Система смазки — назначение, устройство и основные элементы: масляный насос, масляный фильтр, радиатор.
Назначение и характеристика
Смазочной называется система, обеспечивающая подачу масла к трущимся деталям двигателя.
Система смазки двигателя внутреннего сгорания служит для уменьшения трения и изнашивания деталей двигателя, для охлаждения и коррозионной защиты трущихся деталей и удаления с их поверхностей продуктов изнашивания. В двигателях автомобилей применяется комбинированная система смазки различных типов (рисунок 1).
Рисунок 1 – Типы смазочных систем, классифицированных по различным признакам.
Комбинированной называется система смазки, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.
Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей – коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др.
Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его цепного или шестеренного привода и другие детали двигателей. В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.
При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе, которые включается в работу при длительном движении автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации автомобиля летом.
В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются в окружающую среду.
При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового автомобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду.
Моторные масла
Для смазывания двигателей автомобилей применяют специальные моторные масла минерального происхождения, которые получают из нефти, а также синтетические. Марки моторных масел весьма разнообразны. Их основными свойствами являются вязкость, маслянистость и чистота (отсутствие механических примесей и кислот). Вязкость характеризует чистоту масла, его текучесть и способность проникать в зазоры между трущимися деталями. Маслянистость характеризует свойство масла обволакивать трущиеся детали масляной пленкой. Для повышения качества моторных масел к ним добавляют специальные присадки, повышающие смазывающие свойства масел.
Устройство и принцип работы системы смазки
На рисунке 2 представлена смазочная система двигателя легкового автомобиля ВАЗ.
Смазочная система комбинированная, без масляного радиатора и с закрытой вентиляцией картера двигателя.
Смазочная система включает в себя масляный поддон, масляный насос с редукционным клапаном и маслоприемником, масляный фильтр, маслопроводы (каналы в головке и блоке цилиндров, коленчатом и распределительном валах), заливную горловину и указатель уровня масла.
Рисунок 2 – Смазочная система двигателя легкового автомобиля
1 — вал; 2, 4 — каналы; 3 — горловина; 5 — лампа; 6 — датчик; 7 — магистраль; 8 — стержень; 9 — фильтр; 10 — насос; 11 — маслоприемник; 12 – поддон
Масло заливают в поддон 12 через горловину 3 и его количество контролируют специальным стержнем 8, конец которого находится в масляной ванне. При работе двигателя масло забирается из поддона насосом 10 через маслоприемник 11 и по приемному каналу в блоке цилиндров подается в фильтр 9, который включен в главную масляную магистраль 7 последовательно. Из фильтра масло через главную магистраль и канал в блоке цилиндров под давлением поступает соответственно к коренным подшипникам коленчатого вала и переднему подшипнику вала 1 привода масляного насоса, а также к заднему подшипнику по центральному каналу вала.
Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном, установленным в масляном насосе.
При засорении фильтра масло поступает в главную масляную магистраль, минуя фильтр, через перепускной клапан, который установлен в фильтре. От коренных подшипников масло через внутренние каналы коленчатого вала подается к шату
carspec.info
Как работает система смазки двигателя?
Функцией номер один масла в двигателе является именно то, что Вы от него, собственно, и ожидаете: оно позволяет деталям двигателя двигаться. Только представьте себе двигатель без масла — звонкие скрежущие и скрипящие звуки металлических поршней, с трудом продирающихся вверх и вниз внутри сухого цилиндра… Вызывает дрожь по телу, не правда ли?!
Действительно, масло делает очень большую работу в поддержке эффективности работы двигателя. Оно значительно уменьшает трение, что означает, что двигатель должен приложить меньше усилий, чтобы раскручивать шестерни коробки и, в конце концов, колёса нашего авто. Это в свою очередь означает, что наша машина может ездить с меньшим расходом топлива и меньшим пробегом на одном баке. И всё это, не говоря уже о том, как бы двигатель нагревался при сильнейшем трении молниеносно движущегося поршня. Всё это означает меньший износ движущихся деталей двигателя. Регулярная замена масла в системе означает, что Ваш двигатель будет счастлив, что означает, что и Ваш кошелек будет счастлив, и, в конце концов, и Вы сами. Как видим, выигрывают все!
Давайте придумаем сюжет, чтобы нам легче было понять работу смазочной системы двигателя! В роли случайно выбранной молекулы масла из двигателя представим некое живое существо и назовём его Оливером и далее опишем весь его путь вокруг двигателя.
Знакомьтесь, это Оливер!
Масляный картер: Это то место, где Оливер болтается без дела и спит, когда двигатель не делает ничего… гостиная комната, если до конца ассоциировать. В большинстве легковых автомобилей этот «чан» содержит около 4-6 литров масла.
Трубка для подачи масла: Когда двигатель включается, он должен получить нужное количество масла немедленно. Оливер и его нефтяные приятели всасываются через трубку подачи масла и становятся готовы к действию.
Масляный насос: Трубка для подачи масла расположена вертикально, и масло должно подняться вверх. Насос обеспечивает всасывание масла так, что Оливер может двигаться вверх против силы тяжести, а затем немного потесниться со своими друзьями, расположившись значительно ближе друг к другу так, что создаётся давление масла (будем надеяться, что Оливер не забыл использовать дезодорант сегодня).
Клапан сброса давления: Если Оливер и его друзья слишком приблизились друг к другу, то они начинают планировать бунт, а предохранительный клапан даёт им столь необходимого передышку и ослабевает пыл бунтарей. Этот компонент системы смазки двигателя будто говорит Оливеру и его друзьям: «Успокойтесь, дети«.
Масляный фильтр: В то время как Оливер и его друзья могут проходить в двигатель, фильтр проверяет, чтобы те не взяли с собой ничего из запрещённых предметов: песчинки (Оливер очень любит притягивать их), стружка металла — масляный фильтр останавливает проникновение грязи и мусора в рабочее пространство двигателя, которое масло может подобрать на своём последнем этапе пути через систему.
Перфорированные отверстия: Оливер хихикает каждый раз, когда он слышит это словосочетание. Просто он очень маленький и не совсем понимает сложных слов. Это маленькие отверстия, просверленные в коленчатом вале и некоторых других частях системы смазки, которые позволяют маслу покрыть собой все подшипники и цилиндры, которые должны оставаться смазанными.
Отстойник (маслосборник): После того, как Оливер выполнил свою основную работу — позволять движущимся частям двигателя оставаться подвижными за счёт смазки, его рабочий день закончен, и Оливер скользит коротким путём в маслосборник, также известный как отстойник, чтобы снова ничего не делать, пока начальник снова не вызовет его на работу — трубка для подачи масла снова не всосёт его в рабочее пространство двигателя, где он снова начнёт свою работу.
Есть ещё ряд компонентов смазочной системы, и их проще всего увидеть:
Типы смазочных систем двигателя
Есть два основных типа смазочной системы в автомобилях, оба из которых звучат как некие подвиды моржей или что-то вроде того: система с мокрым картером и с сухим картером.
Большинство автомобилей используют мокрый картер. Это означает, что масляный поддон находится в нижней части двигателя, и масло хранится там. Помните гостиную Оливера? Это вроде того, как у него есть ещё и танцпол в клубе. И в этой странной метафоре в роли танцоров выступают поршни с цилиндрами и подшипники.
Главным преимуществом мокрой системы отстойника является его простота. Масло находится в том месте, куда оно стекает самотёком, для этого необходимо не особо много компонентов и инженерных задумок, а также простой ремонт, и всё это относительно дёшево встраивается в машину.
Некоторые автомобили, особенно, спортивные дорогие автомобили используют систему смазку с сухим картером. Это означает, что картер находится не под двигателем — на самом деле, он может быть расположен в любом месте в моторном отсеке. После того, как Оливер делает свою работу в двигателе, он не просто капает в гостиную. Он направляется в самый настоящий VIP номер.
Система сухого картера получает пару бонусов в свои преимущества: во-первых, это означает, что двигатель может быть расположен немного ниже, что дает автомобилю низкий центр тяжести и улучшает стабильность на скорости; во-вторых, он не даёт лишнему количеству масла поступать к коленчатому валу, мешая ему работать, что может сократить мощность автомобиля. А ещё, так как картер может быть расположен в любом месте, означает, что он также может быть любого размера и формы.
Существуют и иные типы систем смазки по другим критериям: так, двухтактные двигатели часто используют совершенно другой тип технологии смазки. Некоторые скутеры, многие газонокосилки и другие машины с двухтактными двигателями имеют получают смазку за счёт смешивания масла с бензином ещё до поступления в рабочее пространство двигателя. В таких двигателях когда бензин испаряется в процессе горения, остаётся масло, которое покрывает движущиеся части двигателя собой.
howcarworks.ru
Система смазки ДВС
Система смазки ДВС предназначена для доставки нужного объема масляных жидкостей в зоны контакта соприкасающихся деталей. Основные функции смазочных материалов – это снижение износа узлов трения с минимальными энергетическими затратами.
Принцип действия
Масляная система автомобиля должна принудительно, под давлением, обеспечивать бесперебойную подачу смазочного материала к вращающимся элементам мотора. Давление поступающей смеси должно быть достаточным, чтобы обеспечить стабильное функционирование рабочих механизмов в узлах трения автомобиля.
Моторное масло снижает трение, возникающее между двумя подвижными объектами. Влияние трения можно снизить, если между движущимися плоскостями создать разделительную масляную пленку, которая защитит трущиеся детали от появления чрезмерных механических нагрузок. На величину и прочность защитного слоя влияет форма соприкасающихся деталей и санитарное состояние их поверхностей.
При соблюдении условий эксплуатации двигателя разделительный слой будет иметь достаточную плотность, чтобы предупредить непосредственный контакт поверхностей. Но в условиях экстремальных нагрузок, прочность и толщина пленки может снизиться, и детали начнут соприкасаться. Такие обстоятельства называют граничной смазкой.
Масло, имеющее нормативную вязкость, поможет снизить отрицательный эффект, и предотвратить износ конструкции. Кроме параметров вязкости на качество смазки влияет величина давления масляной жидкости и температурные параметры работы двигателя.
Показатели давления масла
Стандартную силу давления смазочных жидкостей возможно обеспечить только в случае достаточного объема масляной эмульсии в поддоне агрегата. Проверить уровень жидкости можно посредством металлического щупа, размещенного в направляющей трубке, возле блока цилиндров.
Давление смазки в системе регулируется датчиком, который в случае слабого напора отправляет сигналы электронному манометру, расположенному в салоне автомобиля. Устройство фиксирует и отражает на своей шкале существующую величину давления в системе. Рекомендуемые заводом изготовителем параметры – это 2–4 кг/см2.
Низкое давление смазки наблюдается в момент первого запуска и в случае работы мотора на холостом ходу, а высокое – при работе агрегата на повышенных оборотах. Недостаточная плотность смазочной жидкости не позволит сформировать в зонах контакта разделительную пленку, что может привести к интенсивному износу деталей.
Температура масла
Низкий или высокий температурный режим в любом случае отрицательно сказывается на защитных качествах масла. Холодное масло слишком густое. Это создает определенные трудности при перемещении эмульсии по каналам смазки. Перегретая смесь, наоборот, слишком жидкая для того, чтобы создать на трущихся поверхностях прочную разделительную пленку. Тонкий масляный слой или его отсутствие может привести к износу или поломке двигателя.
Автовладелец может своими силами рассчитать благоприятные термические условия для стабильной работы силового агрегата. Для этого нужно к температуре атмосферного воздуха добавить +60°C. В результате этой операции получаем среднее значение температуры, которое должен фиксировать датчик на приборной панели в салоне автомобиля.
Устройство системы смазки
Стабильная и бесперебойная подача масляной жидкости к трущимся поверхностям – основное условие, влияющее на долговечность двигателя. По принципу смазывания узлов трения, систему подачи смесей можно разделить на несколько способов:
- принудительный;
- разбрызгиванием;
- комбинированный.
Принудительный способ заключается в доставке масляной жидкости в зоны контакта с помощью масляного насоса, под давлением. Смазка разбрызгиванием происходит посредством специальных форсунок, которые разделяют поток масла на мелкие капли. Капли, в форме масляного тумана, поступают в узлы трения и смазывают соприкасающиеся поверхности.
В современных автомобилях применяется комбинированная система смазки, которая совмещает в себе два предыдущих способа. Подшипники коленчатого и газораспределительного вала, стойки толкателей и коромысла ГРМ – смазываются принудительно. Остальные детали мотора обслуживаются методом разбрызгивания или самотеком.
Независимо от способа подачи смазочных материалов, системы смазки двигателя должны соответствовать следующим требованиям:
- Защищать элементы ДВС от преждевременного износа.
- Способствовать стабилизации теплового баланса мотора.
- Служить гидравлическим уплотнителем для компрессионных колец ЦПГ.
- Подавать частицы продуктов трения к фильтру, и выполнять надлежащую очистку загрязненного масла.
- Накапливать и удерживать твердые включения в картере двигателя до даты сервисного обслуживания.
- Проводить нейтрализацию вредных химических веществ, которые могут появляться в процессе сгорания топлива.
- Препятствовать коррозии и ржавлению металлических деталей.
- Обеспечивать необходимый объем смазочной жидкости для обслуживания газораспределительного механизма.
В зависимости от способа хранения рабочей жидкости в силовом агрегате, различают 2 вида смазочных систем:
- Мокрый картер. В этом случае масло хранится в нижней части мотора (в поддоне).
- Сухой картер. Здесь масляная жидкость заливается в отдельно стоящий бак-отстойник, устанавливаемый на некотором отдалении от корпуса агрегата.
Поддон предназначен для хранения и охлаждения масляной жидкости. Внутри картера находится металлическая, горизонтально расположенная перегородка, называемая успокоителем. Успокоитель служит для гашения колебаний масла во время движения автомобиля.
Кожух поддона крепится к нижней части двигателя через пробковый уплотнитель. Внизу корпуса, по центру, расположено сливное резьбовое отверстие со сливной пробкой.
Мокрый картер
Смазочная жидкость, продвигаясь через заливную горловину и сетчатый фильтровальный элемент, в верхней части клапанной крышки, поступает в картер мотора. Объем жидкости в поддоне проверяется металлическим щупом. В нижней части резервуара присутствует сливная пробка, в теле которой размещен магнитный фильтр, для вывода из загрязненного масла металлических включений. Внутри поддона, внизу, размещается маслоприемник.
Перекачивающее устройство (насос) подает жидкость в корпус фильтра тонкой очистки, а затем в масляную магистраль системы. Жидкость из масляной магистрали поступает в узлы трения, смазывает соприкасающиеся поверхности, и самотеком возвращается в картер двигателя.
Сухой картер
Система «сухой картер» применяется на автомобилях повышенной проходимости, кроссовых и спортивных моделях. Использование этой техники предусматривает экстремальные режимы вождения, подразумевающие скоростную езду по пересеченной местности, подъем и спуск на крутых склонах, участие в ралли и др.
Такие условия эксплуатации (подъем, спуск, резкие повороты и т.д.) могут вызвать осушение маслоприемника картера, и спровоцировать попадание воздуха в систему смазки. Такая манера езды может послужить причиной кратковременного прекращения подачи масла к подшипникам коленчатого вала, шатунным вкладышам и трущимся поверхностям ГРМ. Для стабилизации смазочного процесса при работе автомобиля в чрезвычайных ситуациях и предусмотрена схема подачи жидкости, называемая «сухой картер».
Емкость для содержания рабочей жидкости у такого типа моделей располагают в самом прохладном месте подкапотного пространства. Во избежание больших колебаний жидкости и ее вспенивания в момент раскачивания машины, в конструкции резервуара предусматривают успокоители смазки. Двигатели внутреннего сгорания при использовании схемы смазки «сухой картер» оборудуются, как минимум, двумя перекачивающими устройствами. Один механизм предназначен для забора смазки из поддона и подачи ее в накопительный резервуар, а второй – для подачи масла в контактные зоны мотора.
Приборы и оборудование
Все выпускаемые современной автомобильной промышленностью агрегаты оснащаются полно-поточной системой смазки. Ее структура, независимо от схемы подачи масла, предусматривает следующие приборы и механизмы:
- картер;
- маслоприемник;
- масляная магистраль;
- насос;
- фильтр;
- контроллер давления жидкости.
Работа масляного насоса
Все конструкционные разновидности перекачивающих устройств можно отнести к объемному типу механизмов. Привод помпы осуществляется при помощи зубчатой шестерни, расположенной на коленвале силового агрегата. Каждый оборот коленвала сопровождается подачей равного объема масляной жидкости.
При увеличении частоты оборотов привода – увеличивается количество поступающей в зоны контакта смазки, и повышается плотность в масляных магистралях системы. Перекачивающее оборудование, применяемое в современных моторах, делится на 2 типа – это насосы роторной и шестеренчатой конструкций с внутренней и внешней компоновкой зубьев.
Шестеренчатые модели с наружным зацепом включают в себя чугунный кожух, внутри которого плотно установлены две зубчатые детали. Ведущий орган насоса запрессован на центральном валу механизма. Центральный вал устройства в нижней части снабжен приводной шестерней, которая вступает в зацеп с такой же деталью на коленвалу мотора. С противоположных сторон кожуха находятся всасывающий и выпускной патрубки.
