя несколько основных элементов:
- Поддон
- Масляный насос
- Заборник
- Масляный фильтр
- Контуры подачи масла к деталям и узлам
Поддон
Это конструктивно установленная на блок цилиндров (в нижней части) ёмкость, в которой находится моторное масло. Поддон изготавливается из железа или алюминия. Для исключения образования масляной пены, между поддоном и блоком цилиндров установлена пеногасительная пластина. У поддона имеется резьбовое сливное отверстие. Форма поддона обычно имеет наклонные плоскости, углубление для заборника масляного насоса. Заборник должен устанавливаться с учетом неполного забора масла со дна поддона. Делается это для недопускания попадания частиц мусора скапливающихся на дне поддона в масляный насос.
Контроль уровня масла производится при помощи щупа с делениями, указывающими на допустимое количество. Контроль должен проводиться постоянно и при малейшем изменении уровня, необходимо устранять причины подъема или опускания уровня масла. Повышенный расход масла указывает на отсутствие компрессии в цилиндрах, износ турбины, или износ сальников. Повышенный уровень может свидетельствовать об утечке охлаждающей жидкости в поддон, залегании компрессионных колец.
Замена масла производится строго с учетом рекомендаций производителя. Менять масло на другие марки по API (не рекомендованные производителем) не следует.
Масляный насос
Узел, который подает масло под давлением в систему смазки двигателя. Разновидностей масляных насосов множество (поршневые, шестеренчатые, воздушные и др.). Для двигателей внутреннего сгорания применяются насосы шестеренчатые. Масло нагнетается при помощи двух шестерен, подогнанных друг к другу с минимальным зазором между зубьями. В корпусе насоса находится редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления масла. Приводится в действие насос вращающимся коленвалом непосредственно или при помощи цепной передачи. К масляному насосу присоединяется заборник с сетчатым фильтром грубой очистки.
Масляный фильтр
Предназначен для очистки масла от металлических примесей, появляющихся в процессе эксплуатации двигателя, от конденсата воды, от других вредных веществ. Крепится в непосредственной близости к масляному насосу, обычно на резьбовом соединении. Фильтр имеет форму цилиндра с отверстием в центре для подачи масла и отверстиями по краю для подачи отфильтрованного масла в каналы смазки. Существуют фильтры несменные, в таких фильтрах меняется только фильтрующий элемент. Остальные фильтры меняются вместе с заменой масла.
Принцип работы системы смазки
При запуске двигателя начинает вращаться масляный насос, который подает масло в фильтр, далее масло поступает в каналы смазки и распределяется на узлы, которые работают в режиме повышенного износа. Это шейки коленчатого вала (коренные, шатунные), шейки распредвала и в турбированных двигателях пальцы поршней и турбина. Во многих турбированных двигателях стоят специальные форсунки, которые подают масло под давлением на пальцы поршней.
После смазки шеек распредвала, масло образует масляную ванночку в ГБЦ. Этим маслом смазываются бобышки распредвала и толкатели клапанов, клапаны. После увеличения уровня в ванночке, масло по сливным каналам опять поступает в поддон. В поддоне, под действием движущихся шатунов и выдавливания масла из-под вкладышей шеек, образуется масляный туман, который разбрызгивается по стенкам цилиндров. После смазывания цилиндров, оно снимается со стенок маслосъёмными кольцами. Избыточное давление, которое возникает в картере, снимается при помощи сапуна. Сапун представляет собой устройство задержки масла и выпуска воздуха из картера. Выход сапуна подключается к заборнику воздушного фильтра.
Процесс смазки происходит непрерывно, пока работает двигатель, контроль давления масла осуществляется при помощи установленного датчика на выходе фильтра и указателя давления на приборной панели. При малейшем несоответствии давления (мигание лампочки контроля), двигатель немедленно должен быть остановлен.
Для чего нужна система смазки в автомобиле?
Каждому человеку, даже ребенку понятно, что автомобиль — это по определению очень сложный агрегат. Количество деталей, систем и узлов представляют собой одно целое, а самым сложным во всей этой системе является двигатель. Сердце машины подвержено колоссальным нагрузкам, постоянное трение от вращения механизмов, повышенные температуры и беспрерывная работа сильно сказываются на сроке жизни этого агрегата, именно по этой причине конструкторами была придумана система смазки. Благодаря ей, детали участвующие в рабочем процессе претерпевают меньше ущерба от трения и служат намного дольше.
Принцип работы и назначение системы смазки
Как уже говорилось выше, система смазки для автомобилей отыгрывает колоссальную роль и влияет на то, как долго прослужит двигатель. Обусловлено это тем, что механизмы внутри двигателя прибывают в постоянном движении, шестерни и другие детали непрерывно трутся друг о друга, из-за этого они нагреваются еще больше, не говоря о том, что во время сгорания топлива этот узел и так находится в среде с повышенными температурами. Ввиду этих обстоятельств, внутренние механизмы могут подвергаются большому износу, но чтобы минимизировать ущерб, нужно постоянно добавлять в процесс работы смазочное вещество, чем и занимается обсуждаемая система.
Помимо своей прямой задачи, данная система выполняет ряд не менее важных функций:
- Смазка охлаждает трущиеся элементы;
- Смазочное вещество также способствует устранению нагара и всевозможных микрочастиц, которые скапливаются во время работы автомобиля;
- Данный узел также не позволяет образовываться ржавчине внутри двигателя.
