Система змащення двигуна

Система смазки двигателя
Система змащення двигуна
Деталі кривошипно-шатунного і газорозподільного механізмів переміщаються щодо один одного. Цьому переміщенню перешкоджає сила тертя, величина якої залежить від відносної швидкості переміщення, питомого тиску деталей однієї на іншу і від точності обробки поверхонь, що труться.
Для подолання сил тертя марно витрачається потужність двигуна. Крім цього, тертя деталей викликає їх нагрівання. При надмірному нагріванні зазори між деталями зменшаться настільки, що деталь перестане переміщатися, тобто заклиниться.
Одним з найбільш ефективних способів зменшення тертя є введення шару мастила між тертьовими поверхнями. Мастило, прилипаючи до поверхні, створює на ній міцну плівку, яка, поділяючи деталі, замінює сухе тертя між ними тертям частинок мастила між собою. Так як в працюючому двигуні масло безперервно циркулює, воно одночасно охолоджує деталі, що труться і забирає тверді частинки, що утворилися в результаті їх зносу. Крім того, деталі, змащуємо маслом, менше схильні до дії корозії, а зазори між ними значно ущільнюються.
На сучасні системи змащення, крім перерахованих вище,
покладаються ще й керуючі функції. Моторне масло працює в гидрокомпенсаторах теплових зазорів клапанів, гидронатяжителях приводу ГРМ, системах регулювання фаз газорозподілу.
Подача масла до частин, що труться поверхонь повинна бути безперебійною. При недостатній подачі масла втрачається потужність двигуна, підвищується знос деталей і в результаті їх нагріву можливо виплавлення підшипників, заклинювання поршнів і зупинка двигуна. Надмірна подача масла призводить до проникнення його в камеру згорання, що збільшує відкладення нагару і погіршує умови роботи свічок запалювання.
Принцип роботи
Так як окремі деталі двигуна працюють в неоднакових умовах, то мастило їх також має бути неоднакова. До найбільш навантаженим деталей масло подається під тиском, а до менш навантаженим – самопливом або розбризкуванням. Системи, в яких змащування деталей проводиться різними способами, називаються комбінованими.
При роботі двигуна масляний насос забезпечує безперервну циркуляцію масла по системі. Під тиском воно надходить в масляний фільтр, а далі до корінних і шатунним підшипників коленвала, поршневих пальців, опор і кулачкам розподільного вала, осі коромисел привода клапанів. Залежно від конструкції двигуна масло подається під тиском до валу турбокомпресора, на внутрішню поверхню поршнів для їх охолодження, гидротолкатели клапанів і виконавчі механізми систем фазовращения.
На поверхні циліндрів масло потрапляє шляхом розбризкування через отвори в нижній головці шатуна або форсунки в нижній частині блоку циліндрів. Потрапляючи на стінки циліндрів, воно знижує тертя при русі поршня і забезпечує свободу переміщення компресійних і маслозйомних кілець.
З змащених під тиском деталей краплі олії падають в піддон. Потрапляючи на обертові частини кривошипно-шатунного механізму, вони розприскуються, створюючи в картері так званий масляний туман. Осідаючи на деталях двигуна, він забезпечує їх змащування. Обложену масло потім стікає в піддон картера, і цикл повторюється знову.
Пристрій системи змащення
Система мастила двигуна включає в себе піддон картера з пробкою зливу масла, масляний насос з редукційним клапаном, маслоприемник з сітчастим фільтром, масляний фільтр з запобіжним і перепускним клапанами, систему масляних каналів у блоці циліндрів, головки циліндрів, колінчастому й розподільному валах, датчик тиску масла з контрольною лампою і маслозаливную горловину. В деяких двигунах в систему змащення включений масляний радіатор.
Піддон картера являє собою резервуар для зберігання масла. Рівень масла в піддоні контролюється за допомогою щупа, на якому нанесені мітки максимально та мінімально можливого рівня. З піддону масло надходить через маслоприемник з сітчастим фільтром до масляного насосу. Маслоприемник може бути нерухомим або плаваючого типу. Ємність системи змащування легкового автомобіля, в залежності від обсягу і типу двигуна, може складати від 3,5 до 7,5 літрів. Причому вказується в інструкції ємність має два значення - одне відноситься безпосередньо до системи змащення двигуна, а друге вказує на необхідну кількість масла з урахуванням ємності масляного фільтра.
Залежно від конструкції двигуна тиск масла в ньому має становити від 2 до 15 бар. Масляний насос служить для створення необхідного тиску в системі змащення і подачі масла до частин, що труться поверхонь. Масляний насос може мати привід від колінчастого валу розподільного вала або додаткового приводного валу.
В автомобільних двигунах в основному застосовуються шестеренні насоси в силу своєї простоти і дешевизни. Вони бувають двох типів: із зовнішнім і внутрішнім зачепленням. У першому шестерні насоса розташовані поруч, а в другому – одна шестерня всередині іншого. Тому насос з внутрішнім зачепленням більш компактний. Ведуча шестерня встановлюється на приводному валу, а ведена вільно обертається. Шестерні встановлюють у корпусі насоса з невеликими проміжками. Під час роботи обертаються в різні сторони шестерні захоплюють масло з піддона і переносять його в западинах між зубами в масляну магістраль. При підвищенні частоти обертання коленвала продуктивність насоса пропорційно зростає, в той час як споживання масла самим двигуном змінюється незначно. Крім того, шестеренні насоси не створюють високого тиску, забирають до 8% потужності мотора і не завжди здатні забезпечити роботу систем сучасного автомобіля (наприклад, системи зміни фаз газорозподілу). Тому були розроблені масляні насоси регульованою продуктивності, які здатні створювати більш високі значення тиску масла, віднімають менше потужності у двигуна та забезпечують сталість тиску в системі, незалежно від оборотів коленвала. До таких конструкцій відносяться, наприклад, пластинчастий (шиберний) насос, героторный насос та насос з маятниковими золотниками.
В деяких двигунах встановлюють двосекційні масляні насоси. Перша секція призначена для подачі масла в систему змащення двигуна, друга – для подачі масла в масляний радіатор.
Продуктивність масляного насоса розраховується з запасом так, щоб навіть при самих несприятливих умовах експлуатації (високі температури, зношування деталей та ін) тиск у системі залишалося достатнім для підведення масла до частин, що труться поверхонь. Однак при цьому в непрогрітому двигуні тиск масла може перевищити допустимі значення. Для запобігання руйнування масляних магістралей в системах змащення з нерегульованим насосом служить редукційний клапан. Найпоширеніша конструкція являє собою плунжер і пружину встановлені в корпусі з отворами. При надлишковому тиску в системі плунжер, стискаючи пружину, переміщується, і частина олії надходить назад в піддон картера. Величина тиску, при якому спрацьовує клапан, залежить від жорсткості пружини. Встановлюється редукційний клапан на виході масляного насоса. В деяких системах встановлюють редукційний клапан і наприкінці масляної магістралі – для запобігання коливань тиску при зміні гідравлічного опору системи і витрати масла.
Якість масла в двигуні знижується з плином часу, так як воно засмічується дрібної металевої пилом, що з'являється в результаті зносу деталей, частками нагару, дефіцит, що утворюється в результаті його згоряння на стінках циліндрів. При високій температурі деталей масло коксуется, утворюються смоли і лакообразные продукти. Всі ці домішки є шкідливими і справляють істотний вплив на прискорення зносу деталей автомобіля. Для очищення масла від шкідливих домішок в системі змащення встановлюється фільтр, який замінюється при кожній зміні масла.
03:43
19
RSS