С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Принцип работы системы смазки двигателя

Принцип работы системы смазки двигателя


Вопрос36: Система смазки. Назначение, устройство, принцип действия.

Система смазки служит для подачи моторного масла к трущимся парам двигателя.

Функции:

  1. Снижение сил трения

  2. Охлаждение поверхности

  3. Уплотнение зазора

  4. Удаление продуктов износа

Применяется комбинированная система смазки, в которой наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные разбрызгиванием или самотеком.

Состоит из:

1) Поддон

2) Маслоприемник

3) Масляный насос

4) Клапан

5) Щуп

6) Масляный фильтр

6а) Противодренажный клапан (исключает слив мала из фильтра при неработающем двигателе)

6б) Картонный фильрующий элемент с вискозной вставкой

6в) Перепускной клапан (исключает масляное голодание по мере засорения фильтрующего лемента)

7) Манометр

8) Лампа-сигнализатор аварийного снижения давления в системе смазки

9) Главная масляная магистраль

10) Заливная горловина

11) Каналы для подачи масла под давлением к распредвалу

12) Каналы для подачи масла под давлением к коренным подшипникам коленвала, и далее по специальным сверлениям в коленвале к шатунным подшипникам

Давление масла у большинства двигателей легковых а/м составляет в прогретом двигателе при номинальной частоте вращения коленвала (~5600 об/мин) должно быть 0,35–0,45 МПа и не менее 0,04 МПа при оборотах холостого хода (~850 об/мин)

Принцип действия системы смазки:

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть – разбрызгиванием или самотеком.

Смазка двигателя осуществляется циклически. При работе двигателя масляный насос закачивает масло в систему. Под давлением масло подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Затем по каналам масло поступает к коренным и шатунным шейкам (подшипникам) коленчатого вала, опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца.

На рабочую поверхность цилиндра масло подается через отверстия в нижней опоре шатуна или с помощью специальных форсунок.

Остальные части двигателя смазываются разбрызгиванием. Масло, которое вытекает через зазоры в соединениях, разбрызгивается движущимися частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. При этом образуется масляный туман, который оседает на другие детали двигателя и смазывает их.

Под действием сил тяжести масло стекает в поддон и цикл смазки повторяется.

Вопрос37: Общее устройство и принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель состоит из цилиндра 5 и картера 6, который снизу закрыт поддоном 9 (рис. а). Внутри цилиндра перемещается поршень 4 с компрессионными (уплотнительными) кольцами 2, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец 3 и шатун 14 связан с коленчатым валом 8, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек 13, щек 10 и шатунной шейки 11. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала

. Положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси вала двигателя достигает максимума, называется верхней мертвой точкой (ВМТ). Нижней мертвой точкой (НМТ) называют такое положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси вала двигателя достигает минимума.

. Объем цилиндра, образуемый поршнем при его перемещении между мертвыми точками, называется рабочим объемом цилиндра Vh.

Рис 1.2. Схема поршневого двигателя внутреннего сгорания

Рабочий объем двигателя представляет собой произведение рабочего объема цилиндра на число цилиндров.

Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называют степенью сжатия

Рабочим циклом называют совокупность последовательных процессов, осуществляемых с целью превращения тепловой энергии топлива в механическую.

а) б)

Рис. 1.3. Схемы рабочего цикла двигателей

Рабочий цикл четырехтактного ДВС

Двигатель, рабочий цикл которого осуществляется за четыре такта, или за два оборота коленчатого вала, называется четырехтактным. Рабочий цикл в таком двигателе происходит следующим образом. Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного ДВС совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала. При 1-м такте — впуске поршень движется от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к нижней мёртвой точке (н. м. т.). Впускной клапан при этом открыт и горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр. В течение 2-го такта — сжатия, когда поршень движется от н. м. т. кв. м. т., впускной и выпускной клапаны закрыты и смесь сжимается до давления 0,8—2 Мн/м2 (8—20 кгс/см2). температура смеси в конце сжатия составляет 200—400°C. В конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива. Сгорание имеет место при положении поршня, близком к в. м. т. В конце сгорания давление в цилиндре составляет 3—6 Мн/м2 (30—60 кгс/1см2), а температура 1600—2200°C. 3-й такт цикла —сгорание и расширение называется рабочим ходом; в течение этого такта происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу. 4-й такт — выпуск происходит при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. при открытом выпускном клапане. Отработавшие газы вытесняются поршнем.

Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя включает следующие такты:

1. Такт впуска. При движении поршня в цилиндре образуется разряжение и через воздушный фильтр в его полость поступает атмосферный воздух. При этом впускной клапан открыт.

2. Такт сжатия. Поршень движется, сжимая поступивший воздух. Для надежного воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты.

3. Такт расширения (или рабочий ход). Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, начинается процесс сгорания с быстрым повышением температуры и давления. В этот момент оба клапана закрыты. Под действием давления газов поршень перемещается, тем самым совершая полезную работу.

4. Такт выпуска. Поршень перемещается вверх, выталкивая в выпускной коллектор отработанные газы, температура которых снижается.

Рис. 1.4. Впуск Рис 1.5. Сжатие

Рис. 1.6. Расширение Рис. 1.7. Выпуск

.

Устройство современного двигателя

Масло, поступающее к трущимся поверхностям, уменьшает потери на трение и износ деталей, охлаждает трущиеся поверхности и очищает их от продуктов изнашивания.

Автомобильные двигатели имеют комбинированную сма­зочную систему, в которой масло к трущимся поверхностям одних деталей подается под давлением от насоса, а к другим -путем разбрызгивания и самотеком.

Под давлением смазываются наиболее нагруженные детали; коренные и шатунные шейки коленчатого вала, коренные шейки распределительного вала, подшипники коромысел, поршневые пальцы.

Разбрызгиванием смазываются такие детали, как клапанный механизм, зубчатые колеса газораспределения, «зеркало» цилиндров.

Самотеком смазываются штанги, толкатели, кулачки распределитель­ного вала и др.

Система смазки включает в себя масляный насос, резервуар для масла (поддон картера), маслоприемник с сетчатым фильтром первичной очистки масла, масляные фильтры, масляные каналы и маслопроводы, масляный радиатор, редукционный и перепускные клапаны, масло заливную горловину с крышкой, приборы контроля уровня и давления масла, приборы вентиляции картера.

Редукционный клапан

Редукционный клапан предохраняет систему масло подачи от чрезмерных давлений, возникающих при пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика. Редукционный клапан находится в канале, соединяющем полости нагнетания и всасывания. Канал перекрывается шариком или поршнем, поджимаемым пружиной. С помощью пробки регулируют сжатие пружины, а следовательно, и давление в масляной магистрали. При повышении давления поршень отходит от седла, и масло проходит из полости нагнетания в полость всасывания.

При работе двигателя масло засасывается из поддона картера насосом через маслоприемник и подается в фильтр. Фильтр, через который прохо­дит все масло, поступающее в главную магистраль, называется последова­тельно включенным или полно поточным. Если проходит только часть мас­ла (10—15 %), фильтр называется не полно поточным.

Из фильтра масло поступает в масляную магистраль, выполненную и виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном. Из главной магистрали масло пол давлением по каналам поступает к корен­ным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала и в полую ось коромысел. От коренных полтинников по каналам и шейках и шеках масло поступает к шатунным подшипникам коленчатого вала. В двигателях марки «ЯМЗ» по каналу в шатуне масло подается под даменнем для смазывания поршневого пальца.Вытекающее через зазоры в подшипниках коромысел масло разбрызгивается движущимися деталями, стекая по штангам, смазывает их наконечники, толкатели и кулачки распределительного вала.

Устройство масляного насоса

В картере масло в виде тумана оседает на стенки цилиндров. У некоторых двигателей ь нижней головке шатуна имеется отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра. Давление масла контролируется электрическим манометром, датчик которого установлен в главной масляной магистрали, а указатели - на щитке приборов. Давление масла в карбюраторных двигателях 0,05 - 0,4 МПа, в дизелях 0,1 - 0,6 МПа.

Для охлаждения масла некоторые двигатели снабжены радиатором. Охлажденное масло сливается в поддон картера.

Устройство масляного фильтра 

Масляные фильтры служат для очистки масла

от механических примесей (продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т. п.).