Как устроена система смазки
Если не брать во внимание какой-то определенный двигатель, а брать за основу общие показатели данного механизма, то система смазки в обязательном порядке включает в себя следующие составляющие:
- Поддон картера;
- Заборник масла;
- Масляный радиатор;
- Масляный насос;
- Масляный фильтр;
- Датчик для замера давление;
- Датчик количества масла и температуры;
- Масляный щуп;
- Клапан пропуска;
- магистраль и каналы для масла.
Само масло, которое является одним из основных условий функционирования этой системы, храниться в поддоне картера двигателя внутреннего сгорания. Когда «сердце машины» не работает, в эту емкость стекает все масло, кроме остатков, застрявших в фильтре и совсем малого количества, оставшегося на самих деталях.
Элементом, который позволяет смазывающему веществу циркулировать по системе без перерывов, выступает насос. В работу он включается благодаря коленчатому валу с распределительным и дополнительным приводами.
Что касается масляного фильтра, то он просто незаменим, и выполняет свою очевидную роль. Благодаря ему, смазывающая жидкость очищается от продуктов горения и других загрязнителей, которые появляются в процессе работы двигателя и от которых система может сильно пострадать.
Еще один важнейший элемент, входящий в данный узел — это радиатор. Благодаря ему в процесс вступает жидкость системы охлаждения, которая не дает перегреваться моторному маслу, ведь в случае перегревов оно теряет свои важнейшие качества и свойства.
Уровень масла в системе
Ни в коем случае нельзя позволять маслу превышать определенный заданный уровень в поддоне картера, ведь это может привести к различным неисправностям и поломкам, в частности выходу из строя накачивающего агрегата. Для этого предусмотрен отдельный элемент, именуемый масляным щупом.
На нем имеется две отметки, одна отвечает за минимум масла в поддоне, другая за допустимый максимум, который позволяет содержать система. Естественно, оптимальным считается промежуточный показатель. Если же масляная жидкость находится на нижней отметке, детали смазываются недостаточно, если на верхней, система быстро загрязняется, а расход жидкостей, в том числе топлива, увеличивается.
Разновидности систем смазки
Данная система делится на три основных вида, различаются они по принципу подачи смазывающей жидкости:
- Масло разбрызгивается;
- Подается под давлением;
- Комбинированный принцип (сочетает в себе первые два вида).
Принцип работы в первом случае является самым простым. Кривошипные подшипники, установленные в узле, имеют так называемые черпачки, с помощью которых смазывающая жидкость зачерпывается из поддона картера, а затем разбрызгивается на детали. Минус такого решения заключается в том, что степень и обильность орошения деталей маслом напрямую зависит от того, сколько этой субстанции имеется в поддоне, а также от наклона машины во время движения.
Второй случай является более качественным с точки зрения эксплуатационных характеристик, но из-за своей дороговизны и сложности работы, он стал намного реже устанавливаться на транспортные средства.
В современных авто чаще всего используется именно третий вариант. Данная система наиболее продумана, так как в этом случаем масло подается под давлением именно на те участки двигателя, которые испытывают наибольшие нагрузки. В местах, где износ менее заметен, имеет место быть только разбрызгивание. Таким образом, расход смазки уменьшается, и она используется с большим КПД.
Вывод
Система смазки отыгрывает важнейшую роль, как в работе всего автомобиля, так и самого двигателя. Она позволяет постоянно орошать внутренние составляющие «сердца машины», которые подвержены колоссальным нагрузкам и изнашиваются от высоких температур и трения. Таким образом, все составляющие двигателя прослужат максимально долго и с наименьшим износом.
и в работе двигателя. Она позволяет постоянно орошать внутренние составляющие «сердца машины», которые подвержены колоссальным нагрузкам и изнашиваются от высоких температур и трения. Таким образом, все составляющие двигателя прослужат максимально долго и с наименьшим износом.
21. Устройство составных частей смазочной системы
Масляный насос. Шестеренчатый насос создает циркуляцию масла в смазочной системе двигателя. Он установлен обычно на блок — картере или на крышке коренного подшипника коленчатого вала.
Насосы смазочной системы выполняют двухсекционными (рис. 41, а) и односекционными (рис.41, б). Двухсекционный насос имеет две секции:
Рис. 41(36). Масляный насос: а — двухсекционный, б — односекционный, в — предпусковой; 1 — ведущая шестерня радиаторной секции, 2 — проставка, 3 — ведущий вал, 4 — ведущая шестерня основной секции, 5 — ведомая шестерня основной секции, 6 — корпус, 7 — нагнетательный канал, 8 — сетка, 9 — маслоприемник, 10 — редукционный клапан, 11 — регулировочный винт, 12 — выходное отверстие, 13 — впускное отверстие, 14 — крышка, 15 — корпус, 16 — шестерня привода насоса
основную и радиаторную. Секции разделены между собой проставкой 2. Каждая секция работает независимо от другой как односекционный насос.
Односекционный насос состоит из маслоприемника 9, корпуса 6, крышки и
двух шестерен. В корпусе насоса выполнены два цилиндрических колодца для установки шестерен. Ведущая шестерня 4 насоса крепится шпонкой на валу, который опирается на втулки, запрессованные в корпусе и крышке насоса. Ведомая шестерня 5, находясь в зацеплении с ведущей, свободно вращается на пальце, запрессованном в корпусе. Вращаясь в разные стороны, шестерни зубьями перегоняют масло от входного канала корпуса к нагнетательному 7.
