Назначение системы смазки: Система смазки двигателя. Назначение, принцип работы, эксплуатация

Система смазки двигателя. Общее устройство и принцип действия

Видео: Система смазки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в 3D. Как работает система смазки?

Назначение системы смазки заключается в снижении трения сопряженных деталей двигателя. Кроме того система смазки выполняет и побочные функции — понижает температуру деталей двигателя, удаляет продукты износа и нагара, защищает детали двигателя от коррозии.

Общее устройство

В систему смазки двигателя входят:

• поддон картера с маслозаборником
• масляный насос
• масляный радиатор
• масляный фильтр
• соединительные магистрали и каналы

Рис. Схема системы смазки двигателя: 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.

Предназначением поддона картера двигателя является хранения масла. Проконтролировать уровень масла в поддоне можно используя щуп, а также датчик уровня и температуры масла.

Масляный насос

служит для закачки масла в систему. В действие он приводится коленчатым, распределительным или дополнительным приводным валом. Самыми распространенными являются масляные насосы шестеренного типа.

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

От продуктов нагара и износа масло очищается масляным фильтром. Очищение моторного масла достигается фильтрующим элементом, замену которого рекомендуется производить одновременно с заменой масла.

Охлаждение и нагрев моторного масла производит масляный радиатор. Через масляный радиатор пропускается охлаждающая жидкость, которая нагревает масло в холодном двигателе и охлаждает его, когда двигатель горячий. Масло в двигателе должно иметь температуру выше 100°С чтобы из него выпаривалась остаточная вода, но его температура не должна превосходить границу в диапазоне от от 138°С до 148°С.

Давление масла в системе контролируют датчики установленные в масляной магистрали. Датчик направляет сигнал к лампе на приборной панели. Также информация о давлении может поступать в систему управления двигателем. При снижении давления сверх нормы, система управления должна остановить двигатель.

Современные двигатели могут иметь датчики уровня и температуры масла. Поступающая от них информация также отображается на приборной панели.

Постоянное рабочее давление в системе смазки поддерживается с помощью одного или нескольких редукционных (перепускных) клапанов, которые устанавливают в масляных насосе и фильтре.

Принцип действия системы смазки двигателя

Самой распространенной системой смазки двигателей в настоящее время является комбинированная.

В такой системе одни детали смазываются под давлением, а другие – самотеком или разбрызгиванием.

Двигатель смазывается циклически. После его запуска, масло закачивается в систему масляным насосом. Насос создает необходимое давление и подает масло в масляный фильтр, в котором происходит его очистка от механических примесей. Далее масло по каналам подается к:

• шатунным шейкам коленчатого вала
• коренным шейкам коленчатого вала
• опорам распределительного вала
• верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца

К рабочей поверхности цилиндра масло поступает из отверстий в нижней опоре шатуна или от специальных форсунок.

Другие части двигателя смазываются разбрызгиванием, т.е. часть масла вытекающего из зазоров в соединениях разбрызгивается подвижными частями КШМ и ГРМ. При разбрызгивании масла создается масляный туман, который при оседании смазывает детали двигателя.

Масло стекает в поддон картера двигателя под действием силы тяжести, после чего цикл смазки повторяется.

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

Рис. Типичная схема смазочной системы двигателя с сухим картером:

1 — масляная центрифуга; 2 — двигатель; 3 — полнопоточный фильтр грубой очистки; 4 — масляный радиатор; 5 — перепускной клапан; 6 — масляный бак; 7 — змеевик для подогрева масла; 8 — предпусковой маслозакачивающий насос; 9 — маслопрцемный сетчатый фильтр; 10, 11 — нагнетающая и откачивающая секции основного масляного насоса

Устройство системы смазки двигателей ГАЗ-69, ГАЗ-69А, ГАЗ-63 и ГАЗ-51А, ЗИЛ-157К, ЗИЛ-157 и ЗИЛ-151, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150, ЯАЗ-М-206Б

Ознакомиться с особенностями устройства двигателей отечественных автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ И ЯАЗ можно в следующей записи.

Система смазки двигателя ВАЗ

Система смазки двигателя ВАЗ — комбинированная, т.е. смазывание происходит одновременно двумя способами: под давлением и разбрызгиванием. При температуре масла 85 °С и частоте вращения коленвала 5600 мин-1, давление в системе смазки составляет от 3,5 до 4,5 кгс/см2. При минимальной частоте вращения коленчатого вала (от 850 до 900 мин-1) минимальное давление должно составлять не менее 0,5 кгс/см2. Вместимость системы смазки, включая масло в масляном фильтре, составляет 3,75 л.

Рис. Схема системы смазки двигателя ВАЗ:
1 — масляный насос; 2 — масляный картер: 3 — канал подачи масла от насоса к фильтру; 4 — горизонтальный канал для подачи масла от фильтра в масляную магистраль; 5 — канал для подачи масла к шестерне привода масляного насоса и распределителя зажигания; 6 — канал в шейке коленчатого вала; 7 — передний сальник коленчатого вала; 8 — канал подачи масла от масляной магистрали к коренному подшипнику и к валику привода масляного насоса и распределителя зажигания; 9 — шестерня привода масляного насоса и распределителя зажигания; 10 — валик привода масляного насоса и распределителя зажигания; 11 — канал для стока масла; 12 — канал в кулачке распределительного вала; 13 — магистральный канал в распределительном валу; 14 — канал в опорной шейке коленчатого вала; 15 — кольцевая выточка на средней опорной шейке распределительного вала; 16 — крышка маслоналивной горловины; 17 — наклонный канал с головке цилиндров; 18 — вертикальный канал в блоке цилиндров; 19 — масляная магистраль; 20 — датчики давления и контрольной лампы давление масла; 21 — канал подачи масла к коренному подшипнику; 22 — канал подачи масла от коренного подшипника к шатунному; 23 — указатель уровня масла; 24 — масляный фильтр; 25 — перепускной клапан масляного фильтра; 26 — противодренажный клапан

Подробней система смазки двигателя ВАЗ рассмотрена нами в следующей статье.

ВИДЕО-УРОК: Система смазки автомобиля

Назначение системы смазки и применяемые масла

---

Строительные машины и оборудование, справочник

Назначение системы смазки и применяемые масла

Система смазки двигателя служит для подачи масла ко всем трущимся деталям двигателя при его работе, вследствие чего снижаются потери мощности на трение между деталями и уменьшается износ трущихся поверхностей. Кроме того, масло, проходя между трущимися деталями двигателя, охлаждает их и уносит продукты износа. При продолжительной работе двигателя масло постепенно загрязняется и разжижается, поэтому его необходимо заменять.

Для смазки двигателей применяют масла минерального происхождения, получаемые путем переработки нефти после отгонки из нее жидких топлив. Полученные из нефти масла сортируют и очищают. Основными наиболее важными свойствами масел, применяемых для двигателей, являются: маслянистость, вязкость, чистота (отсутствие механических примесей и кислот). Маслянистость определяет свойство масла надежно обволакивать трущиеся детали хорошо удерживающейся масляной пленкой, улучшающей условия трения деталей. Вязкость определяет густоту масла и его текучесть при определенных температурных условиях и способность проникать в зазоры трущихся деталей.

Для повышения качества масел к ним добавляют специальные присадки, содержащие различные вещества, которые повышают смазывающую способность масла — маслянистость, делают более стабильной его вязкость при колебаниях температуры, понижают температуру застывания и уменьшают окисляющее действие масла. Присадки способствуют также вымыванию смолистых отложений из зазоров трущихся деталей и т. п. Смолистые отложения получаются в результате воздействия высокой температуры на масло и его окисления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

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 легко выдавливается из зазоров и стекает с деталей, не обеспечивая нормальной смазки двигателя.

Для смазки рядных карбюраторных двигателей применяют стандартные автотракторные масла следующих марок: АКп-6, АКп-10, АК-10, АКЗп-6, АКЗп-10.

Обозначение масла имеет следующую расшифровку: А — автомобильное; К — способ очистки данного масла (сернокислотная очистка). Если масло изготовлено путем добавления специального загустителя, то ставят еще букву, что обозначает «загущенное». Когда масло содержит специальную присадку, улучшающую его показатели, то после букв, характеризующих способ очистки, ставят букву «п». Цифрой обозначается вязкость масла в сантистоксах (сст) при 100 °С.

Масло с вязкостью или (малая вязкость) применяют для смазки двигателей в холодное время (весной, зимой, осенью), а масло с вязкостью 9,5 или 10 сст (большая вязкость) — в летнее время. Кроме перечисленных марок масел, для смазки двигателя применяют также: летом — масло индустриальное(машинное СУ) и зимой это же масло в смеси с веретенным маслом (30%).

Для V-образных двигателей, условия работы коренных и шатунных подшипников которых являются более напряженными, применяют специальные высококачественные сорта масел. Так, применяются автомобильные масла фенольной селективной очистки марок АС-8 и АС-10 (ГОСТ 10541—63).

Для дизелей, детали которых работают в более тяжелых условиях и с большими нагрузками, применяют высококачественные дизельные масла с присадкой марок Дп-8 (зимой) и Дп-11 (летом) или соответственно масла ДЛ и ДЗ, или масла ДС-8 и ДС-11 с присадками.

—

Смазка снижает потери на трение и тем самым уменьшает износ деталей.

Она способствует внутреннему охлаждению трущихся поверхностей, смыванию нагара и металлической пыли, уплотнению поршней в цилиндрах, защите деталей от коррозии.

Недостаточная смазка трущихся поверхностей увеличивает потери на трение и может привести к серьезным поломкам деталей и авариям. Например, недостаточное поступление масла к шейкам коленчатого вала двигателя приводит к выплавлению антифрикционного сплава подшипников. Избыточная смазка также нежелательна, так как попадание масла, например в камеру сгорания, приведет к нагарообразованию и перегреву двигателя.

Рекламные предложения:

Читать далее: Принцип работы комбинированной системы смазки

Категория: — Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

---

---

Назначение и способ смазки | Основные сведения о подшипниках

Смазка является одним из наиболее важных факторов, определяющих рабочие характеристики подшипников.

Пригодность смазки и метод смазки оказывают решающее влияние на срок службы подшипника.

Функции смазки :

• Для смазки каждой части подшипника, а также для уменьшения трения и износа
• Для отвода тепла, выделяемого внутри подшипника из-за трения и других причин
• Для покрытия контактной поверхности качения надлежащей масляной пленкой с целью продления усталостной долговечности подшипника
• Для предотвращения коррозии и загрязнения грязью

Смазка подшипников в целом подразделяется на две категории: консистентная смазка и масляная смазка. В таблице 12-1 проводится общее сравнение между ними.

Таблица 12-1 Сравнение пластичной и масляной смазки

Артикул	Смазка	Масло
Уплотнительное устройство	Легкий	Немного сложный и требует особого внимания при обслуживании
Смазочная способность	Хорошо	Отлично
Скорость вращения	Низкая/средняя скорость	Применяется также на высоких скоростях
Замена смазки	Немного хлопотно	Легкий
Срок службы смазки	Относительно короткий	Длинный
Охлаждающий эффект	Без эффекта охлаждения	Хорошо (нужен тираж)
Фильтрация грязи	Трудно	Легкий

12-1-1 Консистентная смазка

Консистентная смазка широко применяется, так как нет необходимости в пополнении в течение длительного периода времени после заполнения консистентной смазкой, а относительно простой конструкции может быть достаточно для устройства смазочного уплотнения.
Существует два метода смазывания консистентной смазкой. Одним из них является закрытый метод смазки, при котором смазка заранее заливается в экранированный/герметичный подшипник; другой метод — это метод подачи, при котором подшипник и корпус сначала заполняются смазкой в ​​надлежащем количестве, а затем снова заполняются через регулярные промежутки времени путем пополнения или замены.

Устройства с многочисленными смазочными вводами иногда используют централизованный метод смазки, при котором вводы соединяются трубопроводом и снабжаются смазкой коллективно.

1) Количество смазки

Как правило, смазка должна заполнять примерно от одной трети до половины внутреннего пространства, хотя это зависит от конструкции и внутреннего пространства корпуса.
Следует иметь в виду, что чрезмерное количество смазки будет выделять тепло при взбивании и, следовательно, изменится, испортится или размякнет.
Однако, когда подшипник работает на низкой скорости, внутреннее пространство иногда заполняется смазкой на две трети, чтобы

2) Пополнение/замена смазки

Метод пополнения/замены смазки во многом зависит от метода смазки. Какой бы метод ни был использован, необходимо соблюдать осторожность, чтобы использовать чистую смазку и не допускать попадания грязи или других посторонних веществ в корпус.
Дополнительно желательно долить смазку той же марки, что и залили при старте.
При повторной заливке смазки новая смазка должна быть введена внутрь подшипника.
На рис. 12-1 показан один пример метода подачи.

Рис. 12-1 Пример метода подачи смазки (с использованием сектора смазки)

В примере внутренняя часть корпуса разделена смазочными секторами. Смазка заполняет один сектор, затем стекает в подшипник.
С другой стороны, смазка, текущая изнутри, вытесняется из подшипника под действием центробежной силы смазочного клапана.
Если смазочный клапан не используется, необходимо увеличить пространство корпуса на стороне нагнетания для хранения старой смазки.
Корпус открыт, и старая смазка удаляется через равные промежутки времени.

3) Интервал подачи смазки

При нормальной работе срок службы смазки следует приблизительно рассматривать как указанный на Рис. 12-2 , и пополнение/замену следует выполнять соответственно.

Рис. 12-2 Интервал подачи смазки

4) Срок службы смазки в экранированном/герметичном шарикоподшипнике

Срок службы смазки можно оценить по следующему уравнению, когда однорядный радиальный шарикоподшипник заполнен смазкой и герметизирован защитными шайбами ​​или уплотнениями.

Условия для применения уравнения (12-1) следующие:

12-1-2 Масляная смазка

Масляная смазка

может использоваться даже при высокой скорости вращения и несколько высокой температуре и эффективно снижает вибрацию и шум подшипников. Таким образом, смазка маслом используется во многих случаях, когда консистентная смазка не работает. В таблице 12-2 показаны основные типы и методы смазывания маслом.

Таблица 12-2 Тип и метод смазывания маслом

① Масляная ванна

• Простейший метод погружения подшипника в масло для эксплуатации.
• Подходит для низкой/средней скорости.
• Должен быть установлен указатель уровня масла для регулировки количества масла.
  (В случае горизонтального вала)
  Около 50 % самого нижнего тела качения должно быть погружено.
  (В случае вертикального вала)
  Подшипник должен быть погружен примерно на 70–80 %.
• Лучше использовать магнитную пробку, чтобы предотвратить рассеивание частиц железа износа в масле.

② Капельное масло

• Масло капает масленкой, а внутренняя часть корпуса заполняется масляным туманом под действием вращающихся частей. Этот метод имеет охлаждающий эффект.
• Применяется при относительно высокой скорости и до средней нагрузки.
• Обычно используется от 5 до 6 капель масла в минуту.
  (Трудно отрегулировать капание со скоростью 1 мл/ч или меньше.)
• Необходимо предотвратить скопление слишком большого количества масла на дне корпуса.

③ Брызги масла

• В этом методе смазки используется зубчатое колесо или простое маслоотражательное кольцо, прикрепленное к валу для разбрызгивания масла. Этот метод может подавать масло для подшипников, расположенных вдали от масляного бака.
• Можно использовать до относительно высокой скорости.
• Необходимо поддерживать уровень масла в определенном диапазоне.
• Лучше использовать магнитную пробку, чтобы предотвратить рассеивание частиц железа износа в масле.
  Также рекомендуется установить экран или перегородку, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в подшипник.

④ Принудительная циркуляция масла

• В этом методе используется система подачи масла циркуляционного типа.
  Подаваемое масло смазывает внутреннюю часть подшипника, охлаждается и направляется обратно в бак через маслосливную трубу. Масло после фильтрации и охлаждения перекачивается обратно.
• Широко используется при высоких скоростях и высоких температурах.
• Лучше использовать маслоотводящую трубку примерно в два раза толще, чем трубка подачи масла, чтобы предотвратить скопление слишком большого количества смазки в корпусе.
• Требуемое количество масла: см. примечание 1.

⑤ Масляная струйная смазка

• Этот метод использует форсунку для подачи масла при постоянном давлении (от 0,1 до 0,5 МПа) и очень эффективен при охлаждении.
• Подходит для высоких скоростей и больших нагрузок.
• Как правило, сопло (диаметром от 0,5 до 2 мм) располагается на расстоянии от 5 до 10 мм со стороны подшипника.
  При выработке большого количества тепла следует использовать от 2 до 4 форсунок.
• Поскольку при струйной смазке подается большое количество масла, старое следует откачивать с помощью масляного насоса, чтобы предотвратить чрезмерное остаточное масло.
• Требуемое количество масла: см. примечание 1.

⑥ Смазка масляным туманом (распыление смазки)

• В этом методе используется генератор масляного тумана для производства сухого тумана (воздух, содержащий масло в виде тумана). Сухой туман непрерывно направляется к поставщику масла, где туман превращается во влажный туман (липкие капли масла) с помощью форсунки, установленной на корпусе или подшипнике, а затем распыляется на подшипник.
• Этот метод обеспечивает и поддерживает наименьшее количество масляной пленки, необходимой для смазки, и имеет преимущества, заключающиеся в предотвращении загрязнения масла, упрощении технического обслуживания подшипников, продлении срока службы подшипников, снижении расхода масла и т. д.
• Требуемое количество тумана: см. примечание 2.

⑦ Масло/воздушная смазка

• Дозирующий насос подает небольшое количество масла, которое смешивается со сжатым воздухом с помощью смесительного клапана. Примесь подается непрерывно и стабильно к подшипнику.
• Этот метод позволяет проводить количественный контроль масла в очень малых количествах, всегда поставляя новое смазочное масло. Таким образом, он подходит для станков и других приложений, требующих высокой скорости.
• Сжатый воздух и смазочное масло подаются на шпиндель, повышая внутреннее давление и помогая предотвратить попадание грязи, смазочно-охлаждающей жидкости и т. д. Кроме того, этот метод позволяет смазочному маслу течь через питающую трубу, сводя к минимуму загрязнение атмосферы.

Примечание 1Необходимая подача масла при принудительной циркуляции масла ; методы масляной струйной смазки

Значения коэффициента трения

μ

Тип подшипника	μ
Радиальный шарикоподшипник	0,0010 — 0,0015
Радиально-упорный шарикоподшипник	0,0012 — 0,0020
Цилиндрический роликоподшипник	0,0008 — 0,0012
Конический роликоподшипник	0,0017 — 0,0025
Сферический роликоподшипник	0,0020 — 0,0025

Значения, полученные по приведенному выше уравнению, показывают количество масла, необходимое для отвода всего вырабатываемого тепла, без учета выделения тепла.
В действительности подаваемое масло обычно составляет от половины до двух третей расчетного значения.
Тепловыделение широко варьируется в зависимости от области применения и условий эксплуатации.
Для определения оптимальной подачи масла рекомендуется начинать работу с двумя третями расчетного значения, а затем постепенно снижать подачу масла, измеряя рабочую температуру подшипника, а также подаваемое и выпускаемое масло.

Примечание 2Примечания по смазыванию масляным туманом

1) Требуемое количество тумана (давление тумана: 5 кПа)

В случае высокой скорости（ d _м n ≧40≥40）необходимо увеличить количество масла и давление тумана.

2) Диаметр трубопровода и форма смазочного отверстия/канавки

Когда скорость потока тумана в трубопроводе превышает 5 м/с, масляный туман внезапно конденсируется в масляную жидкость.
Следовательно, диаметр трубопровода и размеры смазочного отверстия/канавки в корпусе должны быть рассчитаны таким образом, чтобы скорость потока тумана, полученная по следующему уравнению, не превышала 5 м/с.

3) Масляный туман

Масло

, используемое для смазки масляным туманом, должно соответствовать следующим требованиям.

• способность превращаться в туман
• обладает высокой устойчивостью к экстремальному давлению
• хорошая тепло/окислительная стабильность
• устойчивый к ржавчине
• маловероятно образование шлама
• улучшенный деэмульгатор

(Смазка масляным туманом имеет ряд преимуществ для высокоскоростных подшипников вращения. Однако на его характеристики в значительной степени влияют окружающие конструкции и условия эксплуатации подшипников.
Если вы планируете использовать этот метод, обратитесь в компанию JTEKT за консультацией, основанной на многолетнем опыте компании JTEKT в области смазывания масляным туманом.）

Шесть основных целей смазки

1. Уменьшить трение. 4. Для охлаждения движущихся элементов.

2. Для уменьшения износа. 5. Для предотвращения коррозии.

3. Для смягчения ударов. 6. Для герметизации грязи, других загрязнений.

В таблице перечислены шесть причин для смазки машин. Вы рассмотрели первую причину, чтобы уменьшить трение в некоторых деталях. Теперь рассмотрим каждую из остальных пяти причин.

  2- Уменьшение износа

Износ деталей машин вызывается трением. Если вы уменьшаете трение за счет смазки, вы также уменьшаете износ. Толщина смазочной пленки имеет большое значение. Если пленка достаточно толстая, две поверхности никогда не соприкоснутся друг с другом. Если пленка недостаточно толстая, чтобы разделить две части, то некоторые высокие точки оторвутся. Во многих промышленных применениях пленка недостаточно толстая, чтобы полностью отделить движущиеся части. Это одна из причин, по которой даже смазанные детали изнашиваются.

3- Амортизация ударов

Смазка гасит удары, используя свою способность распределять давление. Практический пример этого свойства можно найти в смазке зубчатых передач. Смазка выдавливается зубьями шестерни, когда они входят в зацепление. Сжимающее действие заставляет смазку разбрызгиваться между точками зазора в зацепленных зубьях.

См. рис. 1-8 Согласно логике. Если левая передача на рис. 8 является ведущей. Давление на смазку должно быть намного выше в точке А, чем в точке В. Однако, поскольку жидкости быстро выравнивают любые перепады давления, избыточное давление мгновенно отводится от А и добавляется к В. Это уменьшает удар в точке А.

 

 4- Охлаждающее действие смазочных материалов

Сама по себе смазка не обладает сильным охлаждающим действием; это предотвращает чрезмерное трение, так что будет генерироваться меньше тепла. Но смазочные материалы также уносят некоторое количество тепла из мест, где оно генерируется, в области охладителей, где оно затем рассеивается в воздухе.

Во многих системах горячее масло циркулирует через масляный радиатор масляный радиатор может просто иметь металлические ребра для отвода тепла в воздух.