Система смазки двс основные части: Система смазки двигателя

Система смазки двигателя

16.05.2010

Система смазки двигателя

Двигатель в процессе работы генерирует большое количество тепла. Количество тепла, выделяющегося между некоторыми движущимися частями, настолько велико, что двигатель внутреннего сгорания не может работать долго и безотказно. Для этого и служит система смазки, которая обеспечивает устойчивую подачу масла под давлением к движущимся частям двигателя. Смазка уменьшает нагрев в результате трения и предотвращает взаимное трение элементов двигателя друг о друга. Кроме того, масло помогает охлаждать двигатель, смывать продукты износа и грязь и уменьшать уровень шума.

Основные элементы системы смазки — это:

•    Масляный картер
•    Фильтрующая сетка
•    Масляный насос
•    Масляный фильтр
•    Масляные уплотнения
•    Щуп для измерения уровня масла
•    Манометр для измерения давления масла

•    Герметизирующие материалы
 
Моторное масло

Современные моторные масла изготавливаются или из сырой нефти или из искусственно синтезированных химических соединений. Некоторые моторные масла изготавливаются из того и другого вместе и называются полусинтетическими.

Моторные масла классифицируются согласно классам вязкости SAE по классификации Общества инженеров-автомобилистов (Society of Automotive Engineers (SAE)). Вязкость — это мера текучести жидкости, т.е. ее способности к перемещению. При данной температуре вязкое (густое) масло не течет так быстро, как менее вязкое масло при той же самой температуре, поэтому более вязкое масло будет иметь более высокий класс вязкости. Масла классифицируются согласно их вязкости в соответствии с наружной температурой. Вязкость — это показатель характеристик масла при данной температуре. Информация о вязкости ничего не говорит о качестве масла.

В настоящее время в двигателях внутреннего сгорания используются масла, рассчитанные только на один интервал температур, и универсальные (всесезонные) масла. Масло для одного интервала температур — это масло, которое работает в соответствии со своим классом вязкости во всем своем диапазоне температур. Всесезонное масло — это масло, которое будучи холодным работает иначе, чем когда оно горячее. Всесезонное масло может работать подобно жидкому маслу, когда при холодной температуре жидкости имеют тенденцию загустевать и действовать подобно вязкому маслу, когда при горячей температуре жидкости имеют склонность к расжижению. Всесезонные масла также называются универсальными маслами или маслами широкого применения.

Номера SAE говорят о температурном интервале, в котором проявляются наилучшие смазочные свойства масла. Масло SAE 10 хорошо смазывает при низкой температуре, но становится жидким при высокой температуре. Масло SAE 30 хорошо смазывает при средней температуре, но становится вязким при низкой температуре. Всесезонные масла охватывают более одного класса вязкости SAE. В их обозначении фигурируют два класса вязкости, которым удовлетворяет масло. Например, масло SAE 10W30 отвечает требованиям, предъявляемым к маслу класса вязкости 10 для запуска из холодного состояния и смазки в холодном состоянии, и требованиям класса вязкости 30 для смазки при средней температуре.

Циркуляция масла

Масло циркулирует по двигателю следующим образом:

•    Масло, находящееся в масляном картере, втягивается масляным насосом вверх через фильтрующую сетку. Фильтрующая сетка отфильтровывает крупные инородные частицы.
•    Масло проходит через масляный фильтр, который отфильтровывает меньшие по величине частицы грязи и продукты износа.
•    Из масляного фильтра масло поступает в главный смазочный канал и (или галерею) в блоке цилиндров.

•    Из главной галереи масло проходит по периферийным каналам к распределительному валу, поршням, коленчатому валу и другим движущимся частям. Смазочные отверстия и форсунки направляют поток масла к важнейшим  элементам, таким как подшипники и поршни.
•    По мере того как масло смазывает поверхности движущихся частей, оно непрерывно вытесняется новым маслом. Масло стекает со смазываемых поверхностей обратно в масляный картер. Во многих двигателях используется маслоохладитель, служащий для охлаждения  масла прежде, чем оно, повторяя цикл, снова пойдет через фильтрующую сетку.

Масло стекает с движущихся частей в масляный картер. Насос втягивает масло из масляного картера через фильтрующую сетку и подает его под давлением через фильтр. После фильтрации масло проходит к смазочным точкам в головке цилиндров и блоке цилиндров. Предохранительный клапан, имеющийся в масляном насосе, отвечает за то, чтобы давление масла не превысило предписанное значение.

Чтобы прогнать масло по главной смазочной галерее, используется полное давление. Масло из главной галереи смазывает коренные подшипники коленчатого вала, подшипники шатунов, распределительный вал и гидравлические толкатели клапанов (при их наличии). В других частях двигателя давление масла уменьшается, т.к. масло проходит по меньшим каналам. Концы штанг толкателей и клапанные рычаги смазываются с уменьшенным давлением.

Нагрузка на масло

Смазочное масло в двигателе вследствие воздействия на него температуры и загрязнения работает в жестких условиях. Масло должно поддерживать свою смазочную способность при температуре вплоть до 150 °С (300 °F). Чтобы предохранить моторное масло от слишком большого нагрева, иногда используются маслоохладители. Маслоохладители передают тепло от масла к наружному воздуху или к охлаждающей жидкости двигателя. Кроме того, масло подвергается химическому воздействию отработавших газов, пыли, частиц — продуктов износа и продуктов сгорания. Высокая температура и загрязняющие примеси ухудшают рабочие качества масла и приводят к образованию отстоя.

Замена масла

Важно заменять моторное масло в предписанные интервалы обслуживания. При замене моторного масла всегда следует заменять масляный фильтр. При добавлении нового масла важно использовать масло правильного типа, в правильном количестве и с качеством, предписанным изготовителем. Переполнение или недостаток моторного масла могут привести к внутреннему повреждению двигателя и высокой токсичности отработавших газов.

Элементы масляного картера

Масляный картер крепится к днищу блока цилиндров. Масляный картер представляет собой емкость для хранения моторного масла и снизу герметично закрывает картер двигателя.

Масляный картер помогает отводить часть тепла от масла к наружному воздуху. Некоторые масляные картеры имеют маслоотражатель, который помогает уменьшать перемещение масла в масляном картере в процессе работы двигателя.

Фильтрующая сетка

Фильтрующая сетка — это экран, который предотвращает проникновение грязи и продуктов износа в масляный насос. Фильтрующая сетка располагается в нижней части масляного картера с впускной стороны масляного насоса. Сетка поддерживается полностью погруженной в моторное масло, что препятствует попаданию воздуха в масляный насос. Масло проходит через фильтрующую сетку к впускному порту масляного насоса, а затем распространяется по всему двигателю.

Масляный насос
 
Масляный насос создает «импульс», который обеспечивает циркуляцию масла под давлением по всему двигателю. Масляный насос всасывает масло из масляного картера и прогоняет его по системе смазки. Масляный насос обычно крепится на блоке цилиндров или передней крышке двигателя.

Масляный насос обычно приводится в движение коленчатым валом или распределительным валом, используя зубчатую передачу, ремень или приводной вал. Насосы для моторного масла — это объемные насосы без проскальзывания. Это означает, что все масло, входящее во впускной порт насоса, выходит через выпускной порт насоса. Циркуляция масла внутри насоса исключается.

Предохранительный клапан

Чрезмерное давление масла повреждает уплотнения и прокладки, вызывая протечки масла. Чем быстрее работает масляный насос, тем большее количество масла он перекачивает. В системе смазки имеется предохранительный клапан, который ограничивает максимальное давление, которое может вырабатывать насос. Если бы все масло из насоса поступало в смазочные каналы, масло быстро бы нагрелось и разложилось. Чтобы ограничивать давление масла, при предварительно заданном предельном значении открывается предохранительный клапан, который направляет часть масла из выпускного порта насоса обратно во впускной порт или в масляный картер.

Типы масляных насосов

Насос роторного типа

В насосе роторного типа используются два ротора: один вращается внутри другого, создавая давление масла. Оба эти ротора вращаются снебольшой разницей в скорости. Роторы имеют плавные, скругленные выступы. Роторы этого типа называются трохоидными шестернями.

В этой конструкции коленчатый вал приводит в движение внутренний ротор. Внутренний ротор активизирует наружный ротор. Когда эти два ротора вращаются, между выступами на этих двух роторах образуются полости нагнетания. Когда выступы на этих двух роторах входят в зацепление и выходят из него, полости нагнетания уменьшаются и увеличиваются. Отверстие, имеющееся в корпусе насоса, в моменты сцепления (выпуск насоса) и расцепления (впуск насоса) роторов позволяет маслу по мере вращения роторов входить в насос и выходить из него.

Насосы роторного типа очень надежны и могут выдерживать работу с высокой частотой вращения. Насосы роторного типа обеспечивают равномерность подачи масла в отличие от насосов с пульсирующим действием. Насос роторного типа, используемый во многих двигателях, имеет маленькое отверстие на выпуске насоса, которое позволяет выходить воздуху. Если автомобиль не эксплуатировался в течение длительного времени, в насосе отсутствует масло, при запуске двигателя воздух быстро выходит через это отверстие, позволяя маслу почти мгновенно достигнуть важнейших элементов двигателя.

Шестеренный насос

В шестеренном масляном насосе для нагнетания масла используются две шестерни. Привод работает от распределительного или коленчатого вала. Ведущая шестерня сцепляется с ведомой шестерней, которая вращается в направлении, противоположном направлению вращения ведущей шестерни. Т.к. шестерни вращаются внутри корпуса насоса, они создают эффект всасывания во впускном отверстии. Масло втягивается в пространство между шестернями и корпусом насоса и проходит к выпускному порту.

Масляный фильтр

Масляный фильтр улавливает маленькие частицы металла, грязи, которые переносятся маслом, таким образом не давая им рециркулировать через двигатель. Фильтр позволяет сохранять масло в чистоте и уменьшает износ двигателя. Масляный фильтр улавливает очень мелкие частицы, которые могут проходить через фильтрующую сетку. Большинство масляных фильтров — полнопоточного типа. Все масло, которое подает масляный насос, проходит через масляный фильтр. В фильтре находится бумажный элемент, который отсеивает частицы из масла. Масло проходит от масляного насоса и входит в масляный фильтр через несколько отверстий. Сначала масло обтекает наружную часть фильтрующего элемента. Затем масло проходит через материал фильтра к центру элемента. И в конце пути масло вытекает в главную галерею через трубку в центре фильтра.

Фильтр наворачивается на трубку главной смазочной галереи. Утечка масла через соединение между фильтром и блоком цилиндров предотвращается специальным уплотнением.

Байпасный клапан

По мере того, как элемент в масляном фильтре загрязняется, работа масляного насоса при нагнетании масла через фильтр затрудняется. Если фильтр закупоривается и не предусмотрен никакой путь обхода фильтра, может произойти повреждение двигателя. Во избежание такого повреждения в масляных фильтрах большинства фирм-изготовителей оригинального оборудования (OEM) имеется подпружиненный байпасный клапан. Этот клапан предназначается для того, чтобы дать маслу возможность обходить фильтр, если последний закупоривается. Когда противодавление становится достаточно большим, чтобы преодолеть усилие пружины в байпасном клапане, клапан открывается, позволяя части масла обходить фильтр и идти прямо к трубке масляной галереи.

Противосливная диафрагма

Масляные фильтры большинства компаний-изготовителей также имеют противосливную диафрагму, которая удержит масло внутри фильтра, когда двигатель — выключается. Диафрагма закрывает все впускные отверстия фильтра, когда масляный насос останавливается. Когда двигатель выключен, давление масла в фильтре отжимает диафрагму к отверстиям, «запирая» масло в фильтре. Когда двигатель снова запускается, масло незамедлительно выходит из фильтра, позволяя быстро обеспечить смазку важнейших элементов двигателя. Когда давление, создаваемое масляным насосом, растет, диафрагма отводится от отверстий, и снова начинается нормальное прохождение масла.

Масляные уплотнения

Уплотнения и прокладки, расположенные в различных местах двигателя, препятствуют утечке масла из двигателя или его перетеканию в те места двигателя, где масло не должно присутствовать.

Щуп для измерения уровня масла

Щуп для измерения уровня моторного масла используется для измерения уровня масла в масляном картере. Один конец щупа окунается в верхнюю зону масляного картера, а другой конец имеет ручку, позволяющую легко извлекать щуп. Конец, который окунается в масляный картер, имеет шкалу-указатель, которая показывает, когда необходимо добавление моторного масла.

Уровень масла всегда следует поддерживать выше минимальной отметки. Картер двигателя никогда не должен переполнен или слишком мало заполнен. Слишком большое количество масла может привести к окунанию коленчатого вала в масло и в результате при вращении масла к взбалтыванию и вспениванию масла. Масляный насос не может перекачивать пену, и пена не будет смазывать. Низкий уровень масла может привести к чрезмерно высокой температуре масла, что может привести к выходу из строя подшипников. Слишком высокий или слишком низкий уровень масла, также может привести к увеличению расхода масла. За информацией по заправочным объемам и рекомендуемым типам моторного масла обратитесь к Руководству для станций технического обслуживания или Руководству по эксплуатации.

Указатель давления масла

На панели приборов обычно имеется какой-либо указатель давления масла, который предупреждает водителя о том, когда система смазки не может поддерживать давление масла, необходимое двигателю. Этот указатель может быть или стрелочным указателем или контрольной лампой.

автозапчасти в москве

План-конспект урока Система смазки ДВС

Вентиляция картера двигателя (рис. 28) обеспечивает отсос из картера и отвод во впускной трубопровод паров бензина и выхлопных газов, которые попадают в нижнюю часть двигателя. Во время тактов сжатия и рабочего хода эти пары и газы частично прорываются по стенкам цилиндров в картер двигателя, разжижают масло и очень агрессивны по отношению к деталям кривошипно-шатунного механизма.
Вентиляция картера осуществляется принудительно за счет разряжения, которое возникает в воздушной горловине карбюратора при работе двигателя. Корпус воздушного фильтра соединяется с картером двигателя с помощью шланга, по которому картерные газы направляются сначала в карбюратор, а затем и в цилиндры на дожигание.

В двигателях внутреннего сгорания применяется комбинированная система смазки — под давлением и способом разбрызгивания. К наиболее нагруженным трущимся поверхностям масло подается под давлением, а остальные детали механизмов двигателя смазываются брызгами масла и масляным туманом.
К подшипникам коленчатого и распределительного валов масло подходит по каналам системы, конечно же, под давлением. Сделав свое дело, то есть, смазав, немного охладив и забрав с собой продукты износа, масло стекает обратно в поддон картера двигателя.

При вращении коленчатого вала, его кривошипы ударяют по поверхности масла в поддоне картера, при этом образуются масляные брызги и туман, которые попадают на зеркало цилиндров, поршень и поршневой палец. Все движущиеся детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов как бы купаются в масле. Этим достигается высокая износостойкость узлов современных двигателей.

Основные неисправности системы смазки.Подтекание масла возможно из-за слабо затянутой сливной пробки в поддоне картера, повреждения уплотнительных прокладок и наружных маслопроводов, износа сальников.
Для устранения неисправности необходимо восстановить герметичность соединений, заменить поврежденные и изношенные прокладки и сальники. Низкое давление в системе смазки может быть по причине недостаточного количества масла, применения некачественного масла, износа подшипников коленчатого вала или деталей масляного насоса.
Для устранения неисправности следует проверить уровень масла и в случае необходимости долить, изношенные узлы и детали надо заменить. А марка масла должна соответствовать инструкции завода-изготовителя.Эксплуатация системы смазки.

Выход из строя или плохая работа системы смазки может привести к серьезной поломке двигателя. Поэтому на щитке приборов имеется контрольная лампа аварийного давления масла. Свечение этой лампы красным светом при работающем двигателе недопустимо. Надо немедленно заглушить двигатель и разобраться в причине неисправности.
Одной из причин того, что зажглась красная лампочка аварийного давления, может быть недостаточный уровень масла в поддоне картера двигателя. Хотя бы раз в неделю следует

проверять уровень масла. При этом после остановки мотора сделайте небольшую паузу в 2 — 3 минуты, за это время из некоторых каналов масло стечет в поддон, да и масляный туман в картере тоже осядет. Уровень масла в поддоне картера двигателя всегда должен быть в норме. А нормой считается след масла на щупе между рисками «MIN» и «MAX».

Подтекание масла из системы смазки определяется по характерным следам на асфальте после стоянки автомобиля. Причины утечки масла устраняются довольно сложно, поэтому лучше обратиться к специалисту. Но с незначительными подтеканиями можно смириться и ездить всю жизнь, так как любое вмешательство в систему смазки очень трудоемкое и дорогое «удовольствие».
Для нормального функционирования двигателя необходимо вовремя доливать масло до нормального уровня, а также менять его, с одновременной заменой масляного фильтра. Периодически следует промывать систему смазки специальным промывочным маслом.

Масла, применяемые в системе смазки двигателей, могут быть минеральными, полусинтетическими (Semi — Synthetic) и синтетическими (Fully Synthetic).
Применение синтетического масла после использования любого другого возможно только после промывки системы смазки с помощью специальных моющих средств.
Если соблюдать рекомендованные сроки замены синтетического масла, то в дальнейшем промывка системы смазки не потребуется, так как это масло имеет очень высокие эксплуатационные свойства.
Большое распространение получили всесезонные масла. Они имеют двойное обозначение, например SAE 10W–30, SAE 15W–40 и т.п., где W – сокращенно от winter – зима, а цифры определяют вязкость масла.
Наступающую «старость» кривошипно-шатунного механизма, можно «вычислить» по сильному дымлению из выхлопной трубы глушителя или трубки отсоса картерных газов, увеличению количества вредных веществ в составе выбрасываемых в атмосферу выхлопных газов и по потере мощности двигателя.

Хозяин автомобиля может начинать «впадать в отчаяние», так как «сердце машины» пора ставить на капитальный ремонт или менять на новое. Что конкретно делать, скажет специалист и ваш кошелек.
Напоминаю о том, что долговечность отечественных двигателей для легковых машин равна примерно 150 — 200 тысячам километров пробега. Поэтому стоимость подержанного автомобиля напрямую связана с тем, какую часть ресурса он уже израсходовал. Вот почему вопрос: «Какой пробег?» — стоит одним из первых при выборе машины не первой свежести.
С основными проблемами системы смазки мы с вами познакомились и вроде бы можно спокойно ехать дальше. Но абсолютно спокойным можно быть только на… (надеюсь, вы знаете где). Если вам предстоит поездка за город по проселочной дороге, то у вас есть возможность разом потерять все масло через пробоину в поддоне картера двигателя. Это происходит тогда, когда машина наезжает «носом» на пенек или на валун спрятавшийся в высокой траве, да и в городе дороги бывают с «сюрпризами». Чтобы избежать повреждения поддона, имеет смысл защитить его металлическим щитом. Советую приобрести и установить такой щит, называется он – защита поддона картера двигателя.

ТЕСТ

Тема: Система смазки двигателя

1. Когда рекомендуется проверять уровень масла в картере двигателя?

а) сразу после пуска двигателя

б) при работе двигателя под нагрузкой

в) через несколько минут после остановки двигателя

2. Может ли в системе смазки устанавливаться радиатор?

а) нет, устанавливается только в системе охлаждения

б) может, на автомобилях, работающих в тяжелых условиях

в) устанавливается на всех автомобильных двигателях

3. Как должен действовать водитель при резком падении давления в системе смазки (при загорании лампочки аварийного падения давления)?

а) немедленно остановить автомобиль и устранить причину снижения давления

б) на минимальной скорости доехать до своего предприятия и выполнить ремонтные работы

в) на минимальной скорости проехать не более 10 км до удобного для ремонта места

4. Какие из указанных причин приводят к понижению давления масла в системе смазки?

а) увеличение зазоров в подшипниках коленвала

б) увеличение зазоров между гильзой и поршнем

в) негерметичность клапанов ГРМ

5. Какой из ответов наиболее полно перечисляет назначение смазочного материала в системе смазки двигателя?

а) уменьшает трение и износ трущихся поверхностей

б) понижает температуру деталей, с которыми соприкасается

в) выносит продукты изнашивания из зоны трения

г) выполняет все функции, указанные в пунктах а, б, в

д) выполняет все функции, указанные в пунктах а, в

6. Какие из перечисленных деталей на современных двигателях смазываются под давлением?

а) коренные и шатунные подшипники коленвала, гильзы цилиндров

б) подшипники распределительного вала ,оси коромысел, зубья распределительных шестерен в) коренные и шатунные подшипники коленвала, подшипники распредвала, оси коромысел

7. Как ограничивается максимальное давление масла в системе смазки?

а) изменением числа оборотов шестерен насоса

б) редукционным клапаном

в) изменением уровня масла в поддоне

8. Как приводится в действие масляный центробежный очиститель(центрифуга)?

а) реактивными силами струи масла из сопла ротора

б) клиноременной передачей

в) шестеренчатым приводом

9.Как контролируется уровень масла в системе смазки двигателя?

а) по показаниям манометра давления масла

б) по показаниям датчика уровня масла

в) масло измерительным щупом при неработающем двигателе

10. Какая система обеспечивает удаление из поддона двигателя паров топлива, конденсата, и отработавших газов?

а) декомпрессионная система

б) система вентиляции картера

в) система грязеуловителей

11. Какой прибор системы смазки двигателя производит забор масла из картера и его первичную фильтрацию?

а) маслоприемник

б) фильтр центробежной очистки

в) фильтр грубой очистки

г) масляный насос

12. Какие насосы применяют для подачи масла под давлением к трущимся поверхностям механизмов?

а) центробежные насосы

б) роторные насосы

в) плунжерные насосы

г) шестеренчатые насосы

13 .Как смазываются кулачки распределительного вала двигателя?

а) под давлением

б) разбрызгиванием

в) их смазка не предусмотрена

14 .Что применяют в качестве фильтрующего элемента в фильтре тонкой очистки масла?

а) мелкоячеистую сетку

б) набор пластинок с малым расстоянием между ними

в) в ленточно-бумажные или керамические пакеты

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

в

б

а

а

г

в

б

а

в

б

а

г

а

в

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

вопроса

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ответ

Система смазки двигателя внутреннего сгорания Назначение системы

Система смазки двигателя внутреннего сгорания

Назначение системы смазки ДВС Основные задачи системы • Снижение сил трения сопряженных деталей • Отвод тепла от трущихся поверхностей • Вымывание продуктов механического износа • Защита деталей ДВС от коррозии

Основные элементы системы смазки ДВС 1 – канал подачи масла к коренному подшипнику; 2 – канал подачи масла от коренного подшипника к шатунному; 3 – перепускной клапан масляного фильтра; 4 –фильтрующий элемент; 5 –противодренажный клапан; 6 –масляный насос; 7 – канал подачи масла из насоса к фильтру; 8 –канал подачи масла из фильтра в масляную магистраль; 9 – канал подачи масла к шестерне привода насоса; 10 – канал подачи масла к валику привода масляного насоса; 11 – валик привода масляного насоса; 12 – распределительный вал; 13 – кольцевая выточка на средней опорной шейке распределительного вала; 14 –канал в кулачке распределительного вала; 15 –канал в опорной шейке распределительного вала; 16 –вертикальный канал в блоке цилиндров для подачи масла к механизму газораспределения; 17 –масляная магистраль; 18 – датчик сигнальной лампы аварийного падения давления масла 19 -масляный поддон

Принцип работы системы смазки ДВС Масляный поддон , картер Масляный насос ДВС К приводу масляного насоса Масляный фильтр К коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала К верхней опоре шатуна и поршневым пальцам К газораспределительно -му механизму К кулачкам и опорным шейкам распределительного вала. Масло разбрызгивается на окружающие поверхности ДВС Путем стекания обратно в картер ДВС

Виды и устройство масляного насоса Масляный насос шестеренного типа 1. 2. 3. 4. 5. 6. ведомая шестерня всасывающий канал ведущая шестерня приводной вал нагнетательный канал ось ведомой шестерни

Масляный насос роторного типа 1. 2. 3. 4. 5. 6. всасывающая полость масло внешний ротор нагнетательная полость приводной вал внутренний ротор

Устройство регулируемого масляного насоса роторного типа Обеспечивает постоянное давление масла во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. С падением давления масла в системе регулировочная пружина (4) сдвигает статор(7), который в свою очередь изменяет положение ведомого ротора(2). 1. нагнетательная полость 2. внешний ротор 3. внутренний ротор 4. регулировочная пружина 5. всасывающая полость 6. приводной вал 7. подвижный статор А — Сторона нагнетания Б — Сторона всасывания

Масляный фильтр • Главной задачей фильтра является защита и очистка масляного контура от примесей и продуктов распада

Система вентиляции картера Основные функции – Очистка картера от картерных газов( газообразных продуктов сгорания топлива смешанных с каплями масла , которые прорываются из камер сгорания двигателя ) – уменьшения выброса вредных веществ из картера двигателя в атмосферу Принципиальная схема Картер, картерные газы Маслоотделитель Клапан вентиляции картера Впускной коллектор Камера сгорания

Принцип работы системы на двигателе с турбокомпрессором и без него

Эксплуатационные материалы используемы в системе смазки Моторные масла Минеральное Неоднородный продукт перегонки нефти. Гидрокрекинговые Гидрокрекинг – это технология очистки, а также улучшения характеристик и параметров минеральной основы на молекулярном уровне путем химической обработки Полусинтетическое смесь минеральных и синтетических базовых масел Синтетические Синтетическая основа полученная путем полимеризации (синтеза) нефтяных газов

Индекс вязкости Температу ра вспышки. Вязкость Основные характерист ики масел Температу ра застывани я Щелочное число (TBN) Кислотное число (TAN)

Основные типы присадок к моторным маслам • Вязкостно-загущающие присадки. • Противоизносные присадки. • Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки) • Ингибиторы коррозии и ржавления. • Антипенные присадки. • Модификаторы трения. • Депрессорные присадки (для минеральных масел). • Моющие присадки. – Детергенты. – Дисперсанты.

SAE По вязкости Обществом Автомобильных Инженеров (Society of Automotive Engineers) • Зимние SAE 0 W, 5 W, 10 W, 15 W, 20 W, 25 W • Летние SAE 20, 30, 40, 50, 60 • Всесезонные Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире например 0 W 40 Таблица применения моторных масел по классификации вязкости SAE в зависимости температуры.