Назначение и устройство системы смазки: 1 и 18 -  пробки маслосливных отверстий; 2- маслоприемник;   3 - масляный насос; 4 - редукционный клапан; 5 - коленчатый вал; 6 – масляная магистраль, 7 — распределительный вал, 8 – масляный радиа­тор; 9 - крышка масло заливной горловины, 10 - коромысло; 11 – крышка головки блока цилиндров; 12 - головка блока цилиндров; 13 - клапан; 14 - штанга; 15 - толкатель; 16 - дат­чик указатель давления масла; 17 - масляный фильтр; 19 - датчик лампы ава­рийного снижения давления масла;   20 - ограничительный клапан; 21 - кран масляного радиатора; 22 - поддон; 23 - отверстие в шатуне; 24 и 25 - масляные каналы в головке и блоке цилиндров, 26 – указатель уровня масла (щуп), 27 - винтовая канавка; 28 и 32 - каналы для стока масла; 29 - пробка; 30 - капал и коленчатом валу; 31 - грязеуловитель; 33- трубка для смазывания зубчатых колес; 34 - канавки на шейке распределительного вала; 35 - зубчатое колесо распределительного вала; 36 - зубчатое колесо коленчатого вала.

Система смазки: 1 - масляный радиатор; 2 - кран масляного радиатора;  3 -предохранительный клапан; 4 - ось коромысел; 5 - стойка оси коромысел; 6 - канал в головке блока цилиндров; 7 – масляный канал в  блоке цилиндров; 8 - центрифуга; 9 - штанга; 10 - толкатель; 11 - главная масляная магистраль; 12 – отверстие в корпусе распределителя; 13 - полость; 14 - маслопровод к центрифуге; 15 и 16 - верхняя и нижняя секции масляного насоса; 17 и 18 - маслоприемник; 19 - поддон; 20 - маслопровод для слива масла из радиатора, 21 - редукционные клапаны, 22 - вторая шейка распределительного нала; 23 - четвертая шейка распределительного вала.

Назначение, устройство и работа приборов системы смазки

Маслоприемник 11 предназначен для забора масла из поддона двигателя. Он имеет металлическую сетку, которая задерживает крупные частицы металла, нагара и других примесей. Маслоприемник размещен в поддоне так, что он забирает наименее загрязненное масло из верхних слоев (частицы металла, нагара и другие примеси находятся в нижних слоях масла и осаждаются на дне поддона). С этой же целью в некоторых двигателях маслоприемник делается плавающим.

Рис. Схема работы шестеренчатого масляного насоса: 1 — корпус насоса; 2 — нагнетательная полость; 3 — ведомая шестерня; 4 — ведущая шестерня; 5 — редукционный клапан; 6 — пружина клапана; 7 — впускная полость

Масляный насос служит для подачи масла к трущимся деталям двигателя под давлением. В автомобильных двигателях обычно применяются шестеренчатые масляные насосы, принцип действия которых состоит в следующем. Шестерни насоса, вращаясь в противоположные стороны, своими зубьями захватывают масло из впускной полости 7, сообщенной с маслоприемником. Заключенное между впадинами зубьев и корпусом масло переносится в нагнетательную полость 2. Когда зубья входят в зацепление, масло выдавливается из впадин и накапливается в нагнетательной полости, создавая в ней давление, под действием которого масло поступает к трущимся деталям двигателя.

В чугунном корпусе 4 масляного насоса размещены ведущая 2 и ведомая 3 шестерни.

Ведущая шестерня жестко связана с валом 5. На противоположном конце вала закреплена шестерня 6 привода насоса.

Ведомая шестерня насоса свободно вращается на оси 8, установленной в корпусе. Обе шестерни плотно прилегают к стенкам корпуса насоса.

Масляный насос приводится в действие распределительным или коленчатым валом.

Рис. Масляный насос: 1 — крышка насоса; 2 — ведущая шестерня; 3 — ведомая шестерня; 4 — корпус насоса; 5 — вал привода насоса; 6 — шестерня привода насоса; 7 и 9 — прокладки; 9 — ось ведомой шестерни; 10 — редукционный клапан; 11 — пружина клапана; 12 — регулировочная пробка

Давление в системе смазки зависит от количества масла, подаваемого насосом в магистраль, вязкости масла и изношенности деталей двигателя. При малом давлении в системе смазки количество подаваемого масла к трущимся деталям будет недостаточно. Инструкциями по эксплуатации автомобилей особо оговаривается минимально допустимое давление масла, при котором двигатель может нормально работать.

Чрезмерное давление может вызвать повреждение приборов системы смазки. Для предупреждения чрезмерного давления служит редукционный клапан, который ограничивает давление в системе смазки.

Редукционный клапан устанавливается в корпусе масляного насоса или в масляной магистрали. Работает он следующим образом. При нормальном давлении в системе смазки клапан (шарик) 5 под действием пружины 6 закрывает перепускное отверстие, соединяющее нагнетательную 2 и впускную 7 полости масляного насоса. Натяжение пружины клапана регулируется пробкой 12.

Рис. Фильтр грубой очистки масла: 1 — пробка сливного отверстия; 2 — отстойник; 3 — стержень очистительных пластин; 4 — корпус фильтра; 5 — перепускной клапан; 6 — пружина; 7 — корпус клапана; в — гайка; 9 — центральный стержень; 10 — гайка сальника; 11 — сальник; 12 — рукоятка; 13 — фильтрующая стальная пластина; 14 — промежуточная звездочка; 15 — очистительная пластина; 16 — прокладка; 17— стержень

Если давление в масляной магистрали повысилось и стало выше нормального, клапан .под действием давления, образовавшегося в нагнетательной полости 2, смещается влево, сжимая пружину, и открывает (перепускное отверстие. При этом в магистраль поступает только часть масла, а остальное масло по соединительному каналу перетекает из нагнетательной полости во впускную. Как только давление в масляной магистрали станет нормальным, клапан под действием пружины перекроет перепускное отверстие.

Масляные фильтры служат для тщательной очистки масла от механических примесей, не задержанных сеткой маслоприемника насоса.

На двигателях устанавливаются два масляных фильтра: фильтр грубой очистки, который присоединяется к системе смазки последовательно (через него проходит все масло, нагнетаемое насосом), и фильтр тонкой очистки, который присоединяется к системе смазки параллельно (через него проходит только небольшая часть масла).

Фильтр грубой очистки состоит из корпуса, колпака (отстойника) с пробкой и фильтрующего элемента. Фильтрующие элементы бывают пластинчатого или сетчатого типа.

Фильтрующий пластинчатый элемент состоит из стальных пластин 13 и промежуточных звездочек 14, собранных на центральном стержне 9. Между пластинами, разделенными звездочками, образуются зазоры (щели), через которые проходит масло.

Рис. Масляный фильтр грубой очистки двигателя ЯАЗ-М-206Б: 1 — прокладка стержня колпака; 2 — стержень колпака; 3 — колпак; 4 — наружный фильтрующий элемент; 5 — внутренний фильтрующий элемент; 6 — резиновое уплотнительное кольцо; 7 — корпус фильтра; 8 — прокладка болта корпуса; 9 — болт корпуса; 10 — пробка сливного отверстия

Все частицы, размер которых больше зазора между пластинами, задерживаются в зазорах между пластинами или остаются на наружной поверхности фильтрующего элемента и оседают в отстойнике, откуда они периодически удаляются через сливное отверстие. Фильтр очищается поворотом рукоятки 12. При этом поворачивается центральный стержень, а вместе. с ним и фильтрующий элемент. Очистительные пластины 15, входящие в зазоры между пластинами 13, неподвижны и при повороте фильтрующего элемента очищают наружную его поверхность и зазоры между пластинами 13.

Устройство фильтра с сетчатыми фильтрующими элементами показано на рисунке.

Масло входит через верхний канал в корпус 7 фильтра и затем под давлением проходит через очень мелкую сетку фильтрующих элементов 4 и 5. Очищенное масло через канал в центральной части корпуса уходит в масляную магистраль, как показано на рисунке стрелками.

Рис. Фильтр тонкой очистки: 1 — крышка корпуса фильтра; 2 — калиброванное отверстие; 3 — корпус фильтра; 4 — центральная трубка; 5 — прокладка; 6 — картонная пластина; 7 — перепускное отверстие; 8 — пробка сливного отверстия; 9 — втулка; 10 — пружина; 11 — грязевой отсек

Примеси, размер частиц которых больше ячеек сетки, задерживаются сеткой и оседают в колпаке 3, откуда они удаляются через отверстие, закрываемое пробкой 10. Часть примесей осаждается на поверхности фильтрующих элементов, вследствие чего сетки со временем засоряются и фильтр перестает работать. Поэтому фильтры такого типа должны периодически разбираться для очистки и промывки фильтрующих элементов.

В системе смазки предусмотрен перепускной клапан 5, который при засорении фильтра грубой очистки позволяет непрофильтрованному маслу проходить в магистраль, минуя фильтр.

Фильтр тонкой очистки состоит из корпуса 3, крышки 1 корпуса и фильтрующего элемента, который помещен на центральной трубке 4.

Фильтрующий элемент собран из картонных пластин 6 и прокладок 5. В прокладках сделаны грязевые отсеки 11, а в перемычках между отсеками — радиальные каналы.

На пластинах 6 сделано по наружной окружности пять вырезов, глубина которых немного больше ширины кольцевой поверхности прокладок 5. Образующиеся таким образом между прокладками и пластинами узкие щели служат для прохода масла в грязевые отсеки.

Фильтрующий элемент с обеих сторон закрыт стальными крышками и стянут скобами.

Фильтрация масла происходит следующим образом. Масло из главной магистрали поступает в фильтр через входную трубку и заполняет его корпус. Часть примесей, находящихся в масле, осаждается при этом на дно корпуса.

Находясь под давлением, масло через щели, образованные вырезами в пластинах 6, проходит в грязевые отсеки, а из отсеков через зазоры между пластинами и прокладками — в радиальные каналы в перемычках. Так как зазоры между пластинами и перемычками прокладок очень малы, то почти все примеси остаются в грязевых отсеках и в радиальные каналы поступает очищенное масло. Из радиальных каналов масло проходит в кольцевой зазор между элементом и центральной трубкой и затем через отверстие 2 и трубку стекает в картер. Фильтрующие элементы со временем засоряются и их необходимо периодически заменять.

Рис. Фильтр тонкой очистки двигателя ЯАЗ-М-206Б: 1 — пробка сливного отверстия; 2 — центральная трубка; 3 — калиброванное отверстие; 4 — крышка; 5 — пружина; 6 — гайка крышки; 7 — прокладка; 8 — фильтрующий элемент; 9 — корпус

На рисунке изображен фильтр, фильтрующий элемент 8 которого сформован из минеральной шерсти на стальном каркасе. Элемент устанавливается в корпус 9 и прижимается пружиной 5 к буртику центральной трубки 2.

Масло из главной магистрали поступает через входной штуцер во внутреннюю полость корпуса фильтра. Находясь под давлением, масло проходит через фильтрующий элемент.

Очищенное масло попадает через калиброванное отверстие 3 в центральную трубку 2 и стекает в картер.

В случае засорения фильтрующий элемент заменяется новым.

В последнее время в отечественной автомобильной промышленности стали широко применяться вместо фильтра тонкой очистки более совершенные фильтры центробежной очистки масла.

Фильтр центробежной очистки масла состоит из ротора 6, который, опираясь на шарикоподшипник 14, может свободно вращаться на оси 1, закрепленной в корпусе 15 фильтра. На ротор фильтра надет и закреплен фасонной гайкой 11 колпак 7.

Соединения колпака и ротора уплотнены резиновыми уплотнителем 5 и прокладкой 10. Снаружи все детали фильтра закрыты съемным кожухом 8.

Работает фильтр следующим образом. Масло из магистрали двигателя проходит, как показано на рисунке стрелками, через сверления в оси ротора и самом роторе, заполняет полость колпака и через фильтрующую сетку 9 и вертикальные каналы ротора поступает к двум жиклерам 2, через которые оно с силой выбрасывается в полость корпуса фильтра и по его стенкам стекает в картер двигателя.

Под действием реактивного момента струй масла, выбрасываемого под давлением из жиклеров, ротор вместе с колпаком и сопряженными с ним деталями приводится во вращение со скоростью порядка 5000—6000 об/мин.

Рис. Фильтр центробежной очистки масла двигателя автомобиля Урал-375: 1 — ось ротора: 2 — жиклер; 3 — поддон: 4 и 10 — прокладки; 5 — уплотнитель; 6 — ротор; 7 — колпак; 8 — кожух; 9 — фильтрующая сетка; 11 — гайка крепления колпака; 12 — гайка крепления ротора; 13 — барашек; 14 — шарикоподшипник; 15 — корпус фильтра

Под действием центробежных сил находящиеся во вращающемся вместе с ротором и колпаком масле механические примеси как более тяжелые, чем масло, отбрасываются к стенкам колпака 7, на которых и оседают, образуя плотный осадок. Очищенное таким образом масло далее выбрасывается через жиклеры ротора фильтра, освобождая место в полости колпака для поступления следующей порции неочищенного масла. Следует отметить, что процесс очистки масла в таком фильтре идет при работающем двигателе непрерывно и характеризуется очень высокой степенью очистки масла.

Накапливающийся на внутренних стенках колпака 7 осадок из механических примесей периодически удаляется при промывке колпака и фильтрующей сетки в бензине при техническом обслуживании автомобиля.

Масляный радиатор. Во время работы двигателя масло нагревается, становится менее вязким и легче выжимается из зазоров между трущимися поверхностями. Чтобы не допустить возникновения полусухого трения, необходимо охлаждать масло, поддерживая его температуру в определенных пределах. Масло частично охлаждается в поддоне двигателя, однако для современных многооборотных двигателей естественное охлаждение масла в поддоне недостаточно, приходится применять специальные масляные радиаторы.

Рис. Установка масляного радиатора на автомобиле ГАЗ-63: 1 — масляный радиатор; 2 — радиатор системы охлаждения двигателя; 3 — кран включения масляного радиатора

Обычно применяются трубчатые масляные радиаторы, которые устанавливаются перед водяным радиатором. Масляный радиатор 1 подключается к масляной магистрали параллельно, поэтому через него проходит только часть масла, нагнетаемого насосом в магистраль. Включается масляный радиатор краном 3 при работе автомобиля в тяжелых дорожных условиях и летом при температуре окружающего воздуха выше 20° С.

На рисунке показан масляный радиатор двигателя ЯАЗ-М-206Б, включенный в систему охлаждения.

Радиатор состоит из корпуса 6, секций 2, омываемых охлаждающей жидкостью системы охлаждения двигателя, и крышки 1. Масло, проходя внутри секций, охлаждается или нагревается в зависимости от температуры охлаждающей жидкости системы охлаждения.

Контрольные приборы системы смазки служат для контроля за уровнем и давлением масла.

Переполнение поддона картера маслом приводит к чрезмерному нагарообразованию в камерах сжатия цилиндров, недостаток масла — к нарушению смазки трущихся деталей двигателя. Уровень масла проверяется маслоизмерительным стержнем, вставляемым в картер через специальное отверстие. На нижнем конце стержня нанесены метки верхнего, нижнего и промежуточных уровней масла. Нормальный уровень масла должен находиться около верхней метки. Если уровень масла находится ниже нижней метки, запускать двигатель нельзя.

Рис. Масляный радиатор двигателя ЯАЗ-М-206В: 1 — крышка; 2 — секция; 3 — выходное водяное отверстие; 4 — паронитовые прокладки; 5 — входной масляный канал; 6 — корпус; 7 — выходной масляный канал; 8 — входное водяное отверстие

Давление масла в системе смазки двигателя контролируется по манометру или по электрическому указателю давления, расположенным на щитке приборов. Стрелки этих приборов указывают давление масла в кг/см2.

На двигателе ЯАЗ-М-206Б для контроля за давлением масла, кроме манометра, используется также сигнальная лампочка, которая загорается, если давление в системе смазки падает ниже допустимого.

Система смазки двигателя автомобиля – Устройство и принцип работы

Устройство двигателя непосредственно связано с системой смазки двигателя. К сожалению, устранить трение безвозвратно не возможно. Меры, направленные на борьбу, преследуют одну цель, снизить влияние для минимизации негативных последствий. Таким образом, каждый двигатель оборудован ассортиментом комплексной защиты, которая называется система смазки двигателя.

Самоходный экипаж с установленным первым двигателем:

Роль смазки в силовом двигателе

При изготовлении силовой установки, применяют сложные технические решения, которые помогают сделать поверхность деталей и механизмов прочными. Однако, взаимодействия между деталями неизбежно, побочный продукт, трение, вызывающее повышенный износ. Механизм смазки, единственный простой, доступный и надёжный метод борьбы, замены которому пока не найдено.

Назначение системы смазки двигателя, поддержание работоспособности и функциональности мотора, детально задачи выглядят следующим образом:

Покрывает тонким, равномерным защитным слоем масла уязвимые поверхности;

    • Устраняет и отводит излишки тепла;
    • Очищает поверхность детали, смывает механические частицы и грязь;
    • Защищает деталь, не даёт окислиться;
    • Улучшает соединение и образовывает связь между деталями;
    • Выполняет функцию управления механизмами.

Выполнение перечисленных функций возможно благодаря постоянной циркуляции масла по каналам внутри агрегата. Беспрерывное движение, залог того, что масло будет вовремя очищено и охлаждено. Коррозионная защита обеспечивается составом смазки, включение в жидкость присадок и добавок помогает маслу держаться на поверхности, перекрывая доступ воздуха и устраняя причины окисления. За счет роли рабочей жидкости, мотор автоматически регулирует и настраивает отдельные узлы и механизмы. Например, гидравлические компенсаторы клапанов, автоматически регулируют тепловые зазоры.

 Виды систем: смазки двигателя

Ввиду того, что устройство системы смазки двигателя предусматривает всевозможные методы подачи масла к точкам, остро нуждающимся в смазке, различают три способа:

Подача рабочей жидкости посредством разбрызгивания на поверхность

Метод простой, однако у него присутствует ряд недостатков. Принцип основан на зачерпывании масла специальными углублениями на головках шатунов. Захватив жидкость, центробежная сила разбрызгивает масло по внутренней поверхности двигателя, смазывая детали. Основной недостаток метода в том, что качество выполняемой работы напрямую связано с количеством масла в картере двигателя и с дорожными условиями, при которых эксплуатируется автомобиль. Наклон, недостаток масла, обороты коленчатого вала, это влияет на процесс. Часто силовой агрегат быстро изнашивается и приходит в негодность из-за смазывания и нехватки рабочей жидкости.

Читайте также...  Двигатель ГАЗ 52- Устройство и технические характеристики
Подача рабочей жидкости под напором

Схема предусматривает непрерывную подачу смазки под давлением к нуждающимся точкам двигателя. Работа по созданию напора выполняется насосом, с этим связана работоспособность механизмов. Подход позволил избежать недостатков, характерных для простого разбрызгивания, однако усложнил выполнение процесса. Сложность, причина, не позволившая массово применять метод.

Совмещенная подача рабочей жидкости

Распространённый метод, применяется в современных агрегатах. Особенность в том, что смазочный материал подаётся под давлением в те места, где возникает сила трения и как следствие, износ. Остальные узлы получают смазку методом разбрызгивания. Совмещенный метод выполняется с применением как сухого, так и мокрого картера.

Мокрый картер

Поскольку конструктивное решение с мокрым картером проще, вид смазки чаще других встречается на выпускаемых силовых агрегатах. Нижняя часть мотора, в этом случае, используется как ёмкость, в которой хранится жидкость для смазывания. Недостаток в том, что масло на оборотах коленчатого вала пенится, кроме того встряски ведут к перебоям в доступе к жидкости. Это негативно влияет на давление масла, не позволяя как надо смазывать детали.

Сухой картер

Схема смазки идентична мокрому картеру, за исключением того, что рабочая жидкость хранится в отдельной ёмкости. Ёмкость размещают вне силовой установки, встречаются конструкции с размещением ёмкости в картере. Метод избегает вспенивания масла и используется на специальной технике для гонок или для езды по бездорожью.

Преимущество сухого метода:

  • Давление жидкости постоянно на режимах эксплуатации мотора;
  • Охлаждение смазки происходит быстро;
  • Свойства масла остаются неизменными на протяжении большего периода времени, поскольку масло меньше контактирует с воздухом и газами;
  • Габариты силовой установки меньше;

Недостатки сухого метода:

  • Стоимость агрегата выше, в сравнении с мокрым картером;
  • Конструкция силовой установки сложней в исполнении;
  • Больший вес и большее количество заправляемого масла.

Устройство системы смазки двигателя

Что бы лучше понять, как работает система, разберёмся, какие элементы и части используются для смазки двигателя. На сегодня, силовые установки, работающие за счет сгорания горючей смеси в составе оборудованы деталями:

  • Поддон картера. Картер, основа корпусной деталью силовой установки, в полости которой расположен коленчатый вал. Нижняя часть картера закрыта поддоном, который крепится к конструкции при помощи болтов. Функция поддона, хранить и охлаждать смазку, кроме того, внутри изделия установлены специальные перегородки, предотвращающие колебание масла и уменьшающие образование пены. Между поддоном и картером установлена прокладка, задача которой предотвращать утечку масла.

Поддон картера двигателя:

  • Устройство забора масла. Механизм представляет собой устройство, забирающее масло из поддона и передающее с помощью насоса для дальнейшей циркуляции. Механизм закреплён на некотором расстоянии поддона, сделано это для того, что бы примеси на дне не захватывались насосом.

Устройство забора масла двигателя:

  • Масляный радиатор. Механизм используется не везде, устанавливают радиатор двигателям, работающим при нагрузках, либо на повышенных оборотах. Устанавливаемые радиаторы, различаются способом охлаждения. Охлаждение проводится воздухом, либо жидкостью. Воздушное охлаждение происходит за счет циркуляции потока воздуха при движении автомобиля. Жидкостное охлаждение, включено в общую систему.

Масляный радиатор двигателя Nissan:

  • Масляная помпа. Назначение помпы, создать нужный напор для движения жидкости по каналам силовой установки, напор варьируется двумя, 16 атмосферами. Помпы различаются по типам, распространены, шестерёнчатые, с постоянным давлением и роторные, в которых давление регулируется.

Масляный насос двигателя Audi A4:

  • Масляный фильтрующий элемент. Деталь относится к расходным материалам, назначение, очищать жидкость, удалять скопившийся нагар и примеси. Работа элемента увеличивает срок службы смазки и упрощает техническое обслуживание системы смазки двигателя.

Масляный фильтр:

  • Датчики. Цель устройств, передавать показания для проведения нормальной эксплуатации мотора. Измеряемые показатели, это давление, уровень жидкости и температура.

Датчик аварийного давления масла двигатель Д 245:

  • Щуп. Устройство контроля, помогает определить уровень жидкости в поддоне двигателя и сигнализирующее о необходимости замены масла, либо о нарушении уровня. Как правило, это металлическая лента с нанесенными на неё рисками.

Масляный щуп двигателя Mercedes-Benz:

  • Клапан сброса давления. Устройство отслеживает напор и если нормальный показатель превышен, сбрасывает избыток давления.

Редукционный клапан двигателя:

  • Масляные патрубки и магистраль. Представляют собой отверстия, через которые циркулирует жидкость. При помощи пор, смазка подходит к трущимся элементам.

Перечисленные детали, основные узлы системы, тем не менее, некоторые из них могут не применяться для смазки двигателя в силу конструктивных особенностей агрегата.

Работа механизма смазки

Схема смазки механизмов и узлов агрегата следующая: заводя силовую установку, в магистраль помпой закачивается жидкость. После чего масло очищается, проходя через фильтрующий элемент. Далее жидкость поступает к подшипникам коленчатого вала, смазывает шатунный и коренной подшипник и движется далее, к опорам распределительного вала. С помощью форсунок или специальных отверстий жидкость через опоры шатуна поступает в цилиндр и распыляется на рабочей поверхности гильзы. Излишки масла с поверхности цилиндра удаляются маслосъёмным кольцом. Остальные механизмы смазываются разбрызгиванием. После выполнения функции рабочая жидкость снова попадает в поддон картера, где охлаждается и повторяет цикл заново.

Важно! У дизельных установок иной принцип работы, поэтому моторы подвергаются большим температурным нагрузкам, сильно нагреваются поршни агрегатов. С этой целью некоторые конструкции моторов оборудованы форсункой, распыляющей смазку на днище поршня.

Схема системы смазки двигателя:

Неисправности механизма смазки

Выявить неполадки механизма смазки сложно, поскольку характер накопительный и проявляется сбоем в работе узлов. Внешне неисправности механизма смазки двигателя определяются по пониженному или повышенному давлению масла, либо ухудшению состояния жидкости и увеличению расхода.

Причины неполадок:

  • Недостаточный уровень жидкости;
  • Разжижение масла, потеря свойств;
  • Утечки по причине нарушения герметичности сочленений;
  • Выход из строя фильтрующего элемента;
  • Износ помпы;
  • Износ перепускного клапана;
  • Износ коленчатого и распределительного вала;
  • Износ цилиндров, поршней, клапанов мотора.

Для устранения причин неполадок надо провести осмотр и диагностику агрегата. Выявив причины, приведшие к поломкам, надо провести обслуживание мотора. Для очистки и восстановления функций понадобится промывка системы смазки двигателя. Если меры не приведут к ожидаемому результату, надо будет провести работы по разбору силовой установки.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости