Смазочная система дизельного мотора

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.

Рис. Схема системы смазки: 1 — масляный поддон; 2 — датчик уровня и температуры масла; 3 — масляный насос; 4 — редукционный клапан; 5 — масляный радиатор; 6 — масляный фильтр; 7 — перепускной клапан; 8 — обратный клапан; 9 — датчик давления масла; 10 — коленчатый вал; 11 — форсунки; 12 — распределительный вал выпускных клапанов; 13 — распределительный вал впускных клапанов; 14 — вакуумный насос; 15 — турбонагнетатель; 16 — стекание масла; 17 — сетчатый фильтр; 18 — дроссель.

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.

В качестве смазки можно применять продукцию , которую можно приобрести на сайте https://mskz.kz/visokotemperaturnaya-smazka-ot-msk

Принцип действия системы смазки

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

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

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

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

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

На некоторых спортивных автомобилях применяется система смазки с сухим картером. В данной конструкции масло храниться в специальном масляном баке, куда закачивается из картера двигателя насосом. Картер двигателя всегда остается без масла – «сухой картер». Применение данной конструкции обеспечивает стабильную работу системы смазки во всех режимах, независимо от положения маслозаборника и уровня масла в картере.

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.

Рекомендуем: Почему горит в машине восклицательный знак и как это исправить?

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.

Система смазки автомобилей: виды

Систему смазки двигателя условно можно классифицировать по способу подачи масла к смазываемым деталям:

• Под давлением;
• Самотёком (разбрызгиванием);
• Комбинированная.

Подача смазки под давлением, осуществляется при помощи масляного насоса. Масло забирается из картера двигателя и по специальным каналам подводится к трущимся поверхностям. После выполнения своей функции, стекает в картер двс. Преимущество такого способа в том, что к определенным поверхностям можно подать ровно столько смазки, сколько им необходимо и четко в промежутке времени, который требуется для нормальной работы детали.

Подача смазки самотеком (разбрызгиванием) происходит под воздействием сил, создаваемых вращающимися деталями мотора. Масло разбивается на мелкие капли, образуя масляный туман. Мельчайшие частички заполняют все свободное внутреннее пространство силовой установки и таким образом, происходит процесс смазывания всех поверхностей.

Эффективность такого метода крайне низкая, основные недостатки: попадание мала на смазываемую поверхность случайным образом, большой перерасход, быстрое окисление.

Комбинированная смазочная система сочетает в себе характеристики обоих предыдущих методов.

Немаловажно в процессе циркуляции масла по двигателю, обеспечить его регулярное охлаждение, которое происходит в картере двс. Это препятствует окислению рабочего продукта и преждевременному старению. По способу охлаждения масла можно выделить:

1. Открытая вентиляция картера;
2. Закрытая вентиляция картера.

При использовании открытой системы газы, образованные в картере, через отверстие выходят в атмосферу. Закрытая система направляет газ обратно в цилиндр двигателя для сжигания.

В некоторых конструкциях используется охлаждение масла с помощью радиатора. Сам процесс охлаждения происходит посредством обтекания радиатора воздухом, либо жидкостью.

Применение мокрого и сухого картера в комбинированной системе смазки

Комбинированная система наиболее популярна при создании автомобилей в современных условиях. Она подразумевает под собой подачу масла под давлением ко всем деталям и механизмам, которые наиболее остро в этом нуждаются, например, подшипники. Давление масла нагнетается при помощи масляного насоса. Все остальные детали смазываются масляной эмульсией.

В комбинированной системе конструктивно может быть применен различный вид картера:

• Мокрый картер.
• Сухой картер

Под мокрым картером подразумевается постоянное заполнение его маслом. Такой принцип используется на большинстве стандартных автомобилей. Его достоинством является простота и надежность. Однако, имеются и свои недостатки. Например, при попадании топлива в смазку возможно образование масляной пены. Вместе с ней в систему будет попадать большое количество воздуха, тем самым, резко снижая давление и сводя работу системы смазки двигателя до нуля.

Дабы избежать таких неприятностей на некоторых автомобилях, применяется сухой картер. Принцип в том, что масло храниться в отдельном бачке и подается в систему из него. Таким образом, исключается возможность забора воздуха при образовании пены или падении уровня масла.

Преимущество этой системы: обеспечении стабильной работы двигателя при прохождении автомобилем препятствий с большим углом наклона, размеры силовой установки значительно уменьшаются в виду маленького размера картера, расход масла и его количество в двигателе уменьшается.

Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию системы смазки

Система смазки обеспечивает нормальную работу двигателя только тогда, когда она грамотно эксплуатируется и обслуживается. Ничего сложного здесь нет.

Главное, о чем всегда необходимо заботиться — правильный режим запуска двигателя, особенно в холодное время года. При простое двигателя масло стекает в поддон, и детали оказываются без смазки, поэтому в первые мгновения после пуска они испытывают серьезные нагрузки, а на нормальный режим работы двигатель выходит только после образования масляной пленки на всех трущихся поверхностях.

Ситуация усугубляется зимой, когда масло в картере густеет и после пуска с большим трудом подается к трущимся деталям. Поэтому зимой, особенно при температурах ниже −20°C, необходимо завести и прогреть двигатель, пока температура масла в нем не поднимется до установленной отметки (80–90°C). О методиках зимнего пуска двигателя сказано уже очень много, поэтому здесь мы этого вопроса касаться не будем.

Большое внимание необходимо уделять техническому обслуживанию системы смазки. В частности, каждые 10-20 тысяч км пробега (в среднем — 15 тысяч) необходимо производить замену моторного масла и масляного фильтра. Для новых двигателей эта операция производится чаще. Но нужно отметить, что каждый производитель автомобилей и двигателей дает свои рекомендации по обслуживанию, которым необходимо четко следовать.

Функцией номер один масла в двигателе является именно то, что Вы от него, собственно, и ожидаете: оно позволяет деталям двигателя двигаться. Только представьте себе двигатель без масла – звонкие скрежущие и скрипящие звуки металлических поршней, с трудом продирающихся вверх и вниз внутри сухого цилиндра… Вызывает дрожь по телу, не правда ли?!

Действительно, масло делает очень большую работу в поддержке эффективности работы двигателя. Оно значительно уменьшает трение, что означает, что двигатель должен приложить меньше усилий, чтобы раскручивать шестерни коробки и, в конце концов, колёса нашего авто. Это в свою очередь означает, что наша машина может ездить с меньшим расходом топлива и меньшим пробегом на одном баке. И всё это, не говоря уже о том, как бы двигатель нагревался при сильнейшем трении молниеносно движущегося поршня. Всё это означает меньший износ движущихся деталей двигателя. Регулярная замена масла в системе означает, что Ваш двигатель будет счастлив, что означает, что и Ваш кошелек будет счастлив, и, в конце концов, и Вы сами. Как видим, выигрывают все!

Давайте придумаем сюжет, чтобы нам легче было понять работу смазочной системы двигателя! В роли случайно выбранной молекулы масла из двигателя представим некое живое существо и назовём его Оливером и далее опишем весь его путь вокруг двигателя.

Знакомьтесь, это Оливер!

Масляный картер: Это то место, где Оливер болтается без дела и спит, когда двигатель не делает ничего… гостиная комната, если до конца ассоциировать. В большинстве легковых автомобилей этот “чан” содержит около 4-6 литров масла.

Трубка для подачи масла: Когда двигатель включается, он должен получить нужное количество масла немедленно. Оливер и его нефтяные приятели всасываются через трубку подачи масла и становятся готовы к действию.

Масляный насос: Трубка для подачи масла расположена вертикально, и масло должно подняться вверх. Насос обеспечивает всасывание масла так, что Оливер может двигаться вверх против силы тяжести, а затем немного потесниться со своими друзьями, расположившись значительно ближе друг к другу так, что создаётся давление масла (будем надеяться, что Оливер не забыл использовать дезодорант сегодня).

Рекомендуем: Двигатель GDI – что это такое и чем он хорош?

Клапан сброса давления: Если Оливер и его друзья слишком приблизились друг к другу, то они начинают планировать бунт, а предохранительный клапан даёт им столь необходимого передышку и ослабевает пыл бунтарей. Этот компонент системы смазки двигателя будто говорит Оливеру и его друзьям: “Успокойтесь, дети“.

Масляный фильтр: В то время как Оливер и его друзья могут проходить в двигатель, фильтр проверяет, чтобы те не взяли с собой ничего из запрещённых предметов: песчинки (Оливер очень любит притягивать их), стружка металла – масляный фильтр останавливает проникновение грязи и мусора в рабочее пространство двигателя, которое масло может подобрать на своём последнем этапе пути через систему.

Перфорированные отверстия: Оливер хихикает каждый раз, когда он слышит это словосочетание. Просто он очень маленький и не совсем понимает сложных слов. Это маленькие отверстия, просверленные в коленчатом вале и некоторых других частях системы смазки, которые позволяют маслу покрыть собой все подшипники и цилиндры, которые должны оставаться смазанными.

Отстойник (маслосборник): После того, как Оливер выполнил свою основную работу – позволять движущимся частям двигателя оставаться подвижными за счёт смазки, его рабочий день закончен, и Оливер скользит коротким путём в маслосборник, также известный как отстойник, чтобы снова ничего не делать, пока начальник снова не вызовет его на работу – трубка для подачи масла снова не всосёт его в рабочее пространство двигателя, где он снова начнёт свою работу.

Есть ещё ряд компонентов смазочной системы, и их проще всего увидеть:

Типы смазочных систем двигателя

Есть два основных типа смазочной системы в автомобилях, оба из которых звучат как некие подвиды моржей или что-то вроде того: система с мокрым картером и с сухим картером.

Большинство автомобилей используют мокрый картер. Это означает, что масляный поддон находится в нижней части двигателя, и масло хранится там. Помните гостиную Оливера? Это вроде того, как у него есть ещё и танцпол в клубе. И в этой странной метафоре в роли танцоров выступают поршни с цилиндрами и подшипники.

Главным преимуществом мокрой системы отстойника является его простота. Масло находится в том месте, куда оно стекает самотёком, для этого необходимо не особо много компонентов и инженерных задумок, а также простой ремонт, и всё это относительно дёшево встраивается в машину.

Некоторые автомобили, особенно, спортивные дорогие автомобили используют систему смазку с сухим картером. Это означает, что картер находится не под двигателем – на самом деле, он может быть расположен в любом месте в моторном отсеке. После того, как Оливер делает свою работу в двигателе, он не просто капает в гостиную. Он направляется в самый настоящий VIP номер.

Система сухого картера получает пару бонусов в свои преимущества: во-первых, это означает, что двигатель может быть расположен немного ниже, что дает автомобилю низкий центр тяжести и улучшает стабильность на скорости; во-вторых, он не даёт лишнему количеству масла поступать к коленчатому валу, мешая ему работать, что может сократить мощность автомобиля. А ещё, так как картер может быть расположен в любом месте, означает, что он также может быть любого размера и формы.

Существуют и иные типы систем смазки по другим критериям: так, двухтактные двигатели часто используют совершенно другой тип технологии смазки. Некоторые скутеры, многие газонокосилки и другие машины с двухтактными двигателями имеют получают смазку за счёт смешивания масла с бензином ещё до поступления в рабочее пространство двигателя. В таких двигателях когда бензин испаряется в процессе горения, остаётся масло, которое покрывает движущиеся части двигателя собой.

Система смазки двигателя

Назначение системы смазки и ее дополнительные функции

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии. Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями. Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи. Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.
Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.

В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах.

Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным. В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре «выпускной клапан – направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование в днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах. Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

• бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50 ˚С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
• достаточная степень очистки масла от механических примесей;
• прочная конструкция;
• удобство технического обслуживания;

Способы смазки деталей двигателя

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:

• разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
• под давлением;
• комбинированное.

Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

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. Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей. В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.

Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра. Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару «поршень-гильза цилиндров», а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

Существует способ смазывания самотеком , когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов, различных полостей и углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1 ) или «сухим» ( рис. 2 ) картером.

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером , которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон. 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 значительному снижению давления в системе смазки и масляному «голоданию». Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 ( рис. 2 ) и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак 5. Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона. Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

Из недостатков системы смазки с «сухим» картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с «мокрым» картером.

Система смазки с «сухим» картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности. В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

И смажем и остудим…

Итак, система смазки двигателя первым делом должна бороться с негативными последствиями трения, а если точнее, то минимизировать само это явление.

Помимо этого, предусмотрительные инженеры возложили на неё ещё и функцию по охлаждению некоторых деталей мотора, а также своеобразного чистильщика от нагара и микроскопических частиц, которые, так или иначе, появляются вследствие износа металлических поверхностей. И это ещё не всё.

