Система смазки двс – Система смазки — Википедия

Содержание

Система смазки двигателя — DRIVE2

Система смазки двигателя комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Маслом под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорные подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей. Остальные детали смазываются разбрызгиванием маслом.
В систему смазки входят маслоприемники, масляный насос (установлен внутри масляного картера) с редукционным клапаном, масляные каналы, фильтры очистки масла с перепускным клапаном, масляный картер, измеритель уровня масла, маслоналивной патрубок с крышкой-фильтром вентиляции картера и масляный радиатор (установлен перед радиатором охлаждающей жидкости) с ограничительным клапаном и запорным краном.
Масло, забираемое насосом из масляного картера, поступает через маслоприемник 19 по каналам в корпусе насоса и наружной трубке в корпус масляного фильтра. Далее, пройдя через фильтрующий элемент, масло направляется в полость второй перегородки блока цилиндров, откуда по сверленному каналу — в продольный масляный канал 12. Из продольного канала масло по наклонным каналам 27 и 26 и каналу 25 в перегородке блока подается на коренные подшипники коленчатого из пятой опоры распределительного вала и в полость блока между валом и заглушкой, отводится в картер через отверстие 15 в шейке вала. На шатунные шейки масло поступает по каналам 24 в шейках и каналу 29 в шейке коленчатого вала. В ось коромысел масло подводится от задней опоры распределительного вала, имеющего посередине кольцевую канавку 13, которая сообщается через каналы 6, 5 и 4 в блоке, головке цилиндров и в четвертой стойке оси коромысел с осью коромысел. Через отверстия 2 в оси коромысел масло поступает на втулки коромысел и далее по каналам 9, 8 и 10 в коромыслах и регулировочных винтах на верхние наконечники штанг толкателей. К шестерням привода распределительного вала масло подводится по трубке 23, периодически сообщающейся с масляным каналом в блоке через канавки 21 на шейке первого подшипника распределительного вала. Из выходного отверстия тpубки, имеющей малый диаметр, в момент, когда она сообщается с масляным каналом, выбрасывается струя масла, направленная на шестерни. Через канал в шейке первого подшипника распределительного вала масло из тех же канавок шейки поступает и на упорный фланец распределительного вала. Шест

www.drive2.ru

Смазочная система | Системы смазки двигателя автомобиля

По способу подвода масла к трущимся поверхностям деталей различают смазочные системы разбрызгиванием, под давлением и комбинирован­ные.

Смазывание разбрызгиванием и за счет добавления масла в бензин применяется в пусковых двигателях тракторов. В смазочной системе под давлением предусмотрен подвод масла ко всем трущимся деталям под давле­нием с помощью насоса, только такую систему в автотракторных двигателях не применяют. Комбинированную смазочную систему применяют во всех ав­тотракторных двигателях. Эта система обеспечивает подвод масла под дав­лением к наиболее нагруженным и ответственным деталям. Трущиеся по­верхности менее нагруженных деталей или деталей, к которым затруднен подвод масла под давлением (поршень, цилиндр, зубья распределительных шестерен и др.), смазываются разбрызгиванием.

Комбинированная смазочная система работает следующим образом. Из поддона картера 11 масло через сетку маслозаборника 10 заса­сывается масляным насосом 8 и направляется к фильтру 18. Очищенное мас­ло охлаждается в масляном радиаторе 16 поступает по трубке 17 в главную масляную магистраль. Из этой магистрали масло проходит по сверлениям в блоке к коренным и шатунным 5 подшипникам коленчатого вала 7 и в канал 24 к шейкам распределительного вала. Далее по сверлениям в распредели­тельном и коленчатом валах масло идет ко всем шейкам. Масло, попавшее в полости шатунных шеек, смазывает шатунные подшипники. От первого ко­ренного подшипника масло поступает к промежуточной шестерне и втулке шестерни топливного насоса.

От одной из опорных шеек распределительного вала масло пульси­рующим потоком через канал 25 попадает во внутреннюю полость коромы­сел 26 и через отверстия в них смазывает втулки коромысел. Вытекая из вту­лок и разбрызгиваясь, масло попадает на трущиеся поверхности остальных деталей механизма газораспределения (клапаны, регулировочные болты, штанги, толкатели, кулачки распределительного вала), смазывает их и стека­ет в поддон картера.

Давление масла контролируют с помощью манометра 19, уста­новленного на щитке приборов в кабине трактора.

Нормальный режим работы смазочной системы поддерживают три ав­томатически действующих клапана: предохранительный 12, клапан- термостат 14 и сливной 13.

В качестве фильтра можно применять масляную реактивную центри­фугу или сменный бумажный фильтрующий элемент. На некоторых двигате­лях применяют и тот и другой фильтр.

Рисунок. Общая схема смазочной системы: 1-заливная горловина; 2 — сетка горловины; 3 — полость в шатунной шейке для очистки масла; 4 — измеритель уровня масла; 5 — шатунный подшипник; 6 — канал от коренной шей­ки к шатунной; 7 — коленчатый вал; 8 — масляный насос; 9 — сливная пробка; 10 — маслоза- борник насоса; 11 — поддон картера; 12 — предохранительной клапан; 13 — сливной клапан; 14 — клапан-термостат; 15 — трубка, подводящая масло к радиатору; 16 — масляный радиа­тор; 17- трубка, отводящая масло к главной магистрали; 18 — масляная центрифуга; 19 — манометр; 20 — ротор центрифуги; 21 — трубка, отводящая масло из центрифуги; 22 — фор­сунка; 23 — трубка, подводящая масло к центрифуге; 24 — канал (канавка) для подачи масла к шейкам распределительного вала; 25- канал (трубка) подвода масла к клапанному меха­низму; 26 — коромысло клапана

Предохранительный клапан 12 обеспечивает частичный слив масла в поддон 11 при значительном увеличении давления масла, нагнетаемого масляным насосом 8 при впуске и в начале работы двигателя, когда оно еще не прогрелось и поэтому имеет повышенную вязкость. Клапан-термостат 14 отключает радиатор 16, когда масло холодное. Когда температура масла становится выше нормальной, клапан автоматически закрывается, направляя горячее масло в радиатор 16 для охлаждения. Сливной клапан 13 поддержи­вает в главной масляной магистрали определенное давление масла при его рабочей температуре 80…95 оС. В некоторых двигателях вместо редукцион­ного клапана установлен кран-переключатель, имеющий два положения: 3 (зима) и Л (лето).

ustroistvo-avtomobilya.ru

виды, устройство и принцип работы

В современных автомобилях смазка основных узлов двигателя осуществляется преимущественно под давлением. Для создания последнего на требуемом уровне в конструкции системы предусмотрен масляный насос. Он выполняет цикличную подачу масла, обеспечивая непрерывность процесса. От точности работы маслонасоса зависит долговечность деталей двигателя, расход топлива (механические потери энергии) и уровень вредных выбросов.

