Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и работа системы смазки двигателя ваз

Устройство системы смазки двигателя

2. Устройство системы смазки двигателя

2.1 Назначение и общее устройство системы смазки

Смазочная система предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения.

Если рабочие поверхности деталей абсолютно сухие и непосредственно соприкасаются одна с другой, то такое трение называется сухим. Работа механизмов при сухом трении требует значительных затрат энергии и сопровождается повышенным изнашиванием, а также значительным выделением теплоты.

Трение между рабочими поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для перемещения деталей, значительно сокращается и резко уменьшается их изнашивание. В ДВС жидкостное трение удается осуществить в основном 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 (0,1 мм и менее), называется граничным. В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидкостным или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкостное трение наиболее характерно для деталей цилинд-ропоршневой группы. В паре «выпускной клапан—направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

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 на днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах. Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

Требования, предъявляемые к смазочной системе:

• 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;

• продолжительная работа двигателя под нагрузкой без перегрева масла;

• удобство технического обслуживания.

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

• разбрызгивание и посредством масляного тумана;

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

Разбрызгивание осуществляется специальными форсунками или подвижными частями КШМ (путем создания масляного тумана, стекающего в картер из масла).

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода ГРМ, зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления дизеля.

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 форсунками на днище поршня. Форсунки могут быть расположены и в нижней части цилиндра.

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

Рис. 1. Смазочная система с «мокрым» картером: 1 — манометр; 2— главная масляная магистраль; 3 — фильтр тонкой очистки; 4 — масляный радиатор; 5 — предохранительный клапан радиатора; 6 — маслозаборник; 7 — редукционный клапан; 8 — масляный насос; 9 — фильтр грубой очистки; 10 — перепускной клапан фильтра.

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

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.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 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.

Смазочная система с «сухим» картером обеспечивает продолжительную работу на крутых подъемах, спусках и при кренах без утечки масла через уплотнительные манжеты коленчатого вала, а также дает возможность уменьшить высоту двигателя. Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей степени нагревается от горячих деталей и подвергается воздействию картерных газов, благодаря чему дольше служит.

Рис. 2. Смазочная система с «сухим» картером: 1 — манометр; 2 — главная масляная магистраль; 3 — фильтр тонкой очистки; 4 — масляный радиатор; 5 — масляный бак; 6 — перепускной клапан радиатора; 7 — указатель температуры масла; 8 — маслозаборник; 9 — откачивающие секции масляного насоса; 10 — нагнетающая секция масляного насоса; 11 — редукционный клапан; 12 — фильтр грубой очистки; 13 — перепускной клапан фильтра; 14 — картер двигателя

В смазочных системах автомобильных ДВС используются специальные моторные масла, которые в России классифицируют в соответствии с ГОСТ 17479.1-85.

К моторным маслам предъявляется ряд требований:

• низкая температура застывания;

• минимальное изменение вязкости при максимальном изменении температуры;

• как можно дольше сохранять свои физические и химические свойства;

• предотвращать образование отложений (нагары, лаки, шламы) на деталях двигателя;

• надежно защищать рабочие поверхности деталей двигателя от коррозии;

• не содержать механических примесей и воды;

• иметь минимальный расход.

В обозначении моторного масла (например, М-8-В) первая буква указывает на его назначение (М — моторное), цифра — на кинематическую вязкость масла, вторая буква — группу масла.

Основные показатели при классификации масел: тип двигателя, условия эксплуатации, форсированность двигателя. Поэтому масла по форсированности двигателя делятся на группы, которые обозначаются заглавными буквами:

• А — для нефорсированных двигателей;

• Б — для малофорсированных двигателей;

• В — для среднефорсированных двигателей;

• Г — для высокофорсированных двигателей;

• Д — для высокофорсированных дизелей, работающих в тяжелых условиях;

• Е — для тихоходных дизелей, работающих на топливе с высоким содержанием серы (масла этой группы на автомобильных двигателях не применяются).

Цифровой индекс, следующий за обозначением группы, указывает тип двигателя: для бензинового двигателя — 1 (например, Г1), для дизеля — 2 (например, Г2). Если масло подходит и для бензинового, и для дизельного двигателя, индекс опускается.

Масла перечисленных групп различают по количеству и эффективности введенных в них присадок:

Группа масла Содержание присадок, %

Меньше всего присадок в маслах группы А.

