Система смазки двс принцип работы: Система смазки двигателя — устройство, профилактика неисправностей

Система смазки двигателя — устройство, профилактика неисправностей

Назначение системы смазки двигателя, её устройство, элементы (поддон картера, маслозаборник, насос, фильтр, датчик давления, редукционные клапаны), профилактика неисправностей, техническое обслуживание.

Система смазки двигателя автомобиля или смазочная система двигателя (ССД) – совокупность механизмов авто, которые участвуют в снижении трения между сопряженными деталями ДВС, минимизируют затраты мощности ДВС на трение. Принцип работы системы смазки двигателя заключается в обеспечении подачи смазочных материалов (моторного масла) ко всем трущимся деталям ДВС на всех режимах его работы. ССД работает циклично.

Между двумя поверхностями движущихся тел формируется масляная пленка. Она разделяет движущиеся поверхности и уберегает трущиеся поверхности от дополнительных нагрузок.

Назначение системы смазки двигателя

Система смазки направлена на поддержание непрерывной подачи к подшипникам смазочных материалов и непосредственное решение следующих задач:

• Уменьшение трения между сопряженными деталями. Причем компоненты системы направлены на уменьшение всех видов трения – сухого – непосредственного соприкосновения деталей друг с другом, жидкостного – с разделением масла, полужидкостного (масляный слой присутствует, но полного разделение трущихся поверхностей маслом нет). Сухое трение в чистом виде на практике – самое редкое. Его можно встретить при деформации контактирующих тел (например, подшипников), при разрушении граничных плёнок в местах повышенного давления. Гораздо же более распространённая ситуация – полужидкостное и жидностное трение. С жидкостным трением детали, например, часто встречаются при высоких окружных скоростях при попадании масла в клиновой зазор между цапфой и вкладышем подшипника скольжения.
• Отвод тепла и охлаждение деталей двигателя. Осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения. Сначала охлаждается масло, а затем уже сами детали ДВС.
• Освобождение двигателя от продуктов износа механизмов в отработанном масле (в виде прямоугольников, «листочков», пыли). Наиболее распространён усталостный износ. Он возникает при трении качения и трении скольжения. Также существует адгезионный, абразивный, коррозионный износ.
• Удаление нагара. Чаще всего нагар характерен для транспортных систем с прямым впрыском топлива (топливо идет непосредственно в камеру сгорания, отсутствует этап промывки клапанов). Также проблема нагара актуальна в ситуациях, если транспортное средство используется только время от времени, есть постоянные простои, или при использовании авто в холодное время года его владелец не прибегает к прогреву двигателя.
• Защита деталей двигателя от коррозии. Смазочные вещества в системе помогают ей противостоять окислением под влиянием кислорода.
• Чтобы решить поставленные задачи, давление масла в ССД должно быть достаточно высоким. Масла должно хватит для обеспечения жидкостного и отвода от поверхностей тепла.

Устройство системы смазки

Элементы системы смазки двигателя:

• Поддон картера. Резервуар для хранения масла. Именно здесь происходит сбор и аккумуляция масла в системе смазки. Также в поддоне картера скапливаются мелкие абразивные частички при трении металлических элементов друг о друга.
• Маслозаборник. Место сбора масла для дальнейшей циркуляции масла в системе после поддона картера. Устанавливается не на самом дне, а на некотором расстоянии от него. Благодаря этому абразивные частицы, образовавшиеся в системе, легко удалить. Достаточно просто снять поддон. Некоторые маслозаборники комплектуются магнитами. Это удобно для быстрого сбора и удаления металлической стружки.
• Масляный насос – приспособление, главная функция которого – закачивать в систему масло. Запускаться насос может разными способами. Например, от распредвала, от коленвала. 
• Масляный фильтр. Устройство выполняет функцию очистителя масла от продуктов нагара, загрязнений и износа.
• Датчик давления. Он работает в связке с указателем давления в системе смазки двигателя, сигнальной лампой на панели приборов.
• Радиатор (стоит не на всех транспортных средствах). Комплекс трубок и пластин для отвода тепла, охлаждения масла.
• Редукционные клапаны. Помогают поддержать стабильное давление. Размещены в масляном фильтре, насосе.

На некоторых элементах остановимся более детально.

Масляные насосы

Масляные насосы в системе могут быть шестеренными, роторными, героторными (с внутренним и внешним мотором), поршневыми, шиберными крыльчатыми. Самые популярные – шестерённые модели.