По назначению и уровням эксплуатационных свойств API (Американского института нефти) • S (Service) — для бензиновых двигателей легковых автомобилей, микроавтобусов и легких грузовиков. • C (Commercial) — для дизелей коммерческих автотранспортных средств (грузовиков), промышленных и сельскохозяйственных тракторов, дорожностроительной техники. • Для двухтактных дизелей (CD-2, CF-2) • Для четырехтактных дизелей (CF-4, CG-4, СН-4) – Обозначение класса масла состоит из двух букв латинского алфавита: первая (S или C) указывает категорию масла, вторая — уровень эксплуатационных свойств. Чем дальше от начала алфавита вторая буква, тем выше уровень свойств (т. е. качество масла) SM-масло для бензинового двигателя высокого качества. Новейшее. СJ-4 — масло для дизельного четырехтактного двигателя. SF/CC-масло может применятся как в бензиновых так и в дизельных ДВС. – Энергосберегающие масла для бензиновых двигателей дополнительно обозначаются аббревиатурой ЕС (Energy Conserving).

Основные неисправности системы смазки Внешними признаками неисправности системы смазки являются пониженное или повышенное давление масла в системе и ухудшение качества масла вследствие загрязнения. Понижение давления Повышение давления • недостаточного уровня масла • Разжижения масла • Подтекания масла через неплотности в соединениях • загрязнения сетчатого фильтра маслоприемника • износ деталей масляного насоса • износ подшипников коленчатого и распределительного валов • Выгорание масла • Износ сальников коленчатого вала ( подтекание) • применения масла с повышенной вязкостью • засорения маслопроводов как следствие масляное голодание всех узлов ДВС • При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда может быть неисправен указатель давления масла

Работа системы при различных условиях эксплуатации • На систему смазки ДВС влияют следующие факторы 1. Климат региона и особенности окружающей среды в которых используется ТС – Запыленность – Повышенная влажность – Высокие колебания температурного режима окружающей среды 2. Качество используемого топлива , моторного масла и масляного фильтра. 3. Различные нагрузочные режимы – Избыточные нагрузки – Простои – Работа на предельных нагрузках

Особенности технического обслуживания системы смазки Существует множество различных очистных присадок, промывающих масел и прочей ерунды для очистки двигателя и увеличения его срока службы. Все эти вещества носят весьма сомнительный характер , и не всегда работают на пользу. В действительности для нормальной работы системы смазки ДВС достаточно вовремя производить замену моторного масла , масляного фильтра, а так же воздушного фильтра ДВС согласно графику технического обслуживания. А так же придерживаться рекомендаций технической документации по выбору моторного масла, согласно современным стандартам.

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначенная для охлаждения деталей двигателя, в процессе его работы и поддержания нормального температурного, наиболее выгодного теплового режима работы двигателя. Существуют жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и комбинированное охлаждение.

Перегрев двигателя ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего, могут заклинить поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Переохлаждение двигателя вызывает уменьшение мощности и экономичности двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку, увеличиваются потери на трения, возрастает износ деталей и возникает необходимость в частой замене масла. А также происходит неполное сгорание топлива, отчего на стенках камеры сгорания образуется большой слой нагара – возможно зависание клапанов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна быть 80-95 градусов.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания.

На двигателях отечественного производства применяют закрытую принудительную жидкостную систему охлаждения, осуществляемую водяным насосом. Она непосредственно не сообщается с атмосферой, поэтому называется закрытой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 – 119 градусов и снижается расход на ее испарение.

Данные системы охлаждения обеспечивают равномерное и эффективное охлаждение, а также производят меньше шума.

Рассмотрим систему охлаждения на примере двигателя марки ЗИЛ

Рис. Схема системы охлаждения двигателя типа ЗИЛ. 1 – радиатор, 2 – компрессор, 3 – водяной насос, 4 – термостат, 5 – кран отопителя, 6 – подводящая трубка, 7 – отводящая трубка, 8 – радиатор отопителя, 9 – датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя, 10 – сливной кран рубашки блока цилиндров (в положении «открыто»), 11 – сливной краник радиатора.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отвода теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса (обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе) возвращается в рубашку двигателя. В народе центробежный насос называют «помпой». Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора. Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора, служит для улучшения охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод.

– механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя,

– гидровлический – гидромуфта. Гидромуфта включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью.

В кожухе помещаются два сферических сосуда Д и Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно.

Рис. Гидромуфта, а – принцип действия; б – устройство, 1 – крышка блока цилиндров, 2 – корпус, 3 – кожух, 4 – валик привода, 5 – шкив, 6 – ступица вентилятора, А – ведущий вал, Б – ведомый вал, В – кожух, Г, Д – сосуды, Т – турбинное колесо, Н – насосное колесо.

Принцип работы гидравлического вентилятора основан на действии центробежной силы жидкости. Если сферический сосуд Д, заполненный жидкостью, вращается с большой скоростью, жидкость попадает во второй сосуд Г, заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость возвращается в сосуд Д, разгоняется в нем, попадает в сосуд Г и процесс повторяется.

– электрический – управляемый электродвигатель. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90-95 градусов, клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и моторное масло поступает в рабочую полость гидромуфты из главной смазочной системы двигателя.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя.

Рис. Радиатор а – устройство, б – трубчатая середина, в – пластинчатая середина, 1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – заливная горловина с пробкой, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок, 6 – патрубок со сливным краником, 7 – трубки, 8 – поперечные пластины.

Состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4 и деталей крепления. Баки и сердцевина изготовлены из латуни (для улучшения теплопроводности).

Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У трубчатых радиаторов, изображенных на рисунке «б» – сердцевина образована из ряда тонких горизонтальных пластин 8, сквозь которые проходит множество вертикальных латунных трубок, благодаря чему вода, проходя через сердцевину радиатора разбивается на множество мелких струек. Горизонтальные пластины служат дополнительными ребрами жесткости и увеличивают поверхность охлаждения.

Пластинчатые радиаторы состоят из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных межу собой по краям гофрированных пластин.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и обеспечения оптимального температурного режима. Термостат представляет собой клапан, регулирующий количество жидкости проходящей через радиатор.

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая его жидкость холодные. Для ускорения прогрева двигателя, охлаждающая жидкость движется по кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт, по мере нагрева двигателя (до температуры 70-80 градусов), клапан термостата, под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр, открывается и охлаждающая жидкость начинает свое движение по большому кругу, через радиатор.

На современных автомобилях устанавливают двухконтурные системы охлаждения . Данная система включает два независимых контура охлаждения:

– контур охлаждения блока цилиндров;

– контур охлаждения головки блока цилиндров.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Бесплатное автомобильное руководство: Смазка для двигателей внутреннего сгорания

Ради точности, я должен сказать, что этот третий сегмент в серии из четырех частей будет исследовать системы смазки двигателя и системы охлаждения двигателя . Мы рассмотрим, как перекачивается масло из масляного поддона к крышкам клапанов, а также как перекачивается охлаждающая жидкость от радиатора к впуску. Поскольку в большинстве серийных автомобилей используется система смазки двигателя с мокрым картером, мы сделаем ее предметом этого сегмента.Как две наиболее важные и жизненно важные системы двигателя, система жидкостного охлаждения и система смазки с мокрым картером имеют много общих характеристик. Несмотря на это, если их объединить внутри двигателя, может произойти небольшая авария.

Система смазки начинается в масляном поддоне . Он действует как резервуар для жизненной силы двигателя, которая циркулирует масляным насосом от нижней части двигателя к верхней. Насос не только перекачивает масло через бороздки, просверленные в блоке двигателя, но также используется тонкий слой масла для плавного вращения коленчатого вала, шатунов и распределительного вала.

Внутренний масляный насос двигателя обычно крепится болтами к нижней части блока цилиндров, над самой большой масляной кухней, с тонкой прокладкой, образующей уплотнение между корпусом масляного насоса и самим блоком. Какой-то фильтр прикреплен к концу всасывающей трубки, которая вставляется в масляный насос. Всасывающая трубка имеет такую ​​форму, что сетчатый фильтр погружается в самую глубокую каверну масляного поддона, где хранится больше всего масла. Масляный насос, обычно приводимый в действие шестерней или валом от распределительного вала, перекачивает масло из масляного поддона в большую масляную камбуз.

Часто импортные двигателей имеют разную конструкцию. У многих масляный насос встроен в переднюю крышку, которая крепится болтами к концу коленчатого вала. Когда крышка устанавливается на лицевую сторону двигателя, зубчатый зубец в масляном насосе скользит по зубчатому выступу, кованному на конце коленчатого вала. Это обеспечивает привод для масляного насоса, который имеет всасывающую трубку и экран, прикрепленные аналогично отечественному двигателю. Передняя крышка изобилует маслосборными камбузами, которые снабжают двигатель маслом, как и в отечественной версии.

Коренной подшипник коленчатого вала Смазка является наиболее важной функцией масляного насоса. Коленчатый вал вращается в цапфах, которые расточены по прямой, что дает четыре идеальных круглых отверстия через шейки в центре блока цилиндров, спереди назад по длине. Затем эти журналы разрезаются, чтобы создать две отдельные, но идеальные половины круга. Половина круглого отверстия, которая поднимается от блока и имеет одно или два отверстия для болтов на каждом конце, теперь называется крышкой коренного подшипника.После того, как коленчатый вал вставлен в блок цилиндров, крышки коренных подшипников прикручиваются к нему болтами, образуя идеальный круг и фиксируя его на месте. Между коленчатым валом и этой серией шейек (обычно их четыре) находится тонкий подшипник, который также выполнен в виде двух идеально совпадающих половин окружности. Они называются коренными подшипниками коленчатого вала. Коренные подшипники изготовлены из более мягкого металла, чем коленчатый вал или блок, чтобы предотвратить повреждение компонентов двигателя. Подобные подшипниковые материалы используются в качестве подшипников шатуна и распределительного вала.Коленчатый вал полый с небольшими отверстиями в каждой коренной и шатунной шейках коленчатого вала. Масло перекачивается в главный подшипник, ближайший к масляному насосу, и откачивается из оставшихся масляных камбузов, где образует масляный зазор между коленчатым валом и коренными подшипниками, в котором коленчатый вал постоянно вращается.

Второй комплект шеек коленчатого вала предназначен для шатунов . Вы можете узнать больше о шатунах в статье Бесплатное автомобильное руководство: Двигатель внутреннего сгорания — короткий блок .Шатуны приводятся в движение коленчатым валом и имеют конструкцию, аналогичную конструкции коренных подшипников. Масло под давлением перекачивается из небольших бороздок в шейках коленчатого вала, образуя тонкий масляный зазор между шатунами и коленчатым валом. Шатуны не только вращаются на коленчатом валу, но также качаются вверх и вниз, толкая поршень в соответствующий цилиндр и сразу после этого вытягивая его.

Затем давление масла повышается до распределительного вала, где оно образует масляный зазор между подшипниками распределительного вала (которые запрессованы в блок цилиндров на двигателе с верхним расположением клапанов) и распределительным валом.Двигатели с верхним расположением клапанов V-образной конструкции сливают масло на гидравлические подъемники. Масло нагнетается вверх через полые толкатели, выходит из верхней части и орошает коромысла смазочным и охлаждающим маслом. Он также закачивается в верхнюю часть головок цилиндров и в долину подъемника через небольшие масляные камбузы. Там он промывает критически важные компоненты клапанного механизма (включая распределительный вал (-ы) и подшипники распределительного вала в двигателях с верхним расположением распредвала), смазывая и охлаждая их, прежде чем стечет обратно в масляный поддон .Как только масло достигает масляного поддона, оно снова прокачивается через двигатель.

В системе охлаждения двигателя на большинстве современных транспортных средств используется жидкость или охлаждающая жидкость для охлаждения чугунных, стальных и алюминиевых компонентов двигателя, которые в противном случае могут достичь опасной температуры. Охлаждающая жидкость охлаждается воздухом (с использованием окружающего воздуха, втягиваемого вентилятором через ребристый сердечник) в резервуаре, который называется радиатором . Радиатор соединяется с двигателем с помощью толстых шлангов, по которым протекает охлаждающая жидкость. Один из двух шлангов радиатора соединяет радиатор с водяным насосом .Водяной насос приводится в движение коленчатым валом с помощью змеевикового ремня, клинового ремня или зубчатого ремня. Охлаждающая жидкость с воздушным охлаждением всасывается из нижнего конца радиатора в водяной насос. Затем он перекачивается из водяного насоса в каналов охлаждающей жидкости в блоке, впуске и головках цилиндров .

Обычный человек не знает, что в блоке цилиндров двигателя с жидкостным охлаждением имеется полость, непосредственно окружающая стенки цилиндров. Охлаждающая жидкость, забираемая из радиатора с помощью водяного насоса, закачивается в двигатель и через каналы впуска и головок цилиндров в рубашки охлаждения , которые полностью окружают цилиндры на каждом ряду двигателя.Эта область содержит примерно половину общего объема охлаждающей жидкости двигателя. Через двигатель постоянно прокачивается вода; удаление охлаждающей жидкости, нагретой двигателем, и замена ее охлаждающей жидкости с воздушным охлаждением из радиатора.

