Виды систем: смазки двигателя

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

Подача рабочей жидкости посредством разбрызгивания на поверхность

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

Подача рабочей жидкости под напором

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

Совмещенная подача рабочей жидкости

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

Мокрый картер

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

Сухой картер

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

Преимущество сухого метода:

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

Недостатки сухого метода:

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

Работа смазочной системы

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Принцип работы всех смазочных систем одинаков – масло из поддона («мокрый картер») или масляного бака («сухой картер») засасывается насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, и нагнетается в главную масляную магистраль. Роль главной магистрали могут выполнять трубопроводы и (или) специально предусмотренные продольные каналы в блок-картере, откуда масло по поперечным сверлениям и каналам подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, а также к другим точкам, нуждающимся в принудительной смазке.

Масло, вытекающее из коренных и шатунных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также снимаемое с зеркала цилиндров маслосъемными кольцами, подхватывается кривошипами и противовесами коленчатого вала и разбрызгивается в картере, создавая в его пространстве масляный туман. Масляный туман, оседая, смазывает зеркало цилиндров, кулачки, зубчатые колеса распределительного вала, поршневые пальцы и другие детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. В некоторых конструкциях капельки масла, оседая, самотеком поступают к толкателям. Масляный туман проникает также в зазор между стержнем клапана и его направляющей втулкой.

Некоторые детали двигателя (оси коромысел, узел осевой фиксации распределительного вала, распределительные зубчатые колеса) могут смазываться путем пульсирующей подачи масла. Прерывистость смазывания этих узлов осуществляется посредством золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала.

В сетке маслозаборника масло проходит первичную фильтрацию, а после насоса – вторичную.

Часть масла проходит в масляный радиатор для охлаждения, и, охлаждаясь, стекает в масляный картер двигателя по шлангу.

Так как давление в главной масляной магистрали должно поддерживаться в определенных значениях (оно не должно сильно изменяться в зависимости от температуры масла и частоты вращения коленчатого вала двигателя), то в системе устанавливают редукционный клапан, который при критическом давлении открывается и возвращает часть масла во впускную полость насоса.

Предохранительный клапан установлен последовательно в магистраль радиатора и отключает его, если при малой частоте вращения коленчатого вала давление в смазочной системе падает ниже допустимого; этим достигается увеличение поступления масла в магистраль к подшипникам коленчатого и распределительного валов. В смазочной системе, показанной на рис. 2, перепускной клапан 6 радиатора установлен параллельно. При засорении радиатора или пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика, клапан перепускает масло мимо радиатора, что ускоряет прогрев двигателя.

Давление масла в главной масляной магистрали контролируется манометром и (или) сигнальной лампочкой, которая загорается при недостаточном давлении масла в системе. Иногда для контроля температуры масла используют термометр. Контроль уровня масла в системе осуществляется посредством специального щупа, на котором нанесены риски максимального и минимального допустимого уровня масла в поддоне картера.

Кроме основного контура циркуляции масла, могут быть предусмотрены следующие параллельные контуры:

• неполнопроточного (параллельного) фильтра тонкой очистки масла;
• смазочной системы воздушного компрессора пневмосистемы автомобиля.

Основными элементами смазочных систем являются масляный насос, редукционные клапаны, масляные фильтры и масляный радиатор. К смазочной системе относится и устройство для вентиляции картерного пространства.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
• Общее устройство автомобиля
• Автомобильный двигатель
• Трансмиссия автомобиля
• Рулевое управление
• Тормозная система
• Подвеска
• Колеса
• Кузов
• Электрооборудование автомобиля
• Основы теории автомобиля
• Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Принцип работы системы смазки двигателя

Исходя из задач, работа системы сводится к следующему:

• доставка антифрикционной жидкости к точкам смазывания;
• поддержание необходимого давления (для циркуляции и работы гидравлических систем ГРМ);
• организация очистки загрязненного масла (фильтр);
• наличие систем контроля (температура, давление, уровень).

Чтобы понять принцип работы современной системы смазки двигателя, обратимся к истории развития (от простого к сложному).

1. Колесо телеги. Система смазки состоит из ведра с дегтем и паклевой кисточки. Доставка смазывающего вещества во втулку оси – ручная. Очистки нет, старый деготь просто выдавливается из колеса.
2. Колесные пары ж/д вагона. Имеется так называемая «букса», состоящая из картера и втулки трения. Картер заполняется маслом вручную, с определенной периодичностью. Помимо смазывания, происходит охлаждение узла. Вместо очистки – периодическая замена.
3. Двухтактные моторы. Масло добавляется прямо в топливо, и в процессе работы двигателя внутреннего сгорания оно попадает на трущиеся и вращающиеся детали. Эффективность низкая, не говоря уже про крайне низкую экологичность.
4. Подача смазки под действием силы тяжести. Так устроены некоторые стационарные, судовые и старые автомобильные двигатели. Сверху агрегата установлен бак для масла, по мере расходования, свежая порция стекает по маслопроводам внутрь.

А вот как выглядит современная схема системы смазки двигателя (стандартная)
Принцип работы системы смазки двигателя внутреннего сгорания — видео

Как видите, она состоит из множества узлов, для размещения которых требуется отдельное пространство внутри агрегата.

Способы смазывания подвижных деталей ДВС.

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 48Следующая ⇒

Система смазки.

Обеспечивает уменьшение трения и износа деталей (рис. 1.17; 2.25) двигателя путем создания прочной тонкой пленки на поверхности трущихся деталей. Осуществляет выполнение и других функций, не менее важных для работоспособности двигателей в течение заданного ресурса, а именно:

— предотвращение прорыва газов из надпоршневого пространства в картер путем уплотнения зазоров в цилиндропоршневой группе;

— охлаждение поршней, подшипников коленчатого вала и других деталей в результате их нагрева от сгорания топлива и трения;

— защиту двигателя от коррозии при работе и длительной стоянке;

-предотвращение образования нагара и лакообразных отложений, нарушающих теплоотвод от поршней и подвижность поршневых колец;

— нейтрализацию кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива;

— обеспечение быстрого увеличения давления в смазываемых узлах при холодном пуске двигателя.

В двигателях автомобилей применяется комбинированная смазочная система различных типов

Комбинированной называется смазочная система, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.

Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей: коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его цепного или шестеренного приводов и другие детали.

Рис. 2.25. Смазочная система двигателя ВАЗ: 1 — вал; 2, 4 — каналы; 3 — горловина; 5 — сигнализатор; 6 — датчик; 7 — магистраль; 8— стержень; 9 — фильтр;

10— насос; 11— маслоприемник; 12 —поддон

В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.

При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе. В зависимости от места размещения основного запаса моторного масла система смазки может быть с мокрым или сухим картером.

В системах с мокрым картером (рис. 1.8) основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям с помощью масляного насоса.

В системах с сухим картером основной запас масла содержится в автономном масляном баке, из которого масло подается к трущимся деталям, нагнетающим масляным насосом. Стекающее в поддон масло полностью удаляют откачивающим насосом в масляный бак.

Рис.1.7. Система смазки автомобильного двигателя «ЗМЗ»: 1-масляный радиатор; 2-кран радиатора; 3-предохранительный клапан; 4-центробежный фильтр; 5- главная масляная магистраль; 6-верхняя секция насоса; 7-масляный насос; 8-нижняя секция насоса; 9-редукционный клапан; 10-маслоприёмник;11-масляные

каналы к шатунным шейкам» 12-редукционный клапан.

Рис. 1.8. Схема системы смазки с мокрым картером: 1 – фильтр грубой очистки; 2 – главная масляная магистраль; 3 – коренные и шатунные подшипники скольжения; 4 – поршневое маслосъемное кольцо; 5 – поршневые компрессионные кольца; 6 – зеркало цилиндра; 7 – опорные подшипники распределительного вала; 8 – фильтр тонкой очистки; 9 – маслозаборник; 10 – масляный радиатор; 11 – поддон; 12 – редукторный клапан; 13 – маслозакачивающий насос; 14 – перепускной клапан; 15 – датчик давления масла в системе; 16 – отверстие во вкладыше и шатуне

для подачи масла на стенки гильзы цилиндра.

В основе различных масляных систем лежит одна и та же принципиальная схема смазки. Масло из поддона или автономного бака всасывается масляным насосом через маслозаборник и нагнетается через полнопоточный фильтр в главную масляную магистраль, которая просверлена в виде продольного канала в блоке цилиндров. Из главной масляной магистрали масло отводят по поперечным сверлениям к подшипникам скольжения коленчатого и распределительного валов и к другим точкам. Подача масла осуществляется под давлением разбрызгиванием и комбинированным способом.

Кроме основного круга циркуляции масла, системы смазки могут иметь параллельные контуры: неполнопоточного фильтра тонкой очистки; масляного радиатора; воздушного компрессора.

⇐ Предыдущая12Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Важные нюансы при выборе смазочных масел

Каждый вид смазочного масла имеет свои преимущества и недостатки (Рис.2). 

Поэтому при подборе смазки для конкретного механизма следует учитывать:

• условия его работы (температура, влажность, степень агрессивности окружающей среды);
• эксплуатационные нагрузки (скоростной и температурный режим, удельное давление в зоне контакта);
• материалы трущихся поверхностей;
• износ контактирующих деталей (с его увеличением необходимо применять масло с большей вязкостью и плотностью).

Кроме назначения, предусмотренного ГОСТом, необходимо учитывать и стоимость смазочного масла. Так, для смазки узлов трения, работающих в щадящих условиях (при невысоких температурах и давлениях, отсутствии агрессивных сред), отлично подходит самая дешевая бесприсадочная минералка. Для механизмов, условия эксплуатации которых предъявляют повышенные требования к противоизносным, антиокислительным, противозадирным, противоскачковым, адгезионным свойствам смазочных материалов применяются более дорогие минеральные, полусинтетические или синтетические масла с соответствующими присадками.

Важнейшее значение при выборе смазочного масла имеет индекс вязкости (ИВ) — зависимость вязкости (ν) от температуры. Его можно вычислить по формулам, приведенным в ГОСТ 25371-97, или воспользоваться номограммой Виноградова (Рис.3).

Чем выше ИВ, тем шире температурный диапазон эксплуатации машин и механизмов (обеспечивается легкий холодный пуск и надежная смазка узлов трения при максимальных рабочих температурах).

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

• Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
• Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
• Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

• В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
• Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
• На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
• Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
• Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
• Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
• После этого цикл повторяется.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

• Высокую моющую способность — дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
• Устойчивость к окислению — из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

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.

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

• Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
• Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
• Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

• В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
• Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
• На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
• Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
• Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
• Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
• После этого цикл повторяется.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

• Высокую моющую способность — дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
• Устойчивость к окислению — из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

Принцип работы и основные неисправности системы смазки

Перемещение автомобиля происходит за счет работы двух комплексных механизмов: ГРМ и КШМ. Первый — набор поршней и системы перераспределения газовых потоков, а второй — преобразует колебания поршней во вращательное движение, которое передается на колеса. Именно эти отделы мотора и нуждаются в постоянной смазке. Масляная пленка должна постоянно покрывать каждую деталь, чтобы двигатель работал стабильно и выдавал мощность, указанную в техническом паспорте транспортного средства.

Неисправности системы смазки — довольно распространенное явление, что объясняется постоянной нагрузкой в двигателе, а иногда плохим качеством смазывающего материала. К основным проблемам относят: нестабильное давление масла (пониженное или повышенное), подтекание из шлангов, маслопроводов и в местах соединения с измерительными приборами, смешивание охладителя и масла.