Поступающее во впускной патрубок масло, проходит по впадинам ведущего и ведомого органа механизма. При повороте рабочего вала устройства, выступы и впадины зубьев вступают в зацеп, и жидкость выдавливается из впадин в разгрузочную прорезь на стенках насоса. После этого, жидкость поднимается к выпускному патрубку, откуда перемещается в масляный канал силового агрегата.
Давление, выходящего из кожуха насоса масла, регулируется редукционным перепускным клапаном. Размещается устройство внутри емкости для содержания масляной смеси (поддон), в нижнем отделе блока цилиндров.
Структура перекачивающих устройств с внутренним зацепом рабочих органов состоит:
- кожух;
- ведомый элемент
- ведущий;
- редукционный клапан;
- маслоприемник;
- крышка корпуса.
Чугунный кожух механизма объединяет в себе две камеры – всасывающую и нагнетающую, разделенные небольшим выступом. Крепление ведущей шестерни предусматривается на рабочем валу устройства. В нижней части корпуса крепится маслоприемник с сеточкой. Крышку механизма изготавливают из алюминиевого композита. В крышке находится редукционный клапан с регулирующей пружиной.
При повороте шестерен друг относительно друга масляная жидкость из картера, через приемное устройство, доставляется в рабочую камеру насоса. Затем, при помощи ведомой шестерни жидкость подается в нагнетательный патрубок, откуда поступает в масляную магистраль. Если давление смазочного материала превысит допустимый уровень, срабатывает перепускной клапан и перенаправляет лишнюю смесь во всасывающую область механизма.
Роторный насос состоит из кожуха, внутри которого располагаются две детали – наружное кольцо в форме пятиконечной звезды и центральный вал с четырьмя овальными лопастями (ротор), установленный внутри кольца. За счет разного количества выступов на рабочих элементах насоса в корпусе механизма, во время вращения вала, создается разряжение, которое способствует всасыванию жидкости.
Выдавливание масла из корпуса происходит в момент захода лопасти ротора во впадину наружного кольца. Контроль выходного давления смазочной жидкости, как и в предыдущем варианте, выполняется редукционным клапаном.
В дополнение к масляным насосам в системе смазки предусмотрен маслоприемник, расположенный в нижней части картера двигателя. На входе в приспособление, для очистки масла, устанавливается металлическая сеточка. В зависимости от модели мотора устройства бывают двух видов – плавающие и свободные. Плавающие конструкции могут менять свое место расположения в зависимости от объема жидкости в картере.
Фильтр для масла
Во время работы мотора происходит загрязнение масла неорганическими взвесями, которые смазочные жидкости должны отводить от трущихся поверхностей и перемещать в поддон двигателя. При повторной подаче смазочного материала в систему смазки субстанции, с помощью фильтрующих элементов, очищают от ненужных включений.
Масляный фильтр устанавливают на напорной магистрали, после перекачивающего устройства. Такая компоновка прибора позволяет гарантировать качество масел, поступающих в рабочие секции двигателя.
Фильтры по принципу действия делятся на приборы тонкой и грубой очистки, а по конструкции внутренней части – на центробежные и щелевые. В щелевых механизмах качество очистки или фракция улавливаемых частиц зависит от величины зазора между рабочими элементами (поры, волокна, пластины).
Если фильтрация масляной жидкости выполняется через один слой материала, то такой способ называют поверхностным. В случае использования плотного фильтра, весь объем которого заполнен поролоном или пористым картоном – объемным.
Для защиты ДВС от пускового износа, и предотвращения риска работы мотора без смазки, фильтрующие элементы оборудуют дренажными клапанами, которые предупреждают самопроизвольный сток масла в поддон двигателя, в момент остановки силового агрегата.
Для грубой очистки масла в систему смазки устанавливают центрифуги. Фильтр состоит из неподвижного корпуса (статора), внутри которого находится подвижный элемент (ротор). Загрязненная смесь поступает в рабочую камеру через отверстия на центральном валу устройства.
При вращении ротора, находящаяся внутри смазка, с силой отбрасывается к стенкам статора, где твердые частицы прилипают к неподвижному кожуху, а очищенное масло, через отверстия в основании фильтра, стекает в поддон. Эффективность центробежного метода фильтрации масла зависит от скорости вращения ротора.
Масляные каналы
Смазочная жидкость с помощью насоса подается в фильтрующий элемент, из которого, под давлением, поступает в масляные каналы. Масляные каналы представляют собой горизонтально высверленные отверстия, которые пролегают по всей длине двигателя.
Системы смазки рядного агрегата оснащаются одной магистралью, V-образные модели – двумя.
Оборудованные в блоке цилиндров горизонтальные каналы способствуют быстрому поступлению смазочного материала к основным механизмам двигателя.
prem-motors.ru
Система смазки двигателя
Система смазки двигателя, устройство
Назначение системы смазки. В процессе работы двигателя детали трутся друг об друга и в результате этого трения конечно же изнашиваются. Мотор без масла проработает очень недолго.
Для уменьшения трения в двигателях предусмотрена система смазки. В ней используется моторное масло. Масло заполняет пространство между трущимися деталями, в результате чего трение деталей заменяется на трение масла .
Помимо этого масло дополнительно охлаждает детали и защищает их от коррозии.
Состав системы смазки, основные компоненты
В смазочную систему входит масляный насос, поддон картера, фильтр масла, датчик давления масла и множество каналов в блоке цилиндров, головке блока для движения масла под давлением.
Широкое распрастранение получили насосы шестеренчатого типа и роторного типа.
Масляный насос всасывает моторное масло из поддона и под давлением подает его к деталям мотора. Масло в насос поступает через сетчатый фильтр, так называемый маслозаборник.
Если сеточка будет засорена это приведет к работе насоса всухую, в результате он может повредиться. А при повреждении насоса падает давление в системе смазки, а это чревато повреждением двигателя.
Сам насос приводится в движение от коленвала, соответственно работает насос только при вращении коленвала. На высоких оборотах давление на выходе из насоса превышает потребности системы, поэтому в насосе установлен перепускной клапан. При превышении давления клапан открывается и избыток масла возвращается обратно в насос.
Масляный поддон установлен в нижней части картера двигателя. Масляный насос двигателя всасывает моторное масло из масляного поддона. После фильтрации масляным фильтром моторное масло проходит по двум масляным контурам в блок цилиндров и головку блока цилиндров соответственно.
По одному контуру моторное масло подается через масляный канал коленчатого вала к шатуну, а затем на поршень и поверхность цилиндра, после чего возвращается в масляный
поддон.
По другому контуру моторное масло проходит через масляный канал блока цилиндров к распределительному валу, затем через внутренний канал распределительного вала масло подается к клапанам для их смазки, после чего возвращается в масляный поддон.
Принцип действия датчика давления моторного масла в системе смазки.
Датчик давления моторного масла представляет собой реле давления, установленное на кронштейне масляного фильтра. Когда давление моторного масла падает ниже заданной величины, реле включается, а в комбинации приборов загорается сигнальная лампа давления масла.
При нормальном пуске двигателя масляный насос подает давление масла в систему и реле выключается, при этом сигнальная лампа давления масла гаснет.
Видео по системе смазки:
На этом о системе смазки все. Читайте интересные статьи ниже по ссылке:
Похожие статьи
www.em-grand.ru
Система смазки легкового автомобиля | Системы смазки двигателя автомобиля
Принцип работы
В типичной системе смазки легкового автомобиля при работе двигателя масло засасывается из поддона двигателя масляным насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, предотвращающим попадание в насос крупных частиц. Из насоса масло под давлением подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей и проходит в главную масляную магистраль. От нее масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала и другим деталям. К шатунным шейкам коленчатого вала масло поступает через отверстия, просверленные в нем. В некоторых двигателях в нижней головке шатуна имеется канал, по которому масло подается для смазки поршневого пальца. Для подачи масла на рабочую поверхность цилиндра иногда выполняют сверление в нижней головке шатуна, из которого, при совпадении отверстий, в шатунной шейке и головке шатуна, масло попадает на зеркало цилиндра. В отдельных случаях для этого используются специальные форсунки, которые могут устанавливаться для охлаждения поршней в двигателях с высокими температурными режимами работы. Для охлаждения нагретого масла применяются масляные радиаторы.
Вытекающее через зазоры в подшипниках масло разбрызгивается движущимися деталями КШМ и ГРМ и в виде капель и масляного тумана попадает на другие детали двигателя. Из полости головки блока цилиндров под действием силы тяжести масло стекам обратно в поддон, смазывая при этом детали привода ГРМ.
Рис. Система смазки двигателя легкового автомобиля:
1 – вакуумный насос; 2, 5, 7, 8 – перепускные клапана; 3 – масляный фильтр; 4 – датчик давления; 6 – масляный радиатор; 9 – масляный насос; 10 – балансирный вал; 11 – привод вспомогательных агрегатов; 12 – гидравлический натяжитель цепи; 13 – турбонагнетатель; 14 – форсунка охлаждения поршня
Масляный насос
Ведущая роль в работе современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания принадлежит масляному насосу. Сравнительно большие крутящие моменты при низких частотах вращения коленчатого вала, особенно у дизельных двигателей с наддувом, диктуют необходимость увеличения давления нагнетания и производительности масляных насосов. Это связано с тем, что при таких нагрузках происходит интенсивное нагревание конструктивных элементов двигателя, что, в свою очередь, приводит к перегрузке подшипников коленчатого вала. С другой стороны, повышение производительности масляных насосов ограничено необходимостью достижения низкого расхода топлива, так как мощность, расходуемая на привод насоса, может составлять до 8% мощности двигателя. Таким образом, на современном этапе автомобилестроения актуальным является вопрос регулирования производительности масляного насоса при различных режимах работы двигателя.
Существует большое количество разнообразных вариантов конструкций масляных насосов. Разумеется, что не все из этих конструкций подходят для применения в двигателях внутреннего сгорания. Основными критериями при выборе той или иной конструкции насоса являются:
- габаритные размеры
- стоимость
- производительность
В настоящее время в системах смазки используются шестеренчатые масляные насосы с внешним и внутренним зацеплением шестерен, пластинчатые насосы и героторные насосы.
Видео: Система смазки двигателя
ustroistvo-avtomobilya.ru
Техническое обслуживание системы смазки двигателя
Система смазывания двигателя должна обеспечивать бесперебойную подачу масла к трущимся поверхностям с целью снижения потерь мощности на трение, уменьшения износа деталей, защиты их от коррозии, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей,
Система смазки предназначена для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя, что уменьшает трение между ними и износ, способствует охлаждению нагретых поверхностей и удаляет продукты износа из зон трения. Основными неисправностями системы смазки являются: негерметичность системы, низкое или повышенное давление масла и его загрязненность (таблица 1).
Таблица 1 – Признаки неисправности системы смазки
Признак | Неисправность | Способ устранения |
1. Давление масла превышает допустимые значения | Неисправен датчик или указатель давления. Загрязнены каналы смазки. Используется вязкое масло. Загрязнение масляного фильтра | Заменить датчик или указатель давления. Промыть систему смазки. Заменить масло в соответствии с рекомендациями. Замена или очистка фильтрующего элемента |
2. Низкое давление масла | Низкий уровень масла. Разрегулирован или изношен редукционный клапан. Неисправен масляный насос. Износ коренных и шатунных шеек Засорена сетка маслозаборника | Долить масло. Отрегулировать или заменить редукционный клапан. Заменить шестерни или масляный насос в сборе. Произвести ремонт кривошипношатунного механизма. Очистить сетку маслозаборника |
3. Загрязнение масла | Засорены фильтрующие элементы. | Заменить или очистить фильтрующие элементы |
4. Снижение уровня масла | Негерметичность системы смазки. Угар масла. | Заменить сальники коленвала и уплотнение поддона, клапанных крышек и т.д. Заменить маслосъемные колпачки и (или) провести ремонт цилиндропоршневой группы |
Диагностирование системы смазки осуществляется визуально (по наличию подтеканий) и переносными приборами. Места течи определяют по пятнам и подтекам масла на двигателе и под автомобилем при его стоянке.
От исправного состояния системы смазывания, своевременного проведения ТО и устранения неисправностей в процессе эксплуатации автомобиля в значительной степени зависит надежность работы двигателя.
В процессе эксплуатации автомобиля необходимо периодически проверять уровень и состояние масла в картере двигателя, своевременно менять масло, очищать и промывать фильтры, менять фильтрующий элемент тонкой очистки, следить за давлением масла в системе смазывания и не допускать подтекания масла из фильтров, масляного радиатора, картера двигателя и соединений маслопроводов.
а-щуп дизельного двигателя; б-щуп бензинового двигателя
Рисунок 17 – Метки маслоизмерительного щупа
При проверке уровня масла автомобиль должен находиться на ровной горизонтальной площадке. После остановки двигателя должно пройти 3…5 минут, чтобы масло стекло в поддон картера. Затем вынимают и протирают щуп, замеряют уровень масла, который должен находится между метками «min» и «max». При необходимости масло доливают через маслозаливную горловину через воронку с сетчатым фильтром.
Низкий уровень масла в картере двигателя приводит к нарушению его подачи к трущимся поверхностям, к их перегреву и даже к выплавлению антифрикционного сплава вкладышей подшипников коленчатого вала.
При повышенном уровне масла появляется нагар на стенках головки цилиндров, днищах поршней и головках клапанов. Избыток масла приводит к утечке его через сальники и уплотнительные прокладки.
Причинами повышенного расхода масла могут быть: износ, пригорание или поломка поршневых колец, закоксование отверстий в кольцевых канавках поршня, износ канавок поршневых колец по высоте, износ цилиндров, образование на них царапин. Изношенные поршневые кольца, поршни и гильзы цилиндров следует заменить.
Повышенный расход масла может быть также от засорения клапана или трубки вентиляции картера двигателя.
Во время работы двигателя (вследствие нагрева и распыливания) масло в картере интенсивно окисляется, в результате чего образуются твердые (кокс) и мягкие (смолы) продукты окисления. Смолы, отлагаясь на горячих деталях картера, клапанной коробки и в маслопроводах, ухудшают условия подачи масла к трущимся частям. Образующиеся кислоты вызывают коррозию трущихся поверхностей и особенно сильно воздействуют на антифрикционный сплав тонкостенных вкладышей.
В результате неполного сгорания пары топлива в виде конденсата попадают из цилиндра в картер, разжижают масло, ухудшают его смазочные свойства — вязкость и липкость.
При заправке двигателя маслом необходимо соблюдать требуемую чистоту заправочного шланга с наконечником, заправочной посуды и маслозаливной горловины, так как в картер могут попадать механические примеси, которые увеличивают абразивный износ трущихся деталей двигателя.
Причинами понижения давления масла могут быть: снижение уровня масла в поддоне двигателя, повышение его температуры, загрязнение маслосборника, фильтрующего элемента фильтра грубой очистки или трубопроводов (масляных каналов), течь масла в соединениях, недостаточная производительность масляного насоса, неплотное прилегание редукционного клапана или износ подшипников коленчатого вала. Для устранения причин пониженного давления масла прежде всего надо убедиться в наличии необходимого количества масла в поддоне двигателя, исправности указателя давления масла и его датчика.
Исправность указателя давления масла проверяют заменой его контрольным прибором. Пониженная вязкость масла может быть вызвана попаданием топлива в цилиндры из-за неполного его сгорания. Повышенная температура масла (свыше 120°С) возможна из-за неисправной системы охлаждения. Уменьшение вязкости масла в поддоне может быть связано с разжижением его топливом. Эта неисправность устраняется подтяжкой соединений сливной топливной магистрали у дизеля или устранением причин, вызывающих перебои в работе свечей зажигания, повышение уровня топлива в карбюраторе.
При обнаружении течи масла следует ее устранить подтяжкой штуцеров, пробок и креплений приборов системы смазывания.
Своевременное и качественное ТО системы смазывания обеспечивает постоянную техническую готовность механизмов, агрегатов и двигателя в целом.
При падении давления масла в системе смазывания двигателей на щитке приборов загорается сигнализатор аварийного давления масла. Загорание сигнализатора на средней и большей частотах вращения коленчатого вала двигателя указывает на наличие неисправности. При этом двигатель необходимо остановить и устранить неисправность.
Редукционный клапан регулируется шайбами, установленными между колпачком клапана и пружиной.
При температуре воздуха более 15…20°С необходимо включить масляный радиатор. Его также следует включать независимо от температуры окружающей среды при езде в тяжелых дорожных условиях с большой нагрузкой и малыми скоростями движения.
Если давление масла занижено или завышено, его проверяют с помощью механического манометра, устанавливаемого на место масляного датчика, так как автомобильные указатели давления могут иметь значительную погрешность. Техническое состояние насоса можно определить только после его снятие на стенде (рисунок 18)
1 – всасывающая магистраль; 2 – испытуемый насос; 3 – манометр; 4 – двухходовой кран; 5 – расходомер; 6 – электромеханический привод насоса; 7 – расходный бак с маслом
Рисунок 18 – Схема установки для испытания насосов
При включенном приводе и закрытом кране 4 определяют давление начала открытия редукционного клапана, которое должно быть в пределах 0,35…0,45 МПа. Наиболее чувствительным параметром, комплексно оценивающим состояние насоса является его производительность. Она характеризует степень износа шестерен и корпуса насоса. Включив привод 6 и открыв кран 4 с помощью расходомера 5 определяют производительность в л/мин. Нормативное значение составляет 10…30 л/мин (большие значения соответствуют двигателям грузовых автомобилей).
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей (частиц металла, нагара и пыли) с целью увеличения продолжительности его работы, а также уменьшения износа деталей двигателя.
Замена масла в двигателе проводится при техническом обслуживании № 2 примерно через каждые 10…15 тыс. км пробега автомобиля или один раз в год (в инструкциях по эксплуатации каждой модели автомобиля указаны более точные значения пробегов). Если применяются синтетические или полусинтетические масла, то сроки их замены могут быть увеличены.
Отработавшее масло сливают из системы смазки прогретого двигателя, так как в этом случае оно сливается быстрее, более полно и вместе с ним из системы удаляется большее количество загрязнений. Большинство современных двигателей имеет два фильтра: полнопоточный (грубой очистки) и центробежный (тонкой очистки). У полнопоточных фильтров заменяют фильтрующие элементы, а центробежные разбирают, осматривают и промывают. Полнопоточный масляный фильтр меняют не только из-за его загрязненности, но и в связи с тем, что в фильтре остается до 0,3 л загрязненного масла.
В обычных условиях эксплуатации, когда центрифуга работает исправно, в колпаке ротора скапливается 150…200 г отложений, а в тяжелых условиях – до 600 г (4 мм толщины слоя отложений соответствует примерно 100 г). Отсутствие отложений указывает, что ротор не вращался, и грязь вымыта циркулирующим маслом. Это может быть либо из-за сильной затяжки барашковой гайки кожуха, либо в результате самопроизвольного отворачивания гайки крепления ротора.
У правильно собранного и чистого фильтра после остановки двигателя ротор продолжает вращаться 2…3 мин, издавая характерное гудение. Степень загрязненности фильтра можно оценить по его температуре. Если фильтр холодный, то он сильно засорен и масло проходит через редукционный клапан, минуя фильтр.
Перед заливкой свежего масла, систему смазки необходимо промыть. Если в двигателе использовалось синтетическое масло, имеющее в своем составе моющие средства, то промывка не производится, если минеральное, то промывка осуществляется через 2…3 замены, если полусинтетическое – через 5…6 замен. Промывка осуществляется следующим образом. После сливания отработавшего масла, не снимая масляный фильтр, в двигатель заливают специальную промывочную жидкость или промывочное масло (ВНИИНП-ФД, МПС-1, МПТ-2М, «Олиофиат Л-20» и др.). При отсутствии такого масла можно использовать смесь, состоящую из 50 % моторного масла и 50 % дизельного топлива, или маловязкое масло типа веретенного (МГ-22А). Промывочное масло заливают до отметки «МIN» на щупе. Запускают двигатель, оставляют его работать примерно 10 мин, потом глушат и сливают промывочное масло. По окончании промывки снимают масляный фильтр.
После замены фильтра в двигатель заливают свежее масло до середины между отметками «МIN» и «МАХ». Двигатель запускают и оставляют его работать на минимальных оборотах примерно 1 мин. После выключения двигателя через 3…5 минут (чтобы все масло стекло в масляный картер) проверяют уровень масла и при необходимости пополняют его.
После длительной эксплуатации или при недостаточной производительности масляный насос снимают и разбирают, все его детали промывают в керосине и продувают сжатым воздухом. При наличии трещин в корпусе или крышке насоса эти детали заменяют. Осматривают ведущую и ведомую шестерни насоса. Измеряют диаметр шестерен и определяют зазор между осью и ведомой шестерней, который должен находиться в пределах 0,017…0,057 мм, а также зазор между валиком насоса и отверстием в корпусе, который должен находиться в пределах 0,016…0,055 мм. При наличии значительного износа их заменяют на новые. Обе шестерни, установленные в корпусе насоса, должны легко вращаться рукой при прикладывании усилия к ведущему валику. Щупом проверяют зазор между корпусом насоса и зубьями шестерен.
Также проверяют зазор между зубьями шестерен, который не должен превышать 0,20 мм. С помощью линейки и щупа измеряют зазор между торцами шестерен и плоскостью корпуса насоса. Предельно допустимый зазор составляет (в зависимости от марки насоса) 0,15…0,20 мм, номинальный – 0,05…0,16 мм.
Крышка насоса может иметь неплоскостность до 0,05 мм. Если она больше, то крышку фрезеруют или шлифуют; при этом толщина припуска на обработку не должна превышать 0,2 мм.
Просмотров: 611
extxe.com
Введение
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
1.1. Устройство системы смазки двигателя …2
1.2. Принцип работы системы смазки……………………………………………7
1.3. Неисправности системы смазки двигателя и способы ремонта 9
2. Техническое обслуживание системы смазки 11
2.1. Общая проверка технического состояния системы смазки 11
2.2. Ремонт масляного насоса 13
Заключение 16
Список используемой литературы ……………………………………………17
Приложения………………………………………………………………………18
1.1. Устройство системы смазки двигателя
Смазочная система предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения.
Если рабочие поверхности деталей абсолютно сухие и непосредственно соприкасаются одна с другой, то такое трение называется сухим. Работа механизмов при сухом трении требует значительных затрат энергии и сопровождается повышенным изнашиванием, а также значительным выделением теплоты.
Трение между рабочими поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для перемещения деталей, значительно сокращается и резко уменьшается их изнашивание. В ДВС жидкостное трение удается осуществить в основном только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах. Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (0,1 мм и менее), называется граничным. В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидкостным или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.
Полужидкостное трение наиболее характерно для деталей цилинд-ропоршневой группы. В паре «выпускной клапан—направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.
Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование на днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах.
Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.
Требования, предъявляемые к смазочной системе:
• бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50°С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
• достаточная степень очистки масла от механических примесей;
• продолжительная работа двигателя под нагрузкой без перегрева масла;
• прочная конструкция;
• удобство технического обслуживания.
В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:
• разбрызгивание и посредством масляного тумана;
• под давлением;
• комбинированное.
Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.
Разбрызгивание осуществляется специальными форсунками или подвижными частями КШМ (путем создания масляного тумана, стекающего в картер из масла).
Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода ГРМ, зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления дизеля.
В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.
Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается форсунками на днище поршня. Форсунки могут быть расположены и в нижней части цилиндра.
Существует способ смазывания самотеком, когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов и различных углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.
В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1) или «сухим» (рис. 2) картером.
Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером, которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом.
В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак.
Смазочная система с «сухим» картером обеспечивает продолжительную работу на крутых подъемах, спусках и при кренах без утечки масла через уплотнительные манжеты коленчатого вала, а также дает возможность уменьшить высоту двигателя. Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей степени нагревается от горячих деталей и подвергается воздействию картерных газов, благодаря чему дольше служит.
В смазочных системах автомобильных ДВС используются специальные моторные масла, которые в России классифицируют в соответствии с ГОСТ 17479.1-85.
К моторным маслам предъявляется ряд требований:
• низкая температура застывания;
• минимальное изменение вязкости при максимальном изменении температуры;
• как можно дольше сохранять свои физические и химические свойства;
• предотвращать образование отложений (нагары, лаки, шламы) на деталях двигателя;
• надежно защищать рабочие поверхности деталей двигателя от коррозии;
• не содержать механических примесей и воды;
• иметь минимальный расход.
В обозначении моторного масла (например, М-8-В) первая буква указывает на его назначение (М — моторное), цифра — на кинематическую вязкость масла, вторая буква — группу масла.
Основные показатели при классификации масел: тип двигателя, условия эксплуатации, форсированность двигателя. Поэтому масла по форсированности двигателя делятся на группы, которые обозначаются заглавными буквами:
• А — для нефорсированных двигателей;
• Б — для малофорсированных двигателей;
• В — для среднефорсированных двигателей;
• Г — для высокофорсированных двигателей;
• Д — для высокофорсированных дизелей, работающих в тяжелых условиях;
• Е — для тихоходных дизелей, работающих на топливе с высоким содержанием серы (масла этой группы на автомобильных двигателях не применяются).
Цифровой индекс, следующий за обозначением группы, указывает тип двигателя: для бензинового двигателя — 1 (например, Г1), для дизеля — 2 (например, Г2). Если масло подходит и для бензинового, и для дизельного двигателя, индекс опускается.
Масла перечисленных групп различают по количеству и эффективности введенных в них присадок:
Группа масла Содержание присадок, %
А.3,5
Б.5,5-6
В.7-10
Г.7-12,5
Д 15-22
Меньше всего присадок в маслах группы А.
Присадки представляют собой сложные органические или металло-органические соединения, улучшающие качество масел. Так, противокоррозионные присадки создают на поверхности металла защитную пленку; вязкостные присадки повышают вязкость масла при высокой температуре и сдерживают ее нарастание при низкой температуре; моющие присадки препятствуют осаждению частиц нагара и продуктов окисления на поверхности деталей и удерживают эти частицы во взвешенном состоянии, облегчая фильтрацию масла, и т. д.
Если в обозначении класса вязкости после числа указан буквенный индекс «з», то это означает, что в масло введены загустители, уменьшающие зависимость вязкости масла от температуры, т. е. масло может применяться как всесезонное.
Примеры полного обозначения масел
Масло М-10Г2 — моторное сезонное масло с вязкостью при температуре 100 °С 10 сСт предназначено для высокофорсированных дизелей;
Масло М-63/10-В — моторное всесезонное повышенной вязкости, содержит загуститель, предназначено для среднефорсированных бензиновых двигателей и дизелей;
Масло М-8-В2 — моторное, вязкость 8 сСт, предназначено для среднефорсированных дизелей.
Марка масла может содержать в скобках дополнительный индекс, указывающий на специальные свойства масла. Например, в обозначении масла М-.8-Г2(к) буква «к» обозначает, что масло предназначено для двигателей автомобилей марки «КамАЗ» и тракторов К-701; в обозначении масла М-10-Г1(и) буква «и» обозначает, что в масло введены импортные присадки; в обозначении масла М-16-Б2(т) буква «т» означает, что масло пригодно и для трансмиссии; в обозначении масла М-Ю-Д(м) буква «м» обозначает, что масло малозольное.
Масла М-8-Д(м) и М-Ю-Д(м) предназначены для двигателей с турбонаддувом.
Классификация SAE предусматривает цифровое обозначение класса моторного масла, характеризующее его вязкость при температуре 100°С, а у зимних и всесезонных масел, у которых в цифровом обозначении класса имеется буква W (Winter — зима), класс масла характеризуется также его динамической вязкостью при отрицательных температурах и предельной температурой прокачиваемости.
Классификация API предусматривает подразделение моторных масел на группы, обозначаемые двумя латинскими буквами, первая из которых показывает назначение масла (S — для бензиновых двигателей, С — для дизельных), а вторая характеризует степень форсирования двигателей, в которых масло используется, а также его свойства.
В маркировке всесезонных моторных масел по классификации SAE аналогично маркировке наших отечественных масел. Цифровое обозначение класса масла состоит из двух частей: первая часть с индексом W характеризует вязкость масла при отрицательных температурах, а вторая — при 100°С. Например, маркировка моторного масла SAE 10W-30 означает, что данное масло является всесезонным и имеет динамическую вязкость не более 3500 МПа.с при -20°С, температуру прокачиваемости не выше -25°С и кинематическую вязкость в пределах 9,3…12,5 мм2/с.
studfile.net