Присадки представляют собой сложные органические или металло-органические соединения, улучшающие качество масел. Так, противокоррозионные присадки создают на поверхности металла защитную пленку; вязкостные присадки повышают вязкость масла при высокой температуре и сдерживают ее нарастание при низкой температуре; моющие присадки препятствуют осаждению частиц нагара и продуктов окисления на поверхности деталей и удерживают эти частицы во взвешенном состоянии, облегчая фильтрацию масла, и т. д.

Если в обозначении класса вязкости после числа указан буквенный индекс «з», то это означает, что в масло введены загустители, уменьшающие зависимость вязкости масла от температуры, т. е. масло может применяться как всесезонное.

Примеры полного обозначения масел

Масло М-10Г2 — моторное сезонное масло с вязкостью при температуре 100 °С 10 сСт предназначено для высокофорсированных дизелей;

Масло М-63/10-В — моторное всесезонное повышенной вязкости, содержит загуститель, предназначено для среднефорсированных бензиновых двигателей и дизелей;

Масло М-8-В2 — моторное, вязкость 8 сСт, предназначено для среднефорсированных дизелей.

Марка масла может содержать в скобках дополнительный индекс, указывающий на специальные свойства масла. Например, в обозначении масла М-.8-Г2(к) буква «к» обозначает, что масло предназначено для двигателей автомобилей марки «КамАЗ» и тракторов К-701; в обозначении масла М-10-Г1(и) буква «и» обозначает, что в масло введены импортные присадки; в обозначении масла М-16-Б2(т) буква «т» означает, что масло пригодно и для трансмиссии; в обозначении масла М-Ю-Д(м) буква «м» обозначает, что масло малозольное.

Масла М-8-Д(м) и М-Ю-Д(м) предназначены для двигателей с турбонаддувом.

Классификация SAE предусматривает цифровое обозначение класса моторного масла, характеризующее его вязкость при температуре 100°С, а у зимних и всесезонных масел, у которых в цифровом обозначении класса имеется буква W (Winter — зима), класс масла характеризуется также его динамической вязкостью при отрицательных температурах и предельной температурой прокачиваемости.

Классификация API предусматривает подразделение моторных масел на группы, обозначаемые двумя латинскими буквами, первая из которых показывает назначение масла (S — для бензиновых двигателей, С — для дизельных), а вторая характеризует степень форсирования двигателей, в которых масло используется, а также его свойства.

Читать еще:  Что можно сделать с двигателем на 12 вольт

В маркировке всесезонных моторных масел по классификации SAE аналогично маркировке наших отечественных масел. Цифровое обозначение класса масла состоит из двух частей: первая часть с индексом W характеризует вязкость масла при отрицательных температурах, а вторая — при 100°С. Например, маркировка моторного масла SAE 10W-30 означает, что данное масло является всесезонным и имеет динамическую вязкость не более 3500 МПа . с при -20°С, температуру прокачиваемости не выше -25°С и кинематическую вязкость в пределах 9,3. 12,5 мм 2 /с.

Система смазки двигателя. Общее устройство и принцип действия

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.

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: Проверка и выбор высоковольтных проводов (ВВ): измеряем сопротивление мультиметром

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.



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

Назначение СС автомобильного двигателя

ДВС представляет собой сложнейший комплекс узлов и агрегатов, связанных в единое целое и обеспечивающих стабильную работу силового агрегата. Но поскольку в нём имеется немало трущихся с большой скоростью частей, для их бесперебойного функционирования требуется обеспечить надёжную доставку смазочного материала. Этим и занимается система смазки: не будь её, мотор не продержался бы и десяти минут. Работа силового агрегата «на сухую» чревата быстрым разогревом трущихся поверхностей до критичного уровня, после которого из-за теплового расширения происходит уменьшение зазоров с последующим разрушением деталей двигателя, подверженных усиленному трению.

Сложность реализации системы смазки двигателя заключается в том, чтобы не только обеспечить доставку смазочной жидкости в нужное место, хотя это тоже непростая инженерная задача, но и чтобы обеспечить циркуляцию машинного масла по замкнутому циклу с минимальными потерями.

Перечислим список задач, решаемых посредством использования СС:

  • снижение силы трения за счет образования на трущихся поверхностях тончайшей защитной плёнки;
  • охлаждение поверхностей деталей силового агрегата;
  • очистка технической жидкости о защищаемых поверхностей от металлической стружки и других твёрдых загрязнителей;
  • обеспечение бесперебойной циркуляции смазочной жидкости под требуемым давлением;
  • предотвращение преждевременного износа деталей СА.

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.

Читать еще:  Что может быть за троил двигатель ниссан лаурель

Датчики

Для контроля над работой системы устанавливаются датчики:

  • Давления;
  • Температуры жидкости;
  • Уровня жидкости в полости картера.

Схема подключения датчиков выполнена по однопроводному принципу. Минусовым контактом датчиков является корпус силовой установки. Данные с датчиков поступают на стрелочные приборы, установленные в кабине, или на электронный блок управления. Некоторые силовые установки оборудованы механическими датчиками давления.

Масляный фильтр

Для очистки масла (в основном от механических примесей) используются, как правило, два фильтра — грубой и тонкой очистки. Первый всегда полнопоточный. Он задерживает механические примеси, в основном продукты износа деталей двигателя. Фильтр тонкой очистки чаще всего неполнопоточный из-за большого сопротивления, которое он оказывает протеканию масла. Некоторые фильтры тонкой очистки кроме задержания механических примесей могут также за счет специальных пропиток фильтрующего элемента поглощать воду, свободные кислоты и щелочи. Засоренные в процессе эксплуатации двигателя масляные фильтры грубой очистки промывают или прочищают. Засоренные фильтры тонкой очистки заменяют новыми при каждой смене масла.

Фильтры грубой очистки масла аналогичны топливным фильтрам грубой очистки. Они могут быть сетчатыми, пластинчато-, ленточно- и проволочно-щелевыми. На тяжелых дизелях чаще всего используются ленточно-щелевые двухступенчатые фильтры.

В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующего элемента применяют бумагу, картон, войлок, древесные опилки, пряжу и другие материалы со специальной пропиткой. Наиболее широко распространен картонный фильтр типа «многолучевая звезда». Ранее, когда использовались только минеральные моторные масла, в качестве фильтров тонкой очистки часто применялись реактивные масляные центрифуги, в которых механические примеси, загрязняющие масло, отделяются под действием центробежных сил.

Центробежные фильтры имеют значительные преимущества:

  • они обеспечивают высокую степень очистки масла при относительной простоте процесса
  • их фильтрующие свойства и пропускная способность почти не зависят от загрязнения ротора
  • отсутствует необходимость в замене элементов при обслуживании

В то же время практика использования центрифуг в смазочных системах, в которых применяются синтетические и полусинтетические масла, показала, что вместе с вредными примесями, загрязняющими масло, из него выводятся также некоторые полезные присадки.

Масляный насос

Во время работы двигателя циркуляция масла в смазочной системе обеспечивается основным масляным насосом, имеющим привод от коленчатого вала через механизм передач. Для достижения достаточно высокого давления в смазочной системе должны использоваться высоконапорные насосы, среди которых можно выделить шестеренные, винтовые и плунжерные. Обычно применяются шестеренные насосы с шестернями внешнего (чаще) или внутреннего зацепления. Они просты в изготовлении, надежны, имеют малые Габариты и массу. Шестерни насоса могут быть прямо- и косозубыми.

Рассмотрим работу односекционного шестеренного масляного насоса со встроенным редукционным клапаном. Масло, поступающее из поддона двигателя или масляного бака во впускную полость 1 насоса, попадает во впадины между зубьями и при вращении шестерен переносится под давлением в нагнетательную полость 2. Давление в этой полости ограничивает редукционный клапан 3, пружина которого рассчитана на определенное усилие.

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

Вопрос36: Система смазки. Назначение, устройство, принцип действия.

Система смазки служит для подачи моторного масла к трущимся парам двигателя.

Снижение сил трения

Удаление продуктов износа

Применяется комбинированная система смазки, в которой наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные разбрызгиванием или самотеком.

3) Масляный насос

6) Масляный фильтр

6а) Противодренажный клапан (исключает слив мала из фильтра при неработающем двигателе)

6б) Картонный фильрующий элемент с вискозной вставкой

6в) Перепускной клапан (исключает масляное голодание по мере засорения фильтрующего лемента)

8) Лампа-сигнализатор аварийного снижения давления в системе смазки

9) Главная масляная магистраль

10) Заливная горловина

11) Каналы для подачи масла под давлением к распредвалу

12) Каналы для подачи масла под давлением к коренным подшипникам коленвала, и далее по специальным сверлениям в коленвале к шатунным подшипникам

Давление масла у большинства двигателей легковых а/м составляет в прогретом двигателе при номинальной частоте вращения коленвала (

5600 об/мин) должно быть 0,35–0,45 МПа и не менее 0,04 МПа при оборотах холостого хода (

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.

Вопрос37: Общее устройство и принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель состоит из цилиндра 5 и картера 6, который снизу закрыт поддоном 9 (рис. а). Внутри цилиндра перемещается поршень 4 с компрессионными (уплотнительными) кольцами 2, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец 3 и шатун 14 связан с коленчатым валом 8, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек 13, щек 10 и шатунной шейки 11. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала

. Положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси вала двигателя достигает максимума, называется верхней мертвой точкой (ВМТ). Нижней мертвой точкой (НМТ) называют такое положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси вала двигателя достигает минимума.

. Объем цилиндра, образуемый поршнем при его перемещении между мертвыми точками, называется рабочим объемом цилиндра Vh.

Рис 1.2. Схема поршневого двигателя внутреннего сгорания

Рабочий объем двигателя представляет собой произведение рабочего объема цилиндра на число цилиндров.

Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называют степенью сжатия

Рабочим циклом называют совокупность последовательных процессов, осуществляемых с целью превращения тепловой энергии топлива в механическую.

Рис. 1.3. Схемы рабочего цикла двигателей

Рабочий цикл четырехтактного ДВС

Двигатель, рабочий цикл которого осуществляется за четыре такта, или за два оборота коленчатого вала, называется четырехтактным. Рабочий цикл в таком двигателе происходит следующим образом. Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного ДВС совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала. При 1-м такте — впуске поршень движется от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к нижней мёртвой точке (н. м. т.). Впускной клапан при этом открыт и горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр. В течение 2-го такта — сжатия, когда поршень движется от н. м. т. кв. м. т., впускной и выпускной клапаны закрыты и смесь сжимается до давления 0,8—2 Мн/м2 (8—20 кгс/см2). температура смеси в конце сжатия составляет 200—400°C. В конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива. Сгорание имеет место при положении поршня, близком к в. м. т. В конце сгорания давление в цилиндре составляет 3—6 Мн/м2 (30—60 кгс/1см2), а температура 1600—2200°C. 3-й такт цикла —сгорание и расширение называется рабочим ходом; в течение этого такта происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу. 4-й такт — выпуск происходит при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. при открытом выпускном клапане. Отработавшие газы вытесняются поршнем.

Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя включает следующие такты:

1. Такт впуска. При движении поршня в цилиндре образуется разряжение и через воздушный фильтр в его полость поступает атмосферный воздух. При этом впускной клапан открыт.

2. Такт сжатия. Поршень движется, сжимая поступивший воздух. Для надежного воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты.

3. Такт расширения (или рабочий ход). Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, начинается процесс сгорания с быстрым повышением температуры и давления. В этот момент оба клапана закрыты. Под действием давления газов поршень перемещается, тем самым совершая полезную работу.

4. Такт выпуска. Поршень перемещается вверх, выталкивая в выпускной коллектор отработанные газы, температура которых снижается.

Читать еще:  Что за звук на калине на холодном двигателе

Система смазки автомобильного двигателя

Каждый двигатель внутреннего сгорания имеет свои конструктивные особенности. Основное, что их объединяет, все моторы нуждаются в смазке. В процессе работы силового агрегата, детали, из которых он состоит, взаимодействуют друг с другом. Большое количество поверхностей подвергаются трению и, как следствие, повышенному износу. Если с этим не бороться, вся система двигателя быстро выйдет из строя и приведет его в полную негодность.

С целью снизить негативные последствия трения, конструктивно предусмотрена система смазки двс. Основная задача смазки, образовать тонкую пленку из масла между трущимися деталями. Масляная пленка не только смазывает поверхности и обеспечивает скольжение между элементами, она так же отводит от них тепло, очищает от продуктов износа и нагара, уплотняет соединение.

Таким образом, система смазки двигателя автомобиля позволяет силовой установке нормально функционировать и выполнять свое прямое назначение.

Задачи, выполняемые системой смазки:

  • Образование масляной плёнки на поверхностях деталей;
  • Отвод тепла от трущихся поверхностей;
  • Удаление продуктов износа;
  • Защита деталей от коррозии;
  • Уплотнение соединений;
  • Выполнение роли рабочей жидкости.

В двигателях, устройство которых требует создавать и поддерживать установленное давление на определенную область детали или механизма, масло выступает как рабочая жидкость. Например, при помощи давления, переданного рабочей жидкостью, происходит изменение фаз газораспределения или регулируются зазоры клапанов гидравлическими компенсаторами. В современном моторе применение масла в качестве рабочей жидкости, довольно частое явление.

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.

Элементы, системы смазки, её устройство и принцип работы

Основными элементами системы смазки являются:

  • Картер с поддоном;
  • Насос;
  • Фильтр;
  • Радиатор;
  • Перепускные клапаны;
  • Магистраль и каналы;
  • Датчики.

Конструкция системы смазки для разных видов и типов двигателей различна и может существенно отличаться дрыг от друга наличием, или отсутствием тех или иных компонентов или систем.

  • Поддон, это самая нижняя часть двигателя

Основная его задача хранить и охлаждать смазку. Кроме того, в его конструкции предусмотрены специальные перегородки, которые успокаивают волнение масла при движении автомобиля по неровностям. Крепление поддона к картеру осуществляется болтами, между ними есть уплотнительная прокладка, предупреждающая утечку масла из силовой установки. Для определения необходимого количества масла применяется щуп, на поверхности которого нанесены специальные метки.

  • Насос, служит для перекачки масла из картера и создания масляного давления в каналах двс.

Возможна установка насосов различного типа, зависит от конструкции силовой установки. Наиболее популярны шестеренчатые и роторные насосы. Шестеренчатый насос может быть с внутренним или наружным зацеплением шестерен. Подача масла в шестеренчатом насосе осуществляется с постоянным давлением, тогда как в роторном насосе давление можно менять. Давление масла в канале двигателя в зависимости от его конструкции может быть от 2-16 атмосфер.

  • Фильтр очищает масло от механических примесей и нагара.

Благодаря этому, увеличивается срок службы силовой установки и масла. Кроме того, вбирая в себя мусор, он упрощает техническое обслуживание системы смазки. При замене масла обязательно надо заменить и фильтр.

  • Радиатор охлаждает моторное масло.

Применение радиатора обусловлено целевым назначением мотора. Не все двигатели нуждаются в использовании такого прибора. В основном радиаторами оснащаются высоко оборотистые, и сильно нагруженные моторы.

Радиаторы бывают двух видов, с воздушным или жидкостным охлаждением. Принцип воздушного, обдув потоком воздуха при движении автомобиля. Именно поэтому такие устройства располагают в передней части агрегата, обеспечивая ему достаточное количество воздуха. Жидкостные радиаторы охлаждаются благодаря системе охлаждения двигателя.

  • Перепускные, редукционные клапаны обеспечивают нормальное давление в системе смазки.

Задача клапана, сбросить излишек давления при его увеличении свыше установленной нормы. Для защиты устройств и элементов двигателя устанавливается несколько клапанов в конструкции. Например, в масляном насосе, фильтре и др. При засорении фильтра, дабы не застопорить работу двигателя и системы в целом, перепускной клапан пускает масло в обход ему.

  • Магистраль и каналы представляют собой отверстия, для циркуляции масла.

Они располагаются внутри многих деталей двигателя и составляют систему подачи масла к трущимся элементам. Главная магистраль ведет от насоса к фильтру и имеет большее сечение, так же она подает смазку к подшипникам коленчатого вала.

  • Датчики замеряют и передают показатели, необходимые для нормальной работы системы.

Основными показателями являются: давление, температура, уровень масла. Наиболее важные показания снимает датчик давления масла. При резком падении давления возможен сбой системы в целом, поэтому показания датчика выводятся на приборную панель.

Датчик давления устанавливается в центральной магистрали. В более современных моторах он передает показания компьютеру, или электронному блоку управления. В случае превышения необходимых показателей электроника полностью останавливает работу системы.

Система смазки, принцип работы

Основной принцип работы заключается в постоянной подаче масла ко всем трущимся деталям силовой установки, не зависимо от того, в каком режиме происходит работа в данный момент времени.

При включении двигателя, смазка, посредством насоса начинает циклически циркулировать в системе, проходя через фильтр, далее — по центральной магистрали попадает в масляные каналы блока цилиндров. Через них движение происходит к трущимся парам и деталям, максимально нуждающимся в смазке. Деталью, испытывающей максимальное трение, в двигателе служит поршневое кольцо.

Поэтому первым делом задача масла состоит в его смазке. Так же необходимо подать смазку к опорным подшипникам и кулачкам распределительного вала, коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала и .т.п.

Оказавшись в приводе газораспределительного механизма, масло попадает в головку блока цилиндров, где посредством разбрызгивания, смазывает коромысла, толкатели клапанов и всю систему головки блока цилиндров в целом.

Благодаря отверстиям в опаре шатуна масло оказывается на рабочей поверхности цилиндра и разбрызгивается на поверхность поршня и поршневые кольца. Это способствует смазке и охлаждению цилиндров и поршней, повышению ресурса двигателя и его компонентов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector