С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Система смазки двс


Какую роль играет смазка в работе двигателя

Двигатель автомобиля представляет собой сложный агрегат, состоящий из множества деталей и узлов, часть их которых – трущиеся. Несмотря на то, что поверхности всех скользящих деталей при изготовлении тщательно обрабатываются, на них, тем не менее, остаются невидимые глазу шероховатости, из-за которых возрастает сила трения. Трение, в свою очередь, приводит к сильному нагреву и увеличенному износу деталей. Для предотвращения данного явления предназначена система смазки двигателя. Масло создает тонкую пленку на поверхностях деталей, в результате чего они легко скользят.

Помимо сказанного назначение системы смазки заключается в:

  • охлаждении трущихся элементов;
  • удалении нагара и продуктов износа;
  • предотвращении появления коррозии.

Устройство системы смазки

Независимо от типа двигателя, система смазки включает в себя следующие основные части:

  1. поддон картера;
  2. маслозаборник;
  3. маслорадиатор;
  4. масляный насос;
  5. масляный фильтр;
  6. датчики давления,
  7. уровня и температуры масла;
  8. масляный щуп;
  9. перепускной клапан;
  10. масляную магистраль и масляные каналы.

Роль резервуара для хранения моторного масла выполняет поддон картера ДВС. В неработающем моторе туда стекает почти все масло, за исключением небольшого количества, которое остается в фильтре и на деталях. Активным элементом системы смазки является насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию рабочей жидкости. В действие он приводится от коленчатого, распределительного или дополнительного приводного вала. Как правило, в ДВС применяются насосы шестеренчатого типа.

Масляный фильтр предназначен для очистки масла от нагара и продуктов износа деталей. Это сменный элемент, который меняется с определенной периодичностью в зависимости от типа мотора, условий эксплуатации и рекомендаций производителя.

В процессе работы двигателя его детали, а вместе с ними и масло, неизбежно разогреваются. Моторное масло при достижении определенной температуры способно потерять свои эксплуатационные качества, поэтому его необходимо охлаждать. С этой целью система смазки двигателя оснащена масляным радиатором, который охлаждается жидкостью из системы охлаждения.

Контроль уровня масла

Во избежание поломки силового агрегата необходимо постоянно контролировать уровень масла в поддоне картера. Проверка проводится масляным щупом при заглушенном моторе. Щуп имеет две метки: минимальное и максимальное количество рабочей жидкости. Нормальный уровень масла находится между ними. При недостаточном уровне трущиеся детали не получат необходимого количества смазки, в результате увеличится износ. При избыточном количестве масла повышается его расход, а также расход топлива, усиливается образование нагара на поршнях и в камерах сгорания, замасливаются свечи зажигания.

Для контроля системы смазки в процессе работы ДВС оснащается датчиками уровня, температуры и давления масла, а на приборную панель выведены соответствующие индикаторы. Если внезапно один из показателей значительно отклонится от нормы, водитель узнает об этом благодаря включению контрольной лампы. Кроме того, датчик давления у многих моделей автомобилей включается в систему управления двигателем, и в случае критического падения давления мотор автоматически отключается.

Редукционный или перепускной клапан служит для поддержания постоянного давления в системе смазки. Клапанов может быть несколько, устанавливаются они в элементах системы, например, в масляном насосе или фильтре.

Виды систем смазки

В зависимости от метода подачи смазки к сопряженным деталям выделяют три основных вида систем:

  • с подачей масла разбрызгиванием;
  • с подачей масла под давлением;
  • комбинированные.

В первом случае система смазки автомобиля имеет довольно простое устройство. Масло на детали подается следующим образом: на кривошипных головках шатунов имеются специальные черпаки, которые захватывают смазку из поддона картера ДВС и разбрызгивают ее. Основной недостаток такого варианта состоит в том, что качество смазывания деталей зависит от количества масла в поддоне, угла подъема или спуска дороги, величины оборотов коленчатого вала. В результате мотор периодически испытывает масляное голодание и быстро изнашивается.

Второй вариант подразумевает непрерывную подачу смазки ко всем деталям под давлением, которое нагнетает масляный насос. Такая система не имеет недостатков предыдущей, однако сложность изготовления и эксплуатации не позволила ей получить широкого распространения.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием. Эта система, в свою очередь, делится на два вида: система смазки с сухим и мокрым картером.

Мокрый картер

Чаще всего автопроизводители используют второй вариант. Как уже было сказано, картер ДВС в этом случае выполняет роль резервуара для хранения масла. Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к масляному голоданию и значительному снижению давления в системе смазки.

Сухой картер

Система смазки с сухим картером применяется на автомобилях, предназначенных для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников. Масло содержится в отдельном резервуаре, который располагается или в картере ДВС, или вне двигателя. В остальном схема системы смазки идентична предыдущему виду.

Преимущества такого технического решения заключаются в следующем:

  1. постоянное давление и лучшее охлаждение масла;
  2. смазка дольше сохраняет свои эксплуатационные свойства, т.к. не контактирует с картерными газами;
  3. меньшая высота двигателя (в случае, если резервуар находится за его пределами) позволяет снизить центр тяжести автомобиля и улучшить аэродинамику.
  4. Из недостатков данного вида систем смазки можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой с мокрым картером.

Централизованная система смазки

Двигатель и коробка передач автомобиля являются наиболее нагруженными агрегатами, нуждающимися в непрерывной подаче смазочного материала. Однако если речь заходит о спецтехнике, будь то снегоуборочная машина, самосвал или экскаватор, то к перечню узлов, требующих смазки, добавляется внушительный список дополнительного оборудования.

Для автоматической подачи смазочного материала к таким узлам на спецтехнику устанавливается централизованная система смазки. Это автономная система, состоящая из насоса, дозаторов, шлангов высокого давления, фитингов и креплений.

Смазка подается одновременно ко всем точкам равными заранее заданными порциями заданным циклом. Цикл регулируется управляющей платой, расположенной в центральном насосе.

Выводы

Автоматическая система смазки позволяет обеспечить равномерное смазывание трущихся деталей, предотвратить простой спецтехники для проведения смазочных работ, исключить влияние человеческого фактора, продлить срок службы подшипников подвижных частей и более экономно расходовать смазочный материал.

znanieavto.ru

Смазочная система двигателя

Смазочная система предназначена для подачи моторного масла к трущимся поверхностям деталей двигателя, а также хранения, очистки и охлаждения масла. Моторное масло уменьшает силы трения и износ трущихся деталей, охлаждает поверхности трения, удаляет с них продукты износа и способствует снижению коррозионного износа.

В современных поршневых ДВС применяется комбинированный способ смазки:

  • наиболее нагруженные детали (подшипники коленчатого и распределительного валов, оси коромысел, толкатели клапанов, иногда поршневые пальцы) смазываются под давлением;
  • остальные трущиеся детали (зеркала цилиндров, поршневые компрессионные кольца и др.) — разбрызгиванием.

Необходимо, чтобы смазочная система двигателя в любых условиях его эксплуатации и на всех режимах работы обеспечивала надежный и бесперебойный подвод моторного масла ко всем трущимся и охлаждаемым маслом деталям двигателя, длительную работу двигателя без перегрева масла и без его долива или замены, малый расход масла (не более 1 % расхода топлива для дизелей), минимальные затраты мощности на функционирование и достаточную степень очистки масла от механических примесей, воды, свободных кислот и щелочей, а также не требовала больших материальных и трудовых затрат на техническое обслуживание, была компактной, не создавала значительных гидравлических сопротивлений и имела небольшую стоимость.

Особенно высокие требования предъявляются к смазочным системам ТС, работающих в тяжелых условиях (очень высокая или очень низкая температура, движение по пересеченной местности с крутыми подъемами и спусками, движение по воде, большие ускорения и замедления). Среди ТС, работающих в наиболее тяжелых условиях, можно выделить армейские машины, гусеничные транспортеры и тягачи, а также амфибийные машины. Например, смазочные системы двигателей армейских машин должны обеспечивать бесперебойную подачу масла к трущимся деталям при подъемах и спусках до 35 %, кренах до 25 % и температурах -50… +50 °С.

Существуют смазочные системы с мокрым и сухим картером.

Смазочные системы с мокрым картером

Наиболее широко распространены системы с мокрым картером, поскольку их конструкция наиболее проста. Типичная схема смазочной системы с мокрым картером представлена на рисунке. Она состоит из масляного поддона 11, масляного насоса 16 с маслоприемником 13 и редукционным клапаном 17, масляных фильтров грубой 5 и тонкой 1 очистки, маслопроводов 7 и 14, масляного радиатора (или теплообменника) 19 с краном включения 18 и клапаном 15 подачи масла к радиатору, указателей давления 6 и уровня 12 масла, а также маслоналивной горловины 2.

При работе двигателя масло из поддона через сетку маслоприемника засасывается насосом 16 и через фильтр 5 грубой очистки нагнетается в маслопровод 7, расположенный в блоке цилиндров. Оттуда оно по каналам в перегородках блока поступает к коренным подшипникам 10 коленчатого вала, смазывает их и далее по каналам в шейках и щеках вала подается к шатунным подшипникам 9. Излишек масла выдавливается через зазоры из этих подшипников и при их вращении разбрызгивается в виде масляного тумана, смазывая стенки цилиндров, поршневые пальцы и другие детали двигателя. Из маслопровода 7 масло также подается к подшипникам 8 распределительного вала, распределительным шестерням 20 и полым осям 3 коромысел клапанов. Часть масла (8…20 %) поступает в фильтр тонкой очистки, очищается там от мельчайших примесей и сливается обратно в поддон. Кроме подачи масла к трущимся деталям насос 16 обеспечивает циркуляцию части масла через масляный радиатор 19 (или теплообменник), в котором оно охлаждается. Поддержание постоянного давления в системе обеспечивает редукционный клапан, перепускающий масло из нагнетающей полости насоса во всасывающую при достижении в системе определенного давления. Если вязкость масла большая или фильтр грубой очистки сильно загрязнен, то под действием высокого давления открывается перепускной клапан 4, позволяющий маслу пройти без очистки мимо фильтра.

Рис. Типичная схема смазочной системы двигателя с мокрым картером: 1 — фильтр тонкой очистки; 2 — маслоналивная горловина; 3 — полая ось коромысел; 4 — перепускной клапан; 5 — фильтр грубой очистки; 6 — указатель давления масла; 7, 14 — маслопроводы; 8 — подшипник, распределительного вала; 9 — шатунный подшипник; 10 — коренной подшипник; 11 — масляный поддон; 12 — указатель уровня масла; 13 — маслоприемник; 15 — клапан подачи масла к радиатору; 16 — масляный насос; 17 — редукционный клапан; 18 — кран включения радиатора; 19 — масляный радиатор; 20 — распределительные шестерни

Смазочные системы с сухим картером

В смазочных системах с сухим картером основной запас масла содержится в автономном масляном баке, откуда подается в главную масляную магистраль двигателя нагнетающей секцией масляного насоса. Такие системы обеспечивают бесперебойный подвод масла к трущимся деталям двигателя на длительных крутых подъемах, спусках и при кренах без какого-либо масляного голодания и утечек масла через сальники коленчатого вала. Кроме того, применение системы с сухим картером позволяет уменьшить высоту двигателя, снизить расход масла и сохранять его физико-химические свойства в течение более длительного периода благодаря возможности удаления из масла картерных газов.

Рис. Типичная схема смазочной системы двигателя с сухим картером: 1 — масляная центрифуга; 2 — двигатель; 3 — полнопоточный фильтр грубой очистки; 4 — масляный радиатор; 5 — перепускной клапан; 6 — масляный бак; 7 — змеевик для подогрева масла; 8 — предпусковой маслозакачивающий насос; 9 — маслопрцемный сетчатый фильтр; 10, 11 — нагнетающая и откачивающая секции основдого масляного насоса

Типичная схема смазочной системы с сухим картером для мощных дизелей представлена на рисунке. Перед пуском двигателя масло из масляного бака 6 с помощью предпускового маслозакачивающего насоса имеющего электропривод, подается, минуя все фильтры, в главную масляную магистраль двигателя, для того чтобы в начальный период пуска снизить трение и износ его деталей.

В зимнее время масло в баке, основной маслоподводящей магистрали и насосе 8 предварительно подогревается предпусковым жидкостным подогревателем. Подогрев масла в баке обычно осуществляется с помощью змеевика 7, в котором циркулирует нагретая жидкость системы охлаждения двигателя. При работе двигателя за счет функционирования нагнетающей секции 10 основного масляного насоса масло из бака подается через маслоприемный сетчатый фильтр 9 в полнопоточный фильтр 3 грубой очистки, а оттуда — в главную масляную магистраль двигателя. Смазав трущиеся детали, масло стекает в передний и задний маслоприемники двигателя, откуда его основная часть (80…92%) удаляется обратно в бак с помощью откачивающей секции 11 основного масляного насоса. Эта секция состоит из двух пар шестерен — по одной на каждый маслоприемник. По пути в бак масло охлаждается в масляном радиаторе 4. Если масло еще холодное, а значит, имеет высокую вязкость, то для предохранения радиатора от разрушения срабатывает перепускной клапан 5. Небольшое количество масла (8…20%) от откачивающей секции насоса подается в фильтр тонкой очистки — масляную центрифугу 1. Очищенное в центрифуге масло стекает в картер двигателя. В некоторых системах с сухим картером центрифуга не используется. В таких случаях неполнопоточный фильтр тонкой очистки располагается в одном корпусе с ленточно-щелевым фильтром грубой очистки! Очищенное в секции тонкой очистки масло стекает в картер двигателя.

Масляный насос

Во время работы двигателя циркуляция масла в смазочной системе обеспечивается основным масляным насосом, имеющим привод от коленчатого вала через механизм передач. Для достижения достаточно высокого давления в смазочной системе должны использоваться высоконапорные насосы, среди которых можно выделить шестеренные, винтовые и плунжерные. Обычно применяются шестеренные насосы с шестернями внешнего (чаще) или внутреннего зацепления. Они просты в изготовлении, надежны, имеют малые Габариты и массу. Шестерни насоса могут быть прямо- и косозубыми.

Рассмотрим работу односекционного шестеренного масляного насоса со встроенным редукционным клапаном. Масло, поступающее из поддона двигателя или масляного бака во впускную полость 1 насоса, попадает во впадины между зубьями и при вращении шестерен переносится под давлением в нагнетательную полость 2. Давление в этой полости ограничивает редукционный клапан 3, пружина которого рассчитана на определенное усилие.

Рис. Односекционный шестеренный масляный насос со встроенным редукционным клапаном: 1 — впускная полость; 2 — нагнетательная полость; 3 — редукционный клапан

Масляный фильтр

Для очистки масла (в основном от механических примесей) используются, как правило, два фильтра — грубой и тонкой очистки. Первый всегда полнопоточный. Он задерживает механические примеси, в основном продукты износа деталей двигателя. Фильтр тонкой очистки чаще всего неполнопоточный из-за большого сопротивления, которое он оказывает протеканию масла. Некоторые фильтры тонкой очистки кроме задержания механических примесей могут также за счет специальных пропиток фильтрующего элемента поглощать воду, свободные кислоты и щелочи. Засоренные в процессе эксплуатации двигателя масляные фильтры грубой очистки промывают или прочищают. Засоренные фильтры тонкой очистки заменяют новыми при каждой смене масла.