Охлаждающая жидкость, которая, следовательно, нагревается за счет протекания через двигатель, возвращается в радиатор через верхний шланг радиатора. Поток охлаждающей жидкости ограничен для контроля температуры двигателя с помощью термостата . Когда температура охлаждающей жидкости повышается, термостат открывается, позволяя большему количеству охлаждающей жидкости вытекать из двигателя.Когда температура охлаждающей жидкости падает ниже заданного уровня, термостат постепенно закрывается, ограничивая поток охлаждающей жидкости, чтобы позволить двигателю достичь желаемой температуры.

Поскольку охлаждающая жидкость может возвращаться в радиатор для охлаждения, она прокачивается через ребристый сердечник, через который проходит воздух. Вентилятор используется для втягивания окружающего воздуха через ребра в целях охлаждения. Два основных типа вентиляторов используются для охлаждения охлаждающей жидкости в сердечнике радиатора. Первый тип приводится в движение коленчатым валом двигателя с помощью змеевика или клинового ремня (для старых автомобилей).В системах этого типа обычно используется муфта вентилятора с термостатическим управлением для определения количества воздуха, проходящего через сердцевину радиатора. Другой тип вентилятора управляется электрически с помощью датчиков в каналах охлаждающей жидкости двигателя, впуске или головках цилиндров. Когда температура охлаждающей жидкости достигает заданного уровня, электронный сигнал передается на реле определенного типа. Реле активируется, обеспечивая выходное напряжение, которое замыкает электрическую цепь в двигателе вентилятора, вызывая его включение и охлаждение сердечника радиатора и охлаждающей жидкости.Следите за последним сегментом этого четырехсерийного блога BestRide.com Midnight Oil о двигателях внутреннего сгорания, озаглавленного «Бесплатное автомобильное руководство: Двигатели внутреннего сгорания — топливо и подача воздуха».

Важнейшие детали двигателя для смазки

Клапанный механизм управляет работой клапанов, контролируя количество воздуха и выхлопных газов, поступающих в двигатель и выходящих из него.

Риски отказа клапанного механизма
Точная геометрия кулачкового механизма имеет решающее значение для хорошей работы двигателя и может зависеть от износа и образования сажи.Смазка с плохой защитой от износа, плохим контролем образования сажи и плохой смазкой клапана может привести к чрезмерному износу, уменьшению подъема клапана и расхода газа, а также к потенциальному отказу компонентов, например. износ седла клапана и связанная с ним рецессия клапана. Плохая работа клапанного механизма приводит к низкому КПД двигателя, потере мощности при холодном пуске и условиях низкого расхода газа.

Важность выбора правильного смазочного материала
Смазка с хорошей защитой от износа и смазкой клапанов обеспечивает точную геометрию кулачков, клапанов и седел клапанов, гарантируя правильное соотношение воздуха и выхлопных газов.В результате двигатель сохранит свою мощность и эффективность.

Коренные подшипники коленчатого вала поддерживают коленчатый вал и обеспечивают его вращение. Коренные подшипники обеспечивают поток масла к питающим отверстиям коленчатого вала. Подшипники шатуна обеспечивают вращательное движение пальца кривошипа внутри шатуна. Коренные и стержневые подшипники обеспечивают эффективную смазку с минимальными потерями мощности.

Риски выхода из строя подшипников
Коррозия подшипников — серьезный риск, который может привести к повреждению подшипников штока и кулачка и потенциальным отказам двигателя.Недостаточная смазка может привести к утечке масла, потере давления масла и дорогостоящей замене компонентов.

Важность выбора правильного смазочного материала
Высококачественная смазка предотвращает коррозию и гарантирует длительную защиту подшипников, что приводит к сокращению внепланового обслуживания и значительной экономии средств.

Q8Oils разрабатывает все продукты в тесном сотрудничестве с Q8 Research, которая является опытной командой ученых.

Q8Oils считает чрезвычайно важным предлагать подходящую смазку для любого применения.А чтобы убедиться, что покупателям будет рекомендовано подходящее масло, опытные инженеры по продукции всегда готовы ответить на вопросы в разделе «Применение продукта».

Не стесняйтесь обращаться к ним через [адрес электронной почты защищен].

Система смазки

в двигателях внутреннего сгорания

В двигателе внутреннего сгорания движущиеся части трутся друг о друга, вызывая силу трения. Из-за силы трения выделяется тепло, и детали двигателя легко изнашиваются. Мощность также теряется из-за трения. Чтобы уменьшить потери мощности, а также износ движущихся частей, между трущимися поверхностями вводится постороннее вещество, называемое смазкой.Смазка разделяет сопрягаемые поверхности. Система смазки может быть твердой (графит), полутвердой (консистентная смазка) или жидкой (масло). В качестве жидкой смазки обычно используется минеральное масло. Это получается при переработке нефти. Смазка также используется для смазки некоторых частей двигателя.

Цели смазки (или) Функции смазки:

1. Уменьшает трение между движущимися частями.
2. Уменьшает износ движущихся частей.
3. Минимизирует потери мощности из-за трения.
4. Он обеспечивает охлаждающий эффект: во время циркуляции он переносит тепло от горячих движущихся частей и передает его окружающим
   через картер.
5. Обеспечивает эффект амортизации: — Служит амортизатором против ударов двигателя.
6. Обеспечивает очищающее действие: — Загрязнения, такие как частицы углерода, растворяются во время его циркуляции.
7. Обеспечивает уплотняющее действие: — Помогает поршневым кольцам обеспечивать эффективное уплотнение от утечки газов высокого давления в цилиндре.
8. Снижает шум.

Детали системы смазки

1. Внутренняя поверхность стенок цилиндра.
2. Подшипники коленчатого вала
3. Шатун
4. Распредвал
5. Подшипник распредвала
6. Клапанный механизм
7. Кольца поршневые
8. Поршневой или поршневой палец
9. Шестерни распределительные
10. Большой конец и малый конец шатунного подшипника.

СВОЙСТВА СМАЗКИ

Смазка, используемая в I.Движок C должен обладать некоторыми свойствами для успешной работы движка. Свойства, необходимые для хорошей смазки, перечислены ниже:

вязкость:

Вязкость определяется как мера сопротивления жидкости потоку. Вязкость смазки зависит от ее температуры. Вязкость смазки уменьшается с повышением температуры и наоборот. Это свойство является очень важным свойством смазки, поскольку оно определяет, насколько эффективно масляная пленка отделяет движущиеся поверхности друг от друга и предотвращает их трение.Использование масла высокой вязкости (т.е. слишком густого) приведет к потере мощности, повышению рабочей температуры и чрезмерному износу. Если используется масло с низкой вязкостью, оно не может смазывать должным образом и приводит к быстрому износу движущихся частей.

Масло:

Масло имеет свойство растекаться и плотно прилегать к опорным поверхностям. Как правило, для лучшего смазывания требуется высокая маслянистость.

Температура воспламенения:

Температура вспышки смазки — это температура, при которой она образует пары и образует горючую смесь с воздухом.Всегда желательна высокая температура вспышки, потому что низкая температура вспышки приводит к сгоранию смазки. Минимальная температура вспышки смазочного масла, используемого в I.C. двигатель варьируется от 200 до 250 ° С.

Точка возгорания:

Точка воспламенения — это самая низкая температура, при которой топливо горит постоянно. Точка воспламенения должна быть выше точки воспламенения.

Волатильность:

Если смазочное масло подвергается длительному воздействию высокой температуры, оно может испариться. Это свойство известно как волатильность.Смазочное масло должно иметь низкую летучесть.

Температура застывания:

Он определяется как температура, ниже которой масло перестанет течь по трубопроводу в контролируемых условиях испытаний, всегда рекомендуются смазочные материалы с меньшей температурой застывания, поскольку их поток будет начинаться даже при запуске двигателя в холодную погоду.

Отделение:

Смазочное масло должно уносить мелкие частицы изношенных частиц углерода), чтобы поддерживать внутреннюю часть двигателя в чистоте, что называется эффективностью.

Нейтрализация:

Смазочное масло не должно быть ни кислотным, ни щелочным, иначе оно окажет коррозионное воздействие на детали двигателя.

(Ex) Вспенивание: Это состояние, при котором в масле удерживаются мельчайшие пузырьки воздуха. Это уменьшит массовый расход, а также повысит точность окисления. Следовательно, масло должно давить от пенообразования.
(x) Эмульгирование: Смазочное масло не должно образовывать эмульсию при контакте с водой.Хорошее смазочное масло не должно легко превращаться в эмульсию.

Способы смазки

Различные методы смазки I.C. двигатели

1. Система смазки Petroil или смазки туманом,
2. Система с мокрым картером и
3. Система с сухим картером.

Система смазки Petroil или Mist:

Это самая простая из всех смазок. Этот метод используется в легких транспортных средствах, таких как мотоциклы и скутеры. Приблизительно от 3 до 6% смазочного масла смешивается с бензином в топливном баке.Здесь нет отдельного поддона и насоса. Смесь масла с бензином действует как смазка.

Недостатком этого метода является то, что если двигатель долгое время остается на холостом ходу, масло отделяется и вызывает закупорку топливопровода в карбюраторе, что приводит к проблемам с запуском. Если количество смешиваемого масла меньше, смазка недостаточна, что приводит к повреждению двигателя. Если количество масла больше, оно будет выделять больше нагара в цилиндре. Итак, двигатель будет дымить темным дымом.

Система мокрого картера:

В этом методе смазочное масло хранится в масляном картере. Из масляного картера масло подается к различным частям двигателя. Эта система может быть далее классифицирована как:

(a) Система смазки под действием силы тяжести
(b) Система смазки разбрызгиванием
(c) Система смазки под давлением
(d) Система смазки под давлением

Система гравитационной смазки

В этом методе масло подается к смазываемым деталям под действием силы тяжести.В этой системе используется масленка с капельной подачей, показанная на рис. Он состоит из чашки и игольчатого клапана. Игольчатый клапан управляется винтом. Клапан поднимается для увеличения потока масла и опускается для уменьшения потока масла. Эта система используется для смазки внешних подвижных частей, таких как подшипники, крестовина, кривошипные шейки простых паровых двигателей.

Система смазки разбрызгиванием:

В этой системе масло хранится в картере. Маленький совок прикреплен к большому концу шатуна, как показано на рис.
При вращении кривошипа совок погружается в масло и разбрызгивает масло. Масло попадает на стенку цилиндра, концы шатунов и клапанные механизмы. Этот метод используется в некоторых мотоциклах и одноцилиндровых стационарных двигателях. Следует уделять больше внимания тому, чтобы масло в картере было залито до желаемой отметки. При низком уровне масла смазки будет недостаточно.

Недостатки

• Это неэффективно при больших нагрузках на подшипник.
• Очень трудно ввести масло в мельчайшие промежутки между скользящими поверхностями.

Система смазки под давлением:

В этой системе смазочное масло нагнетается насосом под давлением от 2 до 4 МПа. На рис. Показана линейная диаграмма этой системы. Он состоит из масляного картера, масляного насоса, масляного канала, клапана сброса давления, масляного фильтра, манометра масла и масляного щупа. Смазочное масло из поддона или. масляный поддон всасывается масляным насосом и поднимается в масляный канал через масляный фильтр и сетчатый фильтр.Масляный насос приводится в действие распределительным валом. Масляный насос и фильтр всегда погружены в масло.

Из масляного канала масло распределяется под давлением к различным частям двигателя, которые смазываются масляными трубками. Масло из галереи попадает в подшипник кривошипа через коническое отверстие в коленчатом валу. В центре шатуна предусмотрено сквозное отверстие. Масло из подшипника большого конца попадает в подшипник поршневого пальца (подшипник малого конца) через отверстие в шатуне.По отдельным масляным трубкам идет масло для смазки зубчатых колес, узла коромысел, кулачкового вала и т. Д. Другая масляная магистраль подсоединяется к манометру, чтобы показывать давление масла.

Лишнее поданное масло стекает обратно в масляный картер. Предусмотрен предохранительный клапан, чтобы избежать повреждений в случае избыточного давления масла. Для измерения уровня масла в картере предусмотрен масляный щуп.

Преимущества:

• Все детали двигателя хорошо смазаны.
• Небольшой зазор между поверхностями скольжения можно смазать, так как масло подается под давлением.

Детали двигателя, смазываемые под давлением: главные подшипники коленчатого вала, главные подшипники распределительного вала, подшипники шатуна шатуна, шестерни распределительного механизма, цепь и звездочка, коромысло, пружины, стержни клапанов, направляющие клапана и т. Д.

Система смазки под давлением:

Также называется системой смазки с частичным давлением. Это модификация системы смазки разбрызгиванием.Эта система используется, если нагрузка на подшипник велика и смазки разбрызгиванием недостаточно. Это комбинация смазки разбрызгиванием и смазкой под давлением.

Эта система состоит из масляного насоса, масляного канала, масляного фильтра, манометра масла и совков, прикрепленных к головке шатуна. Насос перекачивает масло в главную галерею. Из галереи масло под давлением подается к смазываемым деталям двигателя. К большому концу шатуна прикреплены совки или ковши.

Смазочное масло направляется в ковши через масляные форсунки из галереи.Лопатки разбрызгивают это масло во всех направлениях для смазывания деталей двигателя, таких как поршень, стенка цилиндра и т. Д.

Детали двигателя, смазываемые разбрызгиванием: поршень, стенки цилиндра, кулачки, поршневой палец и кольца, пружина и направляющие штоков клапанов, шестерня привода масляного насоса и т. Д.

Система смазки с сухим картером:

Смазочное масло, хранящееся в масляном картере, называется системой мокрого картера. Но система, в которой смазочное масло не остается в масляном картере, известна как система с сухим картером. В этой системе масло подается в отдельный бак и подается в двигатель.

Масло, попадающее в масляный поддон после смазки, отправляется обратно в масляный резервуар отдельным нагнетательным насосом. Таким образом, система состоит из двух насосов. Один насос используется для подачи масла. Другой насос используется для подачи масла в масляный бак. Эта система используется в самолетах.

Основным преимуществом этой системы является то, что отсутствует вероятность нарушения подачи масла при движении автомобиля вверх и вниз.

Компоненты системы смазки (масла): Часть 1

2.3.0 Компоненты системы смазки (масла)

Вы должны помнить, что система смазки фактически является неотъемлемой частью двигателя
, и работа одной зависит от работы другой. Таким образом, смазочную систему
на практике нельзя рассматривать как отдельную и независимую систему
; это часть двигателя. Система смазки в основном состоит из следующих
:
• Масляный насос — нагнетает масло по всей системе.
• Маслосборник и сетчатые фильтры — подает масло к насосу и удаляет крупные частицы.
• Клапан сброса давления — ограничивает максимальное давление масла.
• Масляный фильтр — удаляет загрязнения из масла.
• Масляный радиатор — обеспечивает охлаждение масляной системы.
• Масляный поддон — резервуар или место для хранения моторного масла.
• Указатель уровня масла — проверяет количество масла в масляном поддоне.
• Масляные галереи — масляные каналы в двигателе.
• Индикатор давления масла — предупреждает оператора о низком давлении масла.
• Манометр масла — регистрирует фактическое давление масла в двигателе.
• Регулятор температуры масла — контролирует температуру моторного масла дизельных двигателей.

2.3.1 Масляный насос

Масляный насос — это сердце системы смазки; он выталкивает масло из масляного поддона через масляный фильтр и галереи к подшипникам двигателя. Обычно шестерня на распределительном валу двигателя приводит в действие масляный насос; однако зубчатый ремень или прямое соединение с концом распределительного вала или коленчатого вала в некоторых случаях приводит в движение насос.

Масляные насосы бывают двух основных типов — роторные и шестеренчатые.

Роторный насос имеет внутренний ротор с выступами, которые соответствуют углублениям аналогичной формы на внешнем роторе
(Рисунок 6-16).Внутренний ротор смещен относительно центра внешнего ротора.

Когда вал масляного насоса вращается, внутренний ротор заставляет внешний ротор вращаться. Эксцентрик
действие двух роторов формирует карманы, которые меняют размер. На
сформирован большой карман. входная сторона насоса. По мере вращения роторов масляный карман становится меньше, так как
рядом с выпускным отверстием насоса. Это действие сжимает масло и заставляет его бежать под
. давление. Когда насос вращается, это действие повторяется снова и снова, чтобы произвести
Шестеренчатый насос состоит из двух шестерен, установленных в плотно прилегающем корпусе (Рисунок 6-17).Вал, который обычно вращается распределителем, коленчатым валом или вспомогательным валом, вращает одну из шестерен насоса. Шестерня вращает другую шестерню насоса, которая опирается на короткий вал внутри корпуса насоса.

Масло на впускной стороне насоса захватывается зубьями шестерни и разносится по внешней стороне
стенка внутри корпуса насоса. Когда масло достигает выпускной стороны насоса, зубья шестерни зацепляются и уплотняются. Масло, попавшее в каждый зуб шестерни, нагнетается в карман на выходе из насоса, и создается давление.Масло брызгает из насоса в подшипники двигателя.

Масляный насос (шестеренчатый или роторный) предназначен для подачи большего количества масла, чем обычно требуется для адекватной смазки, в качестве фактора безопасности для обеспечения достаточной подачи масла в экстремальных условиях эксплуатации. Это требует, чтобы в насос был встроен предохранительный клапан давления масла для ограничения максимального давления масла.

2.3.2 Маслосборник и фильтр

Маслозаборник — это трубка, которая проходит от масляного насоса до дна масляного поддона.Один конец
всасывающей трубки болт или винт в масляный насос или в блок двигателя. Другой конец
удерживает сетчатый фильтр.

Сетчатый фильтр имеет сетку, подходящую для отделения крупных частиц от масла, и все же
пропускает достаточное количество масла на входную сторону масляного насоса. Сетчатый фильтр расположен в
, поэтому все масло, поступающее в насос из масляного поддона, должно проходить через него. Некоторые узлы также
включают предохранительный клапан, который открывается в случае засорения сетчатых фильтров, таким образом
перепускает масло к насосу.Фильтры в сборе могут быть плавающего или фиксированного типа
.

Плавающий сетчатый фильтр имеет герметичную воздушную камеру, шарнирно прикреплен к входному отверстию масляного насоса и плавает
чуть ниже верхней части масла. При изменении уровня масла плавающий заборник будет повышаться или понижаться на
соответственно. Это действие позволяет всему маслу, попавшему в насос, выходить с поверхности. Такая конструкция
не позволяет насосу всасывать масло со дна масляного поддона, где могут скапливаться грязь, вода
и шлам.Сетчатый фильтр удерживается на поплавке зажимом
. Движение поплавка вверх-вниз ограничено упорами.

Неподвижный сетчатый фильтр — это просто устройство в форме перевернутой воронки, расположенное на расстоянии от 1/2 дюйма до 1 дюйма
от дна масляного поддона (Рисунок 6-18). Это устройство предотвращает попадание и циркуляцию шлама или грязи, накопленных
, в системе. Узел
жестко прикреплен к масляному насосу в фиксированном положении.

Двигатель внутреннего сгорания — Конструкция двигателя внутреннего сгорания — цилиндр, топливо, коленчатый вал и поршень

В двигателях внутреннего сгорания

обычно используется возвратно-поступательное движение, хотя газовая турбина , ракетные и роторные двигатели являются примерами других типов двигателей внутреннего сгорания.Однако поршневые двигатели внутреннего сгорания являются наиболее распространенными и используются в большинстве автомобилей, грузовиков, мотоциклов и других машин с приводом от двигателя.

Самыми основными компонентами двигателя внутреннего сгорания являются цилиндр, поршень и коленчатый вал. К ним прикреплены другие компоненты, которые повышают эффективность возвратно-поступательного движения и преобразуют это движение во вращательное движение коленчатого вала. Топливо должно поступать в цилиндр, а выхлоп, образованный взрывом топлива, должен обеспечивать выход из цилиндра.Также необходимо произвести зажигание или зажигание топлива. В поршневом двигателе внутреннего сгорания это делается одним из двух способов.

Дизельные двигатели также называют двигателями сжатия, поскольку они используют сжатие для самовоспламенения топлива. Воздух сжимается, то есть выталкивается в небольшое пространство цилиндра. Сжатие вызывает нагревание воздуха; когда топливо попадает в горячий сжатый воздух, топливо взрывается. Давление , создаваемое сжатием, требует, чтобы дизельные двигатели были более прочными и, следовательно, тяжелее, чем бензиновые двигатели, но они более мощные и требуют менее дорогостоящего топлива.Дизельные двигатели обычно используются в больших транспортных средствах, таких как грузовики и тяжелая строительная техника, или в стационарных машинах.

Бензиновые двигатели также называют двигателями с искровым зажиганием, потому что они зависят от искры электричества, которая вызывает взрыв топлива в цилиндре. Этот газовый двигатель легче дизельного двигателя и требует более очищенного топлива.

В двигателе цилиндр размещен внутри блока цилиндров, достаточно прочного, чтобы сдерживать взрывы топлива.Внутри цилиндра находится поршень, который точно соответствует цилиндру. Поршни обычно имеют куполообразную форму вверху и полую внизу. Поршень прикреплен через шатун, установленный в полой нижней части, к коленчатому валу, который преобразует движение поршня вверх и вниз в круговое движение. Это возможно, потому что коленчатый вал не прямой, а имеет изогнутую часть (по одной на каждый цилиндр), называемую кривошипом.

Аналогичная конструкция приводит в движение велосипед. При езде на велосипеде верхняя часть ноги человека похожа на поршень.От колена до ступни нога действует как шатун, который прикрепляется к коленчатому валу с помощью кривошипа или педального узла велосипеда. Когда сила прикладывается к верхней части ноги, эти части начинают двигаться. Возвратно-поступательное движение голени преобразуется во вращательное или вращательное движение коленчатого вала.

Обратите внимание, что при езде на велосипеде нога делает два движения, одно вниз и одно вверх, чтобы завершить цикл вращения педалей. Это так называемые удары. Поскольку двигатель также должен всасывать топливо и снова выпускать топливо, большинство двигателей используют четыре хода для каждого цикла, который совершает поршень.Первый ход начинается, когда поршень оказывается в верхней части цилиндра, называемой головкой цилиндра. По мере его опускания в цилиндре создается вакуум . Это связано с тем, что поршень и цилиндр образуют герметичное пространство. Когда поршень опускается, пространство между ним и головкой блока цилиндров увеличивается, а количество воздуха остается прежним. Этот вакуум помогает подавать топливо в цилиндр, подобно действию легких. Поэтому этот ход называется тактом впуска.

Следующий ход, называемый тактом сжатия, происходит, когда поршень снова подталкивается вверх внутри цилиндра, сжимая или сжимая топливо в более тесное и тесное пространство. Сжатие топлива в верхней части цилиндра вызывает нагревание воздуха, что также нагревает топливо. Сжатие топлива также облегчает воспламенение и делает взрыв более мощным. У расширяющихся газов взрыва меньше места, а это означает, что они будут сильнее давить на поршень, чтобы уйти.

В верхней части такта сжатия топливо воспламеняется, вызывая взрыв, который толкает поршень вниз. Этот ход называется рабочим ходом, и это ход, при котором вращается коленчатый вал. Последний ход, такт выпуска, снова поднимает поршень вверх, который вытесняет выхлопные газы, образовавшиеся в результате взрыва, из цилиндра через выпускной клапан. Эти четыре удара также обычно называют «сосание, сжатие, удар и удар». Двухтактные двигатели исключают такты впуска и выпуска, комбинируя их с тактами сжатия и увеличения мощности.Это позволяет создать более легкий и мощный двигатель — по сравнению с размером двигателя — требующий менее сложной конструкции. Но двухтактный цикл — менее эффективный метод сжигания топлива. Остаток несгоревшего топлива остается внутри цилиндра, что препятствует сгоранию. Двухтактный двигатель также воспламеняет топливо в два раза чаще, чем четырехтактный двигатель, что увеличивает износ деталей двигателя. Поэтому двухтактные двигатели используются в основном там, где требуется двигатель меньшего размера, например, на некоторых мотоциклах, и с небольшими инструментами.

Для горения требуется присутствие кислорода, поэтому для воспламенения топливо необходимо смешать с воздухом. В дизельных двигателях топливо подается непосредственно для реакции с горячим воздухом внутри цилиндра. Однако двигатели с искровым зажиганием сначала смешивают топливо с воздухом вне цилиндра. Это делается либо через карбюратор, либо через систему впрыска топлива. Оба устройства испаряют бензин и смешивают его с воздухом в соотношении , составляющем примерно 14 частей воздуха на каждую часть бензина.Дроссельная заслонка в карбюраторе регулирует количество воздуха, смешиваемого с топливом; на другом конце дроссельная заслонка контролирует, сколько топливной смеси будет отправлено в цилиндр.

Вакуум, создаваемый при движении поршня вниз по цилиндру, втягивает топливо в цилиндр. Поршень должен точно входить в цилиндр, чтобы создать этот вакуум. Резиновые компрессионные кольца, вставленные в канавки поршня, обеспечивают герметичность посадки. Бензин поступает в цилиндр через впускной клапан.Затем бензин сжимается в цилиндр следующим движением поршня в ожидании воспламенения.

Двигатель внутреннего сгорания может иметь от одного до двенадцати или более цилиндров, которые действуют вместе в точно рассчитанной по времени последовательности для приведения в движение коленчатого вала. Велосипедиста на велосипеде можно описать как двухцилиндровый двигатель, в котором каждая нога помогает другой создавать мощность для управления велосипедом и подтягивать друг друга в цикле движений. Автомобили обычно имеют четырех-, шести- или восьмицилиндровые двигатели, хотя также доступны двух- и двенадцатицилиндровые двигатели.Количество цилиндров влияет на рабочий объем двигателя, то есть на общий объем топлива, прошедшего через цилиндры. Больший рабочий объем позволяет сжигать больше топлива, создавая больше энергии для привода коленчатого вала.

Искра попадает через свечу зажигания, расположенную в головке блока цилиндров. Искра вызывает взрыв бензина. Свечи зажигания содержат два конца из металла , называемые электродами, которые проходят вниз в цилиндр. У каждого цилиндра своя свеча зажигания.Когда через свечу зажигания проходит электрический ток , ток перескакивает с одного электрода на другой, создавая искру.

Этот электрический ток исходит от батареи . Однако ток батареи недостаточно силен, чтобы вызвать искру, необходимую для воспламенения топлива. Поэтому он проходит через трансформатор , который значительно увеличивает его напряжение или силу. Затем ток можно направить на свечу зажигания.

Однако в случае двигателя с двумя или более цилиндрами искра должна направляться в каждый цилиндр по очереди.Последовательность срабатывания цилиндров должна быть рассчитана таким образом, чтобы, пока один поршень находился в рабочем такте, другой поршень находился в такте сжатия. Таким образом, сила, действующая на коленчатый вал, может поддерживаться постоянной, что позволяет двигателю работать плавно. Количество цилиндров влияет на плавность работы двигателя; чем больше цилиндров, тем постояннее усилие на коленчатом валу и тем плавнее будет работать двигатель.

Время срабатывания цилиндров регулируется распределителем.Когда ток поступает в распределитель, он направляется к свечам зажигания через провода, по одному на каждую свечу зажигания. Механические распределители — это, по сути, вращающиеся роторы, которые по очереди подают ток в каждый провод. Электронные системы зажигания используют компьютерные компоненты для выполнения этой задачи.

В самых маленьких двигателях используется аккумулятор, который при разряде просто заменяется. Однако в большинстве двигателей предусмотрена возможность перезарядки батареи, используя движение вращающегося коленчатого вала для выработки тока обратно в батарею.

Поршень или поршни давят на коленчатый вал и тянут его вверх, вызывая его вращение. Это преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала возможно, потому что для каждого поршня коленчатый вал имеет кривошип, то есть секцию, установленную под углом к движению вверх и вниз положения . На коленчатом валу с двумя или более цилиндрами эти кривошипы также установлены под углом друг к другу, что позволяет им работать согласованно. Когда один поршень толкает кривошип вниз, второй кривошип толкает его поршень вверх.

Большое металлическое колесо, похожее на маховик, прикреплено к одному концу коленчатого вала. Он предназначен для поддержания постоянного движения коленчатого вала. Это необходимо для четырехтактного двигателя, поскольку поршни совершают рабочий ход только один раз на каждые четыре хода. Маховик обеспечивает импульса для переноса коленчатого вала во время его движения до тех пор, пока он не получит следующий рабочий ход. Это достигается за счет инерции, то есть принципа, согласно которому движущийся объект стремится оставаться в движении.Как только маховик приводится в движение поворотом коленчатого вала, он продолжает двигаться и вращать коленчатый вал. Однако чем больше цилиндров в двигателе, тем меньше ему нужно будет полагаться на движение маховика, потому что большее количество поршней будет поддерживать вращение коленчатого вала.

После того, как коленчатый вал вращается, его движение можно адаптировать для самых разных целей, прикрепив шестерни , ремни или другие устройства. Колеса можно заставить вращаться, пропеллеры можно заставить вращаться, или двигатель можно использовать просто для выработки электроэнергии.К коленчатому валу также прикреплен дополнительный вал, называемый распределительным валом, который открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра в последовательности с четырехтактным циклом поршней. Кулачок — это колесо, имеющее более или менее форму яйца, с длинным и коротким концом. К распределительному валу крепятся несколько кулачков в зависимости от количества цилиндров двигателя. Сверху кулачков установлены толкатели, по два на каждый цилиндр, которые открывают и закрывают клапаны. Когда распределительный вал вращается, короткие концы позволяют толкателям отойти от клапана, заставляя клапан открываться; длинные концы кулачков толкают стержни назад к клапану, снова закрывая его.В некоторых двигателях, называемых двигателями с верхним расположением кулачка, распределительный вал опирается непосредственно на клапаны, что устраняет необходимость в узле толкателя. Двухтактные двигатели, поскольку впуск и выпуск достигаются за счет движения поршня над портами или отверстиями в стенке цилиндра, не требуют распределительного вала.

Коленчатый вал может приводить в действие еще два компонента: системы охлаждения и смазки. Взрыв топлива создает сильное тепло, которое быстро приведет к перегреву двигателя и даже к расплавлению, если он не будет должным образом рассеян или отведен.Охлаждение достигается двумя способами: через систему охлаждения и, в меньшей степени, через систему смазки.

Есть два типа систем охлаждения. В системе жидкостного охлаждения используется воды , которую часто смешивают с антифризом для предотвращения замерзания. Антифриз снижает температуру замерзания, а также повышает точку кипения на воды. Вода, которая очень хорошо собирает тепло, прокачивается вокруг двигателя через ряд каналов, содержащихся в рубашке.Затем вода циркулирует в радиаторе, который содержит множество трубок и тонких металлических пластин, увеличивающих площадь поверхности воды. Вентилятор, прикрепленный к радиатору, пропускает воздух по трубке, дополнительно понижая температуру воды на . И насос, и вентилятор приводятся в действие движением коленчатого вала.

В системах с воздушным охлаждением для отвода тепла от двигателя используется воздух, а не вода. Большинство мотоциклов, многие маленькие самолеты и другие машины, движение которых производит большое количество wind , используют системы воздушного охлаждения.В них металлические ребра прикреплены к внешней стороне цилиндров, создавая большую площадь поверхности; когда воздух проходит через ребра, тепло, передаваемое к металлическим ребрам от цилиндра, уносится воздухом.

Смазка двигателя жизненно важна для его работы. Движение частей друг относительно друга вызывает сильное трение , которое нагревает и вызывает износ деталей. Смазочные материалы, например масло, образуют тонкий слой между движущимися частями. Прохождение масла через двигатель также помогает отводить часть выделяемого тепла.

Коленчатый вал в нижней части двигателя упирается в картер. Он может быть заполнен маслом, или отдельный масляный поддон под картером служит резервуаром для масла. Насос подает масло по каналам и отверстиям к различным частям двигателя. Поршень также оснащен резиновыми маслосъемными кольцами в дополнение к компрессионным кольцам для перемещения масла вверх и вниз по внутренней части цилиндра. В двухтактных двигателях масло используется в составе топливной смеси, что обеспечивает смазку двигателя и устраняет необходимость в отдельной системе.

Компоненты ДВС — блок цилиндров — x-engineer.org

Компоненты ДВС — блок цилиндров

Блок цилиндров — один из самых больших, самых тяжелых и важных компонентов двигателя внутреннего сгорания. Блок двигателя фиксируется на кузове автомобиля с помощью пассивных упругих опор или более совершенных активных гидравлических амортизаторов. Блок цилиндров иногда называют блоком цилиндров , но он имеет то же значение.

Основными функциями блока цилиндров являются:

• содержит некоторые движущиеся части двигателя: поршень, шатун, коленчатый вал
• содержит часть контура охлаждения
• вместе с головкой блока цилиндров образует камеру сгорания
• опора для части контура смазки: масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр
• опора для вспомогательных устройств: стартер, компрессор кондиционера, генератор, впускной и выпускной коллекторы и т. Д.

Изображение: Основные компоненты ДВС

1. крышка головки блока цилиндров
2. головка блока цилиндров
3. блок цилиндров
4. масляный поддон

Головка блока цилиндров установлена ​​на верхней части блока цилиндров. Он фиксируется длинными болтами, которые проходят через головку блока цилиндров и ввинчиваются в блок цилиндров. Между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров имеется прокладка головки блока цилиндров , которая помогает герметизировать камеру сгорания и контуры охлаждения.

В зависимости от двигателя блок цилиндров может быть однокомпонентным или разделенным на две части: верхний и нижний блок.

Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo Алюминиевая отливка блока цилиндров
Источник: GM

1. Опора крепления коленчатого вала
2. проход контура охлаждающей жидкости
3. цилиндр
4. резьбовое отверстие (для болтов головки цилиндров)
5. проход контура смазки
6. опора вспомогательного оборудования

Во время работы двигателя на блок цилиндров воздействуют высокие механические и термические нагрузки. Блок двигателя должен выдерживать очень высокие нагрузки, давления, вибрации и температуры.Цилиндры должны иметь низкий коэффициент трения, но высокую жесткость. При этом масса блока цилиндров должна быть как можно меньше.

Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo Нижнее и верхнее алюминиевое литье блока цилиндров
Источник: GM

Обычно блок цилиндров изготавливается из литого легированного чугуна. Это экономичное решение. Производительные двигатели изготовлены из алюминиевого сплава, который по сравнению с железными блоками цилиндров имеет следующие преимущества:

• меньшая масса
• более высокая теплопроводность
• лучшая износостойкость
• просты в производстве

Самый важный недостаток блок двигателя на основе алюминия дороже.

В зависимости от конфигурации цилиндров мы можем иметь блоки цилиндров различной геометрии:

• вертикальный блок цилиндров (например, I-4, GM Ecotec): все цилиндры однорядные (прямые двигатели)
• “V” блок цилиндров (например, V8, Ford Mustang): с двумя рядами цилиндров (смещенными под углом 90 ° — 120 °)
• горизонтальный блок цилиндров (например, 4 оппозитных, Subaru): оппозитные цилиндры под углом 180 ° (оппозитный двигатель)
• «W» блок цилиндров (e.грамм. W16, Bugatti Veyron): два ряда цилиндров «V», смещенные под углом

Изображение: 7,0-литровый двигатель V-8 (LS7) Chevrolet Corvette
Источник: GM

двигатель. Это не очень интересно с точки зрения владельца транспортного средства, но это очень важный компонент, поскольку он скрепляет большинство деталей двигателя и должен выдерживать большое количество механических и термических нагрузок.

Для любых вопросов или замечаний относительно блока цилиндров используйте форму ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Поршни двигателя внутреннего сгорания — x-engineer.org

Поршень является составной частью двигателя внутреннего сгорания. Основная функция поршня — преобразовывать давление, создаваемое горящей топливовоздушной смесью, в силу, действующую на коленчатый вал. Легковые автомобили имеют поршни из алюминиевого сплава, а грузовые автомобили также могут иметь поршни из стали и чугуна.

Поршень является частью кривошипно-шатунного механизма (также называемого кривошипно-шатунным механизмом ), который состоит из следующих компонентов:

• поршень
• поршневые кольца
• шатун
• коленчатый вал

Изображение: Привод коленчатого вала двигателя (кривошипно-шатунный механизм) Предоставлено: Rheinmetall

Поршень также выполняет второстепенные функции двигателя :

• способствует отводу тепла , образующемуся при сгорании
• обеспечивает герметичность камеры сгорания , предотвращает утечки газа из него и проникновение масла в камеру сгорания
• направляет движение шатуна
• обеспечивает к непрерывную смену газов в камере сгорания
• создает переменного объема в камере сгорания

Изображение: поршни Kolbenschmidt
Кредит: Kolbenschmidt

Форма поршня в основном зависит от типа двигателя внутреннего сгорания.Поршни бензиновых двигателей обычно легче и короче по сравнению с поршнями дизельных двигателей. Геометрия поршня имеет множество тонкостей из-за сложности рабочей среды, но основными частями поршня являются:

• поршень головка , также называемая верхняя часть или корона : это верхняя часть поршня. который вступает в контакт с давлением газа в камере сгорания. который содержит поршневой палец
• юбка поршня : область под кольцевым ремнем

Изображение: оси поршневого пальца и юбки

Изображение: Основные детали поршня Кредит: [3]

где:

1. верх поршня
2. верхняя фаска
3. кольцевой ремень
4. распорки
5. стопорный зажим штифта
6. выступ штифта
7. pis тонный штифт
8. поршневые кольца
9. юбка поршня

Поршень соединен с шатуном через поршневой палец (7).Штифт позволяет поршню вращаться вокруг оси штифта. Штифт удерживается в поршне с помощью фиксатора пальца (5).

За головкой поршня подходит кольцевой ремень (также называемый кольцевой зоной) (3). Большинство поршней имеют три кольцевые канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца. Верхнее кольцо называется компрессионным кольцом , среднее на нем — скребковым кольцом , а нижнее кольцо — маслоуправляющим кольцом . Компрессионное кольцо должно герметизировать камеру сгорания, чтобы предотвратить утечку внутренних газов в блок двигателя.Маслоуправляющее кольцо соскребает масло со стенок цилиндра, когда поршень находится на рабочем или выпускном такте. Среднее кольцо выполняет комбинированную функцию обеспечения сжатия в цилиндре и удаления излишков масла со стенок цилиндра.

Юбка поршня (8) удерживает поршень в равновесии внутри цилиндра. Обычно он покрывается материалом с низким коэффициентом трения, чтобы уменьшить потери на трение. В отверстии или бобышке (6) поршня находится поршневой палец (7), который соединяет поршень с шатуном.

Геометрические характеристики поршня

Поршни должны правильно работать в широком диапазоне температур, от -30 ° C до 300-400 ° C. В то же время он должен быть достаточно легким, чтобы иметь низкую инерцию и обеспечивать высокие обороты двигателя. Ниже представлена ​​пара геометрических характеристик поршня.

Овальность поршня

Из-за процесса сгорания температура внутри цилиндров двигателя достигает сотен градусов Цельсия.Поршень является одним из основных компонентов, который поглощает часть выделяемого тепла и отводит его в моторное масло. Поскольку ось поршневого пальца содержит больше материала, чем ось юбки, тепловое расширение вдоль оси пальца немного выше, чем тепловое расширение вдоль оси юбки. По этой причине поршень имеет овальную форму, диаметр по оси пальца на 0,3-0,8% меньше диаметра по оси юбки [6].

Изображение: Овальность поршня

Коническая форма поршня

Форма поршня не идеальна для цилиндра.При низкой температуре зазор между поршнем и цилиндром двигателя больше по сравнению с высокими температурами. Кроме того, зазор не является постоянным по длине поршня, он меньше вокруг верхней части поршня по сравнению с областью юбки поршня. Это необходимо для большего теплового расширения головки поршня, поскольку она содержит больший объем металла.

Изображение: Зазор поршня (коническая форма)

Изображение: Тепловое расширение поршня (если цилиндрическая форма)

Смещение поршневого пальца на градусы

Движение поршня внутри цилиндра свободы, 1 первичный и 2 вторичных:

• по вертикальной оси цилиндра, между верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ) (основная, ось Y)
• вокруг Ось пальца (вторичная, α — угол)
• вдоль оси юбки (вторичная, ось x)

Первичное движение создает крутящий момент на коленчатом валу, это желательно с механической точки зрения.Вторичные движения происходят из-за комбинации нескольких факторов: двунаправленного движения шатуна и зазора между поршнем и цилиндром. Оба вторичных движения вызывают трение о стенки цилиндра, а также шум, вибрацию (удар поршня).

Изображение: Осевое усилие поршня и смещение пальца

Когда коленчатый вал вращается по часовой стрелке, левая сторона цилиндра называется упорной стороной (TS) , а противоположная сторона известна как сторона противодействия осевой нагрузке (ATS). .Удары поршня могут происходить с обеих сторон цилиндра. Удар поршня возбуждает блок двигателя и проявляется в виде поверхностных вибраций, которые в конечном итоге излучаются в виде шума вблизи двигателя [9]. Еще одно неудобство заключается в том, что при движении поршня через ВМТ и ВТК на коленчатый вал создается повышенная нагрузка, поскольку поршень совмещен с центром вращения коленчатого вала.

Смещение поршневого пальца — это несоосность между центром отверстия поршневого пальца и центром коленчатого вала.За счет этого в конструкции улучшаются шумовые характеристики двигателя из-за ударов поршня в ВМТ. Это основная проблема NVH (шумовая вибрация и резкость) для инженеров-технологов, которые хотят устранить тревожные шумы везде, где это возможно. Вторая причина — повышение мощности двигателя за счет уменьшения внутреннего трения в TS и ATS.

Смещение пальца снижает механическое напряжение, возникающее в соединительной штанге, когда она достигает ВМТ или НМТ, потому что шатун не должен толкать поршень в противоположном направлении в конце хода.Это смещение заставляет стержень перемещаться по дуге в ВМТ и НМТ.

Механические нагрузки на поршень

Поршень является элементом двигателя внутреннего сгорания (ДВС) , который должен выдерживать наибольшие механические и термические нагрузки. Из-за поршня мощность ДВС ограничена. В случае очень высокой термической или механической нагрузки поршень выходит из строя в первую очередь (по сравнению с блоком цилиндров, клапанами, головкой блока цилиндров). Это связано с тем, что поршень должен быть компромиссом между массой и устойчивостью к механическим и термическим нагрузкам.

Циклическое нагружение поршня из-за [6]:

• сила газа от давления в цилиндре
• сила инерции от колебательного движения поршня и
• поперечная сила от опоры силы газа наклонным шатуном, а сила инерции колеблющегося шатуна

определяет механическую нагрузку .

Вертикальные силы, действующие на поршень, состоят из: сил давления, , создаваемых расширяющимися газами, и сил инерции, , создаваемых собственной массой поршня [10].

\ [F_ {p} = F_ {gas} + F_ {ineria} \]

Силы инерции намного меньше сил давления и имеют наибольшую интенсивность, когда поршень меняет направление, в ВМТ и НМТ.

Изображение: Напряжение поршня по Мизесу и механическая деформация Кредиты: [7]

Изображение: Вертикальные силы поршня зависят от угла поворота коленчатого вала Кредиты: [7]

Вышеуказанные силы поршня рассчитываются с использованием передовых методов анализа методом конечных элементов для алюминиевого поршня, используемого в легковых автомобилях с дизельным двигателем [7].

Процесс сгорания имеет разные характеристики для дизельного и бензинового ДВС. В дизельном двигателе пиковое давление газа при сгорании может достигать 150 — 160 бар. В бензиновом двигателе максимальное давление ниже 100 бар. Из-за более высокого давления поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие механические нагрузки.

Чтобы работать без сбоев в таких суровых условиях, поршни дизельных двигателей конструируются более тяжелыми, прочными и имеют большую массу.Недостатком является более высокая инерция, более высокие динамические силы, поэтому максимальная частота вращения двигателя ниже. Одна из причин, по которой дизельные двигатели имеют более низкую максимальную скорость (около 4500 об / мин) по сравнению с бензиновыми двигателями (около 6500 об / мин), — это более тяжелые механические компоненты (поршни, шатуны, коленчатый вал и т. Д.).

Термические нагрузки на поршень

Головка поршня находится в прямом контакте с горящими газами внутри камеры сгорания, поэтому она подвергается высоким тепловым и механическим нагрузкам .В зависимости от типа двигателя (дизельный или бензиновый) и типа впрыска топлива (прямой или непрямой) головка поршня может быть плоской или содержать чашу .

Тепловая нагрузка от температуры газа в процессе сгорания также является циклической нагрузкой на поршень. Он действует в основном во время такта расширения на поршне со стороны камеры сгорания. В других тактах, в зависимости от принципа работы, тепловая нагрузка на поршень снижается, прерывается или даже оказывает охлаждающий эффект во время газообмена.Как правило, передача тепла от горячих дымовых газов к поршню происходит в основном за счет конвекции, и лишь небольшая часть является результатом излучения.

Изображение: Рабочие температуры поршня
Кредиты: [3]

Тепло, выделяемое во время сгорания, частично поглощается поршнем. Большая часть тепла передается через площадь кольца поршня (около 70%). Юбка поршня отводит 25% тепла, а остальное передается на поршневой палец, шатун и масло.Более высокая частота вращения двигателя означает более высокую температуру поршня . Это происходит потому, что накопленное тепло не успевает рассеяться между двумя последовательными циклами сгорания. В то же время более высокая нагрузка на двигатель означает более высокую температуру поршня, потому что при этом сгорает больше воздушно-топливной смеси, которая выделяет больше тепла.

Изображение: Распределение температуры в поршне бензинового двигателя Кредит: [6]	Изображение: Распределение температуры в поршне дизельного двигателя с каналом охлаждения Кредит: [6]
Изображение: Тепловая нагрузка поршня Кредит: [7]

Что касается такта расширения, продолжительность действия тепловой нагрузки от сгорания очень мала.Следовательно, только очень небольшая часть составляющей массы поршня, вблизи поверхности на стороне сгорания, следует за циклическими колебаниями температуры. Таким образом, почти вся масса поршня достигает квазистатической температуры, которая, однако, может иметь значительные локальные изменения.

Охлаждение поршня

По мере увеличения удельной мощности в современных двигателях внутреннего сгорания поршни подвергаются возрастающим тепловым нагрузкам. Поэтому эффективное охлаждение поршня требуется чаще, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации.

Изображение: 2009 Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) Головка поршня и масляная форсунка
Кредит: GM

Температуру поршня можно снизить с помощью циркуляции масла в средней части поршня. Это может быть достигнуто с помощью маслоструйных устройств, установленных на блоке цилиндров, которые впрыскивают моторное масло через отверстие, когда поршень находится близко к нижней мертвой точке (НМТ).

Компания Tenneco Powertrain разработала новый стальной поршень для дизельных двигателей с «герметичной на весь срок службы» охлаждающей камерой в головке, что позволяет поршням безопасно работать при температурах в головке более чем на 100 ° C выше действующих ограничений.

Изображение: технология охлаждения поршня EnviroKool
Кредит: Tenneco

Для формирования коронки EnviroKool внутри поршня с помощью сварки трением создается встроенный охлаждающий канал, который затем заполняется высокотемпературным маслом и инертным газом. Эта камера постоянно закрыта приварной заглушкой. Согласно Tenneco Powertrain, технология EnviroKool позволяет преодолеть температурные ограничения обычных открытых галерей, в которых в качестве теплоносителя используется смазочное масло.

Типы поршней

Геометрия поршня ограничена из-за кубатуры ДВС. Поэтому основной способ увеличения механического и термического сопротивления поршня — увеличение его массы. Это не рекомендуется, потому что поршень с большой массой имеет большую инерцию, которая преобразуется в высокие динамические силы, особенно при высоких оборотах двигателя. Сопротивление поршня можно улучшить за счет оптимизации геометрии, но всегда будет компромисс между массой, механическим и термическим сопротивлением.

На первый взгляд поршень кажется простым компонентом, но его геометрия довольно сложна:

Изображение: Техническое описание дизельного поршня Кредит: Kolbenschmidt

Изображение: Техническое описание бензинового поршня Кредит: Kolbenschmidt

Условные обозначения:

1. диаметр чаши
2. днище поршня
3. камера сгорания (чаша)
4. кромка днища поршня
5. верхняя площадка поршня
6. канавка под кольцо
выемка под кольцо
7. стороны канавки
8. канавка маслосъемного кольца
9. отверстие возврата масла
10. выступ поршневого пальца
11. удержание на расстоянии канавки
12. канавка для стопорного кольца
13. расстояние до ступицы поршня
14. ступенчатое расстояние до ступицы поршня
15. диаметр поршня 90 ° C относительно отверстия под поршневой палец 90 116
16. отверстие поршневого пальца
17. глубина чаши
18. юбка
19. зона кольца
20. высота сжатия поршня
21. длина поршня
22. канал маслоохладителя
23. держатель кольца
24. втулка болта
25. окно измерения диаметра
корона Как видите, между дизельными и бензиновыми поршнями есть существенные различия.

Поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие давления и температуры, поэтому они больше, крупнее и тяжелее. Они могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов, стали или их комбинации. Поршень дизеля содержит часть камеры сгорания в головке поршня. Из-за формы поперечного сечения головки поршня поршень дизельного двигателя также называют поршнем с головкой омега.

Поршни бензиновых двигателей легче, предназначены для более высоких оборотов двигателя.Они изготавливаются из алюминиевых сплавов и обычно имеют плоскую головку. Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском (DI) имеют специальные головки, позволяющие направлять поток топлива качающимся движением.

Ниже вы можете увидеть несколько изображений дизельных и бензиновых (бензиновых) двигателей в высоком разрешении.

Изображение: LS9 6.2L V-8 SC поршень (алюминий, бензин / бензиновый двигатель с непрямым впрыском) Кредит: GM	Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) поршень (алюминиевый, бензиновый / бензиновый двигатель с прямым впрыском) Кредит: GM
Изображение: Поршень дизельного двигателя автомобиля с кольцами (алюминий, дизель) Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Поршень из моностали (сталь, дизель) ) Кредит: Tenneco

Материалы поршней

Большинство поршней для автомобильной промышленности изготавливаются из алюминиевых сплавов .Это потому, что алюминий легкий, обладает достаточной механической прочностью и хорошей теплопроводностью. Есть тяжелые применения, коммерческие автомобили, в которых используются поршни из стали , которые более устойчивы к более высоким давлениям и температурам в камере сгорания.

Алюминиевые поршни производятся из литых или кованых жаропрочных алюминиево-кремниевых сплавов. Есть три основных типа алюминиевых поршневых сплавов. Стандартный поршневой сплав представляет собой эвтектический сплав Al-12% Si, содержащий дополнительно ок.По 1% каждого из Cu, Ni и Mg [3].

Основными алюминиевыми сплавами для поршней являются [3]:

• эвтектический сплав (AlSi12CuMgNi): литой или кованый
Заэвтектический сплав
• (AlSi18CuMgNi): литой или кованый
• специальный эвтектический сплав (только AlSi2000
N):
• специальный эвтектический сплав (только AlSi2000
N). алюминиевый сплав имеет более низкую прочность, чем чугун, поэтому необходимо использовать более толстые секции, поэтому не все преимущества легкого веса этого материала реализуются. Кроме того, из-за более высокого коэффициента теплового расширения алюминиевые поршни должны иметь больший рабочий зазор.С другой стороны, теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у железа. Это, вместе с большей толщиной используемых секций, позволяет алюминиевым поршням работать при температурах примерно на 200 ° C ниже, чем чугунные [8].

В некоторых случаях прочность и износостойкость поршней из алюминиевого сплава недостаточны для удовлетворения требований по нагрузке, поэтому используются черные материалы (например, чугун, сталь). Существует несколько методов использования черных металлов в производстве поршней:

• в качестве местного армирования, вставки из черного металла (т.е.g., держатели колец)
• в виде удлиненных частей поршней из композитных материалов (например, днища поршня, болтов)
Поршни
• , полностью изготовленные из чугуна или кованой стали

Изображение: композитный поршень для тяжелого двигателя — поперечное сечение Кредит: [8]

Изображение: Поршень композитной конструкции для судовых дизельных двигателей Кредит: Warstila

В поршнях и поршнях используются два типа черных металлов компоненты [6]:

• чугун :
  • аустенитный чугун для держателей колец
  • чугун с шаровидным графитом для поршней и юбок поршней
• сталь
  • хром-молибденовый сплав (42Cr)
  • хромомолибден-никелевый сплав (34CrNiMo6)
  • молибден-ванадиевый сплав (38MnVS6)

чугун обычно имеют содержание углерода> 2%.Поршни высоконагруженных дизельных двигателей и другие высоконагруженные компоненты двигателей и конструкции машин преимущественно изготавливаются из сферолитического чугуна M-S70. Этот материал используется, например, для изготовления цельных поршней и юбок поршней в композитных поршнях [6].

Сплавы железа, обозначенные как стали, обычно имеют содержание углерода менее 2%. При нагревании они полностью превращаются в ковкий (пригодный для ковки) аустенит. Поэтому сплавы железа отлично подходят для горячей штамповки, такой как прокатка или ковка.

Поршневые технологии

Существует несколько передовых поршневых технологий, каждая из которых имеет целью увеличить механическое и / или термическое сопротивление, снизить коэффициент трения или общую массу (сохраняя в то же время механические и термические свойства).

Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых на заводе Kolbenschmidt , каждый из которых отличается уникальными технологиями.

Изображение: Поршень бензинового двигателя в облегченной конструкции LiteKS® с держателем кольца
Кредит: Kolbenschmidt

Изображение: Поршень дизеля с охлаждающим каналом, втулкой болта и держателем кольца Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Шарнирно-сочлененный поршень дизеля с кованной верхней стальной частью и алюминиевой юбкой Кредит: Kolbenschmidt
Изображение: Литые держатели колец из чугуна многократно увеличивают долговечность первой кольцевой канавки дизельных поршней.Kolbenschmidt является лидером в разработке соединения Alfin с держателем кольца. Кредит: Kolbenschmidt
Изображение: Жестко анодированные кольцевые канавки предотвращают износ и микросварку поршней для бензиновых двигателей. Кредит: Kolbenschmidt		Поршни KS Kolbenschmidt имеют специальное покрытие LofriKS®, NanofriKS® или графит на юбке поршня. Они уменьшают трение внутри двигателя и обеспечивают хорошие характеристики при аварийной работе. Покрытия LofriKS® также используются по акустическим причинам.Их использование сводит к минимуму шумы от хлопка поршня. NanofriKS® является дальнейшим развитием испытанного и испытанного покрытия LofriKS® и дополнительно содержит наночастицы оксида титана для повышения износостойкости и долговечности покрытия. Кредит: Kolbenschmidt
Изображение: Юбки поршней с железным покрытием (Ferrocoat ®) гарантируют надежную работу при использовании в алюминиево-кремниевых поверхностях цилиндров (Alusil®). Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Отверстия поршневого пальца специальной формы (Hi-SpeKS®) повышают динамическую нагрузочную способность станины поршневого пальца, тем самым увеличивая долговечность поршня Кредит: Kolbenschmidt

Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых компанией Tenneco Powertrain (ранее Federal Mogul) , каждый из которых основан на уникальных технологиях.

Изображение: Поршень Elastothermic® (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств) Характеристики: поршень с охлаждением по каналу улучшает мощность и расход топлива уменьшенных бензиновых двигателей. около 30 ° C. — снижение температуры первой кольцевой канавки примерно на 50 ° C, что приводит к уменьшению отложений нагара и износа канавок и колец для увеличения срока службы; низкий расход масла и удар на ; — снижение риска неконтролируемого возгорания, например, при низкой скорости предварительного зажигание Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Алюминиевые дизельные поршни Характеристики: — оптимизированное расположение галереи для максимального охлаждения может привести к снижению температуры обода барабана до 10% — улучшенный боковой заброс методы значительно улучшают конструктивную устойчивость (даже при тонкостенных конструкциях) — реструктуризация обода камеры сгорания и дно стакана может увеличить усталостный ресурс до 100%. Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)
Изображение: Поршни для дизельных двигателей из моностали (стальные поршни для дизельных автомобилей большой грузоподъемности или промышленного применения) Поршень Monosteel® обеспечивает прочность и охлаждение, чтобы удовлетворить самые жесткие требования к двигателям на рынках тяжелых и промышленных двигателей, включая новое поколение давлений срабатывания двигателя, необходимых для дорожных правил Евро VI и выше. Прочная конструкция, состоящая из сварных с помощью инерционной сварки кованых стальных секций, образующих большие охлаждающие галереи, позволяет поршням Monosteel выдерживать возрастающие механические нагрузки. Эволюция Monosteel включает в себя последние разработки для промышленных двигателей с большим диаметром цилиндра, а также использование тонкостенных легких поковок и отливок для дизельных двигателей легковых автомобилей. Основные характеристики продукта: — большая закрытая структурная галерея с превосходным охлаждением обода чаши и кольцевой канавки, уменьшающим деформацию канавки и улучшающим контроль масла и газового уплотнения — профилированное отверстие под палец без втулки — юбка по всей длине для стабильного поршня динамика, снижение риска кавитации гильзы и улучшение кольцевого уплотнения. — процесс обеспечивает гибкость материала с возможностью выбора материала коронки для уменьшения коррозии или окисления и / или выбора материала юбки для повышения технологичности. Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Поршни с покрытием EcoTough® (алюминиевый поршень для бензиновых легких и тяжелых автомобилей) Поршень с покрытием EcoTough® обеспечивает важные преимущества, которые помогают удовлетворить потребности клиентов в более эффективные конструкции двигателей, в том числе сниженный расход топлива и выбросы CO 2 . Он сочетает в себе низкий износ и низкое трение в одном применении и снижает расход топлива на 0,8% по сравнению с обычными покрытиями поршней. Ключевые преимущества: — совместима с существующей и усовершенствованной отделкой отверстий цилиндров и может быть беспрепятственно внедрена в серийное производство двигателей в качестве рабочих изменений — состав обеспечивает большую толщину, чем поршни с обычными покрытиями, обеспечивая дополнительную защиту — соответствует строгим экологическим стандартам ; не содержит токсичных растворителей. — запатентованное усовершенствованное покрытие юбки поршня с твердыми смазочными материалами и армированием углеродными волокнами, специально разработанное для тяжелых условий работы с бензином. — Снижение трения в силовом цилиндре (поршень + кольца) на 10% по сравнению сстандартные покрытия, повышение экономии топлива до 0,4% / CO 2 сокращение в европейских испытаниях ездового цикла — уменьшение износа на 40% по сравнению со стандартными бензиновыми покрытиями, повышенная надежность современных бензиновых двигателей с наддувом DI — EcoTough® — это запатентованное покрытие FM Предоставлено: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)
Изображение: Поршень DuraBowl® (алюминиевый поршень для дизельных легких или тяжелых автомобилей) Усиление поршня DuraBowl® Особенности частичного переплавления кромки чаши : — чрезвычайное улучшение структуры алюминиевого материала, созданное локализованным переплавом с использованием технологии TIG. — до 4 раз улучшенная долговечность в двигателях с высокой удельной мощностью по сравнению с поршнями без переплавки барабана.Допускает форму камеры сгорания, подвергающуюся высоким нагрузкам. — Технология FM DuraBowl® расширяет пределы алюминиевых поршней в самых сложных условиях за счет увеличения усталостной прочности (циклов) поршня Авторы и права: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Elastoval II сверхлегкие поршни (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств) Технология бензиновых поршней Avanced Elastoval® II основана на: — глубоких карманах под коронкой — наклонных боковых панелях — облегченной конструкции опоры пальца — тонких стенках 2.5 мм — оптимизированная площадь юбки и гибкость — высокоэффективный сплав FM S2N Характеристики и преимущества включают: — снижение веса на 15% по сравнению с бензиновыми поршнями предыдущего поколения — обеспечивает удельную мощность до 100 кВт / л — оптимизировано характеристики шума и трения Совместимость с опцией держателя кольца альфина для увеличения пикового давления в цилиндре и устойчивости к детонации Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

Часто задаваемые вопросы о поршнях

Для чего используются поршни?

Поршни используются в двигателях внутреннего сгорания для передачи усилия на шатун и коленчатый вал, создавая крутящий момент двигателя.Поршни преобразуют давление газа из камеры сгорания в механическую силу.

Что такое поршень и как он работает?

Поршень — это компонент двигателя внутреннего сгорания, сделанный из алюминия или стали, используемый для преобразования давления газа из камеры сгорания в механическую силу, передаваемую на шатун и коленчатый вал.

Из чего сделан поршень?

Поршень может быть изготовлен из цветного материала, алюминия (Al) или черного металла, например, из чугуна или из стали .

Какие бывают два типа поршневых колец?

Два типа поршневых колец: компрессионные, кольца и масляные кольца .

Какие два основных типа поршневых двигателей?

Двумя основными типами поршневых двигателей являются: дизельный поршневой двигатель и бензиновый двигатель поршень. Функция материала, два основных типа поршня: поршень из алюминия и поршень из стали .

Каков срок службы поршней?

Поршень должен служить в течение всего срока службы автомобиля, если условия эксплуатации являются номинальными (нормальная смазка, регулярное обслуживание двигателя, отсутствие чрезмерной нагрузки, отсутствие чрезмерной температуры). В нормальных условиях эксплуатации поршень должен прослужить не менее 300000 км до 500000 км и более.

Что вызывает отверстия в поршнях?

Обычно из-за аномально высоких температур поршни плавятся, а детонация двигателя может вызвать трещины в поршнях.Неисправные форсунки могут подавать чрезмерное количество топлива в цилиндры, что может вызвать аномально высокую температуру сгорания и частично оплавить поршни.

Как узнать, повреждены ли поршни?

Если поршень поврежден, наиболее вероятными симптомами являются: потеря мощности из-за потери сжатия, чрезмерный дым в выхлопе или необычный шум двигателя.

Можно ли починить сломанный поршень?

Сломанный поршень не подлежит ремонту, его необходимо заменить.Поршень имеет очень жесткие геометрические допуски, которые, скорее всего, не будут соблюдены после ремонта. Кроме того, их механические и термические свойства будут изменены после ремонта, что приведет к дальнейшим повреждениям. Сломанный поршень может вызвать серьезные повреждения блока цилиндров, шатуна, клапанов и т. Д. И должен быть немедленно заменен.

Можно ли водить машину с неисправным поршнем?

Вы можете ездить с плохим поршнем, но это не рекомендуется. Повреждение поршня может привести к значительному выходу из строя блока цилиндров, коленчатого вала, шатунов, клапанов и т. Д.Если не заменить поврежденный поршень, это может привести к полному отказу двигателя.

Повредит ли мой двигатель удар поршня?

Удар поршня повредит двигатель. Оставить без присмотра. Удар поршня в течение длительного времени приведет к повреждению гильзы цилиндра и самого поршня.

Уходит ли поршень при нагревании?

Поршень частично уходит, когда двигатель прогрет. Удар поршня вызван чрезмерным износом гильзы цилиндра или самого поршня.Когда двигатель нагревается, поршень имеет тепловое расширение, и зазор между поршнем и цилиндром уменьшается, что приводит к уменьшению ударов поршня.

Могу ли я ехать с хлопком поршня?

Можно ездить с хлопком поршня, но долго водить не рекомендуется. Удар поршня вызовет износ самого поршня и гильзы цилиндра. Удар поршня также может вызвать трещины в поршне, что может привести к полному отказу двигателя, если его оставить без присмотра.

Что вызывает износ юбки поршня?

Износ юбки поршня вызван недостаточной смазкой гильзы цилиндра маслом.В нормальном рабочем состоянии система смазки разбрызгивает масло на цилиндры, чтобы избежать прямого контакта между юбкой поршня и цилиндром. При неисправности системы смазки или недостаточном уровне масла на стенках цилиндра будет недостаточно масла, и юбка поршня будет значительно изнашиваться.

Ссылки

[1] Клаус Молленхауэр, Хельмут Чоеке, Справочник по дизельным двигателям, Springer, 2010 г.
[2] Хироши Ямагата, Наука и технология материалов в автомобильных двигателях, Woodhead Publishing in Materials, Кембридж, Англия, 2005 г. .
[3] The Aluminium Automotive Manual, European Aluminium Association, 2011.
[4] Heisler, Heinz, Vehicle and Engine Technology, Society of Automotive Engineers, 1999.
[5] QinZhaoju et al., Поршневая термомеханическая муфта дизельного двигателя моделирование и многодисциплинарная оптимизация проектирования, Примеры в теплотехнике, Том 15, ноябрь 2019 г.
[6] Испытания поршней и двигателей, Mahle GmbH, Штутгарт, 2012 г.
[7] Скотт Кеннингли и Роман Моргенштерн, Тепловые и механические нагрузки в Область чаши сгорания легковых дизельных поршней из AlSiCuNiMg; Пересмотрено с акцентом на расширенный анализ методом конечных элементов и инструментальные методы тестирования двигателей, Federal Mogul Corporation, SAE Paper 2012-01-1330.