Устройство двигателя непосредственно связано с системой смазки двигателя. К сожалению, устранить трение безвозвратно не возможно. Меры, направленные на борьбу, преследуют одну цель, снизить влияние для минимизации негативных последствий. Таким образом, каждый двигатель оборудован ассортиментом комплексной защиты, которая называется система смазки двигателя.
Самоходный экипаж с установленным первым двигателем:
Роль смазки в силовом двигателе
При изготовлении силовой установки, применяют сложные технические решения, которые помогают сделать поверхность деталей и механизмов прочными. Однако, взаимодействия между деталями неизбежно, побочный продукт, трение, вызывающее повышенный износ. Механизм смазки, единственный простой, доступный и надёжный метод борьбы, замены которому пока не найдено.
Назначение системы смазки двигателя, поддержание работоспособности и функциональности мотора, детально задачи выглядят следующим образом:
Покрывает тонким, равномерным защитным слоем масла уязвимые поверхности;
-
- Устраняет и отводит излишки тепла;
- Очищает поверхность детали, смывает механические частицы и грязь;
- Защищает деталь, не даёт окислиться;
- Улучшает соединение и образовывает связь между деталями;
- Выполняет функцию управления механизмами.
Выполнение перечисленных функций возможно благодаря постоянной циркуляции масла по каналам внутри агрегата. Беспрерывное движение, залог того, что масло будет вовремя очищено и охлаждено. Коррозионная защита обеспечивается составом смазки, включение в жидкость присадок и добавок помогает маслу держаться на поверхности, перекрывая доступ воздуха и устраняя причины окисления. За счет роли рабочей жидкости, мотор автоматически регулирует и настраивает отдельные узлы и механизмы. Например, гидравлические компенсаторы клапанов, автоматически регулируют тепловые зазоры.
Виды систем: смазки двигателя
Ввиду того, что устройство системы смазки двигателя предусматривает всевозможные методы подачи масла к точкам, остро нуждающимся в смазке, различают три способа:
Подача рабочей жидкости посредством разбрызгивания на поверхность
Метод простой, однако у него присутствует ряд недостатков. Принцип основан на зачерпывании масла специальными углублениями на головках шатунов. Захватив жидкость, центробежная сила разбрызгивает масло по внутренней поверхности двигателя, смазывая детали. Основной недостаток метода в том, что качество выполняемой работы напрямую связано с количеством масла в картере двигателя и с дорожными условиями, при которых эксплуатируется автомобиль. Наклон, недостаток масла, обороты коленчатого вала, это влияет на процесс. Часто силовой агрегат быстро изнашивается и приходит в негодность из-за смазывания и нехватки рабочей жидкости.
Подача рабочей жидкости под напором
Схема предусматривает непрерывную подачу смазки под давлением к нуждающимся точкам двигателя. Работа по созданию напора выполняется насосом, с этим связана работоспособность механизмов. Подход позволил избежать недостатков, характерных для простого разбрызгивания, однако усложнил выполнение процесса. Сложность, причина, не позволившая массово применять метод.
Совмещенная подача рабочей жидкости
Распространённый метод, применяется в современных агрегатах. Особенность в том, что смазочный материал подаётся под давлением в те места, где возникает сила трения и как следствие, износ. Остальные узлы получают смазку методом разбрызгивания. Совмещенный метод выполняется с применением как сухого, так и мокрого картера.
Мокрый картер
Поскольку конструктивное решение с мокрым картером проще, вид смазки чаще других встречается на выпускаемых силовых агрегатах. Нижняя часть мотора, в этом случае, используется как ёмкость, в которой хранится жидкость для смазывания. Недостаток в том, что масло на оборотах коленчатого вала пенится, кроме того встряски ведут к перебоям в доступе к жидкости. Это негативно влияет на давление масла, не позволяя как надо смазывать детали.
Сухой картер
Схема смазки идентична мокрому картеру, за исключением того, что рабочая жидкость хранится в отдельной ёмкости. Ёмкость размещают вне силовой установки, встречаются конструкции с размещением ёмкости в картере. Метод избегает вспенивания масла и используется на специальной технике для гонок или для езды по бездорожью.
Преимущество сухого метода:
- Давление жидкости постоянно на режимах эксплуатации мотора;
- Охлаждение смазки происходит быстро;
- Свойства масла остаются неизменными на протяжении большего периода времени, поскольку масло меньше контактирует с воздухом и газами;
- Габариты силовой установки меньше;
Недостатки сухого метода:
- Стоимость агрегата выше, в сравнении с мокрым картером;
- Конструкция силовой установки сложней в исполнении;
- Больший вес и большее количество заправляемого масла.
Устройство системы смазки двигателя
Что бы лучше понять, как работает система, разберёмся, какие элементы и части используются для смазки двигателя. На сегодня, силовые установки, работающие за счет сгорания горючей смеси в составе оборудованы деталями:
- Поддон картера. Картер, основа корпусной деталью силовой установки, в полости которой расположен коленчатый вал. Нижняя часть картера закрыта поддоном, который крепится к конструкции при помощи болтов. Функция поддона, хранить и охлаждать смазку, кроме того, внутри изделия установлены специальные перегородки, предотвращающие колебание масла и уменьшающие образование пены. Между поддоном и картером установлена прокладка, задача которой предотвращать утечку масла.
Поддон картера двигателя:
- Устройство забора масла. Механизм представляет собой устройство, забирающее масло из поддона и передающее с помощью насоса для дальнейшей циркуляции. Механизм закреплён на некотором расстоянии поддона, сделано это для того, что бы примеси на дне не захватывались насосом.
Устройство забора масла двигателя:
- Масляный радиатор. Механизм используется не везде, устанавливают радиатор двигателям, работающим при нагрузках, либо на повышенных оборотах. Устанавливаемые радиаторы, различаются способом охлаждения. Охлаждение проводится воздухом, либо жидкостью. Воздушное охлаждение происходит за счет циркуляции потока воздуха при движении автомобиля. Жидкостное охлаждение, включено в общую систему.
Масляный радиатор двигателя Nissan:
- Масляная помпа. Назначение помпы, создать нужный напор для движения жидкости по каналам силовой установки, напор варьируется двумя, 16 атмосферами. Помпы различаются по типам, распространены, шестерёнчатые, с постоянным давлением и роторные, в которых давление регулируется.
Масляный насос двигателя Audi A4:
- Масляный фильтрующий элемент. Деталь относится к расходным материалам, назначение, очищать жидкость, удалять скопившийся нагар и примеси. Работа элемента увеличивает срок службы смазки и упрощает техническое обслуживание системы смазки двигателя.
Масляный фильтр:
- Датчики. Цель устройств, передавать показания для проведения нормальной эксплуатации мотора. Измеряемые показатели, это давление, уровень жидкости и температура.
Датчик аварийного давления масла двигатель Д 245:
- Щуп. Устройство контроля, помогает определить уровень жидкости в поддоне двигателя и сигнализирующее о необходимости замены масла, либо о нарушении уровня. Как правило, это металлическая лента с нанесенными на неё рисками.
Масляный щуп двигателя Mercedes-Benz:
- Клапан сброса давления. Устройство отслеживает напор и если нормальный показатель превышен, сбрасывает избыток давления.
Редукционный клапан двигателя:
- Масляные патрубки и магистраль. Представляют собой отверстия, через которые циркулирует жидкость. При помощи пор, смазка подходит к трущимся элементам.
Перечисленные детали, основные узлы системы, тем не менее, некоторые из них могут не применяться для смазки двигателя в силу конструктивных особенностей агрегата.
Работа механизма смазки
Схема смазки механизмов и узлов агрегата следующая: заводя силовую установку, в магистраль помпой закачивается жидкость. После чего масло очищается, проходя через фильтрующий элемент. Далее жидкость поступает к подшипникам коленчатого вала, смазывает шатунный и коренной подшипник и движется далее, к опорам распределительного вала. С помощью форсунок или специальных отверстий жидкость через опоры шатуна поступает в цилиндр и распыляется на рабочей поверхности гильзы. Излишки масла с поверхности цилиндра удаляются маслосъёмным кольцом. Остальные механизмы смазываются разбрызгиванием. После выполнения функции рабочая жидкость снова попадает в поддон картера, где охлаждается и повторяет цикл заново.
Важно! У дизельных установок иной принцип работы, поэтому моторы подвергаются большим температурным нагрузкам, сильно нагреваются поршни агрегатов. С этой целью некоторые конструкции моторов оборудованы форсункой, распыляющей смазку на днище поршня.
Схема системы смазки двигателя:
Неисправности механизма смазки
Выявить неполадки механизма смазки сложно, поскольку характер накопительный и проявляется сбоем в работе узлов. Внешне неисправности механизма смазки двигателя определяются по пониженному или повышенному давлению масла, либо ухудшению состояния жидкости и увеличению расхода.
Причины неполадок:
- Недостаточный уровень жидкости;
- Разжижение масла, потеря свойств;
- Утечки по причине нарушения герметичности сочленений;
- Выход из строя фильтрующего элемента;
- Износ помпы;
- Износ перепускного клапана;
- Износ коленчатого и распределительного вала;
- Износ цилиндров, поршней, клапанов мотора.
Для устранения причин неполадок надо провести осмотр и диагностику агрегата. Выявив причины, приведшие к поломкам, надо провести обслуживание мотора. Для очистки и восстановления функций понадобится промывка системы смазки двигателя. Если меры не приведут к ожидаемому результату, надо будет провести работы по разбору силовой установки.