Фильтры грубой очистки масла аналогичны топливным фильтрам грубой очистки. Они могут быть сетчатыми, пластинчато-, ленточно- и проволочно-щелевыми. На тяжелых дизелях чаще всего используются ленточно-щелевые двухступенчатые фильтры.

В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующего элемента применяют бумагу, картон, войлок, древесные опилки, пряжу и другие материалы со специальной пропиткой. Наиболее широко распространен картонный фильтр типа «многолучевая звезда». Ранее, когда использовались только минеральные моторные масла, в качестве фильтров тонкой очистки часто применялись реактивные масляные центрифуги, в которых механические примеси, загрязняющие масло, отделяются под действием центробежных сил.

Центробежные фильтры имеют значительные преимущества:

  • они обеспечивают высокую степень очистки масла при относительной простоте процесса
  • их фильтрующие свойства и пропускная способность почти не зависят от загрязнения ротора
  • отсутствует необходимость в замене элементов при обслуживании

В то же время практика использования центрифуг в смазочных системах, в которых применяются синтетические и полусинтетические масла, показала, что вместе с вредными примесями, загрязняющими масло, из него выводятся также некоторые полезные присадки.

Охлаждение масла

Для охлаждения масла используют жидкостно-масляные теплообменники и воздушно-масляные радиаторы. В теплообменниках масло охлаждается жидкостью системы охлаждения двигателя, тогда как в воздушно-масляных радиаторах — воздухом. Конструкции теплообменников могут быть самыми разными. Обычно применяют кожухообразные и пластинчатые теплообменники, устанавливая их в жидкостном тракте системы охлаждения. Масляные радиаторы по конструкции аналогичны радиаторам системы охлаждения. Наиболее широкое распространение получили трубчатые, трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные радиаторы. Для повышения теплоотдачи в трубки масляного радиатора иногда помещают вставки-завихрители.

Теплообменники по сравнению с радиаторами имеют следующие преимущества:

  • простота конструкции
  • компактность и небольшая масса, поскольку теплопроводность жидкости значительно больше теплопроводности воздуха
  • простота компоновки в моторном отделении
  • отсутствие необходимости в циркуляции воздуха
  • более стабильная температура масла, не зависящая от нагрузки двигателя и температуры окружающего воздуха
  • быстрый прогрев масла перед пуском в зимних условиях с помощью жидкостного предпускового подогревателя

Недостатком теплообменников, в которых масло охлаждается жидкостью системы охлаждения двигателя, является то обстоятельство, что его температура не может быть ниже температуры охлаждающей жидкости.

Видео: Система смазки двигателя

ustroistvo-avtomobilya.ru

Система смазки двигателя

_____________________________________________________________________________________________________________________

Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества трущихся друг о друга деталей. Процесс трения деталей называется фрикциями. В двигателях внутреннего сгорания фрикции являются отрицательными процессами, так как напрямую вызывают износ деталей и уменьшение КПД двигателя.  Для уменьшения фрикционного износа, в двигателях применяется система смазки трущихся деталей. Для двигателей внутреннего сгорания применяется самая распространенная система смазки двигателя – комбинированная. Для двухтактных двигателей – топливная, то есть моторное масло смешивается с топливом. Во время работы подмешанное масло смазывает узлы и детали двигателя.

В комбинированной системе смазки масло может выполнять и охлаждающие функции. Для охлаждения самого моторного масла в некоторых системах применяются масляные радиаторы, которые включаются в контур забора масла и установлены в передней части моторного отсека. Для двигателей небольшого литража применяются теплообменники. Обычно это узел, на который устанавливается масляный фильтр. Теплообменник имеет выходы для подключения контура охлаждения. Процесс охлаждения масла совмещен непосредственно с охлаждением двигателя. Охлаждающая жидкость, проходя через теплообменник, забирает часть тепла от подаваемого в двигатель моторного масла, исключая его перегрев и разложение под действием высоких температур.

В комбинированной системе смазки масло подается под давлением в масляные каналы. Но при этом смазывание происходит как под давлением, так и при помощи образующейся масляной ванночки, разбрызгиванием.

Устройство системы смазки

Комбинированная система смазки ДВС включает в себя несколько основных элементов:

  • Поддон
  • Масляный насос
  • Заборник
  • Масляный фильтр
  • Контуры подачи масла к деталям и узлам

Поддон

Это конструктивно установленная на  блок цилиндров (в нижней части) ёмкость, в которой находится моторное масло. Поддон изготавливается из железа или алюминия. Для исключения образования масляной пены, между поддоном и блоком цилиндров установлена пеногасительная пластина. У поддона имеется резьбовое сливное отверстие. Форма поддона обычно имеет наклонные плоскости, углубление для заборника масляного насоса. Заборник должен устанавливаться с учетом неполного забора масла со дна поддона. Делается это для недопускания попадания частиц мусора скапливающихся на дне поддона в масляный насос.

Контроль  уровня масла производится при помощи щупа с делениями, указывающими на допустимое количество. Контроль должен проводиться постоянно и при малейшем изменении уровня, необходимо устранять причины подъема или опускания уровня масла. Повышенный расход масла указывает на отсутствие компрессии в цилиндрах, износ турбины, или износ сальников. Повышенный уровень может свидетельствовать об утечке охлаждающей жидкости в поддон, залегании компрессионных колец.

Замена масла производится строго с учетом рекомендаций производителя. Менять масло на другие марки по API (не рекомендованные производителем) не следует.

Масляный насос

Узел, который подает масло под давлением в систему смазки двигателя. Разновидностей масляных насосов множество (поршневые, шестеренчатые, воздушные и др.). Для двигателей внутреннего сгорания применяются насосы шестеренчатые. Масло нагнетается при помощи двух шестерен, подогнанных друг к другу с минимальным зазором между зубьями. В корпусе насоса находится редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления масла. Приводится в действие насос вращающимся коленвалом непосредственно или при помощи цепной передачи. К масляному насосу присоединяется заборник с сетчатым фильтром грубой очистки.

Масляный фильтр

Предназначен для очистки масла от металлических примесей, появляющихся в процессе эксплуатации двигателя, от конденсата воды, от других вредных веществ. Крепится в непосредственной близости к масляному насосу, обычно на резьбовом соединении. Фильтр имеет форму цилиндра с отверстием в центре для подачи масла и отверстиями по краю для подачи отфильтрованного масла в каналы смазки. Существуют фильтры несменные, в таких фильтрах меняется только фильтрующий элемент. Остальные фильтры меняются вместе с заменой масла.

Принцип работы системы смазки

При запуске двигателя начинает вращаться масляный насос, который подает масло в фильтр, далее масло поступает в каналы смазки и распределяется на узлы, которые работают в режиме повышенного износа. Это шейки коленчатого вала (коренные, шатунные), шейки распредвала и в турбированных двигателях пальцы поршней и турбина. Во многих турбированных двигателях стоят специальные форсунки, которые подают масло под давлением на пальцы поршней.

После смазки шеек распредвала, масло образует масляную ванночку в ГБЦ. Этим маслом смазываются бобышки распредвала и толкатели клапанов, клапаны. После увеличения уровня в ванночке, масло по сливным каналам опять поступает в поддон. В поддоне, под действием движущихся шатунов и выдавливания масла из-под вкладышей шеек, образуется масляный туман, который разбрызгивается по стенкам цилиндров. После смазывания цилиндров, оно снимается со стенок маслосъёмными кольцами. Избыточное давление, которое возникает в картере, снимается при помощи сапуна. Сапун представляет собой устройство задержки масла и выпуска воздуха из картера. Выход сапуна подключается к заборнику воздушного фильтра.

Процесс смазки происходит непрерывно, пока работает двигатель, контроль давления масла осуществляется при помощи установленного датчика на выходе фильтра и указателя давления на приборной панели. При малейшем несоответствии давления (мигание лампочки контроля), двигатель немедленно должен быть остановлен.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________

autoustroistvo.ru

Устройство и принцип работы системы смазки ДВС

Любой двигатель – это устройство, в котором один вид энергии превращается в другой. В случае ДВС тепловая энергия преобразуется в возвратно-поступательное движение цилиндров, которые, в свою очередь, заставляют вращаться коленчатый вал, приводящий в движение транспортное средство.

Поскольку все процессы в моторе происходят с большой частотой, возникают силы трения, разрушительный эффект которых можно предотвратить, используя сложную систему, но эффективную смазки.

Скидки на новые автомобили! Выгодный кредит от 9.9%Рассрочка 0%

Чтобы представлять себе, насколько важен правильный уход ха этой компонентой современного автомобиля, нужно обладать хотя бы начальными знаниями об устройстве системы смазки, её назначении и принципе функционирования. Этим сейчас мы и займёмся.

Назначение СС автомобильного двигателя

ДВС представляет собой сложнейший комплекс узлов и агрегатов, связанных в единое целое и обеспечивающих стабильную работу силового агрегата. Но поскольку в нём имеется немало трущихся с большой скоростью частей, для их бесперебойного функционирования требуется обеспечить надёжную доставку смазочного материала. Этим и занимается система смазки: не будь её, мотор не продержался бы и десяти минут. Работа силового агрегата «на сухую» чревата быстрым разогревом трущихся поверхностей до критичного уровня, после которого из-за теплового расширения происходит уменьшение зазоров с последующим разрушением деталей двигателя, подверженных усиленному трению.

Сложность реализации системы смазки двигателя заключается в том, чтобы не только обеспечить доставку смазочной жидкости в нужное место, хотя это тоже непростая инженерная задача, но и чтобы обеспечить циркуляцию машинного масла по замкнутому циклу с минимальными потерями.

Перечислим список задач, решаемых посредством использования СС:

  • снижение силы трения за счет образования на трущихся поверхностях тончайшей защитной плёнки;
  • охлаждение поверхностей деталей силового агрегата;
  • очистка технической жидкости о защищаемых поверхностей от металлической стружки и других твёрдых загрязнителей;
  • обеспечение бесперебойной циркуляции смазочной жидкости под требуемым давлением;
  • предотвращение преждевременного износа деталей СА.

Устройство системы смазки

Существует немалое количество разнообразных типов ДВС, отличающихся друг от друга на концептуальном уровне. Но и внутри каждой группы вы вряд ли найдёте абсолютно идентичные моторы. Неудивительно, что и система смазки может быть реализована по-разному, и потому описывать её устройство можно только на схематическом уровне, да и то, ссылаясь на некий гипотетический среднестатистический двигатель.

