какая применяется система смазки дизеля

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 контрольной 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.

Схема системы смазки:

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

Источник

Смазочная система дизельного мотора

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.

Основные функции

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:

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.

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.

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.

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.

Почему в двигателе может быть низкое давление масла, моргает лампочка давления масла на холостых или под нагрузкой. Диагностика неисправностей и ремонт.

Средства и способы промывки двигателя перед заменой моторного масла. Нужно ли промывать двигатель, какими составами и в каких случаях это необходимо.

От чего зависит моторесурс дизельного мотора. Плановый пробег дизеля до первого капитального ремонта. Как увеличить ресурс дизельного ДВС.

Чем отличается моторное масло для бензинового и дизельного двигателя, что такое универсальные масла. Использование масла для дизеля в бензиновом ДВС.

Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.

Источник

Устройство и принцип работы системы смазки двигателя

Система смазки в двигателе необходима для уменьшения силы трения между его подвижными деталями. Дополнительно она выполняет функции охлаждения основных узлов, повышает срок их службы, защищает от коррозии, а также очищает от загрязнений (продуктов износа и нагара). Рабочей жидкостью (смазочным материалом) при этом выступает моторное масло, которое может подаваться под давлением, разбрызгиванием или самотеком. Это определяет вид, конструкцию и принцип работы системы.

Устройство системы смазки автомобильного двигателя

Главной задачей системы смазки является обеспечение масляной пленки на соприкасающихся подвижных деталях автомобильного двигателя. Это позволяет снизить потери мощности и износ силового агрегата. Помимо этого, масло, подаваемое системой, используется в гидрокомпенсаторах, гидронатяжителях и в механизмах регулирования фаз газораспределения. В общем устройстве автомобиля смазочная система интегрирована в конструкцию двигателя и состоит из следующих элементов:

В некоторых моделях двигателей датчики и радиатор могут отсутствовать. При этом охлаждение масла происходит непосредственно в поддоне картера.

Принцип работы и виды систем смазки

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером – преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

Давление масла в системе может находиться в пределах от 0,2 МПа до 1,6 МПа.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

В зависимости от вида и мощности мотора объем масла в системе смазки может быть от 3,5 до 7,5 литров.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

Масло, используемое в смазочной системе, может быть синтетическим, минеральным или полусинтетическим. В зависимости от того, какой тип используется, определяют сроки его замены.

Максимально долго служат синтетическое и полусинтетическое масло, которые при нормальных условиях эксплуатации не требуют обновления до 10-15 тысяч километров пробега.

Минеральные масла служат около 5 тысяч километров пробега.

Система смазки является неотъемлемой частью любого двигателя, обеспечивающей его работоспособность. Очень важно проводить своевременный техосмотр, контролировать уровень и состояние масла.

Источник

Назначение, конструкция системы смазки дизеля.

Для обеспечения работоспособности двигателей последние должны быть оборудованы устройствами для хранения масла, подвода его трущимся поверхностям, очистки масла от загрязняющих веществ, охлаждения, а также для контроля процессов смазки и состояния масла. Совокупность всех этих устройств образует систему смазки двигателя. Система смазки служит для обеспечения жидкостного трения между трущимися поверхностями сопряжённых деталей двигателя, отвода тепла от этих поверхностей, удаления продуктов износа из зоны трения и защиты от коррозии. Наиболее благоприятными для двигателей являются условия жидкостного трения в сопряжениях цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. В таких условиях детали разделены слоем масла толщиной, превышающей в 1,5-2 раза суммарную высоту микроскопических неровностей трущихся поверхностей. При этом скорость изнашивания деталей и потери мощности на преодоление трения наименьше, поскольку предотвращается непосредственный контакт рабочих поверхностей, а сопротивление их перемещению обусловлено лишь трением между слоями жидкости и её вязкостью. Слой жидкости между деталями (например, подшипником и шейкой коленчатого вала, поршневым кольцом и гильзой цилиндра) образуется при движении подвижной детали за счёт смачивающего эффекта и сцепления масла с поверхностью трения. В процессе вращения вала в подшипнике масло на поверхности шейки увлекается в суживающуюся часть зазора сопряжения, в результате чего давление между шейкой и подшипником увеличивается настолько, что вал, нагруженный внешними силами, отрывается от поверхности подшипника и в процессе последующей работы двигателя вращается в жидкости.

В зависимости от способа организации подвода масла к трущимся поверхностям системы смазки подразделяются на системы смазки разбрызгиваемым маслом, принудительные и комбинированные. Система смазки разбрызгиваемым маслом конструктивно самая простая. Масло из картера разбрызгивается специальными черпачками, имеющимися на нижних головках шатунов. При этом образуются мельчайшие капельки масла, которые оседают на всех деталях двигателя, расположенных в полости картера, и смазывают их. Масло, стекающее с деталей, скапливается в нижней части картера и вновь разбрызгивается черпачком. Смазочная система, при которой все детали двигателя смазывались бы только разбрызгиванием, в настоящее время не применяется.

Принудительные системы смазки применяются в двигателях, в которых для устранения перегрева трущихся поверхностей и масла с помощью специальных насосов создаётся его интенсивная циркуляция не только через подшипники коленчатого вала, но и через подшипники поршневого пальца, распределительного вала, валов передач, охладители и фильтры. Кроме того, масло подаётся в поршни для их охлаждения, к приводам агрегатов, в устройства для управления двигателем и его агрегатами. К принудительной системе относят также смазку с дозированной подачей масла смазочными насосами высокого давления.

Комбинированные системы смазки позволяют упростить конструкцию двигателя, так как часть трущихся поверхностей смазывается разбрызгиваемым маслом, а под давлением оно подводится только к наиболее напряжённым узлам трения. У тронковых двигателей, как правило, шатунные и коренные подшипники, подшипники распределительного вала, приводы вспомогательных агрегатов и иногда поршневая головка шатуна смазываются принудительно. Втулка цилиндра, поршень, поршневые кольца, ряд других деталей и иногда поршневой палец смазываются разбрызгиванием, а у некоторых двигателей – принудительно (от лубрикаторов). По месту расположения основной ёмкости для масла различают двигатели с сухим и мокрым картером. При сухом картере масло, стекающее в поддон, сливается в один или два отстойника, откуда отсасывается насосами в бак, стоящий отдельно от двигателя. Сухие картеры обычно применяют на двигателях, подвергающихся при работе значительным наклонам (например, на авиационных, танковых и некоторых судовых). При мокром картеренеобходимый для нормальной работы двигателя запас масла находится непосредственно в поддоне.

В комбинированную систему смазки входят:

* насос, подающий масло для смазки основных трущихся деталей:

*фильтры грубой очистки, в которых масло очищается от относительно крупных частиц;

*фильтры тонкой очистки, в которых часть масла, подаваемого насосом, очищается от мельчайших абразивных частиц и продуктов окисления масла:

* масляные холодильники или радиаторы, служащие для охлаждения масла;

* редукционные устройства, обеспечивающие регулирование давления масла в системе;

*маслопроводы и масляные каналы внутри двигателя, служащие для подвода масла к основным элементам смазочной системы и смазываемым деталям двигателя;

*контрольные приборы для измерения давления масла (манометры) и температуры (термометры);

*маслосборник для сбора масла, из которого масло вновь забирается и направляется насосом в смазочную систему (обычно маслосборником является поддон или картер);

* магистраль, состоящая из разветвлённой системы каналов и маслопроводов, подводящих масло ко всем поверхностям трения.

1-масляный картер двигателя; 2=фильтр, 3-циркуляционный насос; 4-редукционный клапан; 5-масляный радиатор; 6-термометр; 7-фильтр; 8-перепускной клапан щелевого или сетчатого фильтра; 9-масляная центрифуга; 10,12,13-маслопроводы; 11-манометр; 14-поверхности трения; 15-заправочная труба с сапунной крышкой и реечным указателем уровня масла.

Масляные насосы. На большинстве современных двигателей устанавливают шестеренчатые смазочные насосы, получившие широкое распространение благодаря своей простоте, надежности в работе, равномерности подачи, дешевизне и способности создавать большие давления масла. Двигатели с мокрым картером снабжаются обычно односекционным шестеренчатым насосом. У некоторых дизелей смазку деталей выполняют с помощью лубрикатора – многоплунжерного насоса, предназначенного для подачи под высоким давлением дозированной порции масла к смазываемым деталям. С помощью этого насоса обычно смазывают гильзы цилиндров, при этом давление, развиваемое им, достигает 10 МПа.

На рис.2.41 показан шестеренчатый односекционный смазочный насос двигателя. В корпусе 8 насоса, отлитом из алюминиевого сплава, расположены две сцепленные между собой стальные шестерни 6 и 9. Торец корпуса закрыт фланцем 12. Ведомая шестерня 6 вращается свободно на оси 7, ведущая шестерня 9 закреплена шпонкой 10 на валике 11. На торце валика имеются два кулачка, входящие в пазы приводного механизма. Валик опирается на два скользящих подшипника, один из которых расположен в корпусе насоса, а другой – во фланце. Между корпусом и фланцем помещена уплотняющая прокладка из текстолита.

Насос работает следующим образом. Масло поступает в подводящий канал 14 в корпусе насоса и заполняют впадины между зубьями шестерён. При вращении валика ведущая шестерня вращает ведомую. Масло, находящееся между зубьями шестерен, перемещается из подводящего канала 14 в отводящий канал 13. Перед каналом 13 зубья одной шестерни входят во впадины другой и вытесняют заключенное во впадины масло.

При выдавливании масла из впадин создаётся высокое давление, и масло по каналу 13 нагнетается в масляную магистраль.

1-клапан, 2-пружина, 3-регулировочный винт, 4-корпус, 5- колпачковая гайка, 6-шестерня, 7-ось, 8-корпус насоса, 9- шестерня, 10-шпонка, 11- валик, 12-фланец, 13-отводящий канал, 14- подводящий канал.

При пуске двигателя холодное масло имеет высокую вязкость и проход его через фильтры и зазоры в подшипниках затруднён. Вследствие этого давление масла может сильно возрасти и превысить допустимое, что вызывает поломку насоса, маслопроводов, манометров и других частей масляной системы. Для устранения чрезмерного давления масла в насосе имеется редукционный клапан, установленный на ответвлении отводящего канала. В корпусе 4 редукционного клапана помещён клапан1, который удерживается в закрытом положении пружиной 2,затянутой регулировочным винтом 3. Редукционный канал закрыт колпачковой гайкой 5. Клапан отрегулирован на определённое давление и запломбирован. При чрезмерном повышении давления он открывается, соединяя нагнетательную полость со всасывающей.

Масляные фильтры.Масляные фильтры служат для удаления из масла продуктов износа металлов и окисления масла (нагар, смолистые вещества, пыль, частицы несгоревшего топлива). По принципу действия все фильтры подразделяются на механические, поглощающие (ёмкостные), магнитные и гидродинамические.

Гидродинамические фильтры (центрифуги) очищают масло от механических примесей на основе использования центробежных сил. Масло очищают в роторе, который в отдельных случаях делает до 40 тысяч об/мин.

Магнитные фильтры представляют собой постоянные магниты, вмонтированные в сливные пробки или другие места смазочной системы. Они хорошо удерживают частицы металлов, предохраняя таким образом трущиеся детали дизеля от преждевременного износа.

Фильтры по степени очистки масла подразделяют на фильтры грубой очистки, тонкой очистки и комбинированные. Через фильтры грубой очистки проходит всё масло, поступающее в нагнетательную магистраль двигателя. Эти фильтры обладают больщой пропускной способностью и имеют относительно большие проходы, поэтому они не в состоянии задерживать мелкие примеси.

Механические фильтрыпо характеру набивки различают сетчатые, щелевые и пластинчатые и используют в качестве фильтров грубой очистки. К числу механических фильтров относят также войлочные, хлопчатобумажные и бумажные, применяемые как для грубой (кроме бумажных), так и для тонкой очистки. На рис.2.42 показан элемент щелевого фильтра грубой очистки, представляющий собой гофрированный стакан 4 с намотанной на него виток к витку фильтрующей лентой 3, на которой имеются выступы 2. Между выступами одного витка и плоской частью ленты другого образуются щели 1 (размером 0,07 или 9,125 мм), через которые при фильтрации проходит масло. Средняя скорость прохождения масла через этот фильтр равна 2,5-5см/с.

1-щели; 2-выступы; 3-фильтрующая лента; 4-гофрированный стакан.

На некоторых двигателях установлены пластинчатые фильтры грубой очистки.(рис.2.43), фильтрующий элемент которых состоит из набора пластинок 3 и дистанционных прокладок 1.

Размер щелей, через которые проходит масло, определяется толщиной прокладок. Элемент набран на подвижном штыре 6, который можно при необходимости повернуть рукояткой. На неподвижном штыре 5 насажены счищающие скребки 2 и 4 входящие в щели между пластинками.

При поворачивании фильтрующего элемента валиком щели очищаются от загрязнений. Тонкую очистку масла обеспечивают фильтры, обладающие способностью задерживать мельчайшие частицы, содержащиеся в масле. При полнопоточной схеме тонкой очистки масла все циркулирующее масло проходят через фильтр грубой очистки, а затем через фильтр тонкой очистки. При частично-поточной схеме после очистки масла в грубом фильтре основная его часть идёт на смазку двигателя, а небольшая его часть проходит через фильтр тонкой очистки и сливается обратно в поддон двигателя.

Наиболее предпочтительны полнопоточные фильтры тонкой очистки со сменными фильтрующими элементами из волокнистых или пористых материалов, которые обеспечивают хорошую очистку масла (тонкость отсева 20-40 мкм) и получают всё большее распространение.

На многих двигателях для тонкой очистки масла устанавливают реактивную масляную центрифугу, которая хорошо отбирает из масла абразивные частицы, снижая тем самым износ основных трущихся деталей двигателя. В основу движения масляной центрифуги положен реактивный принцип действия: при истечении масла через сопла на ротор действуют реактивные силы, вызывающие его вращение в направлении, противоположном истечению масла, с частотой более 5 тыс. об/мин.

Основная часть центрифуги – это ротор, состоящий из корпуса 13 и крышки 12. Он свободно вращается на вертикальной оси 17, которая закреплена в корпусе 1 центрифуги на двух подшипниках скольжения 7 и 15 и упорном шарикоподшипнике 16. Ротор выполнен из алюминиевого сплава. В нижнюю часть корпуса ротора ввернуты форсунки с калиброванными отверстиями – соплами 14, которые сообщаются с помощью каналов и двух маслозаборных трубок 9 с внутренней полостью ротора.

Источник