На практике шестеренчатые модели показывают себя как наиболее производительные. Конструкция шестерённых насосов при этом бывает очень разной. На транспорте могут устанавливаться конструкции, где шестерни располагаются рядом (решения с наружным зацеплением) и друг в друге (шестерня в шестерне), т.е. зацепление – внутреннее. 

Насосы с шестернями наружного зацепления более компактные (их можно легко поместить в ограниченном пространстве) и износостойкие в силу небольшой величины скорости скольжения в зацеплении и, соответственно, небольшого давления на зубья. И это их существенные преимущества перед насосами с наружным зацеплением. При этом большинство производителей выпускает насосы с внешним зацеплением. Конструкция «шестерня в шестерне» более дорогостоящая, так как более сложная в исполнении, при этом производитель не может гарантировать такой же КПД, как в случае с решением с наружным зацеплением.

Масляные фильтры

Существенные различия – и в масляных фильтрах, которые могут входить в ССД. Они напрямую влияют на заправочный объем системы смазки двигателя, пропускную способность, скорость и эффективность очистки.

Наиболее быстро масло и очищают полнопроточные (часто их называют просто – проточными) фильтры. Через полнопроточные фильтры проходит всё количество масла, всасываемое насосом. Наиболее качественную очистку обеспечивают частично проточные фильтры. Через них проходит не всё масло, а только его часть.

Если же важна и скорость, и качество, помогут комбинированные фильтрующие системы. Они дороже, сложней, но фактически они представляют собой систему частичнопоточного и полнопоточного фильтров.

При этом самые практичные комбинированные системы с обратным и перепускным клапаном и двойной вальцовкой. На картинке представлен типичный фильтр такого типа (решение компании Robert Bosch GmbH).

Среди явных плюсов системы смазки двигателя – возможность обеспечить непрерывную подачу масла в ДВС даже при очень вязком масле и при низкой температуре воздуха, быстрое наращивание давление и, соответственно, оперативное смазывание при перезапуске, а также защита от холостого хода фильтра после запуска ДВС.

Виды систем смазки

Схема системы смазки двигателя может быть разной. Классификацию при этом можно провести по различным признакам.

• По способу подачи масла: с подачей масла под давлением, с разбрызгиванием (самотёком), комбинированный вариант. Комбинированный вариант хорош тем, что детали, испытывающие большие нагрузки, можно обрабатывать максимально основательно — под давлением, а узлы, функционирующие в простых операциях – самотёком.
  В этом случае не страдает ни качество, ни скорость.
• По типу вентиляции картера: картерные газы могут удаляться сразу в атмосферу (через сапун) или направляться в цилиндры на дожигание (системы с закрытой вентиляцией). Замкнутая (закрытая) система вентиляции является наиболее экологичной.
• По способу охлаждения масла («отработки»). Охлаждение может проводиться в радиаторе, поддоне картера. Для маломощных двигателей достаточно охлаждения в поддоне, для мощных ДВС – подходящий вариант – решения с охлаждением в масляном радиаторе.
• По типу картера. Хорошо известны схемы с «сухим» и «мокрым» картером. Решения с сухим картером более конструктивно сложные. У них есть отдельный бак для масла. Масло стекает в поддон, но не аккумулируется, а поступает в бак, и картер всегда сухой. Решение более сложное и дорогое в реализации, но зато надёжная смазка гарантировано дает при интенсивном движении по наклонным поверхностям. Поэтому популярный вариант устройства системы смазки двигателя у внедорожников, строительной спецтехники, транспортных средств для работы в горах – именно решение с «сухим» картером. Аналогичное же решение популярно у спорткаров. 

«Сухой» картер для производителя – это целый спектр преимуществ. ДВС можно установить ниже, чем обычно (идеальный вариант, чтобы снизить центр тяжести транспортного средства и упростить прохождение поворотов. В СДД оптимизируется температурное регулирование.  Масло удерживается на большом расстоянии от коленвала, и ДВС способен развивать впечатляющую мощность.

Возможные неполадки

Наиболее распространёнными неполадками, с которыми встречаются автомобилисты, является выход из строя деталей масляного насоса, фильтров (чаще – из-за износа), потеря герметичности узлов, нарушение регулировок или механические проблемы с редукционными клапанами.

Неисправности системы смазки двигателя, как правило, связаны с двумя группами неполадок.

1. Неполадки, которые приводят к понижению давления масла. Они могут быть результатом деформации, износа, повреждения масляного насоса, низкого уровня масла, засорения фильтра, выхода из строя датчика масла, заедания редукционного клапана.
2. Неполадки, которые приводят к повышенному расходу масла. Это результат выхода из строя газораспределительного механизма, износа прокладки насоса, засорения вентиляции картера, повреждения КШМ (кривошипно-шатунного механизма), ослабления масляного фильтра (или изначально ошибки при его закреплении).

Для выявления показателей давления используют сигнальные лампы на панели приборов транспортного средства. Пониженное давление масла – прямой сигнал, свидетельствующий о том, что на транспортном средстве нельзя ездить, и требуется ремонт или техническое обслуживание.
Для определения расхода масла у современных автомобилей с автоматикой есть специальная контрольная лампа на панели приборов. Для определения проблемы у транспортных средств без такой лампы традиционно применяют щуп. 

Износ и деформация

Если диагностика показывает, что детали износились, то есть отслужили свой срок эксплуатации, в большинстве случаев не стоит пытаться восстанавливать их. Её нужно менять. У прокладок, колпачков, сальников фильтров есть ресурс (указан в документации на детали), и, если их не заменить, количество проблем можно только увеличить. Например, несвоевременная замена фильтра приводит к критической концентрации вредных примесей, что может привести к деформации не только самого фильтра, но и корпуса. К деформации корпуса может привести, например, износ наружной поверхности втулок насоса.

Кстати, о деформации. Она может наступить гораздо раньше самого износа. Но, чтобы решить проблему, придётся не просто менять деформированную деталь, но и устранять причину, которая привела к этой неприятности.

Например, при механической деформации часто корень проблемы – в неисправностях иных узлов, взаимодействующих с ССД. В частности, деформация деталей системы смазки может быть ответной реакцией на выход из строя сайлентблоков, нарушение крепления ДВС. 
Впрочем, здесь важна именно комплексная диагностика. Сразу «обвинять» крепление ДВС или сайлентблоки не стоит. Например, в ситуации, когда деформированы детали клапанной группы ГРМ, часто виновато качество масла.

Профилактика неисправностей

Самая эффективная профилактика неисправностей – регулярное квалифицированное техобслуживание:

1. Систематическая замена масляного фильтра.
2. Систематическая замена моторного масла.

При это нужно четко знать сколько моторного масла требуется системе, учитывать объем системы смазки двигателя. Недостаточное количество масла – это создание нагрузки на детали, увеличение сухого трения, ускорение износа. Переизбыток масла – риск создать избыточное давление и вывести из строя сальники распредвала, коленвала, «убить» уплотнители и нарушить герметичность.

Важно! Вместе с заменой масляного насоса всегда важно не лениться заменять масляный фильтр. 

Важный элемент профилактики – это и грамотная эксплуатация ДВС. Особенно важно корректно запускать двигатель в морозное время. При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается. Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция.

Своевременное техническое обслуживание и профилактика – это обеспечение смазочными веществами всех деталей, вступающих в трение, защита ДВС от перегрева, остаточных продуктов сгорания, гашение колебаний и подавление шумов.

Система смазки двигателя – назначение, устройство, принцип действия

Главная  » Система смазки

Система смазки (другое наименование — смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает охлаждение деталей двигателя, удаление продуктов нагара и износа, защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя включает поддон картера двигателя с маслозаборником, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, которые соединены между собой магистралями и каналами.

Поддон картера двигателя предназначен для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, а также с помощью датчика уровня и температуры масла.

Масляный насос предназначен для закачивания масла в систему. Масляный насос может приводиться в действие от коленчатого вала двигателя, распределительного вала или дополнительного приводного вала. Наибольшее применение на двигателях нашли масляные насосы шестеренного типа.

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов износа и нагара. Очистка масла происходит с помощью фильтрующего элемента, который заменяется вместе с заменой масла.

Для охлаждения моторного масла используется масляный радиатор. Охлаждение масла в радиаторе осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения.

Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к сигнальной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.

Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.

На современных двигателях устанавливается датчик уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.

Для поддержания постоянного рабочего давления в системе устанавливается один или несколько редукционных (перепускных) клапанов. Клапаны устанавливаются непосредственно в элементах системы: масляном насосе, масляном фильтре.

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.

 

 

Как работает система смазки двигателя? Узнайте здесь

Когда две металлические поверхности при прямом контакте движутся друг над другом, они создают трение, которое выделяет тепло. Это вызывает чрезмерный износ движущихся частей. Однако, когда пленка смазочного вещества отделяет их друг от друга, они не вступают в физический контакт друг с другом. Таким образом, смазка — это процесс, который разъединяет движущиеся части за счет подачи между ними потока смазочного вещества. Смазка может быть жидкой, газообразной или твердой. Однако в системе смазки двигателя в основном используются жидкие смазочные материалы.

Система смазки двигателя:

1. Минимизирует потери мощности за счет уменьшения трения между движущимися частями.
2. Снижает износ движущихся частей.
3. Обеспечивает охлаждение горячих частей двигателя.
4. Обеспечивает амортизирующий эффект при вибрациях, вызванных двигателем.
5. Осуществляет внутреннюю очистку двигателя.
6. Помогает герметизировать поршневые кольца от газов под высоким давлением в цилиндре.

Система смазки двигателя подает моторное масло к следующим деталям:

1. Коренные подшипники коленчатого вала
2. Шатунные подшипники
3. Поршневые пальцы и малые концевые втулки
4. Стенки цилиндра
5. Поршневые кольца
6. Зубчатые передачи
7. Распределительный вал и подшипники
8. Клапаны
9. Толкатели и толкатели
10. Детали масляного насоса
11. Подшипники водяного насоса
12. Подшипники рядного топливного насоса высокого давления
13. Подшипники турбокомпрессора (если установлены)
14. Подшипники вакуумного насоса (если установлены)
15. Поршень и подшипники воздушного компрессора (в грузовых автомобилях для пневматических тормозов)

Типы системы смазки двигателя:

В основном в автомобильных двигателях используются четыре типа систем смазки:

1. Бензиновая система
2. Система брызг
3. Система давления
4. Система с сухим картером

Компоненты системы смазки двигателя:

1. Масляный картер
2. Масляный фильтр двигателя
3. Форсунки охлаждения поршней
4. Масляный насос
5. Нефтяные галереи
6. Масляный радиатор
7. Индикатор/лампа давления масла

Масляный поддон/отстойник:

Масляный поддон/отстойник — это просто резервуар в форме чаши. Он хранит моторное масло, а затем циркулирует в двигателе. Масляный поддон находится под картером и хранит моторное масло, когда двигатель не работает. Он расположен в нижней части двигателя для сбора и хранения моторного масла. Масло возвращается в поддон под давлением/самотеком, когда двигатель не используется.

Плохие дорожные условия могут привести к повреждению масляного поддона/отстойника. Таким образом, производители предусматривают защиту от камней / защиту отстойника под отстойником. Защита картера поглощает удары от неровностей дороги и защищает картер от любых повреждений.

Масляный насос:

Масляный насос — это устройство, которое помогает циркулировать смазочному маслу ко всем движущимся частям внутри двигателя. К таким деталям относятся подшипники коленчатого и распределительного валов, а также толкатели клапанов. Обычно он расположен в нижней части картера, рядом с масляным картером. Масляный насос подает масло к масляному фильтру, который фильтрует и направляет его дальше. Затем масло достигает различных движущихся частей двигателя через масляные каналы.

Даже мелкие частицы могут засорить масляный насос и галереи. Если масляный насос заблокируется, это может привести к серьезному повреждению двигателя или даже полному заклиниванию двигателя. Чтобы этого избежать, масляный насос состоит из сетчатого фильтра и перепускного клапана. Следовательно, необходимо регулярно менять моторное масло и фильтр в соответствии с рекомендациями производителей.

Масляные галереи:

Для повышения производительности и увеличения срока службы двигателя необходимо, чтобы моторное масло быстро достигало движущихся частей двигателя. Для этого производители предусматривают масляные галереи внутри двигателя. Масляные каналы представляют собой не что иное, как серию взаимосвязанных каналов, по которым масло поступает в самые отдаленные части двигателя.

Система смазки двигателя: масляные каналы

Масляные каналы состоят из больших и малых каналов, просверленных внутри блока цилиндров. Большие каналы соединяются с меньшими каналами и подают моторное масло к головке блока цилиндров и верхним распределительным валам. Масляные каналы также подают масло к коленчатому валу, подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределительного вала через просверленные в них отверстия, а также к толкателям/толкателям клапанов.

Масляный радиатор:

Масляный радиатор — это устройство, которое работает как радиатор. Он охлаждает моторное масло, которое становится очень горячим. Масляный радиатор передает тепло от моторного масла к охлаждающей жидкости двигателя через свои ребра. Первоначально производители использовали масляный радиатор только в гоночных автомобилях. Однако сегодня большинство автомобилей используют систему масляного радиатора для повышения производительности двигателя.

Система смазки двигателя: Масляный радиатор

Масляный радиатор, который помогает поддерживать температуру моторного масла, а также контролирует его вязкость. Кроме того, сохраняет качество смазки, предотвращает перегрев двигателя и тем самым спасает его от износа.

Для получения дополнительной информации нажмите здесь.

Посмотреть систему смазки двигателя в действии можно здесь:

Читать далее: Как работает система охлаждения двигателя? >>

сообщите об этом объявлении

О команде CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

Принципы смазки авиационных двигателей

Основная цель смазочного материала — уменьшить трение между движущимися частями. Поскольку жидкие смазочные материалы или масла могут легко циркулировать, они повсеместно используются в авиационных двигателях. Теоретически жидкостная смазка основана на фактическом разделении поверхностей, так что не происходит контакта металла с металлом. Пока масляная пленка остается целой, трение металла заменяется внутренним трением жидкости в смазке. В идеальных условиях трение и износ сведены к минимуму. Масло обычно прокачивается по всему двигателю во все области, требующие смазки. Преодоление трения движущихся частей двигателя потребляет энергию и создает нежелательное тепло. Уменьшение трения во время работы двигателя увеличивает общую потенциальную выходную мощность. Двигатели подвержены нескольким видам трения.

Типы трения

Трение можно определить как трение одного объекта или поверхности о другой. Скольжение одной поверхности по другой поверхности вызывает трение скольжения, как при использовании подшипников скольжения. Поверхности не являются абсолютно плоскими или гладкими и имеют микроскопические дефекты, которые вызывают трение между двумя движущимися поверхностями. [Рисунок 1]

Рисунок 1. Две движущиеся поверхности в прямом контакте создают чрезмерное трение

Трение качения возникает, когда ролик или сфера катится по другой поверхности, например, в шариковых или роликовых подшипниках, также называемых антифрикционными подшипниками. Величина трения, создаваемая трением качения, меньше, чем создаваемая трением скольжения, и в этом подшипнике используется внешняя и внутренняя обойма с шариками или стальными сферами, катящимися между движущимися частями или обоймами. Другой вид трения – обтирающее трение, возникающее между зубьями шестерни. При таком типе трения давление может варьироваться в широких пределах, а нагрузки на шестерни могут быть экстремальными, поэтому смазка должна выдерживать такие нагрузки.

Функции моторного масла

Масляная пленка не только снижает трение, но и действует как прокладка между металлическими деталями. [Рисунок 2] Этот амортизирующий эффект особенно важен для таких деталей, как коленчатые валы поршневых двигателей и шатуны, которые подвергаются ударным нагрузкам. Когда поршень толкается вниз во время рабочего такта, он создает нагрузку между подшипником шатуна и шейкой коленчатого вала. Несущие свойства масла должны препятствовать выдавливанию масляной пленки, вызывающему контакт металлических поверхностей в подшипнике. Кроме того, когда масло циркулирует в двигателе, оно поглощает тепло от поршней и стенок цилиндров. В поршневых двигателях эти компоненты особенно зависят от масла для охлаждения.

Рис. 2. Масляная пленка действует как подушка между двумя движущимися поверхностями от двигателя к масляному радиатору. Масло также способствует образованию уплотнения между поршнем и стенкой цилиндра, предотвращая утечку газов из камеры сгорания. Масла очищают двигатель, уменьшая абразивный износ, улавливая посторонние частицы и перенося их на фильтр, где они удаляются. Диспергирующая присадка в масле удерживает частицы во взвешенном состоянии и позволяет фильтру улавливать их, когда масло проходит через фильтр. Масло также предотвращает коррозию внутренней части двигателя, оставляя масляный налет на деталях, когда двигатель выключен. Это одна из причин, по которой нельзя останавливать двигатель на длительное время. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Наверх