Работа системы смазки: Масляный насос – назначение, типы, устройство, принцип работы

Система смазки дизельного двигателя

От качества и соответствия дизельного моторного масла, а также от общего состояния системы смазки напрямую зависит ресурс дизельного двигателя. Эффективная работа системы смазки в дизеле влияет на качество запуска двигателя, повышает экономичность ДВС, снижает уровень содержания токсичных элементов в отработавших газах.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы питания дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных элементах и принципах работы системы подачи топлива в дизельный мотор.

Содержание статьи

• Основные функции
• Принцип работы системы смазки дизельного мотора
•  Распространенные неисправности
• Профилактические меры

Основные функции

• Главной задачей системы смазки является подача моторного масла для образования масляной пленки между парами трения (трущиеся поверхности).Так достигается уменьшение износа нагруженных деталей, снижение фрикционных потерь.
• Также масло осуществляет эффективное удаление посторонних частиц, которые возникают в результате механического износа, смывает нагар, защищает детали от коррозии.
• Еще одной важной функцией системы смазки является охлаждение трущихся поверхностей. В отдельных конструкциях ДВС подача масла дополнительно служит для охлаждения днища поршня.

Принцип работы системы смазки дизельного мотора

Подавляющее большинство дизельных ДВС имеют систему смазки, в которой моторное масло подается к наиболее нагруженным деталям (элементы кривошипно-шатунного механизма, ГРМ) под давлением. Другие детали, которые подвержены меньшей нагрузке, смазывается посредством разбрызгивания.

В списке основных элементов системы смазки двигателя находятся:

• поддон картера двигателя, который служит резервуаром для масла;
• масляный насос, закачивающий смазочный материал;
• масляный фильтр, очищающий моторное масло;

Маслонасос в дизеле может приводиться в действие от коленвала, распредвала или дополнительного приводного вала. Наибольшее количество смазки подается к подшипникам коленчатого вала по специальным масляным каналам. Шестерни маслонасосов могут иметь внешнее или внутреннее зацепление. Что касается второго варианта, такие конструкции отличаются меньшими габаритами, менее шумны в работе, износ шестерен наименее влияет на снижение производительности насоса.

Показатель необходимой производительности насоса зависит от того, какое давление в системе смазки необходимо для того или иного двигателя с учетом ряда особенностей.  

Высокофорсированный дизельный мотор должен иметь такой масляный насос, который способен обеспечить большой запас по производительности. Это необходимо для поддержания эффективности работы системы смазки в условиях любых нагрузок, а также с учетом потенциального износа самого насоса, подшипников распредвала и коленчатого вала.

Реализация охлаждения поршней особенно необходима в турбодизелях мощных грузовиков, которые отличаются высоким показателем наддува, имеют камеру сгорания в днище поршня.  Распространенной и относительно простой схемой является способ подачи масла посредством форсунок-распылителей, которые находятся снизу цилиндра. Эффективность такого решения уступает второму способу, который заключается в осуществлении подачи смазочного материала по специальному каналу, высверленному в шатуне. Далее смазка попадает в верхнюю головку, после чего оказывается в распылителе. Посредством распылителя масло попадает в область днища поршня.

Самой эффективной схемой выступает способ подачи масла через канал в шатуне в специальную полость, которая изготовлена в днище поршня.

Эта полость служит для улучшенного охлаждения. Стоит добавить, что функция охлаждения поршней требует также качественного охлаждения самого моторного масла, для чего в системе смазки используются масляные радиаторы.

 Распространенные неисправности

Главной проблемой в работе системы смазки двигателя считается низкое давление масла. Такая неисправность проявляется в результате износа маслонасоса или подшипников коленвала, закупорки масляных каналов, использования некачественного смазочного материала.

В ряде случаев снижение давления масла в дизеле приводит к необходимости серьезного ремонта. Перегрев дизельного двигателя, попадание большого количества горючего или ОЖ в масляную систему приводит к разжижению смазочного материала. Это приводит к закономерному падению давления и сокращению ресурса мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, в каких случаях необходимо промывать дизельный двигатель перед заменой масла. Из этой статьи вы узнаете о том, когда рекомендована промывка двигателя и какими средствами лучше осуществлять данную процедуру.

Профилактические меры

Основной рекомендацией по уходу за системой смазки является использование качественных смазочных материалов, которые полностью соответствуют всем допускам производителя ДВС, а также регулярная плановая замена масла и масляного фильтра строго по регламенту.

Если двигатель эксплуатируется в тяжелых условиях, тогда интервал замены смазочного материала следует сокращать. В случае езды на некачественном масле или возникновении неисправностей, которые привели к быстрой потере защитных и моющих свойств, обязательна качественная промывка дизельного двигателя.

основные элементы, их назначение, устройство и принцип работы

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин Просмотров 1.2к. Обновлено 13.12.2020

Содержание

1. Схема циркуляции масла в двигателе
2. Усложнение конструкции
3. Масляный насос
4. Редукционный клапан
5. Двухступенчатые масляные насосы
6. Клапан N428
7. Отличие мокрого картера от сухого
8. Видео: Система смазки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в 3D. Как работает?
9. Неполадки в системе смазки

Принципиальная задача системы смазки двигателя в разрезе десятилетий развития ДВС осталась неизменной – подача к трущимся элементам смазывающего и теплоотводящего материала. Но повсеместные ужесточения экологических норм заставляют конструкторов находить скрытые ресурсы для повешения КПД мотора и уменьшения вредных выбросов в атмосферу. Рассмотрим устройство системы смазки двигателя, их виды, принцип работы масляного насоса и редукционного клапана.

Схема циркуляции масла в двигателе

Моторное масло из поддона всасывается шестеренчатым насосом и подается к фильтру. Проходя через фильтрующий элемент, масло по каналам в блоке цилиндров и ГБЦ подается к шейкам коленчатого вала, кулачкам и постелям распределительного вала. Давление в системе смазки зависит от скорости вращения коленчатого вала. Минимальное давление развивается насосом на холостом ходу, а максимальное ограничивается редукционным клапаном.

Для контроля водителем исправности системы в блоке цилиндров, а иногда и в ГБЦ, вмонтирован датчик давления масла. На современных авто стрелочным указателем давления на приборной панели оборудуются лишь немногие спортивные автомобили. На большинстве авто их заменили индикатором низкого давления, который загорается лишь при падении напора в масляных магистралях.

Усложнение конструкции

На примере дизельного двигателя объемом 2,5 л от VW можно увидеть, насколько сложнее стала схема работы смазочной системы современного двигателя. Давайте рассмотрим предназначение каждого из элементов.

• Двухступенчатый масляный насос шестеренчатого типа с внутренним зацеплением. Устанавливается в поддоне картера.
• Клапан регулировки давления масла. С помощью электромагнитного клапана ECU (Engine Control Module) направляет масло в разные каналы, переключая тем самым режимы работы масляного насоса. При регулировании производительности учитывается нагрузка на двигатель, температура охлаждающей жидкости, обороты коленчатого вала и сигналы с АКПП. При подаче управляющего сигнала клапан открывается, пропуская масло в каналы первой ступени (давление в системе порядка 1,8 атмосфер). При отсутствии управляющей «массы» возвратная пружина возвращает клапан в исходное положение, изменяет направление протекания масла, поднимая давление в системе до 3,3-4 Атм.

Изменение производительности позволяет снизить механические потери, затрачиваемые на смазывание и охлаждение трущихся пар двигателя. Такое решение повышает общий КПД двигатели, уменьшая количество вредных выбросов.

• Обратные клапаны в возвратных трубопроводах. Пропускают смазку только в одном направлении и предотвращают полный слив масла из каналов после остановки двигателя. Заполненные каналы позволяют избежать масляного голодания в первые секунды после запуска мотора.
• Предохранительный клапан. Открывается при холодном запуске, когда в системе развивается чрезмерное давление.
• Клапан малого контура циркуляции. Срабатывает при засорении фильтрующего элемента, открывая путь маслу в обход фильтра.
• Масляный охладитель. Через корпус теплообменника циркулирует масло и охлаждающая жидкость.
• Охладитель способствует поддержанию теплового баланса двигателя и препятствует перегреву масла.
• Клапан масляной форсунки. Открывается при достижении в системе расчетного давления, открывая магистраль к форсункам.
• Масляная форсунка. Разбрызгивает масло на днище поршня, отводя от него тепло.
• Редукционный клапан. Срабатывает при достижении в системе чрезмерного давления, защищает ГБЦ от лишнего масла.

Масляный насос

Среди различных типов конструкции наибольшее распространение получили шестеренчатые и роторные масляные насосы. Устройство масляного насоса шестеренчатого типа с наружным зацеплением:

1. Ведомая шестерня.
2. Канал забора масла с поддона.
3. Ведущая шестерня. Именно она посредством червячной, цепной или шестеренчатой передачи соединена с коленчатым валом двигателя.
4. Приводной вал (в данном типе масляного насоса соединяет коленвал и ведущую шестерню).
5. Канал нагнетания.
6. Ось вращения ведущей шестерни.

При вращении шестерен масло всасывается из заборного канала и подается по каналам нагнетания к трущимся парам двигателя. Давление масла в системе смазки и производительность насоса напрямую связаны со скоростью вращения коленчатого вала.

При превышении давления, достаточного для смазывания и отвода тепла трущихся элементов, лишняя смазка стравливается редукционном клапаном.   

В отличие от шестеренчатого насоса с наружным зацеплением, в помпах с внутренним зацеплением ведущая шестерня вращается внутри ведомой. Принцип работы смазочной системы с точки зрения нагнетания давления остается неизменным и схож с работой роторной помпы. Внутри корпуса устанавливается внешний и внутренний роторы. Вращение последнего приводит к всасыванию смазки и подаче ее под давлением в нагнетательный канал.

Редукционный клапан

Поскольку производительность нерегулируемых насосов напрямую зависит от количества оборотов двигателя, максимальное безопасное давление масла в системе смазки поддерживается редукционным клапаном. Он представляет собой запорный клапан, подпертый возвратной пружиной. Когда расчетное давление масла со стороны клапана преодолевает усилие пружины, клапан открывается, перепуская излишки масла обратно в поддон картера.

Двухступенчатые масляные насосы

Конструкцию двухступенчатого масляного насоса рассмотрим на примере агрегата роторного типа от автоконцерна VAG.

1. Первая ступень работы определяется конструкторами, исходя из необходимого двигателю объема масла на всех режимах работы. Из полости нагнетания масло направляется в каналы двигателя и к подвижному ротору в месте его упора в регулировочную пластину. В таком режиме объем полости всасывания и, как следствие, количество прокачиваемого масла небольшое.
2. Вторая ступень. При повышении оборотов двигателя возникает потребность в большем количестве смазки. Давление на подвижный ротор ослабевает. Теперь регулировочная пружина доворачивает статор на несколько градусов, изменяя положение ведомого ротора. Таким образом увеличивается объем полости всасывания и количество прокачиваемой смазки.

В двигателях FSI Audi объемом 2,8 и 3,2 литра переход с первой на вторую ступень происходит на оборотах коленвала свыше 4600. Благодаря двухступенчатым помпам конструкторам удалось на 1/3 снизить расход топлива.

Клапан N428

Клапан управления масляного насоса N428 предназначен для регулировки давления на управляющий поршень. В зависимости от давления на поршень, изменяется положение статора и объем камеры всасывания. Часть масла из полости нагнетания всегда подается в управляющую магистраль к клапану N428. По команде блока управления двигателя на клапан подается питание, масло подается к управляющему поршню. По своему устройству N428 представляет собой электроуправляемый гидравлический 3/2 ходовой клапан.

Отличие мокрого картера от сухого

Выше нами рассмотрен исключительно мокрый картер, когда основной объем системы смазки двигателя находится в поддоне и забирается оттуда масляным насосом.

На схеме представлены детали и приборы системы смазки мотора с сухим картером. Основное отличие в том, что поддон двигателя не используется для хранения масла. Весь стекший туда смазывающий материал откачивается специальным насосом и подается в отдельный бак. Оттуда давление в масляной системе создается уже при помощи нагнетающей помпы. Такая система смазки двигателя применяется на автомобилях повышенной проходимости и гоночных болидах. Основные преимущества:

• уменьшается высота поддона, что позволяет установить мотор ниже. Снижение центра масс улучшает курсовую устойчивость и управляемость автомобиля;
• сухой картер исключает масляное голодание при движении авто в больших продольных и поперечных углах, что актуально для внедорожников на пересеченной местности;
• исключено масляное голодание вследствие отлива смазки (перетекания из одной части в другую) при длительном движении автомобиля в дуге, что актуально для кольцевых автогонок и соревнований по дрифту;
• моторное масло лучше охлаждается.

Но не лишена система и недостатков, так как усложнение системы снижает надежность и увеличивает массу автомобиля.

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

Неполадки в системе смазки

• механический износ деталей масляного насоса. Происходит вследствие несвоевременной замены масла, фильтрующего элемента. При износе в зоне всасывания не создается достаточное разряжение, из-за чего падает производительность помпы;
• коксование и засорение посторонними предметами маслоприемника. Случается при несвоевременной замене масла, разрушении пластиковых элементов натяжительных и успокоительных башмаков;
• подвисание редукционного клапана;
• электрическая неисправность или проблемы с проводкой клапана управления двухступенчатым насосом;
• выход из строя датчика давления масла, из-за чего на приборной панели загорается сигнальная лампа низкого давления;
• заклинивание обратного клапана в возвратных магистралях;
• поломка указателя давления масла;
• заклинивание масляного термостата, применяющегося для более быстрого прогрева смазки.

Современная смазочная система состоит из множества механических и электронных компонентов, ввиду чего надежность ее значительно снизилась. Поэтому крайне важно следить за соблюдением сервисных интервалов, качеством фильтров и моторного масла.

Печать

Как работает система смазки двигателя?

Опубликовано 14 января 2020 г. by Blair Lampe Know How

Всем известно, что регулярная замена масла жизненно важна для поддержания вашего двигателя в отличной форме, но почему? Смазка имеет решающее значение для обслуживания двигателя; без этого все становится некрасиво. Знание того, как работает система смазки двигателя, поможет вам понять, как и почему масло так важно.

Вы то, что вы нагреваете

Процессы внутри вашего двигателя протекают быстро. Вы имеете дело с трением металла о металл, которое создает тепло, и вдобавок ко всему происходит настоящая детонация. Такой сильный нагрев быстро ослабляет, деформирует или ломает внутренние компоненты, вызывая отказ двигателя. Вот тут-то и приходит на помощь смазка. Масло сглаживает движения и отводит часть тепла, протекая по внутренним деталям. Кроме того, масло является вязким, а это означает, что оно связывается с мелкими частицами, образующимися при сгорании, и переносит их к фильтру, поэтому они не накапливаются в системе и не вызывают проблем.

Отстойники как у грузовика, грузовика, грузовика

Система смазки состоит из нескольких частей. При добавлении в крышку масло попадает в масляный поддон (называемый поддоном) в нижней части двигателя. Масляный насос приводится в действие двигателем и перекачивает масло из поддона по трубопроводам к фильтру, где отфильтровываются мелкие твердые частицы. Под давлением насоса большая часть масла перемещается к коренным подшипникам, а небольшое количество направляется к масломеру для точного считывания давления. От коренных подшипников он направляется через небольшие просверленные каналы к коленчатому валу и шатунам. Вращающийся коленчатый вал выбрасывает масло на стенки цилиндров, а кольца цилиндров соскребают избыток масла при ходе вниз. Масло также попадает в другие движущиеся области металла с металлом, такие как шестерни и цепь привода распределительного вала. Лишнее масло стекает обратно в поддон.

Говорят, что замена пойдет вам на пользу

Чистое масло с правильным весом для вашего двигателя имеет решающее значение. Без него вы можете столкнуться с перегревом, поскольку компоненты работают без смазки, или ваш двигатель может быть поврежден из-за накопления отложений. Вот почему необходима регулярная замена масла и фильтров — замена фильтра гарантирует, что в системе не будет мусора и засоров.

Правильный рейтинг масла лучше всего определяется производителем и указан в руководстве пользователя. У вашего производителя также могут быть рекомендации по фильтрам (поскольку они сделаны из разных материалов с разными фильтрующими свойствами в микронах), но есть больше возможностей отклониться от их рекомендаций, если позволяет ваша гарантия. Фильтры — это не то место, где можно экономить, поэтому убедитесь, что вы провели некоторое исследование, прежде чем выбирать другой фильтр. Убедитесь, что резьба нового фильтра подходит, чтобы избежать кошмара с перекрестной резьбой.

Замена масла и фильтров принесет пользу вашему двигателю и сохранит здоровье вашего автомобиля на долгие годы. Просто убедитесь, что вы используете правильные продукты и часто проверяете уровень масла.

Ознакомьтесь со всеми фильтрами, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания AutoCare NAPA для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о системе смазки двигателя поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотографии предоставлены Pixabay и Блэр Лэмп.

Категории

Ноу-хау

Теги

моторное масло, смазка, масло, замена масла, масляный фильтр, вязкость масла, вязкость

Блэр Ламп — профессиональный механик из Нью-Йорка, блоггер, театральный техник и спичрайтер. В свободное от работы время она любит ходить в походы, куда бы ни несли ее сапоги, скалолазание, экспериментальный театр, хрустящее розовое вино и изливать любовь на своем грузовике Sierra 2001 года.

Как работает система смазки двигателя?

Автомобильный двигатель — основной агрегат, приводящий в движение транспортное средство. Он состоит из сотен взаимодействующих частей. Смазка двигателя обеспечивает подачу достаточного количества масла к точкам смазки двигателя внутреннего сгорания при любых условиях эксплуатации. Здесь вы найдете информацию о работе, компонентах и ​​обслуживании этой системы.

• 1 Функция системы смазки
• 2 Типы систем смазки
• 3 Мокрый картер
• 4 Сухой картер
• 5 Наиболее распространенные детали/конструкция
• 6 Как это работает?
• 7 Эксплуатация и техническое обслуживание

Работа системы смазки

Любой двигатель быстро выйдет из строя без надлежащей смазки. Его функция представляет собой комбинацию нескольких факторов, которые выполняют следующие функции:

• i смазывание деталей для уменьшения износа поверхности при трении
• i охлаждение горячих компонентов
• i удаление мелких частиц и нагара
• и предотвращение окисления металла

В некоторых модификациях автомобилей масло является рабочей жидкостью для регулировки гидродомкратов, натяжителей ремня ГРМ и других подобных систем.

Типы систем смазки

Давление – масляный насос создает давление в маслопроводе. Разбрызгивание или центрифугирование – в этом случае детали вращаются, как в центрифуге, и разбрызгивают масло по всей полости механизма. Затем он осаждается на компонентах, а затем под действием силы тяжести остаток стекает обратно в резервуар. Смешанный – чаще всего используется в двигателях современных автомобилей. Одни узлы двигателя снабжаются маслом под давлением, другие – разбрызгиванием. Все системы делятся на две основные категории:

Мокрый картер

Смазочный материал находится в поддоне под коленчатым валом. Насос всасывает масло и транспортирует его по каналам к местам смазки. Вращение коленчатого вала обеспечивает дополнительную циркуляцию и охлаждение поршня. Остаток затем собирается в резервуаре. Недостатком является то, что при работающем двигателе смазка может начать пениться и разбрызгиваться, что приводит к низкому уровню масла в двигателе. Хотя поддон находится внизу двигателя, из-за большого объема масло все равно не успевает остыть. Если насос расположен в нижнем положении, он не будет всасывать достаточное количество смазки, что приведет к перегреву двигателя.

Сухой картер

Здесь смазка хранится в отдельной емкости и транспортируется к точкам смазки главным масляным насосом (нагнетательным насосом). В отличие от смазки под давлением, масло выкачивается из поддона с помощью второго насоса (всасывающего насоса) и перекачивается обратно в резервуар. Преимущества более сложной системы с сухим картером:

• + более низкое крепление картера и, следовательно, меньшая высота двигателя, снижение центра тяжести
• + большее количество масла, уменьшение частоты замены, лучшее охлаждение
• + насос не всасывает воздух или пену; даже когда автомобиль находится в наклонном положении или в случае высокой центробежной силы, например, в спортивных автомобилях.

Недостатком системы с сухим картером является то, что она намного дороже, чем смазка под давлением. Он также включает в себя больше деталей, которые могут легко сломаться. Вот почему он в основном используется в спортивных автомобилях, мотоциклах или внедорожниках. По сравнению со смазкой под давлением уровень масла обычно необходимо измерять при работающем двигателе.

Наиболее распространенные детали/конструкция

• отверстие в верхней части двигателя для заправки
• поддон или поддон для сбора жидкости. Снизу имеется пробка для слива при замене или ремонте
• насос для создания давления в магистрали
• щуп для измерения уровня и состояния жидкости
• маслозаборная трубка, установленная на насосе связь. Часто имеет небольшой экран для улавливания крупных частиц масла
• фильтр для удаления микроскопических частиц и обеспечения качественной смазки двигателя
• датчики температуры и давления
• радиатор, распространенный во многих двигателях с сухим картером и более эффективно охлаждающий отработанное масло
• перепускные клапаны для предотвращения обратного вытекания масла в резервуар до завершения полного цикла смазки

Как это работает?

Привод работает следующим образом: как только двигатель запускается, насос начинает работать автоматически. Подает масло через фильтр, по каналам ГБЦ, к наиболее нагруженным частям двигателя – подшипникам коленчатого и распределительного валов. Другие элементы управления смазываются через канавки на коренном подшипнике коленчатого вала. Масло стекает под действием силы тяжести по канавкам в головке блока цилиндров в картер. Это замыкает цепь. В то же время, когда происходит смазка, масло просачивается через отверстия в шатунах и затем разбрызгивается на поршень и стенку цилиндра. Теперь тепло отводится от поршней, а трение на уплотнительных кольцах цилиндров уменьшается.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Эффективность этой системы зависит от ее срока службы и требует регулярного обслуживания. Небрежная замена масла или фильтра может привести к дорогостоящему ремонту. В некоторых случаях будет дешевле купить новый автомобиль, чем капитальный ремонт всего двигателя. Поэтому важно ознакомиться с инструкциями, приведенными в руководстве. Многие водители слишком сильно полагаются на пробег, но это не обязательно указывает на необходимость замены масла.