Рекомендуем: Меняем масло в КПП Дэу Нексия

Масло, используется почти как гидравлическая жидкость в системе газораспределения, отыгрывает ключевую роль в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, воздействует на гидронатяжитель привода ГРМ и так далее.

Одним словом, система смазки автомобиля позволяет мотору жить долго и радовать нас достойной мощностью, которая не расходуется на лишние потери трения.

Дизельный двигатель. Смазочная система. Часть 1

Часть 1

Смазочная система двигателя обеспечивает подачу масла ко всем его трущимся поверхностям. У современных дизельных двигателей применяется комбинированная смазочная система с подачей масла под давлением, создаваемым шестеренчатым масляным насосом, к наиболее нагруженным рабочим поверхностям и смазкой разбрызгиванием остальных трущихся поверхностей.

Принципиальная схема смазывания многоцилиндрового V-образного дизельного двигателя показана на рис. 15.

Система смазки дизельного двигателя

СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ МАЗ-500

Устройство системы смазки дизельного двигателя ЯМЗ-236

Система смазки двигателя комбинированная: к смазываемым поверхностям масло подается под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, поршневые пальцы, подшипники распределительного вала, втулки толкателей, наконечники штанг толкателей, втулки коромысел, а также подшипник промежуточной шестерни привода масляного насоса.

К остальным деталям масло подается разбрызгиванием или самотеком. Зеркало цилиндров и кулачки распределительного вала смазываются маслом, вытекающим из подшипников коленчатого вала. Это масло разбивается движущимися шатунами и кривошипами на мельчайшие капли, которые оседают на стенках цилиндров и кулачках распределительного вала. Шестерни привода агрегатов и подшипники качения смазываются маслом, стекающим из головки цилиндров по каналам в головке и блоке цилиндров.

Система смазки (рис. 22) состоит из масляного насоса, имеющего две секции —основную (нагнетательную) 13 и радиаторную 12, фильтра 18 предварительной очистки масла, фильтра 1 тонкой очистки масла, воздушно-масляного радиатора и масляной магистрали, снабженной предохранительными, редукционным и сливным клапанами.

Масло из поддона 14 засасывается через сетчатый фильтр маслоприемника в масляный насос. Сетчатый фильтр предохраняет насос от повреждений крупными твердыми частицами. Па масляного насоса масло направляется двумя потоками. Радиаторная секция 12 насоса подает масло в трубчатый воздушно-масляный радиатор, установленный внизу перед радиатором системы охлаждения. Охлажденное в радиаторе масло сливается обратно в поддон картера.

Рис. 22. Система смазки: I — подача масла под высоким давлением; II —засасывание масла: III — подача масла .разбрызгиванием и самотеком; А — слив масла из радиатора в поддон; Б — подача масла к масляному радиатору; 1 — центробежный фильтр тонкой очистки масла; 2 —углубление для слива масла в поддон; 3— маслозаливная горловина; 4— коромысло; 5— штанга толкателя; 6 — шатун; 7 — центральный масляный канал: 8 — коленчатый вал; 9 — сливной клапан; 10 — предохранительный клапан; 11 — редукционный клапан; 12—радиаторная секция; 13 — основная (нагнетательная) секция: 14 — масляный поддон; 15 — распределительный вал; 16 — ось толкателей: 17 — перепускной клапан: 18— фильтр предварительной очистки масла; 19— полость в шатунной шейке

Радиаторная секция насоса подает в радиатор для охлаждения примерно 20% масла от общего количества, подаваемого насосом. Этого количества достаточно, чтобы поддерживать в масляном поддоне требуемую температуру масла.

Основная секция 13 насоса подает масло к трущимся деталям двигателя. Масло из насоса по каналам в блоке цилиндров

поступает в фильтр 18 предварительной очистки масла^ который включен в масляную систему последовательно, т. е. через него проходит все масло, поступающее для смазки деталей двигателя. После фильтра основное количество масла поступает по каналу в центральный масляный канал 7, а оттуда по каналам в блоке к подшипникам коленчатого 8 и распределительного 15 валов.

Шатуны шейки коленчатого вала имеют внутренние полости 19, закрытые заглушками, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются с поперечными каналами в коренных подшипниках посредством наклонных каналов. Для смазки трущихся поверхностей верхней головки шатуна и бобышек поршня вдоль тела шатуна 6 имеется канал, по которому масло из нижней головки шатуна под давлением поступает к верхней головке. Масло подается через дозирующее очко и далее по каналу шатуна поступает к поршневому пальцу.

К трущимся местам масло поступает через зазоры между поверхностями втулки и бобышек поршня, с одной стороны, и поршневого пальца — с другой.

От передней шейки распределительного вала 15 масло пульсирующим потоком направляется в ось 16 толкателей. По просверленному вдоль оси каналу масло подается к втулкам толкателей, откуда оно по каналам толкателей поступает в их пяты. Отсюда масло по полым штангам 5 подается к коромыслам 4 и далее по отверстиям в их теле поступает к втулкам коромысла. Из втулок масло стекает в углубление 2 головки цилиндров, откуда оно через два отверстия в головке и далее по каналу в блоке сливается в поддон картера

Центробежный фильтр 1 тонкой очистки масла включен параллельно основной масляной магистрали после фильтра предварительной очистки и пропускает до 10% масла, проходящего через систему смазки. Очищенное масло из фильтра непрерывно сливается в поддон картера, вследствие чего поддерживается необходимая чистота всего масла.

Типичные неисправности системы смазки дизельного ДВС

Самая распространенная проблема в работе смазывающей системы двигателя — падение давление масла.

Причин такой ситуации много — от износа масляного насоса и закупорки маслопроводящих каналов до ошибочно выбранного масла. Водитель может узнать о проблеме по соответствующему значку на приборной панели.

Другая частая ситуация — когда уровень масла в двигателе падает. В результате такого явления, как масляное голодание, двигатель преждевременного выходит из строя, и его ресурс значительно сокращается.

Если дизельный двигатель перегрелся в процессе работы или в масляную систему попало топливо или антифриз, моторное масло разжижается и теряет свою смазочную эффективность. Результат схож с последствиями масляного голодания.

Профилактика

Чтобы продлить жизнь своему дизельному двигателю:

• используйте только качественное, дорогое масло. Выбирать его лучше по каталогу, в соответствие с рекомендациями производителя.

• сокращайте заявленный производителем регламент замены масла.

Система смазки дизеля и уход за ней

В двигателях внутреннего сгорания много трущихся деталей, которые требуют постоянной смазки. К таким деталям относятся коренные и шатунные подшипники, шестерни, редукторы, поршневые пальцы, стенки цилиндров, поршни, кольца и т. д. Благодаря применению масла строго определенного качества и свойств сокращаются потери мощности на трение и уменьшается износ трущихся поверхностей. Наряду со смазочными функциями масло в дизеле выполняет и ряд других функций, как-то: охлаждение поршней и отвод тепла от трущихся деталей, защищает детали дизеля от коррозии, создает герметичность в сопряжении поршня с цилиндром, препятствует прорыву сжимаемой рабочей смеси и продуктов сгорания в картер дизеля.

Для обеспечения постоянной смазки дизеля во время работы следует непрерывно подводить масло к его деталям. Для выполнения этой функции на тепловозах имеется специальное оборудование так называемая система смазки. По этой системе к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к головкам шатунов, поршневым пальцам, к поршням для охлаждения внутренней части масло подается под давлением. Стенки цилиндров, поршни и поршневые кольца смазываются маслом, разбрызгиваемым коленчатым валом и шатунами.

В дизелях, используемых на тепловозах, система смазки в большинстве случаев принята по принципу «мокрого картера», т. е. когда запас масла хранится в картере дизеля. Но имеются системы, где смазка осуществляется по принципу «сухого картера» (дизели М753, М756, 1Д12). В этом случае запас масла хранится не в картере дизеля, а в масляном баке. Такая система смазки создается, как правило, на авиационных и судовых дизелях, так как первым приходится работать иногда в перевернутом виде, вторым-с большим креном (наклоном). При таких условиях нормальное смазывание дизеля может обеспечиваться только за счет запаса масла, подаваемого насосами из масляного бака.

Почти на всех сериях тепловозов система внешней циркуляции масла одинакова и состоит она из масляных насосов, системы трубопроводов, фильтров грубой и тонкой очистки масла, центробежных фильтров, манометров и аэротермометров (для измерения давления и температуры масла), перепускных и предохранительных клапанов, реле масляных давлений секций холодильников. На рис. 18 представлена схема масляной системы тепловоза ТЭЗ. Дизельное масло в количестве 1 200 кг находится в картере дизеля. Циркуляция масла во внешней системе осуществляется следующим образом.

Масло из картера дизеля засасывается шестеренчатым насосом и по нагнетательной трубе подается к секциям холодильника (путь масла по системе трубопроводов показан стрелками). По пути к холодильникам часть масла (8-10%) отводится к фильтру тонкой очистки. Пройдя через секцию холодильника, охлажденное масло поступает к фильтру грубой очистки и далее по трубопроводу нагнетается в систему смазки дизеля.

Для улучшения очистки масла наряду с фильтром тонкой очистки на многих сериях тепловозов установлен центробежный фильтр, куда масло подается под давлением специальным насосом. Для прокачки масла по системе смазки перед пуском дизеля предусмотрен масло-прокачивающин агрегат (масляная помпа).

Рис. 18. Схема масляной системы тепловоза ТЭЗ При работе двигателя масло загрязняется частицами пыли, металлическими частицами износа деталей двигателя, продуктами неполного сгорания (кокс, сажа), а также продуктами окисления, не растворимыми в масле. Для очистки масла от механических загрязнений и нерастворимых продуктов окисления в системе смазки дизелей предусмотрена фильтрация масла.

Первичная очистка работающего масла, как правило, производится пластинчато-щелевыми фильтрами грубой очистки. Эти фильтры включаются в систему смазки последовательно, через них проходит все циркулирующее масло. Так, например, в двигателе 2Д100 общая пропускная способность фильтров грубой очистки (при 10 фильтрующих элементах) составляет ПО-120 г/ч, а всего за суточную работу (если принять, что дизель работает 20 ч в сутки) пройдет 2400 г масла, что равно 40 большегрузным цистернам. Фильтры грубой очистки предназначены для очистки масла от механических примесей, размеры которых более 0,15 мм.

В эксплуатации периодически необходимо очищать от загрязнений фильтрующие элементы. Для этого между фильтрующими пластинами установлены очищающиепластины (ножи), которые укреплены на неподвижной стойке. Путем поворота рукоятки фильтра происходит вращение фильтрующих пластин относительно ножей, в результате чего имеющиеся загрязнения выталкиваются и сбрасываются в нижнюю часть камеры грязного масла.

Фильтры тонкой очистки служат для более тщательной очистки масла от механических примесей. Включение этих фильтров производят параллельно основному потоку масла. На тепловозах с двигателями 2Д100 в качестве фильтрующего материала служат две согнутые пополам в долевом направлении полосы фильтровальной бумаги, края которых отогнуты по всей длине на 8 мм. Длина каждой полосы 15 м и ширина 116 мм. Проставочная лента представляет собой полосу гофрированного картона. По всей ее длине в центре пробиты отверстия диаметром 5 мм на расстоянии 10 мм одно от другого.

Масло, подаваемое в корпус фильтра тонкой очистки, заполняет карманы бумажных лент фильтрующих элементов, затем, пройдя сквозь фильтровальную бумагу, очищается от продуктов загрязнения, поступает к отводным отверстиям в проставочном картоне и по ним в центральную трубку фильтрующего элемента, далее в полость очищенного масла, а оттуда в дизель для смазки трущихся деталей. В корпусе фильтра установлены 28 фильтрующих элементов. Пропускная способность их 5 000 — 5 500 л/ч. При этом в фильтре обеспечивается отделение от масла загрязненных частиц размером свыше 5 микрон (мк). Бумажные фильтры тонкой очистки очищают масло от продуктов окисления (смолы, оксики-слоты) и термического разложения; это способствует уменьшению отложений нагара и лакообразования на деталях дизеля.

На тепловозах ТЭЗ. ТЭ10, ТЭП10 и других сериях наряду с бумажными фильтрами тонкой очистки установлены центробежные масляные фильтры, предназначенные для тонкой очистки масла от механических примесей. Работают эти фильтры по принципу реактивной центрифуги. Масло под давлением до 10 кГ/см1 при помощи специального насоса из картера дизеля подается в полость ротора и далее по трубам к двум соплам. Выбрасываемое масло из сопел с большой скоростью создает реактивный вращающий момент, за счет которого ротор центробежного фильтра вращается со скоростью

4 000-5 000 об/мин. Под действием центробежных сил механические примеси в масле, имеющие больший удельный вес, чем масло, отбрасываются на стенки неподвижного корпуса фильтра и откладываются на его поверхности в виде густой массы обычно черного цвета. Центробежные фильтры имеют, как правило, производительность 4-5 т/ч. Они очищают масло от наиболее тяжелых механических примесей, уменьшая тем самым абразивный износ деталей. Сочетание фильтров тонкой очистки (бумажные, сетчатонабивные) с центробежными фильтрами позволяет более надежно производить очистку работающего масла от смолистых веществ, а также от металлических и минеральных частиц.

Обслуживание системы смазки дизеля

Обслуживание системы смазки дизеля включает:

— замену масла в системе;

— промывку масляной центрифуги;

— промывку фильтра турбокомпрессора.

Операции по обслуживанию системы смазки выполняются в сроки, указанные в разделе «Техническое обслуживание». Для замены масла в системе смазки дизеля:

— установить трактор над смотровой ямой;

— сразу после остановки прогретого дизеля вывернуть сливные пробки картера, пробку в верхней части масляного радиатора и слить масло в приготовленную емкость;

— промыть пробки и сапун дизельным топливом. После промывки смочить набивку сапуна маслом и стряхнуть излишки;

— ввернуть пробки, залить в картер 32 лсвежего масла, пустить дизель и поработать 2—3 мин.;

— остановить дизель, через 10 мин замерить уровень масла и долить до верхней метки на масломерной линейке.

У дизеля, работающего на малой частоте вращения, уровень масла должен быть между метками. Не допускается работа дизеля при уровне масла ниже нижней метки на масломерной линейке.

При проведении ТО после 50 моточасов работы нового трактора и ТО-3 дополнительно производится промывка системы смазки. Для промывки следует после слива из системы отработанного масла:

— ввернуть сливные пробки;

— залить в картер дизеля 20 лсмеси из дизельного топлива и моторного масла в равных объемах;

— пустить дизель, поработать 2—3 мин при средней частоте вращения коленчатого вала. Наблюдаемое по манометру дав ление в системе должно быть не менее 0,1 МПа (1 кгс/см 2 );

— остановить дизель и слить смесь в емкость.

После этого заливают свежее масло, как указано выше.

При необходимости промыть маслоприемники насоса, эту операцию выполняют совместно с промывкой системы смазки. Для этого (после промывки системы):

— отвернуть болты и снять переднюю половину картера. При съеме половины картера рекомендуется работать вдвоем (масса картера 26 кг), соблюдая осторожность, чтобы не повре дить прокладки;

Масляная система дизеля

Масляная система дизеля (рис. 37) служит для создания необходимого давления и подвода масла к трущимся деталям, отвода тепла от них, а также для удаления продуктов износа и частиц нагара, попадающих между трущимися поверхностями. Масляная система состоит из двух контуров: внутреннего и внешнего. Внутренний контур системы смазки дизелей представляет собой совокупность каналов и трубок, проходящих в деталях. Они обеспечивают подвод масла ко всем местам деталей, причем системы подвода масла к деталям у всех дизелей принципиально одинаковы. Затем, после смазки деталей, насос забирает масло из внутреннего контура, например, из поддона дизеля ЦЦ1М и по маслоотводящей трубе подает его во внешний контур.

В состав внешнего контура, обеспечивающего циркуляцию, очистку и охлаждение масла, забираемого из поддона дизеля и подводимого к его масляному коллектору, входят насосы, охладители масла, фильтры, контрольные и защитные приборы. Пройдя внешний контур, охлажденное и очищенное масло поступает в масляный коллектор дизеля, из которого оно по каналам опять попадает во внутренний контур и подается к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала и далее по каналам в шатунах — на охлаждение поршней и смазывание трущихся деталей цилиндро-поршневой группы. Для смазывания подшипников распределительного вала масло от коллектора подводится к трубкам. К рычагам толкателей масло подается по трубкам и далее по каналам в рычагах и штангах толкателей- на смазывание рычагов механизма газораспределения. От масляного коллектора масло поступает также к шестерням привода распределительного вала и к подшипникам турбокомпрессора. После смазывания деталей и сборочных единиц дизеля масло сливается обратно в поддон дизеля.

Запас масла на тепловозе ТЭМ2 (378 л) находится в системе и в маслосборнике картера дизеля. Масло заливают через горловину центробежного очистителя масла. Циркуляция масла по замкнутой системе обеспечивается масляным насосом, который забирает масло из маслосборника и подает его по трубе а к верхнему коллектору секций масловоздушных радиаторов 2 (рис. 37). Из нижнего коллектора радиаторов основная часть масла по трубе б поступает в пластинчато-щелевые фильтры (грубой очистки), а из них — в трубу (масляный коллектор), идущую внутри картера. Часть масла, примерно 15-20 %, из радиатора 2 поступает в фильтры с бумажными элементами 7 (тонкой очистки), откуда по трубе в сливается в маслосборник картера. Перед пуском дизеля масло забирается из картера маслоподкачивающим насосом 10 и по нагнетательной трубе г подается к трущимся деталям дизеля. Невозвратный клапан 8 не пропускает масло в насос 10 во время работы дизеля. Через кран 9(7) выпускается воздух при прокачивании масла перед пуском дизеля. Байпасный клапан 18 перепускает масло из подводящего трубопровода а в отводящий б, минуя секции 2 охлаждающего устройства, если разница между давлениями в этих трубах будет больше 0,165 МПа. Такой перепад давлений возможен при повышении вязкости масла, когда понижается температура или загрязнены секции охлаждающего устройства. Разгрузочный обратный клапан 6 выполняет две функции: пропускает некоторое количество масла через фильтры 7, если давление его выше 0,255 МПа, и не позволяет стекать загрязненному маслу из фильтров в картер после остановки дизеля. При повышении давления в трубе б свыше 0,295 МПа масло через регулирующий клапан 17 сливается в картер, минуя все фильтры. Вентиль 5(3) используют, когда масло холодное и его не следует пропускать через секции охлаждающего устройства.

Для отключения масляных секций на поддонах и отводящих трубах установлены вентили 5(1) и 5(2). Для выпуска воздуха из секций охлаждающего устройства секции 2 служит пробка 3. В случае необходимости масло из картера сливается по трубе, на которой установлен вентиль 5(5). На конец этой трубы дополнительно навернута заглушка. Масло из масляной системы сливают через вентиль 5(4). Трубопроводы, идущие от масляного насоса к секциям холодильника и от секции к пластинчато-щелевым фильтрам, соединены гибкими шлангами.

При выполнении ремонта масляной системы устраняют течь масла в соединениях трубопроводов. Регулирующие клапаны разбирают, негодные детали заменяют, после сборки регулируют на стенде. Независимо от состояния заменяют рукава, установленные на трубопроводе от масляного насоса к секции холодильника и от секции холодильника к пластинчатым фильтрам.

Как функционирует система смазки дизельного мотора

Смазочная система дизеля устроена так, чтобы подавать моторное масло к деталям, работающим под постоянной интенсивной нагрузкой: элементам кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма. Остальные, менее нагруженные детали, орошаются маслом по принципу разбрызгивания.

Масло хранится в поддоне картера двигателя и оттуда поступает на детали через масляный насос.

Маслонанос, который качает смазку, в зависимости от особенности конструкции двигателя, приводит в действие коленчатый, распределительный или доп.приводной вал.

Немного масла по специальным каналам поступает поступает на подшипники коленвала. Основная же часть смазки подается через форсунки-распылители внизу цилиндра.

Более эффективный метод – подача масла по специальному каналу в шатуне, через верхнюю головку на распылитель и уже оттуда – в область днища поршня. Таким образом достигается эффективное охлаждение поршня.

Чтобы само масло было достаточно холодным, в системе предусмотрены специальные масляные радиаторы.

Важным элементом системы является также масляный фильтр, который очищает масло.

Система смазки двигателя выполняет ряд важнейших задач:

• подает моторное масло на трущиеся детали, чтобы оно образовало защитную пленку для уменьшения трения и защитило детали от преждевременного износа;
• позволяет с помощью масла удалить посторонние частицы и включения, смыть нагар и защитить таким образом элементы двигателя от коррозии;
• охлаждает трущиеся поверхности за счет масла, что снижает риск перегрева двигателя.