В корпусе насоса есть прилив, в расточке которого смонтирован редукционный клапан 10. Последний предотвращает чрезмерное повышение давления, которое создается масляным насосом при пуске холодного двигателя, т. е. когда масло имеет большую вязкость. С помощью регулировочного винта 11 можно изменить силу давления пружины клапана.
Привод масляного насоса осуществляется у тракторных двигателей от коленчатого вала через приводную шестерню, а у автомобильных — от шестерни, выполненной заодно с распределительным валом.
Для подачи масла в смазочную систему во время запуска пускового двигателя некоторые тракторные двигатели имеют предпусковой насос (рис. 41, в). Шестерня 16 привода предпускового насоса находится в постоянном зацеплении с шестерней пускового двигателя. Поэтому после его запуска шестерни предпускового насоса забирают масло через заборную трубку из поддона картера и подают через обратный клапан в масляную магистраль. После запуска основного двигателя давление в масляной магистрали повышается и срабатывает обратный клапан, перекрывая поступление масла из блок — картера в предпусковой насос.
Масляный радиатор охлаждает масло в летнее время. Он представляет собой неразборный узел, состоящий из ряда стальных трубок овального сечения и двух бачков: нижнего и верхнего. Для увеличения поверхности охлаждения на каждой трубке навита спираль из тонкой стальной ленты. У масляных радиаторов некоторых двигателей трубки радиатора проходят через охлаждающие пластины, бачки разделены перегородками. К бачкам приварены штуцера, к которым монтируют маслоподводящую и маслоотводящую трубки и ушки для крепления радиатора. Масляный радиатор установлен впереди водяного радиатора. У двигателей с воздушным охлаждением масляный радиатор выполнен из единой многократно изогнутой трубки с навитой на нее ленточной спиралью. Масло, двигаясь по трубкам радиатора, обдуваемого снаружи воздухом, охлаждается при полностью открытых жалюзи или шторки на 10 — 12°С.
Масляный фильтр. Для очистки от механических примесей масла, циркулирующего в системе двигателя, служит масляный фильтр. У большинства современных автотракторных двигателей в качестве фильтра применяют центробежный очиститель (реактивную центрифугу).
В центрифугах (рис. 42, а) масло очищается под действием центробежных сил, возникающих при вращении ротора.
Основные части центрифуги — ротор 1 и ось 3, которая нижней частью ввернута в корпус фильтра. Масло в центрифуге очищается следующим образом. Из масляного насоса оно под давлением поступает через продольное и радиальное отверстия оси и центрирующей колонки внутрь ротора 1. Из ротора масло подходит через трубки к калиброванным отверстиям — жиклерам (форсункам) 6 и вытекает из них с большой скоростью. Отталкивающее действие (реакция) вытекающих струй масла вызывает вращение ротора в обратную сторону. Масло, вытекающее из ротора в корпус фильтра, сливается в картер двигателя.
При нормальном давлении масла ротор вращается с частотой около 630 рад/с (6000 об/мин). При быстром вращении ротора тяжелые примеси, содержащиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам ротора и оседают на них в виде плотного смолистого слоя.
На двигателях последних выпусков применяется полнопоточная масляная центрифуга. Особенность ее состоит в том, что все масло очищается в роторе
Рис. 42(37). Схема работы центрифуги: а — реактивной, б — полнопоточной активно — реактивной; 1 — ротор, 2 — механические примеси, 3 — ось, 4 — маслозаборная трубка, 5 — малоподводящий канал, 6 — жиклер (форсунка), 7 — корпус ротора, 8 — насадок, 9 — пустотелая ось, 10 — маслоотводящая трубка, 11 — корпус фильтра; А, Б — каналы, В — кольцевая полость
реактивной центрифуги. В отличие от рассмотренной центрифуги в пустотелую ось 9 ротора вставлена маслоотводящая трубка 10, имеющая выход к масляной магистрали.
Во время работы двигателя масло от насоса поступает через каналы корпуса фильтра в кольцевой зазор между осью и трубкой, попадая затем через радиальные отверстия оси и корпуса внутрь ротора. В нем поток очищенного масла разделяется. Часть масла (около 20%) идет на привод ротора во вращение и стекает через жиклеры 6 в картер. Основная же часть масла по верхнему ряду радиальных отверстий в корпусе ротора и его оси поступает в маслоотводящую трубку 10 и далее в масляную магистраль.
В роторе полнопоточной центрифуги маслозаборные трубки отсутствуют.
В некоторых двигателях применена активно-реактивная центрифуга. В отличие от реактивной активно-реактивная центрифуга не имеет жиклеров (форсунок). Струи масла, под действием которых вращается ротор, не сливаются в поддон, а поступают для смазывания трущихся деталей двигателя. К оси 9 неподвижно прикреплен насадок 8, имеющий каналы А, касательные к его окружности. В верхней части корпуса 7 ротора выполнены касательно расположенные каналы Б.
Неочищенное масло под давлением 0,6 — 0,7 МПа от масляного насоса поступает через кольцевую полость В (между осью и трубкой) в каналы А. Вытекая из этих каналов под давлением, струи масла, направленные касательно к стенкам колонки ротора, образуют активный момент, который заставляет ротор вращаться в направлении движения струи, как показано на рис. 42 стрелкой. Механические примеси, содержащиеся в масле, под действием центробежных сил отлагаются на внутренних стенках вращающегося ротора в виде смолистого слоя.