Виды и устройство насосов

Основной принцип работы всех масляных насосов двигателей схож: всасывание моторного масла из поддона картера (масляного бака) и нагнетание в магистрали системы смазки. Конструктивно это могут быть шестеренчатые, роторные и пластинчатые насосы с возможностью принудительной регулировки уровня давления или без таковой. Отличается и способ приведения их в действие.

Шестеренчатые насосы

Этот тип механизмов относится к нерегулируемым. Привод такого масляного насоса осуществляется от коленчатого вала двигателя. На практике это означает, что уровень давления напрямую зависит от оборотов мотора. Чтобы при этом давление масла в нагнетательной магистрали системы смазки было постоянным и не превышало критических значений, такие масляные насосы всегда дополняются редукционным клапаном.

Шестеренчатый масляный насос с внешним зацеплением

Конструктивно шестеренчатый насос состоит из следующих элементов:

  • Ведущая шестерня, соединенная с коленвалом.
  • Ведомая шестерня, приводимая в движение ведущей шестерней.
  • Герметичный корпус с нагнетательным и всасывающим каналами.
  • Редукционный клапан масляного насоса — он представляет собой плунжер с пружиной, который при повышении давления отжимается, открывая канал сброса масла.
  • Уплотнители (сальники).

Шестеренчатые насосы могут быть:

  • С внешним зацеплением — шестерни располагаются рядом и имеют внешние зубья. Недостатком данного типа является сложность достижения высокого уровня сжатия, поскольку это провоцирует рост удельных давлений в зоне зацепления зубьев. И хотя благодаря применению специального разгрузочного паза проблему можно решить, насосы с подобным пазом неэффективны для широкого спектра частот вращения и на малых оборотах производительность будет очень мала.
  • С внутренним зацеплением — ведущая шестерня имеет внешние зубья и расположена внутри ведомой, зубья которой направлены внутрь. Шестерни не имеют общей оси и образуют полукруглый зазор (полость). Такой маслонасос имеет более компактные размеры.
Шестеренчатый маслонасос с внутренним зацеплением

Принцип работы шестеренчатого насоса очень прост: смазка поступает внутрь через всасывающий канал, где сжимается шестернями и выталкивается под давлением в нагнетательный канал. Маслонасосы с внутренним зацеплением также могут оснащаться разделительным серпом (серповидной перегородкой). Он устанавливается между зубьями роторов в зоне из максимального удаления друг от друга. Благодаря этому происходит уплотнение полостей нагнетания и обеспечивается более высокое рабочее давление.

Масляные насосы автомобильных двигателей всегда приводятся в движение от мотора. Передача при этом может осуществляться посредством зубчатого зацепления, приводных цепей или ремней.

Роторные насосы для перекачки моторного масла

Маслонасосы роторного типа сходны с шестеренчатыми внутреннего зацепления. Однако вместо шестерней сжатие масла осуществляется при помощи неподвижного статора (большего диаметра) и подвижного ротора (расположенного внутри статора). Такие насосы могут быть нерегулируемыми (с редукционным клапаном) и регулируемые.

Роторный маслонасос ДВС

Нерегулируемые роторные масляные насосы имеют привод от коленвала и создают уровень давления пропорционально его вращению. Избыточное давление так же как и в шестеренчатых масляных насосах сбрасывается редукционным клапаном.

Отличием регулируемых роторных насосов является наличие подвижного статора и специальной регулировочной пружины. Сам процесс регулировки основан на принципе изменения объема рабочей полости (зазор между роторами), что осуществляется поворотом статора. Так, если частота вращения коленчатого вала повышается, двигатель потребляет больше масла, что приводит к снижению давления.

Пружина реагирует на это и перемещает статор, изменяя позицию ведомого ротора и изменяя рабочую полость насоса. Увеличивается производительность маслонасоса. Регулируемый маслонасос позволяет поддерживать стабильный уровень давления независимо от режима работы двигателя.

Пластинчатые или шиберные маслонасосы

Принцип работы пластинчатого насоса

Для некоторых типов двигателей может быть использован пластинчатый или шиберный масляный насос. Такая конструкция позволяет регулировать производительность исходя из оборотов двигателя.

Состоит шиберный насос из корпуса, внутри которого находятся ротор и статор. Их оси смещены, благодаря чему в нижней части образуется серповидный зазор. Ротор также оснащен подвижными пластинами, вставленными в специальные пазы. Под действием центробежной силы на участке зазора между ротором и статором они выдвигаются и образуют отдельные камеры сжатия масла. При вращении ротора объем камер постоянно изменяется. Когда объем увеличивается, создается разрежение и происходит всасывание масла. Когда камера уменьшается, давление возрастает и выполняется нагнетание.

Особенности эксплуатации и неисправности маслонасосов

В системах смазки с мокрым картером (масло находится в поддоне двигателя) маслонасос располагается между маслоприемником и фильтром в передней части двигателя. Для систем с сухим картером (резерв смазки находится в специальном баке) насос находится между масляным баком и очищающим фильтром. В некоторых моделях авто он также может находиться возле дополнительного масляного радиатора системы воздушного охлаждения. Его легко найти, ориентируясь на передачу привода масляного насоса, соединенную с коленвалом.

Ресурс насосов достаточно большой — несколько сотен тысяч километров пробега. Основными требованиями правильной эксплуатации этого узла является использование качественного масла, регулярная очистка фильтра, а также своевременная доливка и замена. Негативное влияние может оказать некорректный запуск двигателя, особенно в условиях пониженных температур, а также попадание в масло охлаждающей жидкости.

Наиболее распространенными проблемами являются:

  • Износ зубьев шестерен или поверхности роторов.
  • Увеличение зазоров между основными рабочими элементами и корпусом.
  • Коррозия поверхностей.
  • Поломка редукционного клапана (заклинивание, несвоевременное срабатывание).
  • Неисправности привода масляного насоса.

Поломки масляного насоса приводят к нарушению режимов подачи смазки к основным узлам двигателя. При этом негативными для мотора являются как слишком высокое, так и низкое давление. В случае обнаружения неисправностей в маслонасосе в большинстве случаев его полностью меняют на новый.

techautoport.ru

Устройство системы смазки двигателей ГАЗ, ЗИЛ, Урал и ЯАЗ

Система смазки двигателей ГАЗ-69, ГАЗ-69А, ГАЗ-63 и ГАЗ-51А

Двигатели автомобилей ГАЗ-69, ГАЗ-69А, ГАЗ-63 и ГАЗ-51А имеют комбинированную систему смазки, выполненную по одной и той же схеме.

Масло из поддона через маслоприемник 20 забирается насосом 2 и нагнетается через фильтр грубой очистки в главную магистраль, расположенную вдоль блока цилиндров. Из главной магистрали масло по поперечным каналам в блоке направляется к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, а также к подшипникам распределительного вала и толкателям клапанов. В отличие от двигателя автомобиля ГАЗ-69 толкатели двигателя автомобиля ГАЗ-63 смазываются маслом, собирающимся в специальных карманах.

Рис. Схема смазки двигателя автомобиля ГАЗ-69: а — схема системы смазки двигателя: б — схема смазки кулачков распределительного вала; 1 — трубка смазки шестерен привода распределительного вала; 2 — масляный насос; 3 — редукционный клапан; 4 — фильтр тонкой очистки; 5 — фильтрующий элемент; 6 — болт крышки фильтра; 7 — пробка сливного отверстия; 8 — распределительный вал; 9 — маслоналивная труба; 10 — масляный радиатор; 11 — перепускной клапан; 12 — рукоятка валика фильтра грубой очистки; 13 — гайка сальника; 14 — кран масляного радиатора; 15 — датчик указателя давления масла; 16 — фильтрующие пластины; 17 — корпус фильтра грубой очистки; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — очистительные пластины; 20 — плавающий маслоприемник; 21 — пробка сливного отверстия

Цилиндры двигателя и кулачки распределительного вала смазываются маслом, выбрасываемым из отверстий в нижних головках шатунов. Шестерни привода распределительного вала смазываются маслом, стекающим из подшипника распределительного вала по трубке 1. Остальные детали смазываются самотеком и разбрызгиванием.

На фильтре грубой очистки установлен датчик указателя давления масла 15. Свежее масло заливается через трубу 9.

В системе смазки двигателей этих автомобилей имеется масляный радиатор 10, который включается при помощи крана 14. В двигателе автомобиля ГАЗ-63 масло поступает в радиатор только тогда, когда давление в системе смазки выше 1 кг/см2. Если давление меньше, то предохранительный клапан прекращает циркуляцию масла через радиатор.

Давление в системе смазки двигателей этих автомобилей должно быть 2—4 кг/см2 при движении со скоростью 50 км/час. Падение давления ниже 1 кг/см2 на средних оборотах коленчатого вала свидетельствует о неисправности в системе смазки. Работа двигателя при таком давлении недопустима.

Система смазки двигателей ЗИЛ-157К, ЗИЛ-157 и ЗИЛ-151

Двигатель автомобилей ЗИЛ-157К, ЗИЛ-157 и ЗИЛ-151 имеет комбинированную систему смазки.

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы, подшипники распределительного вала. Остальные трущиеся детали двигателя смазываются самотеком и разбрызгиванием.

Масляный насос шестеренчатый, двухсекционный. Верхняя секция подает масло в главную магистраль, а нижняя — в масляный радиатор.

Масляный радиатор 9 включается в систему при помощи крана 10 в тех случаях, когда двигатель работает с большими нагрузками и при высокой (выше 20° С) температуре окружающего воздуха. Если масляный радиатор отключен (кран 10 закрыт), масло в нижней секции насоса циркулирует через перепускной клапан 11.

Редукционный клапан 4 предупреждает чрезмерное давление в магистрали, если она засорена или масло слишком густое. Масляные фильтры грубой 6 и тонкой 7 очистки размещены в одном корпусе.

Давление в системе смазки контролируется указателем давления масла и должно быть при 1200 об/мин и прогретом двигателе не менее 1,5 и не более 5 кг/см2.

Система смазки двигателей ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150

Система смазки двигателя автомобилей ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150 не имеет масляного радиатора; масляный насос выполнен поэтому односекционным, во всем остальном она устроена и работает так же, как и система смазки двигателя ЗИЛ-157К.

В системе смазки двигателя автомобиля Урал-375 под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, подшипник валика привода распределителя зажигания и масляного насоса, а также толкатели.

К втулкам коромысел привода клапанов предусмотрена пульсирующая подача масла, а к остальным трущимся деталям двигателя масло подается самотеком и разбрызгиванием.

 

Рис. Схема смазки двигателя автомобиля ЗИЛ-157К: 1 — плавающий маслоприемник; 2 — нижняя секция масляного насоса; 3 — верхняя секция масляного насоса; 4 — редукционный клапан; 5 —главная масляная магистраль; 6 — фильтр грубой очистки; 7 — фильтр тонкой очистки; 8 — перепускной клапан фильтра грубой очистки; 9 — масляный радиатор; 10 — кран включения радиатора; 11 — перепускной клапан

Из поддона 1 двигателя масло через неподвижный маслоприемник 2 засасывается в двухсекционный масляный шестеренчатый насос 4.

Нижняя секция насоса подает масло в радиатор, где оно охлаждается и стекает в картер.

Верхняя секция насоса нагнетает масло в фильтр 5 грубой очистки, откуда часть масла поступает в фильтр 6 центробежной очистки, а основной поток масла из фильтра грубой очистки непосредственно направляется в два продольных канала в блоке цилиндров.

По одному из каналов масло подается в систему смазки компрессора, по второму — к подшипникам коленчатого и распределительного валов.

Рис. Схема смазки двигателя автомобиля Урал-375: 1 — поддон картера; 2 — маслоприемник; 3 — грязеуловитель; 4 — масляный насос; 5 — фильтр грубой очистки масла; 6 — фильтр центробежной очистки масла; 7 — коромысло привода клапана; 8 — пробка сливного отверстия

Из среднего подшипника распределительного вала масло через отверстия в шейке один раз за оборот вала (при совпадении с отверстиями в блоке цилиндров) подается по каналам в головках блока цилиндров и стоиках коромысел в полость осей коромысел, откуда оно поступает через небольшие отверстия к втулкам коромысел.

Из втулок коромысел масло по каналам в коромыслах поступает к сферическим опорам штанг толкателей. Вытекающее из зазоров во втулках коромысел масло смазывает стержни клапанов и механизмы вращения клапанов.

Масло, поступающее к шатунным подшипникам, подвергается дополнительной центробежной очистке в грязеуловителях 3, выполненных в шатунных шейках коленчатого вала в виде каналов большого диаметра, закрытых резьбовыми пробками.

Пробка сливного отверстия поддона картера снабжена постоянным магнитом, который предназначен для улавливания находящихся в масле металлических частиц.

Система смазки двигателя ЯАЗ-М-206Б

В системе смазки двигателя ЯАЗ-М-206Б под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного и уравновешивающего валов, ось промежуточной шестерни, оси коромысел, вал привода нагнетателя и поршневые пальцы. Остальные детали двигателя смазываются разбрызгиванием и самотеком.

Масло из поддона через сетчатый фильтр 17 маслоприемника засасывается шестеренчатым масляным насосом 20 и нагнетается через фильтр грубой очистки 14, масляный радиатор 13 в главную масляную магистраль 12.

При засорении фильтра грубой очистки или масляного радиатора масло через перепускной клапан 15 может проходить из насоса в главную масляную магистраль, минуя фильтр и радиатор. Из главной масляной магистрали масло по каналам в блоке поступает ко всем коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала.

Из шатунных подшипников масло по вертикальным каналам в теле шатунов подается к -поршневым пальцам, а затем через форсунку 28 разбрызгивается на днище поршня и охлаждает поршень.

Из поперечных каналов масло по четырем вертикальным каналам 8 и 29 поступает к крайним подшипникам распределительного и уравновешивающего валов и затем по каналу 5 в распределительном валу к остальным его подшипникам. Из переднего подшипника распределительного вала масло по вертикальному каналу 4 проходит в горизонтальный канал 3 головки блока, откуда оно поступает к осям коромысел.

Излишнее масло, вытекающее из подшипников коромысел, смазывает детали распределительного механизма и стекает в полость 6, смазывая кулачки.

Из канала в блоке цилиндров масло направляется по трубке 10 к валу привода нагнетателя и к манометру, а с противоположной стороны блока — к фильтру 31 тонкой очистки. Очищенное масло сливается в поддон.

Из полости 6 через два отверстия в блоке цилиндров масло стекает в верхние масляные карманы картера нагнетателя. Отсюда оно стекает во внутренние полости крышек нагнетателя и смазывает подшипники и шестерни привода нагнетателя. Из нагнетателя масло стекает в поддон.

Подшипник оси промежуточной шестерни привода распределения смазывается маслом, поступающим из заднего левого вертикального канала. Распределительные шестерни смазываются маслом, стекающим из полостей 6, в которых расположены распределительный и уравновешивающий валы, через специальные отверстия в торцовых плитах блока цилиндров. Кроме того, шестерни смазываются маслом, вытекающим из концевых подшипников распределительного и уравновешивающего валов и из подшипника промежуточной шестерни.

Рис. Схема смазки двигателя автомобиля ЯАЗ-М-206Б: 1 — канал в оси коромысел; 2 — канал в коромысле для смазки пальца; 5 — канал в головке блока цилиндров двигателя; 4 — канал для подвода масла к головке блока цилиндров; 5 — канал в распределительном валу; в — полость для смазки кулачков распределительного вала; 7 — верхняя полость картера нагнетателя; 8 — вертикальный канал в блоке цилиндров для подвода масла к распределительному валу; 9 — масляный манометр; 10 — трубка для подвода масла к подшипнику вала привода нагнетателя; 11 — масляная ванна для смазки шестерен привода нагнетателя; 12 — главная масляная магистраль; 13 — масляный радиатор; 14 — фильтр грубой очистки масла; 15 — перепускной клапан; 16 — маслоизмерительный стержень; 17 — сетчатый фильтр маслоприемника; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — предохранительный клапан; 20 — масляный насос; 21 — штуцер маслосливной трубки компрессора; 22 — канал в шатунной шейке коленчатого вала; 23 — калиброванное отверстие в канале шатуна; 24 — датчик сигнальной лампочки; 25 — канал в шатуне; 26 — маслосъемное поршневое кольцо; 27 — поршень; 28 — форсунка; 29 — вертикальный канал для подвода масла к подшипникам уравновешивающего вала; 30 — центральная трубка с калиброванным отверстием масляного фильтра тонкой очистки; 31 — фильтр тонкой очистки масла; 32 — регулировочный клапан

Давление смазки контролируется манометром 9 и сигнальной лампочкой, датчик 24 которой соединен с поперечным каналом в блоке.

Давление масла должно быть: 2,5—5 кг/см2 при температуре воды в системе охлаждения 80—85° С и при 2000 об/мин; 0,3—0,4 кг/см2 при той же температуре воды и 500 об/мин коленчатого вала. Если давление масла при 2000 об/мин меньше 1,7 кг/см2, следует остановить двигатель и устранить неисправность.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Система смазки легкового автомобиля | Системы смазки двигателя автомобиля

Принцип работы

В типичной системе смазки легкового автомобиля при работе двигателя масло засасывается из поддона двигателя масляным насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, предотвращающим попадание в насос крупных частиц. Из насоса масло под давлением подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей и проходит в главную масляную магистраль. От нее масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала и другим деталям. К шатунным шейкам коленчатого вала масло поступает через отверстия, просверленные в нем. В некоторых двигателях в нижней головке шатуна имеется канал, по которому масло подается для смазки поршневого пальца. Для подачи масла на рабочую поверхность цилиндра иногда выполняют сверление в нижней головке шатуна, из которого, при совпадении отверстий, в шатунной шейке и головке шатуна, масло попадает на зеркало цилиндра. В отдельных случаях для этого используются специальные форсунки, которые могут устанавливаться для охлаждения поршней в двигателях с высокими температурными режимами работы. Для охлаждения нагретого масла применяются масляные радиаторы.

Вытекающее через зазоры в подшипниках масло разбрызгивается движущимися деталями КШМ и ГРМ и в виде капель и масляного тумана попадает на другие детали двигателя. Из полости головки блока цилиндров под действием силы тяжести масло стекам обратно в поддон, смазывая при этом детали привода ГРМ.

Рис. Система смазки двигателя легкового автомобиля:
1 – вакуумный насос; 2, 5, 7, 8 – перепускные клапана; 3 – масляный фильтр; 4 – датчик давления; 6 – масляный радиатор; 9 – масляный насос; 10 – балансирный вал; 11 – привод вспомогательных агрегатов; 12 – гидравлический натяжитель цепи; 13 – турбонагнетатель; 14 – форсунка охлаждения поршня

Масляный насос

Ведущая роль в работе современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания принадлежит масляному насосу. Сравнительно большие крутящие моменты при низких частотах вращения коленчатого вала, особенно у дизельных двигателей с наддувом, диктуют необходимость увеличения давления нагнетания и производительности масляных насосов. Это связано с тем, что при таких нагрузках происходит интенсивное нагревание конструктивных элементов двигателя, что, в свою очередь, приводит к перегрузке подшипников коленчатого вала. С другой стороны, повышение производительности масляных насосов ограничено необходимостью достижения низкого расхода топлива, так как мощность, расходуемая на привод насоса, может составлять до 8% мощности двигателя. Таким образом, на современном этапе автомобилестроения актуальным является вопрос регулирования производительности масляного насоса при различных режимах работы двигателя.

Существует большое количество разнообразных вариантов конструкций масляных насосов. Разумеется, что не все из этих конструкций подходят для применения в двигателях внутреннего сгорания. Основными критериями при выборе той или иной конструкции насоса являются:

  • габаритные размеры
  • стоимость
  • производительность

В настоящее время в системах смазки используются шестеренчатые масляные насосы с внешним и внутренним зацеплением шестерен, пластинчатые насосы и героторные насосы.

Видео: Система смазки двигателя

ustroistvo-avtomobilya.ru

Cистема смазки двигателя

Cистема смазки двигателя

Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов перемещаются относительно друг друга. Этому перемещению препятствует сила трения, величина которой зависит от относительной скорости перемещения, удельного давления деталей одной на другую и от точности обработки трущихся поверхностей. Для преодоления сил трения бесполезно затрачивается мощность двигателя. Помимо этого, трение деталей вызывает их нагрев. При чрезмерном нагреве зазоры между деталями уменьшатся настолько, что деталь перестанет перемещаться, т.е. заклинится.

Одним из наиболее эффективных способов уменьшения трения является ввод слоя смазки между трущимися поверхностями. Смазка, прилипая к поверхности, создает на ней прочную пленку, которая, разделяя детали, заменяет сухое трение между ними трением частиц смазки между собой. Так как в работающем двигателе масло беспрерывно циркулирует, оно одновременно охлаждает трущиеся детали и уносит твердые частицы, образовавшиеся в результате их износа. Помимо того, детали, смазываемые маслом, меньше подвержены действию коррозии, а зазоры между ними значительно уплотняются.

На современные системы смазки, кроме вышеперечисленных, возлагаются еще и управляющие функции. Моторное масло работает в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода ГРМ, системах регулирования фаз газораспределения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной подаче масла теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и в результате их нагрева возможно выплавление подшипников, заклинивание поршней и остановка двигателя. Избыточная подача масла приводит к проникновению его в камеру сгорания, что увеличивает отложение нагара и ухудшает условия работы свечей зажигания.

Принцип работы

Так как отдельные детали двигателя работают в неодинаковых условиях, то смазка их также должна быть неодинакова. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к менее нагруженным – самотеком или разбрызгиванием. Системы, в которых смазка деталей производится разными способами, называются комбинированными.

При работе двигателя масляный насос обеспечивает непрерывную циркуляцию

масла по системе. Под давлением оно поступает в масляный фильтр, а далее к коренным и шатунным подшипникам коленвала, поршневым пальцам, опорам и кулачкам распредвала, оси коромысел привода клапанов. В зависимости от конструкции мотора масло подается под давлением к валу турбокомпрессора, на внутреннюю поверхность поршней для их охлаждения, в гидротолкатели клапанов и исполнительные механизмы систем фазовращения.

На поверхности цилиндров масло попадает путем разбрызгивания через отверстия в нижней головке шатуна или форсунки в нижней части блока цилиндров. Попадая на стенки цилиндров, оно снижает трение при движении поршня и обеспечивает свободу перемещения компрессионных и маслосъемных колец.

Со смазанных под давлением деталей капли масла падают в поддон. Попадая на вращающиеся части кривошипно-шатунного механизма, они разбрызгиваются, создавая в картере так называемый масляный туман. Оседая на деталях двигателя, он обеспечивает их смазку. Осажденное масло затем стекает в поддон картера, и цикл повторяется вновь.

Устройство системы смазки

Система смазки двигателя включает в себя поддон картера с пробкой слива масла, масляный насос с редукционным клапаном, маслоприемник с сетчатым фильтром, масляный фильтр с предохранительным и перепускным клапанами, систему масляных каналов в блоке цилиндров, головке цилиндров, коленчатом и распределительном валах, датчик давления масла с контрольной лампой и маслозаливную горловину. В некоторых двигателях в систему смазки включен масляный радиатор.

Поддон картера представляет собой резервуар для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, на котором нанесены метки максимально и минимально возможного уровня. Из поддона масло поступает через маслоприемник с сетчатым фильтром к масляному насосу. Маслоприемник может быть неподвижным или плавающего типа. Емкость системы смазки легкового автомобиля, в зависимости от объема и типа двигателя, может составлять от 3,5 до 7,5 литров. Причем указываемая в инструкции емкость имеет два значения - одно относится непосредственно к системе смазки двигателя, а второе указывает на необходимое количество масла с учетом емкости масляного фильтра.

В зависимости от конструкции двигателя давление масла в нем должно составлять от 2 до 15 бар. Масляный насос служит для создания необходимого давления в системе смазки и подачи масла к трущимся поверхностям. Масляный насос может иметь привод от коленчатого вала, распределительного вала или дополнительного приводного вала.

Вавтомобильных двигателях в основном применяются шестеренные насосы в силу своей простоты и дешевизны. Они бывают двух типов: с наружным и внутренним зацеплением. В первом шестерни насоса расположены рядом, а во втором – одна шестерня внутри другой. Поэтому насос с внутренним зацеплением более компактен. Ведущая шестерня устанавливается на приводном валике, а ведомая свободно вращается. Шестерни устанавливают в корпусе насоса с небольшими зазорами. Во время работы вращающиеся в разные стороны шестерни захватывают масло из поддона и переносят его во впадинах между зубьями в масляную магистраль. При повышении частоты вращения коленвала производительность насоса пропорционально возрастает, в то время как потребление масла самим двигателем меняется незначительно. Кроме того, шестеренные насосы не создают высокого давления, отнимают до 8% мощности мотора и не всегда способны обеспечить работу систем современного автомобиля (например, систем изменения фаз газораспределения). Поэтому были разработаны масляные насосы регулируемой производительности, которые способны создавать более высокие значения давления масла, отнимают меньше мощности у двигателя и обеспечивают постоянство давления в системе, независимо от оборотов коленвала. К таким конструкциям относятся, например, пластинчатый (шиберный) насос, героторный насос и насос с маятниковыми золотниками.

Внекоторых двигателях устанавливают двухсекционные масляные насосы. Первая секция предназначена для подачи масла в систему смазки двигателя, вторая – для подачи масла в масляный радиатор.

Производительность масляного насоса рассчитывается с запасом так, чтобы даже при самых неблагоприятных условиях эксплуатации (высокие температуры, износ деталей и др.) давление в системе оставалось достаточным для подвода масла к трущимся поверхностям. Однако при этом в непрогретом двигателе давление масла может превысить допустимые значения. Для предотвращения разрушения масляных магистралей в системах смазки с нерегулируемым насосом служит редукционный клапан. Самая распространенная конструкция представляет собой плунжер и пружину установленные в корпусе с отверстиями. При избыточном давлении в системе плунжер, сжимая пружину, перемещается, и часть масла поступает обратно в поддон картера. Величина давления, при которой срабатывает клапан, зависит от жесткости пружины. Устанавливается редукционный клапан на выходе масляного насоса. В некоторых системах устанавливают редукционный клапан и в конце масляной магистрали – для предотвращения колебаний давления при изменении гидравлического сопротивления системы и расхода масла.

Качество масла в двигателе снижается с течением времени, так как оно засоряется мелкой металлической пылью, появляющейся в результате износа деталей, частицами нагара, образовывающегося в результате сгорания его на стенках цилиндров. При высокой температуре деталей масло коксуется, образуются смолы и лакообразные продукты. Все эти примеси являются вредными и оказывают существенное влияние на ускорение износа деталей автомобиля. Для очистки масла от вредных примесей в системе смазки устанавливается фильтр, который заменяется при каждой смене масла. Подробнее о фильтрах.

В жаркое время года и при эксплуатации автомобиля в тяжелых дорожных условиях температура масла настолько повышается, что оно становится очень жидким и давление в системе смазки падает. Для предотвращения разжижения масла в систему смазки могут включаться масляные радиаторы. Они бывают двух типов: с воздушным и с жидкостным охлаждением. Первые устанавливаются перед радиатором системы охлаждения и охлаждаются потоком воздуха. Вторые включаются в контур системы охлаждения, что обеспечивает постоянство температуры масла во время работы двигателя и быстрый подогрев его при пуске холодного двигателя. Масло проходит по трубкам радиатора, которые омываются охлаждающей жидкостью. В таких системах смазки устанавливается термостат. Термостат не допускает подачу масла в радиатор, пока оно не прогреется до рабочей температуры. Затем он открывается, и масло начинает поступать в радиатор, где происходит его охлаждение. В более простых конструкциях радиатор подключается вручную водителем с помощью краника.

Для контроля давления масла в системе смазки устанавливается датчик с контрольной лампой красного света на панели приборов. Ее мигание или свечение при работе двигателя сигнализирует о недопустимом снижении давления. В этом случае двигатель необходимо немедленно заглушить. В некоторых автомобилях датчик давления масла может быть связан с блоком управления, который при опасном снижении давления сам останавливает двигатель. Кроме контрольной лампы, в комбинацию приборов могут включаться указатель давления масла и указатель температуры масла. На некоторых современных автомобилях, кроме датчика давления, ставят и датчик контроля уровня масла вместе с контрольной лампой уровня.

В картере работающего двигателя через зазоры, имеющиеся между зеркалом цилиндра и кольцами, проникают пары топлива и отработавшие газы. Пары топлива конденсируются и разжижают смазку, а отработавшие газы, содержащие в себе пары воды и сернистые соединения, также отрицательно влияют на качество масла и уменьшают срок его службы. Помимо этого, отработавшие газы создают в картере избыточное давление, которое «выдавливает» масло из двигателя через уплотнения. Особенно характерна такая ситуация для изношенных моторов. Поэтому газы

необходимо выводить. Но так как они токсичны, то их не просто выбрасывают в атмосферу, а смешав с воздухом, дожигают в цилиндрах.

Для этого служит система принудительной вентиляции картера. Основными ее частями являются клапан, маслоотделитель и воздушные шланги. Воздух из впускного тракта через шланг системы вентиляции поступает в картер, где смешивается с картерными газами, а затем через клапан снова направляется во впускной коллектор. Производительность системы зависит от нагрузки двигателя. При малых оборотах разряжение на впуске высокое, плунжер клапана системы вентиляции открыт немного, поэтому и количество пропускаемых картерных газов невелико. С ростом оборотов разряжение падает, и клапан открывается на большую величину – соответственно и увеличивается объем пропускаемых картерных газов. Маслоотделитель предотвращает попадание масляного тумана во впускной тракт и, соответственно, в цилиндры двигателя. В маслоотделителе скорость истечения картерных газов вначале замедляется, а затем они приводятся во вращательное движение. В результате капли масла осаждаются на стенках и стекают в поддон.

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 возможно в результате недостаточного уровня масла, разжижения его, подтекания через неплотности в соединениях, загрязнения сетчатого фильтра маслоприемника, износа деталей масляного насоса, заедания редукционного клапана в открытом положении и вследствие износа подшипников коленчатого и распределительного валов.

Проверять уровень масла следует на прогретом двигателе, но не сразу после его остановки, а через 3-5 минут с тем, чтобы масло успело стечь. Если уровень ниже нормы, необходимо долить масло в поддон картера, предварительно выявив и устранив причину. Внешним осмотром выявляются течи масла из-под крышки привода распределительного вала, крышки клапанного механизма, блока цилиндров, масляного фильтра, а также из пробки заливной горловины, через штуцер датчика давления масла, из-под крышки маслоотделителя системы вентиляции картера и через уплотнитель маслоизмерительного щупа. Уровень масла может падать вследствие износа сальников стержней клапанов, износа и закоксовывания поршневых колец или их поломки, износа поршней и их канавок, износа цилиндров двигателя, износа стержней клапанов и их направляющих втулок, а также закоксовывания прорезей маслосъемных колец или заполнение их масляными отложениями. Эти неисправности приводят к повышенному расходу масла и, соответственно, падению давления в системе.

Повышение давления в системе смазки возможно вследствие применения масла с повышенной вязкостью, заедания редукционного клапана в закрытом положении и засорения маслопроводов.

Так как коленвал совершает вращательное движение, то под действием центробежных сил на стенках его масляных каналов откладываются продукты износа двигателя. Со временем проходное сечение этих каналов уменьшается настолько, что шатунный подшипник начинает испытывать масляное голодание. Усиленному загрязнению каналов способствует применение некачественного или не соответствующего двигателю масла, регулярная эксплуатации мотора в интенсивных режимах и несвоевременная замена масла.

Каналы подвода масла к гидрокомпенсаторам со временем также могут закоксовываться, и тогда гидрокомпенсатор перестает работать. Если его заклинит при открытом клапане, это приведет к выбиванию клапана поршнем. При этом разрушается сам гидрокомпенсатор и возможны повреждения распредвала, поршней, шатунов и появление трещин в головке блока цилиндров. Вероятны масляные проблемы и с гидронатяжителями, обеспечивающими натяжку ремней и цепей привода распредвалов. Их каналы также забиваются, что может стать причиной поломки ГРМ и разрушения

головки блока цилиндров. При наличии в ГРМ механизма изменения фаз газораспределения грязь может спровоцировать отказ или нарушение его работы.

При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда может быть неисправен указатель давления масла. Для проверки правильности действия указателя давления вместо датчика ввертывают штуцер контрольного манометра и, сравнивая показания с проверяемым прибором, судят о его работе.

studfile.net

Система смазки двигателя

В двигателе находится большое количество трущихся друг о друга деталей, все они металлические, и всем им требуется смазка, ибо они нагреваются и, как следствие, могут заклинить. Поэтому в двигателе есть система смазки: с каналами (магистралями), с поддоном и с масляным насосом. Упрощенная схема системы смазки приведена на рисунке 4.38.

Помимо смазывания, масло еще выполняет роль охладителя раскаленных трущихся деталей двигателя. Именно поэтому часто в дизельных, а иногда и в бензиновых двигателях устанавливают специальные распылители, направленные на нижние части поршней, но об этом позже.


Рисунок 4.38 Упрощенная схема системы смазки.

Основные элементы системы смазки

 Масляный насос

О назначении сего устройства говорит его название. Масляный насос необходим для перекачки моторного масла из масляного поддона, который находится в самой нижней части двигателя, ко всем трущимся деталям через специальные масляные каналы.

Для этой цели применяют насосы шестеренного типа с внешним и внутренним зацеплением. Насосы первого типа — сейчас большая редкость из-за своих габаритов, потому рассмотрим тип насоса, являющийся наиболее актуальным на сегодняшний день – шестеренный с внутренним зацеплением, пример которого можно увидеть на рисунке 4.39.


Рисунок 4.39 Масляный насос шестеренного типа с внутренним зацеплением.

Приводится масляный насос обычно от коленчатого вала цепью, ремнем или шестерней, в зависимости от типа привода газораспределительного механизма или непосредственно установлен на коленчатом вале. Работа насоса заключается в том, что при вращении малая шестерня перекатывается по большой, увлекая за собой моторное масло, и по каналам под давлением подводит его к трущимся деталям.

 Редукционный клапан

Редукционный клапан служит для ограничения давления масла в маслопроводах системы смазки. Давление масла может повыситься при очень больших количествах оборотов коленчатого вала двигателя или при чрезмерно густом масле, например, в холодном двигателе. Редукционный клапан обычно ставят в корпусе насоса. Он представляет собой шарик, поджатый пружиной. Пока давление масла нормальное, шарик плотно прижат к пружине, когда давление начинает чрезмерно повышаться, шарик перемещается, сжимая пружину, при этом открывается перепускной канал, по которому масло из поддона через насос снова стекает в поддон.

 Масляные фильтры

Двигатель работает, масло смазывает, однако, так или иначе, появляются продукты износа трущихся деталей. Продукты износа – это довольно мелкие частички металлической стружки, образующиеся при трении и, как следствие, износе деталей. Также масло загрязняется частицами нагара и пыли, проникающей в картер. Эти механические примеси, попадая вместе с маслом к трущимся деталям, увеличивают их износ и поэтому должны быть удалены из масла.

Примечание
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей, в результате чего увеличивается продолжительность его работы.


Рисунок 4.40 Масляный фильтр.

Зачастую в двигателе имеются два масляных фильтра: один – сетчатый – устанавливается на маслоприемнике (который показан на рисунке 4.38), а второй — в собственном корпусе в наиболее доступном месте на блоке цилиндров двигателя.

Состоит такой фильтр из корпуса и фильтрующего элемента вставленного в корпус.

 Масляный радиатор

Узнав о том, что в процессе работы все детали двигателя очень сильно нагреваются, вы могли предположить, что и масло, смазывающее эти самые детали, также нагревается, достигая приличных температур. А при сильном перегреве моторное масло начинает очень стремительно терять свои свойства — все это может вылиться в довольно плачевные последствия для двигателя.

Примечание
При работе двигателя температура моторного масла не должна сильно повышаться во избежание падения его вязкости.

Чтобы поддерживать температуру моторного масла в наиболее эффективном диапазоне, устанавливают масляный радиатор, который иногда схож с радиатором системы охлаждения (см. рисунок 4.33). При воздушном охлаждении масляный радиатор трубчатого типа, включенный в масляную магистраль, ставят перед радиатором водяной системы охлаждения двигателя.

Примечание
Если конструкция предполагает жидкостное охлаждение масла, то она называется охладителем, а не радиатором (схематически такой охладитель можно увидеть на рисунке 4.32).

Примечание
Радиатор с водяным охлаждением обеспечивает не только охлаждение масла при работе в тяжелых условиях, но и быстрый прогрев масла при пуске двигателя.

 Масляный поддон, картер

Масляный поддон — чаще всего штампованная деталь, имеющая вид чаши или кухонного противня. Это емкость, в которой находится моторное масло, оттуда оно через маслоприемник (рисунок 4.38) подается ко всем трущимся деталям и туда же стекает после смазки данных деталей. В главе «Техническое обслуживание» описан щуп, с помощью которого измеряется уровень моторного масла. Так вот, данный щуп, а точнее его тонкая пластина с нанесенными метками, вставляется именно в поддон.

Внимание
Масло необходимо наливать в поддон до определенного уровня, который должен поддерживаться в процессе работы двигателя. При переполнении картера масло чрезмерно разбрызгивается на стенки цилиндров и может попасть в камеры сгорания, при этом нагарообразование в камерах сгорания усилится. Также возможно вспенивание масла, что приводит к значительному падению давления в системе и, если вовремя не остановиться, — к выходу двигателя из строя.
Также очевидно, что недостаток масла в системе может привести к так называемому масляному голоданию, из-за чего нередки случаи проворачивания вкладышей в коренных опорах коленчатого вала.

Картер – это самая большая корпусная деталь двигателя. Может быть отлита вместе с блоком цилиндров, а может быть отдельной деталью, крепящейся к блоку цилиндров болтами.

 Вентиляция картера

В большинстве современных автомобилей установлены системы принудительной вентиляции картерных газов. В такую систему входят обычно клапаны и патрубки, соединяющие полость картера двигателя со впускным коллектором.

Сама вентиляция картера крайне важна для нормальной работы двигателя. Дело в том что, так или иначе отработавшие газы через зазоры поршневой группы попадают в картер двигателя. Так же газы образуются при контакте моторного масла с раскаленным деталями двигателя. Прорвавшиеся отработанные газы воздействуя на моторное масло, разжижают его, что приводит к уменьшению срока службы и потере эффективности. Также, в зависимости от режима работы двигателя, попавшие в картер газы могут резко повысить избыточное давление, что приведет к выдавливанию уплотнительных манжет (сальников) и прокладок. Именно для этого устанавливают клапаны, контролируемые электроникой, которые отвечают за вентиляцию картера.

Применяемые для смазки масла

Для смазки двигателей применяют масла минерального (сейчас редко), полусинтетического и синтетического происхождения.

Для повышения качества масла к нему добавляют специальные присадки (специальные химические соединения), которые повышают смазывающую способность масла, делают более стабильной его вязкость, понижают температуру застывания, уменьшают окисляющее действие масла. Присадки в масле также способствуют вымыванию смолистых отложений из зазоров трущихся деталей и т. д.

В зависимости от времени года и климатических условий для смазки двигателя следует применять масла различной вязкости. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с большой вязкостью при низкой температуре загустеет и будет в холодном двигателе плохо проникать в зазоры трущихся деталей, а также будут затруднены заливка масла и пуск холодного двигателя.

Летом вязкость масла должна быть большей, так как масло с малой вязкостью при повышенной температуре становится еще более жидким и не обеспечивает нормальной смазки двигателя. Однако, на данный момент распространены всесезонные моторные масла.

Ниже рассмотрим обозначение вязкости масел по классификации SAE (Society of Automotive Engineers – Сообщество автомобильных инженеров).

В данном обозначении имеется две цифры, разделенные буквой W – это говорит о том, что масло всесезонное. При этом первая цифра говорит о минимальной отрицательной температуре, при которой коленвал двигателя можно будет провернуть. Так, масло 0W40 должно прокачиваться от -35°С, 15W40 – от -20°С. Вторая цифра определяет вязкость масла при температуре 100°С, а если точнее, то не саму вязкость, а допустимый диапазон ее изменения. Так, для «30» вязкость при 100°С может меняться в диапазоне от 9.3 до 12.5 сСт (сантистоксов – единиц измерения вязкости), для «40» – от 12.5 до 16.5 сСт, а для «50» – от 16.3 до 21.9 сСт. То есть кинематическая вязкость в пределах допустимого диапазона может меняться на 10…15%.

Параллельно с классификацией по SAE, характеризующей вязкость моторного масла, существует классификация по API (American Petroleum Institute – Американский институт топлива), которая определяет его применимость к конкретному мотору.

В марку масла входит индекс, состоящий из двух букв, первая из которых определяет тип двигателя: S (Service Station) – бензиновые двигатели и C (Commercial) – дизельные двигатели; вторая (A, B, C, D, E, F, G, H, J, L, M) определяет уровень эксплуатационных свойств. Марка масла может быть дробной, тогда масло с точки зрения применения универсально – для бензиновых и дизельных двигателей.

monolith.in.ua

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о