Впрочем, и этого вполне достаточно для понимания автомобильных азов.

Начнём с картера, который обычно упоминают вместе с поддоном. Так вот, поддон является частью картера, расположенной в самой нижней части мотора, и представляет собой открытую сверху ёмкость, в которую стекает масло, выполнившее свою основную задачу. Здесь оно охлаждается и отстаивается, чему способствуют специальные перегородки, гасящие любые колебательные процессы, возникающие в процессе движения автотранспортного средства. Ну, а дальше моторное масло направляется в масляный фильтр. Отметим, что объем (вместимость) системы смазки двигателя среднестатистического легкового авто лежит в пределах от 3 до 6 литров.

Это место, где техническая жидкость очищается от того мусора, который неизбежно появляется на трущихся поверхностях в результате интенсивной работы и попадания извне. О металлической стружке микроскопических размеров мы уже упоминали. Другими загрязнителями может быть нагар и копоть, образующиеся при сгорании топливно-воздушной смеси, пыль и даже частички грязи. Маслофильтр всё это задерживает, постепенно засоряясь, что приводит к ухудшению фильтрации. Регулярная замена моторного масла (согласно рекомендациям автопроизводителя) позволяет избежать таких негативных последствий засорения масляного фильтра, как ухудшение смазочных свойств жидкости, что приводит к накапливающейся потере мощности силового агрегата и более губительным для мотора явлениям.

Чтобы ММ циркулировало по системе, оно должно находиться под давлением. Это функция масляного насоса, который проталкивает жидкость по системе, подавая его к трущимся поверхностям, в направлении поддона, к маслофильтру и дальше по кругу. В современных ТС используются две разновидности маслонасосов – шестеренчатые и роторного действия. Для шестерёнчатых насосов характернее постоянный уровень создаваемого в системе давления, роторные агрегаты способны изменять этот показатель в зависимости от потребностей. Отметим, что в зависимости от конструктивных особенностей конкретного двигателя, создаваемое маслонасосом давление в масляной магистрали может находиться в диапазоне 2-16 атмосфер.

Маслорадиатор – следующий элемент системы смазки. Его основное предназначение – охлаждение рабочей жидкости, поскольку в поддоне картера оно снижает температуру недостаточно. Различают два типа радиаторов – воздушнопотоковые и с жидкостным охлаждением. Первые устанавливаются в таком месте, чтобы на радиатор набегал мощный поток встречного воздуха, вторые используют охлаждающую жидкость, циркулирующую по системе.

Обеспечение требуемого давления – задача непростая, поскольку двигатель, как правило, работает неравномерно, то с увеличением, то с резким падением оборотов. При ускорении автомобиля давление в системе смазки может нарастать выше критического уровня, что грозит необратимыми последствиями для силового агрегата. Перепускные и редукционные клапаны, устанавливаемые в районе маслофильтра или маслонасоса, ответственны за сброс давления в подобных случаях. А сигналом для их активации служат данные, непрерывно поступающие от датчика давления масла. Если, к примеру, маслофильтр безнадёжно засорился, перепускной клапан открывает дополнительный канал движения жидкости в обход фильтра, чтобы предотвратить остановку мотора.

Маслофильтр

Слежение за параметрами ММ в системе осуществляется датчиками, которые отслеживают и давление, и температуру технической жидкости. Контроллер датчиков отсылает измеряемые величины в бортовой компьютер, а ЭБУ принимает решения, реагируя на критические отклонения соответствующим образом. Если в результате нормализовать температуру или давление масла не удалось, на приборной панели активируется лампочка, предупреждающая водителя о возникновении опасных неполадок.

Каналы смазки обеспечивают бесперебойную доставку масла к трущимся механизмам под высоким давлением

Поступление ММ в систему из насоса осуществляется через главную магистраль, одна из функций которой – обеспечить смазку подшипников коленвала.

Отметим, что это простейшая схема системы смазки легкового автомобиля. Реальная СС может содержать немалое количество дополнительных компонентов, улучшающих её эксплуатационные характеристики.

Принцип функционирования СС

Большинство двигателей последних поколений снабжается комбинированной системой смазки, суть которой заключается в смазывании обильно трущихся деталей/узлов под определённым давлением, а нагруженных менее интенсивно – самотёком/разбрызгиванием.

Мы уже рассмотрели схему системы смазки двигателя, теперь перейдём к описанию, как всё это работает.

При включении зажигания запускается маслонасос, призванный создать давление и закачать жидкость в каналы, которые за время стоянки автомобиля оказались опустошенными. На э то уходит несколько секунд, и именно столько горит лампочка недостаточного давления в системе смазки.

Как только заработал насос, масло из поддона начинает подаваться на маслофильтр, затем – для смазки подшипников коленвала (шатунных/коренных шеек) и в распределительный вал, после чего наступает очередь верхних опор шатуна (к пальцам поршневой группы).

Следующий этап «большого шёлкового пути» – смазка цилиндров, куда жидкость попадает через форсунки или специальные отверстия, находящиеся в нижней опоре шатуна.