Очищенное масло с большой скоростью выбрасывается через тангенциально расположенные каналы Б в верхней части ротора и через радиальные отверстия поступает в канал неподвижной оси и далее в масляную магистраль. При этом возникает реактивная сила, которая тоже вращает ротор. Таким образом, вращение ротора центрифуги происходит за счет суммарной энергии двух потоков масла: активного действия струй при поступлении в ротор по каналам А и реактивного действия — при выходе из ротора по каналам Б.
В центробежных масляных фильтрах (рис. 43) ротор состоит из корпуса 16 и стакана 17. Площадь верхнего днища ротора больше площади нижнего, поскольку диаметр верхней шейки оси меньше диаметра нижней. Общая сила давления масла, направленная вверх, больше силы, действующей на нижнее днище ротора. Вследствие этого при работе двигателя ротор всплывает и разгружает опорный торец. При увеличении давления в роторе больше нормального он перемещается еще выше. От перемещения вверх ротор удерживается упорной шайбой 18, а от перемещения вниз — буртом оси 13. Осевой разбег 0,3—1,5 мм.
В корпусе фильтра установлены три клапана: перепускной 12, сливной 8 и радиаторный 4.
Перепускной клапан поддерживает давление масла в роторе. Если давление масла при входе в ротор повышается до 0,65 МПа (при густом масле или загрязненном роторе), клапан открывается, и неочищенное масло стекает в картер двигателя. У некоторых двигателей перепускной клапан при открытии пропускает масло в масляную магистраль, минуя центрифугу. Перепускной клапан регулируют на давление 0,65—0,70 МПа регулировочным винтом 10.
Радиаторный клапан служит для перепуска холодного масла, которое, минуя масляный радиатор, поступает в масляные каналы двигателя. Открытие клапана должно происходить при разности давлений 0,06—0,07 МПа. Радиаторный клапан не регулируют.
Сливной клапан 8 предназначен для слива излишков очищенного масла в картер при повышении давления в масляных каналах двигателя. Клапан регулируют регулировочным винтом 10 до нормального давления масла в смазочной системе.
Рис. 43(38). Полнопоточный масляный фильтр: 1 — маслоотводящая трубка, 2 — трубка охлажденного в радиаторе масла, 3 — трубка отвода горячего масла, 4 — радиаторный клапан, 5, 6 — клапаны отвода очищенного неохлажденного и охлажденного масла в магистраль, 7 — канал подвода неочищенного масла в фильтр, 8 — сливной клапан, 9 — полость слива масла в картер двигателя, 10 — регулировочные винты клапанов, 11 — корпус фильтра, 12 — перепускной клапан, 13 — пустотелая ось, 14 — крышка, 15 — насадок (завихритель масла), 16 — корпус ротора, 17 — стакан, 18 — упорная шайба, 19 — колпак
Масляные фильтры некоторых двигателей снабжены вместо радиаторного клапана краном-переключателем, с помощью которого масляный радиатор в зимнее время отключают.
Основные элементы системы смазки
Категория:
Автомобили и трактора
Публикация:
Основные элементы системы смазки
Читать далее:
Основные элементы системы смазки
Масляный насос служит для подачи масла под давлением к трущимся деталям, приборам очистки и охлаждения масла. На автотракторных двигателях применяются шестеренные одно- и многосекционные насосы с шестернями внешнего зацепления. Эти насосы просты в изготовлении, имеют малые габаритные размеры и массу и весьма надежны в работе. Кроме этого, конструкция шестеренных насосов допускает увеличение количества секций (параллельно работающих насосов).
На рис. 1 представлены схема и конструкция двухсекционного масляного насоса. Устройство и действие каждой его секции ничем не отличаются от устройства и действия односекционного насоса. Рассмотрим принцип действия одной секции насоса. В корпусе насоса помещены две шестерни — ведущая и ведомая. Ведущая шестерня жестко шпонкой или шлицами закреплена на валу, который приводится во вращение от шестерни коленчатого вала через одну или две промежуточные шестерни и или от шестерни, выполненной заодно с распределительным валом. Ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпус. Между зубьями шестерен и и стенками корпуса имеется небольшой зазор 0,05— 0,1 мм.
При работе насоса масло под действием разрежения, создаваемого при вращении шестерен, поступает в насос через маслозаборник и всасывающую трубку, заполняет впадины между зубьями шестерен и переносится ими в нагнетательный канал насоса. Из насоса масло поступает под давлением к масляным фильтрам и трущимся деталям.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Двухсекционный масляный насос состоит из корпуса основной секции, разделительной пластины и корпуса дополнительной (радиаторной) секции. Каждая секция имеет ведущие я я ведомые и шестерни. Ведущие шестерни приводятся во вращение от ведущего вала, установленного во втулке. В корпусе основной секции насоса установлен редукционный клапан насоса, а в корпусе предохранительный клапан.
Основная (верхняя) секция насоса подает масло в систему смазки, а дополнительная (нижняя) — в масляный радиатор (ЯМЗ, ЗИЛ-130) или в фильтр центробежной очистки масла (ГАЗ-53А, ГАЗ-66). Масляный насос устанавливается внутри картера (КамАЗ-5320, МТЗ-80, ДТ-75М и др.) или снаружи на картере (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др.).
Подача масляных насосов значительно выше, чем это необходимо для надежной смазки деталей двигателя. Это сделано для обеспечения необходимого давления масла на всех режимах работы двигателя. Для отвода излишка масла, подаваемого насосом, и ограничения давления в системе смазки служит редукционный клапан, через который этот излишек сливается в поддон картера или перепускается снова на линию всасывания. По мере износа подшипников двигателя увеличивается и расход масла, подаваемого к трущимся поверхностям. В этом случае давление масла не снизится, но через редукционный клапан будет перепускаться меньшее его количество.
Редукционный клапан может быть выполнен в виде плунжера или шарика, нагруженного пружиной.
Двухсекционные масляные насосы имеют два клапана, отрегулированных на разные давления. Клапан основной секции отрегулирован на большее давление во избежание повреждения отдельных участков системы, а дополнительный — на меньшее, чтобы избежать повреждения масляного радиатора. Редукционный клапан может располагаться в насосе, в корпусе фильтра или в другом месте масляной магистрали.
Рис. 1. Двухсекционный шестеренный масляный насос:
а – конструкция; б — схема работы
На некоторых двигателях (Д-108, Д-130 и др.) тракторов Т-100М и Т-130 устанавливаются трехсекционные масляные насосы, работа каждой секции которых сходна с описанными ранее.
На двигателе ЯМЗ-240 и его модификациях автомобилей БелАЗ устанавливают маслоподкачивающий насос шестеренного типа с автономным электрическим приводом. Он предназначен для подачи масла в главную магистраль перед каждым пуском двигателя, так как масляный насос не успевает сразу заполнить всю систему смазки. В систему смазки двигателя маслоподкачивающий насос включен параллельно нагнетающей секции основного масляного насоса.
Управление насосом дистанционное из кабины водителя. Насос включен в электрическую схему таким образом, что пуск двигателя невозможен без одновременного включения вместе со стартером маслоподкачивающего насоса.
При работе двигателя в масле постепенно накапливаются частицы несгорев-шего топлива, продукты окисления масла (нагар, смолистые вещества), а также частицы пыли и металла. Быстрое удаление всех этих примесеи из масла позволяет не только снизить износ деталей, но и повысить срок использования масла. Одним из эффективных средств сохранения работоспособности двигателя является фильтрация масла.
Масляные фильтры служат для очистки циркулирующего в системе смазки масла от примесей (частиц износа, смол, абразивных частиц и пр.), ускоряющих износ деталей двигателей.
В зависимости от требуемого качества очистки масла различают следующие типы фильтров.
Сетчатые фильтры маслоприемников устанавливаются перед входом масла в насос. Эти фильтры не пропускают в масляный насос крупные механические примеси, что предохраняет насос от повышенного износа или поломок.
Часто металлические частицы (продукты износа) улавливают при помощи магнита, устанавливаемого в сливной пробке поддона картера.
Фильтры грубой очистки служат для очистки масла, поступающего в магистраль, задерживая при этом частицы размером до 0,1 мм. Эти фильтры обладают сравнительно малым сопротивлением и включаются в масляную систему последовательно, т. е. через них проходит все масло, подаваемое насосом. Грубую очистку масла обычно производят с помощью пластинчато-щелевых или лен-точно- щелевых фильтров.
Фильтр грубой очистки двигателей ЯМЭ-236 и ЯМЭ-238 автомобилей МАЗ состоит из корпуса (рис. 48) с привернутым к нему колпаком. Колпак фильтра соединяется с корпусом посредством центрального стержня, закрепленного гайкой. Во внутренней полости под колпаком расположены одна в другой две цилиндрические металлические сетки. Проходя через эти сетки, масло оставляет на них частицы загрязнения. Чтобы избежать прекращения подачи масла к трущимся поверхностям в случае засорения фильтра, в его корпусе устанавливают перепускной клапан, открывающийся при достижении разности давления масла до и после прохождения фильтра 0,2—0,25 МПа. При открытии клапана неочищенное масло, минуя фильтр, поступает в масляную магистраль и далее к деталям двигателя, требующим смазки.
В перепускном клапане фильтра установлен контактный датчик для контроля за загрязнением фильтрующих элементов. В момент открытия перепускаемого клапана шток касается контакта, цепь замыкается и на щитке приборов загорается сигнальная лампочка «фильтр забит».
Рис. 2. Масляный фильтр грубой очистки
На автомобилях КамАЭ-5320 и его модификациях двигатель ЯМЗ-740 имеет полнопоточный масляный фильтр с двумя сменными фильтрующими элементами. В летний период применяют фильтрующие элементы из древесной муки на пуль-вербакалитовой основе, а в остальное время — бумажные фильтрующие элементы с повышенной пропускной способностью. Полнопоточная система очистки масла предусматривает последовательное включение фильтров, обеспечивающих достаточно тонкую очистку при помощи сменных элементов
В качестве фильтров тонкой очистки широко применяются центробежные фильтры или центрифуги, ротор которых вращается с частотой 6000— 7000 об/мин. Преимуществами центробежного фильтра являются повышенная фильтрующая способность и отсутствие сменных фильтрующих элементов.
Центробежный фильтр состоит из корпуса, закрытого кожухом. В корпусе закреплена пустотелая ось, на которой установлен ротор, вращающийся на упорном подшипнике. К ротору при помощи гайки крепится колпак. Внутри ротора имеются две вертикальные трубки с сетчатыми фильтрами в верхней части. Под трубками в основании ротора проходят два горизонтальных канала с завернутыми в них жиклерами.
Рис. 2. Фильтр центробежной очистки масла
Масло в центробежный фильтр поступает под давлением из системы смазки двигателя через пустотелую ось ротора и вытекает из жиклеров двумя струями, направленными в разные стороны, что создает реактивную пару сил, вращающую ротор. При этом тяжелые частицы грязи и осадков, подлежащие отделению, отбрасываются к внутренней поверхности стенок колпака и оседают на них в виде плотного слоя, который удаляется при техническом обслуживании.
Центробежный масляный фильтр включается в систему смазки параллельно при наличии фильтра грубой очистки и последовательно при его отсутствии. На автотракторных двигателях последних выпусков применяется полнопоточная масляная центрифуга. Особенность ее состоит в том, что все масло очищается в роторе реактивной центрифуги.
Для поддержания температуры масла в рекомендуемых пределах его необходимо охлаждать, что достигается автоматически благодаря обдуву поддона картера двигателя воздухом. Когда этого недостаточно, в схеме смазки предусмат-58 ривают специальные радиаторы, которые обычно устанавливают перед радиатором системы охлаждения двигателя. Включение его в систему смазки производят краном при температуре окружающего воздуха выше 20 °С, а также при работе с большой нагрузкой и при малых скоростях движения.
Для предотвращения разрушения трубок радиатора при работе непрогретого двигателя и при низкой температуре окружающего воздуха в радиаторе устанавливают перепускной клапан. Пружину клапана регулируют на перепад давлений 0,1—0,2 МПа. При большем перепаде давления перепускной клапан, сжав пружину, открывается и масло в радиатор не поступает. По мере прогрева масла гидравлическое сопротивление радиатора уменьшается и клапан автоматически закрывается.
Во избежание преждевременного старения масла осуществляется вентиляция картера при атмосферном давлении, так как повышенное давление способствует вытеканию масла через зазоры в подшипниках коленчатого вала и просачиванию его через неплотности в местах соединения, а пониженное давление приводит к засасыванию пыли в картер.
На эксплуатируемых в настоящее время автотракторных двигателях имеются закрытая (принудительная) и реже (на ранее выпускавшихся моделях) открытая система вентиляции картера. При закрытой вентиляции происходят отсос картерных газов во впускной трубопровод и подача в картер свежего воздуха, предварительно прошедшего через фильтр.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-130 имеет принудительную вентиляцию картера. Картерные газы отсасываются во впускной трубопровод по трубке через специальный клапан 4, расположенный между впускными трубопроводами правого и левого рядов цилиндров. Клапан регулирует проходное сечение для отсоса картерных газов в зависимости от разрежения во впускном трубопроводе, которое уменьшается при полном открытии дроссельной заслонки и увеличивается по мере ее прикрытия.
Перед клапаном расположен маслоуловитель, отделяющий частицы масла от газов. Чистый воздух поступает в картер через воздушный фильтр, установленный на масло-заливной горловине.
Контроль уровня, давления и температуры масла осуществляется соответственно мас-лоизмерительным стержнем (щупом), манометром и дистанционным термометром. Масло в картер двигателя необходимо наливать до определенного уровня через маслозаливную горловину. На маслоизмерительном стержне нанесены риски, соответствующие допустимым максимальному и минимальному уровням масла.
Смазка двухтактных карбюраторных двигателей производится маслом, которое входит в состав рабочей смеси. Масло добавляют к бензину при заправке в соотношении на л масла 20—25 л бензина. Капельки масла при работе двигателя оседают на поверхности деталей и образуют на них масляную пленку, обеспечивая тем самым смазку трущихся деталей.
—
Масляный насос предназначен для подачи масла под давлением к трущимся деталям и к приборам очистки и охлаждения масла. Наиболее распространены в автотракторных двигателях одно- и двухсекционные шестеренчатые насосы с внешним зацеплением шестерен. Они отличаются простотой устройства, малыми габаритами, надежностью работы и равномерностью подачи масла.
Рис. 3. Схема работы шестеренчатого насоса при допустимом (а) и при повышенном (б) давлении в системе
Односекционный шестеренчатый насос состоит из ведущей и ведомой шестерен, расположенных в корпусе. Ведущая шестерня закреплена с помощью шпонки на валу, который вращается от распределительного вала. Ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпусе. При работе насоса масло проходит в полость корпуса по трубопроводу, захватывается зубьями шестерен и поступает в трубопровод под давлением. Для предохранения системы смазки от чрезмерного повышения в ней давления масла в насосе установлен редукционный клапан, который регулируется на давление 0,25—0,3 МПа. При срабатывани клапана масло вновь перекачивается во всасывающую полость насоса.
Двухсекционные насосы имеют две секции, в каждой из которых расположена пара шестерен. Устройство и работа каждой секции не отличаются от устройства и работы односекционного насоса. Двухсекционные насосы применяются в том случае, когда в системе смазки установлены масляный радиатор и фильтр центробежной очистки масла. В этом случае основная (верхняя) секция подает масло в систему смазки, а дополнительная (нижняя) — в масляный радиатор (ЯМЗ, ЗИЛ-130) или в фильтр центробежной очистки масла (ГАЗ-53А и ГАЗ-66).
Масляные фильтры очищают масло от посторонних примесей и осадков. Фильтры могут быть разделены на две группы — фильтры грубой очистки и фильтры тонкой очистки. Фильтры грубой очистки очищают масло от крупных частиц (0,04—0,07 мм) механических примесей. Они устанавливаются между масляным насосом и магистральными каналами и через них пропускается весь поток масла. Фильтры грубой очистки должны обладать высокой пропускной способностью, т. е. малым сопротивлением фильтрующего элемента, который выполняется пластинчато-щелевым или ленточно-щелевым.
Рис. 4. Масляные фильтры:
а — фильтр грубой очистки; б — фильтр тонкой очистки
Пластинчато-щелевой фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента, отстойника, спускной пробки и перепускного клапана. Фильтрующий элемент состоит из большого числа фильтрующих стальных пластин (дисков) толщиной 0,35 мм, чередующихся с промежуточными пластинами (звездочками) толщиной 0,08 мм. Эти пластины надеваются на стержень прямоугольного сечения и сжимаются с помощью гайки и контргайки. Между дисками существует зазор 0,07—0,08 мм, достаточный для прохода масла. Нижняя пластина надета на три стержня и стойку квадратного сечения, которые ввернуты в корпус фильтра. На стойку надеваются также очищающие пластины толщиной 0,06 мм, которые входят в зазоры между фильтрующими пластинами. При повороте стержня за рукоятку пластины очищают зазоры от накопившейся грязи и сбрасывают ее в отстойник, откуда она удаляется через сливную пробку.
Масло, нагнетаемое насосом, поступает по каналу внутрь фильтра, проходя между зазорами фильтрующего элемента, очищается от механических примесей и по каналу поступает в систему смазки. Каналы соединены между собой отверстием, в котором размещен шарик перепускного клапана. При повышенной вязкости или загрязненности масла давление в канале значительно повышается. Под его действием шарик отжимает пружину и пропускает масло в главную масляную магистраль, минуя фильтр.
Фильтры тонкой очистки масла очищают масло от мельчайших примесей (до 0,01 мм) и смол. Устанавливаются они параллельно главной масляной магистрали и, обладая высоким сопротивлением фильтрующего элемента, пропускают 10—15% масла подаваемого насосом.
Такой фильтр состоит из корпуса, одновременно являющегося отстойником, крышки, фильтрующего элемента, надетого на центральную трубу, в которой имеются калиброванные отверстия. Крышка прижимается к корпусу болтом, который ввертывается в трубу. Для слива отстоя в корпусе имеется отверстие с пробкой. Фильтрующий элемент состоит из набора фигурных картонных дисков и пластин. Сверху и снизу фильтрующий элемент закрывается металлическими крышками и стягивается планками. При работе двигателя масло поступает в фильтр через маслопровод и стекает по стенкам вниз, где крупные частицы осаждаются. Далее масло проходит сквозь фильтрующий элемент и через калиброванные отверстия в трубе выходит по маслопроводу в поддон картера.
В последнее время в качестве фильтров тонкой очисткц широко применяются центробежные фильтры (центрифуги), ротор которых вращается с частотой 6000—7000 об/мин. Фильтр центробежной очистки масла с реактивным приводом состоит из корпуса, в который ввернута ось ротора с колпаком и прокладкой, и кожуха, укрепленного на оси гайкой-барашком. Ротор свободно вращается на оси на двух бронзовых втулках и упорном подшипнике. Под фланец кожуха поставлена резиновая прокладка. В оси имеются отверстия для прохода масла внутрь ротора. В верхней части корпуса ротора установлен сетчатый фильтр, а в нижней — ввернуты два жиклера, выходные отверстия которых направлены по касательной в противоположные стороны. Масло очищается под действием центробежных сил, возникающих при вращении ротора. Из насоса масло поступает в полую ось ротора и через отверстия в оси и каналы ротора попадает в его полость под колпаком. Затем масло поступает через сетчатый фильтр в кольцевой колодец и с большой скоростью выбрасывается через жиклеры, создавая реактивный момент и приводя ротор во вращение. При вращении ротора частицы, загрязняющие масло, отбрасываются к стенкам колпака ротора, образуя на них осадок. Очищенное масло протекает через сетку, колодец и жиклеры. Центробежный масляный фильтр включается в систему смазки параллельно при наличии фильтра грубой очистки и последовательно при его отсутствии.
Маслоприемник предназначен для забора масла из поддона двигателя. Различают плавающие и неподвижные маслоприемники. Наибольшее распространение получили неподвижные маслоприемники, расположенные в нижней части поддона. Маслоприемник является также первичным фильтром, так как масло поступает из поддона через фильтрующую сетку.
Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла при повышенных температурах окружающего воздуха и при перегрузках двигателя. Масляные радиаторы бывают водомасляные и воздушно-масляные. Наиболее распространены воздушно;масляные радиаторы, более надежные в эксплуатации. Устанавливаются они обычно перед радиатором системы охлаждения двигателя. Включаются и отключаются радиаторы краном или клапаном-термостатом.
Контрольными приборами являются манометр и термометр. При системе смазки с мокрым картером уровень масла измеряется с помощью специального измерительного стержня.
Рекламные предложения:
Читать далее: Смазочные материалы, применяемые в автотракторных двигателях
Категория: — Автомобили и трактора
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Краткое описание системы смазки двигателя
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В состав системы смазки входят следующие узлы и детали:
· масляный поддон картера, масляный насос, масляный фильтр, масляные магистрали.
Система смазки предназначена для распределения масла по двигателю. Масло подается из поддона картера масляным насосом. Масляные магистрали представляют собой небольшие каналы в блоке цилиндров. По ним масло поступает к движущимся деталям: подшипникам распределительного вала, механизму привода клапанов и коренным подшипникам коленчатого вала. По просверленным в коленчатом вале каналам масло подается к шатунным подшипникам. Кроме того, оно также поступает в шатуны. В некоторых двигателях масло из шатунов может разбрызгиваться на стенки цилиндров. Циркуляция масла по двигателю заканчивается его стеканием в поддон картера для охлаждения. В двигателе с такой системой смазки масло находится в поддоне, поэтому она называется системой смазки с мокрым картером. В некоторых двигателях специального назначения используется система смазки с сухим картером, в состав которой входят все детали и узлы системы с мокрым картером и которая работает по тому же принципу. Основное отличие заключается в способе циркуляции масла. В системе смазки с сухим картером масло собирается в нижней части двигателя, в маслосборнике. Через откачивающий насос оно поступает в масляный бак, а затем обычный масляный насос обеспечивает циркуляцию масла через масляный фильтр по двигателю. В двигателе с такой системой смазки отсутствует поддон картера, поэтому такой двигатель можно расположить ниже. Масляный бак можно установить в любом месте, где он будет лучше всего охлаждаться. Заправочная емкость системы смазки с сухим картером больше, чем системы смазки с мокрым картером.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система смазки дизельных двигателей работает по тому же самому принципу, что и в бензиновых двигателях, но с некоторыми отличиями. Обычно дизельные двигатели работают на пике мощностных характеристик, поэтому их рабочая температура выше, чем у бензиновых двигателей одинакового рабочего объема, и, следовательно, их детали и узлы подвергаются большим нагрузкам. В связи с этим масло для дизельных двигателей должно обладать другими свойствами и иметь другую классификацию.
Редукционный клапан
Редукционный клапан предотвращает чрезмерное повышение давления в системе смазки. Через клапан определенное количество масла сливается в поддон картера, регулируя тем самым давление в системе. При низкой температуре окружающего воздуха масло становится более густым, и для его прохода через узкие отверстия в подшипниках требуется большее давление, которое, однако, может повредить масляный насос. В этом случае также открывается редукционный клапан и сливает лишнее масло в поддон картера.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масляный поддон картера
Поддон крепится болтами к картеру двигателя. Он служит резервуаром для масла и его сборником после циркуляции по двигателю. Поддон штампуется из тонкого листового металла. Ему придается такая форма, чтобы масло собиралось в самой нижней точке. Маслозаборник и сетчатый фильтр располагаются в самой нижней точке поддона картера. Благодаря этому они всегда погружены в масло, а масляный насос не засасывает воздух. Сетчатый фильтр задерживает крупные частицы грязи и нагара, что предотвращает их попадание в масляный насос и его повреждение. Маслозаборник присоединен к масляному насосу со стороны низкого давления. Чтобы при повороте, торможении или разгоне масло не вытекло из маслозаборника, в нем имеются отражатели. Благодаря большой площади наружной поверхности поддон картера эффективно отводит тепло от масла к окружающему воздуху. Поддон картера некоторых двигателей отлит из алюминиевого сплава и имеет специальное оребрение для улучшения теплообмена.
Контрольная лампа давления масла
Загорание лампы во время работы двигателя указывает на низкое давление в системе смазки или на нарушение работы системы. В этом случае необходимо остановить двигатель, проверить уровень масла и при необходимости довести его до нормы.
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 3711;
Похожие статьи:
ТИПЫ СИСТЕМ СМАЗКИ
В зависимости от способа подачи масла к узлам трения в автомобильных двигателях различают следующие типы систем смазки: 1) разбрызгиванием, 2) под давлением и 3) комбинированный.
При системе смазки разбрызгиванием масло дробится на очень мелкие капли быстро вращающимися деталями (например, коленчатым валом). Вследствие этого свободное пространство в картере наполнено мельчайшими капельками масла, которые постепенно проникают в зазоры между трущимися поверхностями. Этот вид смазки применялся в некоторых старых конструкциях двигателей. В настоящее время она применяется редко, так как имеет серьезные недостатки (повышенный расход масла, быстрое его окисление, недостаточная надежность смазки ответственных узлов двигателя и т. п.).
В системе смазки под давлением масло из картера с помощью насоса по каналам подается к поверхностям трения, откуда опять стекает в картер. При этом виде смазки к трущимся поверхностям подается необходимое количество масла и обеспечивается интенсивная его циркуляция.
В современных автомобильных двигателях обычно применяется комбинированная система смазки: наиболее нагруженные поверхности (шатунные и коренные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала и т. п.) смазываются маслом под давлением, а остальные — разбрызгиваемым маслом.
Комбинированная система смазки может быть с мокрым картером (картер заполнен маслом) или с сухим картером (картер без масла).
В большинстве автомобильных двигателей применяется система смазки с мокрым картером.
В высокооборотных двигателях вследствие сильного пенооб-разования в картере приходится применять системы с сухим картером, так как засасывание пены масляным насосом фактически приводит к прекращению смазки. Система смазки с сухим картером также применяется в таких двигателях, которые устанавливаются на автомобилях, рассчитанных на преодоление больших углов подъема. Для осушения картера при наклоне двигателя обычно устанавливают два откачивающих насоса: в передней и задней частях картера. Преимуществами системы смазки с сухим картером являются уменьшение высоты двигателя и меньший расход масла, так как отсутствует его взбалтывание и попадание в избыточном количестве на стенки цилиндра.