Все остальные узлы силового агрегата смазываются методом разбрызгивания. Работает это следующим образом: вытекая через зазоры в вышеописанных смазываемых поверхностях, масло разбрызгивается, попадая на движущиеся узлы ГРМ и кривошипно-шатунного механизма. Разбрызгивание из-за высокой скорости вращения деталей столь интенсивно, что формируется масляный туман, который обволакивает все остальные детали мотора. В дальнейшем под действием земного тяготения смазка конденсируется и стекает вниз, в поддон картера, замыкая таким образом цикл.

Вышеописанная схема является самой популярной и называется смазкой с мокрым картером. В то же время на мощных двигателях применяется система «сухой картер», в которой для промежуточного хранения ММ используется отдельный бак, а поддон картера остаётся сухим. Подобная схема позволяет избавиться от зависимости давления в системе от уровня жидкости в картере и пространственного положения маслозаборника, которая имеет место в обычных системах смазки.

Классификация систем смазки

Существует несколько критериев, согласно которым происходит подразделение ДВС на категории. В частности, по методу подачи смазывающей жидкости к деталям силового агрегата:

  • под давлением, обеспечиваемым работой маслонасоса;
  • методом разбрызгивания;
  • комбинированный способ.

Подача масла к трущимся деталям под давлением необходима, если никаким другим способом невозможно обеспечить точно дозированную доставку смазки к детали в единицу времени. В большинстве современных двигателей масляный насос присутствует.

Тратить мощность мотора на поддержку высокого давления, необходимого для смазки всех деталей мотора, нуждающихся в этом, не всегда рационально. Поэтому там, где это возможно, используют метод разбрызгивания, когда масло самотёком попадает на вращающиеся детали и разбрызгивается по всему объему полости, создавая плотный масляный туман, обволакивающий всё вокруг себя.

Отметим, что метод разбрызгивания имеет немалое число недостатков:

  • он не обеспечивает равномерную смазку, поскольку масло конденсируется на смазываемых поверхностях случайным образом;
  • при таком способе требуется намного большее количество смазывающей жидкости;
  • поскольку процесс смазки квантован, вероятность окисления металлических поверхностей возрастает.

В большинстве случаев на автомобилях применяется комбинированная схема циркуляции масла в системе, для которой характерны недостатки и преимущества обоих вышеперечисленных способов.

Вторым важным фактором для СС является своевременное охлаждение разогретого внутри силового агрегата масла – если этого не делать, смазывающие свойства будут уменьшаться с поднятием температуры, что грозит перегревом мотора. Существующие способы охлаждения смазки:

  • метод открытой вентиляции картера двигателя;
  • охлаждение картера методом закрытой вентиляции.

При первом способе формирующиеся в картере газы выводятся в атмосферу через специальное отверстие, во втором случае газ направляется назад в цилиндр, где благополучно сжигается.

Некоторые модели силовых агрегатов комплектуются масляными радиаторами, в которых охлаждение моторного масла происходит либо обдувом встречным потоком воздуха, либо охлаждающей жидкостью, циркулирующей по трубкам радиатора.

Масляный радиатор

Поскольку наибольшее распространение получил комбинированный метод подачи масла, имеет смысл более подробно рассказать о его разновидностях, уже упоминавшихся нами: мокром и сухом картере.

Мокрый картер

Этот способ считается общеупотребительным из-за простоты его реализации. Конструктивно системы смазки с мокрым картером состоит из следующих компонентов:

  • масляного поддона;
  • маслонасоса;
  • маслоприёмного устройства;
  • редукционного клапана;
  • маслопроводов;
  • фильтров тонкой/грубой очистки ММ;
  • радиатора;
  • датчиков уровня и давления смазочной жидкости;
  • маслозаливной горловины.

При работающем силовом агрегате маслонасос через сеточку маслоприёмного устройства нагнетает жидкость под давлением в ФГО, откуда она направляется в находящийся в блоке цилиндров центральный маслопровод. Отсюда под давлением через имеющиеся в перегородках БЦ каналы масло попадает в коленвал, смазывая сначала коренные подшипники, а затем и шатунные. Излишки смазки выдавливаются наружу через технологические зазоры и, попадая на вращающиеся детали коленвала, разбрызгиваются по всему объёму двигателя, смазывая самотёком поршневые пальцы, внутренние поверхности цилиндров, другие детали мотора. Параллельно ММ подаётся по маслопроводу в распредвал, смазывая его подшипники, шестерни и оси клапанных коромысел. Незначительная часть смазки (не более 20% от всего объема, циркулирующего в системе) попадает в фильтр тонкой очистки, откуда, очистившись, следует обратно в поддон

Параллельно деталям двигателя часть масла поступает в радиатор для принудительного охлаждения.

Связка из перепускного и редукционного клапанов обеспечивают нормальное функционирование системы при существенных колебаниях нагнетаемого маслонасосом давления.

Сухой картер

Этот тип СС считается более эффективным, однако техническая реализация метода сухого картера более сложна, а сам двигатель получается более дорогостоящим. В таких системах масло поступает не в поддон, а в специальный бак, расположенный автономно, и уже отсюда насос закачивает его в главную магистраль.

Главное преимущество такой системы – обеспечение стабильного снабжения маслом деталей силового агрегата на неровных участках дороги (спусках/подъёмах с большим градиентом, боковых кренах). В мокрых системах при таких условиях налицо кислородное голодание, особенно если неровный участок дороги – затяжной, при этом может наблюдаться утечка смазывающей жидкости через сальники коленвала. Системы с сухим картером таких недостатков лишены.

Ещё одно их преимущество – возможность уменьшить высоту двигателя и тем самым увеличить дорожный просвет или поднять выше центр масс. При такой компоновке системы смазки расход технической жидкости уменьшается, а изначальные эксплуатационные характеристики моторного масла менее подвержены изменениям, то есть ММ получает более продолжительный ресурс работы до регламентной замены.

Типовый состав СС с сухим картером:

  • масляная центрифуга;
  • радиатор охлаждения;
  • полнопоточный фильтр ГО;
  • перепускной клапан;
  • змеевик, используемый для подогрева ММ;
  • масляный бак;
  • предпусковой маслонасос;
  • сетчатый маслоприёмный фильтр;
  • основной маслонасос.
Замена масляного фильтра

При включении зажигания начинает работать предпусковой маслонасос, нагнетающий ММ из отдельно расположенного автономного бака в главную магистраль (минуя все маслофильтры). Это позволяет на этапе холодного пуска уменьшить трение, что существенно увеличивает общий ресурс мотора.

Зимой, в сильные морозы масло становится более густым, поэтому перед пуском двигателя жидкость, находящаяся в баке, основном маслонасосе и главной магистрали, разогревается специальным предпусковым подогревающим устройством жидкостного типа (через змеевик с предварительно нагретой охлаждающей жидкостью).

После того, как заработал основной нагнетающий маслонасос, ММ из бака подаётся через два фильтра (сетчатый маслоприёмный и полнопоточный ФГО) в главную магистраль. Дальше всё происходит так же, как и у системы смазки мокрого типа.

После завершения цикла смазки жидкость стекает в маслоприёмники силового агрегата, откуда 80-90% её направляется в автономный бак посредством откачивающего сегмента основного маслонасоса. На пути следования масла расположен радиатор, где оно охлаждается. В зимнее время года на первых минутах работы мотора масло ещё не успевает прогреться до рабочих величин, и чтобы не допустить разрушения радиатора, срабатывает перепускной клапан.

Оставшееся количество масла (10-20%) попадает в фильтр ТО, представляющий собой масляную центрифугу, где очищается и стекает самотёком в картер.

В некоторых модификациях центрифуга отсутствует, а тонкая очистка масла осуществляется дополнительным неполнопоточным фильтром, устанавливаемом в едином корпусе с фильтром ГО ленточно-щелевого типа.

Особенности эксплуатации и техобслуживания СС

Как и любой другой узел или агрегат автомобиля, система смазки нуждается в своевременном и качественном обслуживании, а также в соблюдении рекомендаций, касающихся её эксплуатации. И первое, что необходимо обязательно заполнить всем водителям – это правильный пуск холодного мотора, особенно зимой, при отрицательных температурах.

Во время продолжительной стоянки масло под действием силы тяжести стекает по магистрали в поддон картера, и большая часть деталей двигателя остаются без смазки или с минимальным её количеством. Осуществляя запуск двигателя, вы провоцируете масляное голодание, которое, хотя и кратковременное, но успевает нанести незначительный вред. Таким образом, несоблюдение режима пуска только усугубляет ситуацию – в этом случае аккумулирующий эффект проявляется намного сильнее, снижая общий ресурс силового агрегата.

Ещё хуже обстоят дела, когда пуск мотора осуществляется при температурах ниже 20 градусов мороза. Дефицит смазки будет ощущаться до тех пор, пока масло не прогреется до рабочих показателей (порядка 90 градусов). Так что зимой следует использовать специальные методики, позволяющие снизить нагрузку на мотор.

Не менее важным является тщательное соблюдение регламента технического обслуживания системы смазки двигателя. Сроки замены масла вместе с маслофильтром обычно указываются в руководстве пользователя, для большинства иномарок это от 10000 до 20000 километров пробега. На новом автомобиле первая замена техжидкостей производится после наезда 1000-2000 км.

Для полноты картины опишем основные неисправности СС. Их не так много, но что более важно – симптомов при любых проблемах всего два: увеличение расхода и снижения уровня давления в системе.

Каждый из этих признаков может свидетельствовать о целом ряде поломок, которые опытному автомобилисту не составит труда диагностировать более точно.

Если вы заметили, что масло уходит быстрее обычного, это может указывать на следующие проблемы:

  • маслофильтр установлен негерметично (в этом случае будут подтёки в месте его крепления);
  • в утечке виновна прохудившаяся прокладка картера мотора или маслонасоса;
  • имеются сквозные повреждения поддона;
  • вентканалы картера засорены;
  • есть проблемы с КШП и/или ГРМ.

Понижение давление ММ может свидетельствовать о таких неприятностях:

  • маслофильтр сильно засорён и требует немедленной замены;
  • сломан редукционный клапан;
  • маслонасос не функционирует как положено;
  • имеет место недостаточный уровень масла;
  • «врёт» датчик масляного давления.

Поскольку устранение большинства из этих неисправностей требует частичной разборки мотора, таким ремонтом лучше заниматься при наличии достаточного опыта и знаний.

drivertip.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости