Где находится маслозаборник в двигателе

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:

– Заливная горловина – через нее выполняется заливка или доливка масла.
– Поддон картера – представляет собой нижнюю часть корпуса двигателя, наполненную маслом. Для правильной работы двигателя количество рабочей жидкости в поддоне должно быть на определенном уровне, что измеряется при помощи различных датчиков и приспособлений (щупа). В поддоне скапливаются не только излишки масла, стекающие из механизмов двигателя, но и загрязнения, образующиеся в процессе работы. Также на поддоне расположено сливное отверстие и пробка в виде болта с шайбой. При замене масла пробку необходимо заменить вместе с шайбой.
– Маслозаборник – представляет собой конструкцию из патрубка, идущего от поддона к насосу, и фильтра грубой очистки.
– Масляный насос – всасывает смазку при помощи маслозаборника из поддона и подает ее в систему. Он запускается и отключается одновременно с двигателем. В качестве привода может выступать коленвал, распредвал или вспомогательный приводной вал. Как правило, в автомобилях для перекачки масла применяются два типа насосов: шестеренчатые (более популярные) и роторные.
– Масляный фильтр. Устанавливается на входе в насос и предназначен для очистки рабочей жидкости от стружки и нагара. Бывают двух типов – разборные (при загрязнении фильтра меняется лишь фильтрующий элемент) и неразборные (меняется весь фильтр).
– Масляный радиатор. Поскольку рабочая жидкость в системе смазки также осуществляет охлаждение, для снижения ее собственной температуры она проходит через радиатор. Последний, в свою очередь, охлаждается жидкостью системы охлаждения.
– Магистрали и каналы – по ним движется масло от одного узла к другому.
– Масляные форсунки. Используются для подачи масла на стенки цилиндров и поршни.
– Датчики давления, температуры и уровня масла – подают сигналы на электронный блок управления двигателем, передавая данные о состоянии системы смазки и режиме работы двигателя.
– Клапаны (перепускные и редукционные). Позволяют автоматизировать контроль давления масла и управлять его подачей в систему. Такие клапаны монтируются вблизи ведущих элементов системы (насоса, основных узлов двигателя, фильтра).
В некоторых моделях двигателей датчики и радиатор могут отсутствовать. При этом охлаждение масла происходит непосредственно в поддоне картера.

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла, приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

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:

– Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
– Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
– Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

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:

– В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
– Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
– На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
– Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
– Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
– Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
– После этого цикл повторяется.

❗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:

1) Высокую моющую способность – дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
2) Устойчивость к окислению – из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

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.

Маслозаборник обеспечивает первичную очистку масла и подачу его к насосу (рис. 6).

Смазочный насос (рис. 7) создает необходимое давление в смазочной системе и подает масло под давлением к трущимся поверхностям деталей двигателя. Насос шестеренный, односекционный, с приводом от шестерни носка коленчатого вала. Насос установлен внутри смазочной ёмкости двигателя и крепится к нижней части блока цилиндров болтами.

Смазочный насос состоит из корпуса 14, крышки 8, шестерен 4 и 13. В крышке расположен клапан смазочной системы 18 с пружиной 17, отрегулированный на давление срабатывания 0,4-0,45 МПа (4-4,5 кгс/см 2 ). Также насос имеет предохранительный клапан, выполненный в виде шарика 12, подпружиненного пружиной 11. Давление срабатывания клапана 0,85-0,95 МПа (8,5-9,5 кгс/см 2 ).

Фильтр масляный (рис. 8) обеспечивает очистку масла, подаваемого от смазочного насоса к потребителям, закреплен на правой стороне блока цилиндров. Состоит из корпуса 7, двух колпаков 3 и 24, в которых установлены полнопоточный 22 и частично-поточный 4 фильтроэлементы, термоклапана и перепускного клапана 20. Колпаки 3, 24 на резьбе вворачиваются в корпус. Уплотнение колпаков в корпусе осуществляется прокладками 5 и 21.

Очистка масла в фильтре комбинированная. Через полнопоточный фильтроэлемент 22 проходит основной поток масла перед поступлением к потребителям, тонкость очистки масла от примесей при этом составляет 40 мкм. Через частично-поточный фильтроэлемент 4 проходит 3-5 л/мин, где удаляются примеси размерами более 5 мкм. Из частично-поточного элемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.

Рис. 7. Смазочный насос (СЛАЙД № 13)

1 – шестерня привода насоса; 2 – шпонка; 3 – ось; 4 – шестерня ведомая; 5 – штифт; 6 – шайбы пружинные; 7 – болты; 8 – крышка; 9 – шплинт; 10 – шайба; 11, 17 – пружина; 12 – шарик; 13 – шестерня ведущая; 14 – корпус; 15 — регулировочная прокладка; 16 – пробка; 18 – клапан

Рис. 8. Масляный фильтр с теплообменником (СЛАЙД № 14)

1, 13, 26 – пробка; 2, 5, 14, 21, 25 – прокладка; 3, 24 – колпак; 4, 22 – фильтрующий элемент; 6 – ввертыш; 7 – корпус; 8 – шпилька; 9 – прокладка фланца; 10 – пружинная шайба; 11 – гайка; 12 – водомасляный теплообменник; 15 – термосиловой датчик; 16 – поршень термоклапана; 17, 18, 23 – пружина; 19 – шайбы регулировочные; 20 – перепускной клапан

В корпусе фильтра расположены перепускной клапан 20 и термоклапан включения водомасляного теплообменника. Перепускной клапан обеспечивает подачу неочищенного масла в главную масляную магистраль при чрезмерном загрязнении фильтра или повышенной вязкости масла. Клапан открывается, когда разность давлений до и после фильтрующих элементов достигает 0,15-0,22 МПа (1,5-2,2 кгс/см 2 ).

Подача неочищенного масла в главную масляную магистраль через перепускной клапан предохраняет подшипники двигателя и другие трущиеся детали от повышенных износов и возможного выхода из строя. Однако даже кратковременная работа двигателя на неочищенном масле недопустима, так как вызывает задиры трущихся деталей и, в конечном итоге, выводит двигатель из строя, поэтому необходимо своевременно проводить техническое обслуживание фильтра.

Термоклапан включения водомасляного теплообменника состоит из подпружиненного поршня 16 с термосиловым датчиком 15. При температуре ниже 95 °С поршень 16 находится в верхнем положении, и основная часть потока масла, минуя теплообменник 12, поступает в двигатель. При достижении температуры масла, омывающего термосиловой датчик 15 95-97°С активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень 16. При температуре масла 110-112°С поршень 16 разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник 12.

При превышении температуры масла выше 115°С срабатывает датчик температуры и на щитке приборов включается сигнальная лампочка.

Для слива масла из фильтра используются пробки 1 и 26.

Водомасляный теплообменник 12 кожухотрубного типа, сборный, установлен на масляном фильтре. Внутри трубок проходит охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, снаружи – масло. Со стороны масла трубки имеют оребрение в виде охлаждающих пластин. Поток масла в теплообменнике четыре раза пересекает трубки с охлаждающей жидкостью, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.

Заливная горловина предназначена для заправки и предварительной очистки масла. Крепится к картеру маховика справа. Закрывается резьбовой пробкой, снабженной резиновой прокладкой.

Указатель уровня масла служит для периодического контроля уровня масла в поддоне двигателя. Он состоит из металлического стержня, имеющего наконечник, оболочку, рукоятку и уплотнительное кольцо, и специальной трубки, установленной с правой стороны на блоке двигателя. На наконечнике стержня нанесены метки: «Н» – нижняя и «В» – верхняя, соответствующие минимально и максимально допустимым уровням масла.

Контрольно-измерительные приборы информируют водителя о давлении масла в смазочной системе двигателя, об аварийном падении давления масла. Указатели давления масла и аварийного падения давления масла установлены на щитке приборов в кабине автомобиля; датчик давления масла установлен на корпусе теплообменника 12.

Система вентиляции картера (рис.9) открытая, циклонного типа. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра через угольник 1, в котором установлен завихритель 2. При работе двигателя картерные газы проходят через завихритель 2 и получают винтовое движение. За счет действия центробежных сил капли масла, содержащиеся в газах, отбрасываются к стенке трубы 4 и через трубку 11 сливаются обратно в картер. Очищенные картерные газы выбрасываются в атмосферу.

Рис. 9 . Система вентиляции картера (СЛАЙД № 15)

1 – угольник; 2 – завихритель; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – труба; 5 – втулка внутренняя; 6 – маслоотделитель; 7 – шланг угловой; 8 – трубка отвода газов; 9 – трубка слива масла; 10 – картер агрегатов; 11 – трубка слива масла под уровень

При работе двигателя масло из смазочной ёмкости 4 (рис. 4) через маслоприемник поступает к смазочному насосу 6. (СЛАЙД № 16).

Смазочный насос под давлением подает масло в фильтр очистки масла 1, где оно очищается и от полнопоточного фильтроэлемента 7 через теплообменник 10 поступает в главную масляную магистраль. Затем по каналам в блоке и головках цилиндров масло подается к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, распределительного вала, форсункам охлаждения поршней 14, втулкам коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей, подшипникам топливного насоса и турбокомпрессора. К сферическим опорам штанг и толкателей масло подается пульсирующей струей. Масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосъемным кольцом, отводится в поршень и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках и подшипник верхней головки шатуна.

Остальные детали и узлы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом. Излишнее масло по каналам и трубкам стекает в картер двигателя.

Максимальное давление масла в главной магистрали в прогретом двигателе равно 0,4-0,45 МПа (4,0-4,5 кгс/см 2 ). При работе с холодным вязким маслом при давлении 0,8-0,95 МПа (8,0-9,5 кгс/см 2 ) срабатывает предохранительный клапан 3 смазочного насоса. От частично-поточного фильтроэлемента 2 масляного фильтра масло сливается в смазочную ёмкость 4 двигателя. При температуре масла ниже 95°С термоклапан 8 открыт и основной поток масла поступает в двигатель, минуя теплообменник. При температуре масла более 110°С термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается охлаждающей жидкостью. Максимальная температура масла в смазочной системе 115 °С.

2.2 Устройство и работа смазочной системы двигателя ЯМЗ-238

Смазочная система двигателя ЯМЗ-238 состоит из двухсекционного смазочного насоса (рис. 10) 3 и 4, фильтра 12 грубой (предварительной) очистки масла, фильтра 5 тонкой очистки масла (центробежного), масляного радиатора 8, манометра 11 с датчиком. В системе установлены перепускной 6, редукционный 7, предохранительный 9 и дифференциальный 10 клапаны.

Давление масла в системе контролируется с помощью манометра 11, на режиме номинальной мощности оно должно находиться в пределах 4-7 кгс/см 2 , а при минимальной частоте вращения коленчатого вала – не менее 1 кгс/см 2 . Масло заливается в смазочную ёмкость 1 блока цилиндров через горловину на крышке головки цилиндров; его уровень контролируется измерительным щупом, установленным с левой стороны двигателя.

Он установлен на крышке переднего коренного подшипника коленчатого вала. Привод насоса осуществляется от шестерни коленчатого вала.

Рис. 10. Схема смазочной системы двигателя ЯМЗ-238 (СЛАЙД № 17)

1 – смазочная ёмкость; 2 – маслоприемник; 3 – нагнетающая секция смазочного насоса; 4 – радиаторная секция смазочного насоса; 5 – фильтр тонкой очистки масла (центробежный); 6 – перепускной клапан; 7 – редукционный клапан нагнетающей секции смазочного насоса; 8 – масляный радиатор; 9 – предохранительный клапан радиаторной секции смазочного насоса; 10 – дифференциальный клапан; 11 – манометр; 12 – фильтр грубой очистки масла; 13 – главная масляная магистраль

Насос состоит из двух секций – основной (нагнетающей) и радиаторной (рис. 11). В корпусе основной секции насоса имеется редукционный клапан 2. Он предназначен для поддержания определенного давления масла, поступающего в двигатель. Если давление масла на выходе из насоса превышает 7-8 кгс/см 2 , клапан открывается и часть масла перепускается из полости нагнетания в смазочную ёмкость. Давление открытия клапана регулируется шайбами, которые устанавливаются между колпачком клапана и пружиной.

В корпусе радиаторной секции насоса имеется предохранительный клапан 10, предназначенный для отключения масляного радиатора при пуске двигателя в холодное время (при загустевшем масле) или в случае засорения радиатора. Этим предотвращается повреждение радиатора. Клапан открывается при давлении на выходе из этой секции 0,8-1,2 кгс/см 2 , масло при этом стекает в смазочную ёмкость двигателя. При эксплуатации регулировка этого клапана не предусмотрена.

В смазочной системе рядом со смазочным насосом установлен дифференциальный клапан 10 (рис. 10), предназначенный для стабилизации давления в магистрали и разгрузки ее в случае повышения давления в ней более 5,2-5,4 кгс/см 2 . При открытии клапана часть масла сливается в смазочную ёмкость двигателя. В смазочной системе двигателя установлены два фильтра: грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки масла односекционный, включен в смазочную систему последовательно, через него проходит все масло, поступающее в двигатель. Фильтр установлен в передней части двигателя с правой стороны.

Рис. 11. Смазочный насос (СЛАЙД № 18)

1 – корпус нагнетающей секции; 2 – редукционный клапан; 3 – ведомая шестерня привода; 4 – подшипник (втулка); 5 – промежуточная шестерня привода; 6 – ведущая шестерня нагнетающей секции; 7 – ведущий валик; 8 – ведущая шестерня радиаторной секции; 9 – корпус радиаторной секции; 10 – предохранительный клапан радиаторной секции; 11 – приставка

Фильтр тонкой очистки масла (центробежный) включен в смазочную систему параллельно, через него проходит около 10 % масла. В течение 4-5 мин работы двигателя все масло в системе проходит через фильтр тонкой очистки и очищается от механических примесей. Фильтр установлен на левой стороне двигателя. Исправность фильтра оценивается по характерному звуку высокого тона, который слышен в течение 2-3 мин после остановки двигателя.

Радиатор трубчатого типа, предназначен для принудительного охлаждения масла. Масляный радиатор установлен перед радиатором системы охлаждения. Масло в нем охлаждается воздушным потоком, создаваемым вентилятором системы охлаждения. Включать радиатор в работу рекомендуется при температуре окружающего воздуха 15°С и выше. Радиатор обязательно включается также при работе автомобиля в тяжелых дорожных условиях, с большой нагрузкой и малыми скоростями движения. Радиаторная секция насоса нагнетает масло в радиатор, в котором оно охлаждается и сливается в поддон двигателя. Через радиатор проходит до 20 % общего количества масла, подаваемого насосом. Включается и выключается радиатор краном, установленным с левой стороны блока цилиндров двигателя.

Работа системы смазки показана на рис. 12.

Рис. 12. Работа системы смазки двигателя ЯМЗ-238 (СЛАЙД № 20)

Вентиляция картера двигателя предназначена для удаления проникающих в картер газов и паров топлива. Вентиляция картера у двигателей ЯМЗ-238 осуществляется через сапун, который расположен в задней стенке левого ряда цилиндров. Через сапун внутренняя полость картера сообщается также с атмосферой, благодаря чему предотвращается повышение давления газов внутри картера.

Устройство системы смазки двигателя

Устройство и принцип работы системы смазки двигателя ни чем не отличается от принципа работы любой гидравлической системы. В экскаваторе или подъёмном кране работа масляной системы основана на одних и тех же законах. Неисправности также имеют общие причины.

Масляные каналы

Система смазки двигателя обеспечивает подачу масла под давлением во все трущиеся и вращающиеся элементы. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала вращаются во вкладышах. Вкладыши имеют масляную канавку. В которую подаётся масло из масляного канала. Давление с которым масло подаётся. Создаёт вокруг шеек масляное кольцо. Шейки коленвала вращаются в масляном кольце. Масло смягчает все удары от возникающих нагрузок. Это способствует тому что коленвал служит длительный срок. По масляным каналам коленвала от коренных шеек масло так же под давлением подаётся в шатунные шейки. Обеспечивает вращение шатунов. Шатунный палец и гильзы цилиндров смазываются разбрызгиванием масла. Для этого в шейках шатуна имеются калиброванные отверстия.

Масло к коленчатому валу подаётся из центрального канала. Канал имеет ответвления под каждую коренную шейку коленчатого вала.

Параллельно от центрального канала масло подаётся к шейкам распределительного вала. Вращение распределительного вала происходит по тому же принципу что и вращение коленчатого вала. Масло создаёт кольцо вокруг каждой шейки распределительного вала.

Если устройство системы смазки двигателя имеет конструкцию газораспределительного механизма с применение коромысел клапанов. Присутствует канал который подаёт масло в вал коромысел. По валу к втулкам коромысел. Через втулки и канал в коромыслах масло поступает в регулировочный винт. Через него смазываются штанги толкателей коромысел. При использовании других конструкций ГРМ. Существуют масляные каналы, через которые масло поступает к ним. Рокера, гидрокомпенсаторы, толкатели и другие элементы конструкции ГРМ.

То есть все механизмы двигателя связаны между собой масляными каналами. В которых создаётся давление масла.

Масляный насос

Давление масла создаёт масляный насос. Как правило шестеренный. Благодаря минимальным зазорам между вкладышами, шейками валов, калиброванными отве5рстиями. Предназначенными для разбрызгивания масло. В системе поддерживается необходимое рабочее давление масла.

Любая гидравлическая система имеет один и тот же принцип действия. Масляный насос не начнет создавать давление до тех пор пока масло не встретить сопротивление. Или в нашем случае пока есть сопротивление для масла во вкладышах и калиброванных отверстиях насос создает необходимое рабочее давление.

Давление масла в системе

Коренные и шатунные шейки коленчатого вала, шейки распределительного вала, вал коромысел имеют зазоры между втулками и вкладышами в среднем не превышающим 0,15 мм. Этого достаточно чтобы насос создавал в системе на рабочее давление от 0,2 до 6,5мм. Давление может создавать и большее. Насос будет давить до тех пор пока н разрушится. Разрушение насоса предохраняет редукционный клапан. Он устанавливается либо в самом насосе, либо в масляном канале. Давление при котором происходит сброс масла в обратку составляет 6,5 нм. Как только давление в системе становится меньше. Насос снова вступает в работу. Редукционный клапан представляет собой шарик и поршенек с пружиной. Пружина подбирается таким образом. Что сдерживает требуемое давление . При возникновении большего давления. Шарик или поршенек открывают магистраль где создаётся основное давление и по каналам масло начинает поступает на слив в картер двигателя, То есть в обратку. Давление падает шарик или поршенёк закрывают магистраль. В ней снова начинает поддерживаться рабочее давление.

Магистраль высокого и низкого давления

Устройство системы смазки двигателя имеет магистраль низкого и высокого давления. Высокое давление создаётся нагнетанием масла в систему. Низкая магистраль подает масло в насос. Элементами низкой магистрали являются масло заборник и трубка подводящая масло от масло забурника к насосу. Масло заборник представляет собой расширение на конце поводящей трубки. Закрытое сеткой. Сетка служит для предохранения от попадания в насос крупных элементов. Это может быть нагар, куски металла, стружка.

Фильтр тонкой очистки масла

В магистрали высокого давления установлен фильтр тонкой очистки масла. Параллельно с ним , или непосредственно в фильтре предусмотрен клапан. Он открывается в случае засорения фильтрующего элемента. Масло начинает проходить через клапан. Так как фильтр перестаёт пропускать требуемое для работы двигателя количество масла. Еще его называют байпасный клапан. Или проще сказать резервный, запасной путь для движения масла.

Причины низкого давления масла в двигателе

Причины низкого давления масла в двигателе могут возникать в различных узлах. Они связаны между собой как с общим износом двигателя, так и с выходом из строя отдельных механизмов двигателя. Влияющих на работу системы смазки в целом.

Износ деталей.

Износ шеек валов, вкладышей, приводит к увеличению зазора между ними. Маслу становится легче выходить из под рабочей поверхности. В результате снижается нагрузка на насос. Он начинает создавать меньшее давление. Соответственно снижается общее давление в магистралях высокого давления двигателя. Это основная причина низкого давления масла в двигателе.

Какое давление масла должно быть в двигателе.

Давление масла должно создавать оптимально устойчивое масляное кольцо вокруг валов и шеек коленчатого и распределительного валов.

Последствия низкого давления масла

Если давление ниже нормы возникает усиленное трение между валом и вкладышем. Удары возникающие при работе вала о вкладыш становятся более сильными и действенными. И как результат вкладыши разбиваются. Двигатель клинит.

В среднем практически на всех двигателях допустимое низкое давление составляет 0,2 Нм

Нормальное давление на холостых оборотах двигателя от1,5 до2,5 Нм

При скорости движения 60 км/ч и оборотах 2000 об/мин нормальное давление составляет от3-4 Нм до 6.5 Нм

Выше давление в масляной системе не создаётся благодаря редукционному клапану. Современные автомобили не оборудуются приборами указывающими давление масла. Для контроля давления достаточно контрольной лампочки давления масла. Она загорается если давление в системе становится ниже 0,2 Нм.

Когда на холостых оборотах лампочка начинает помаргивать. То это первый звонок того что двигатель подходит к критическому износу. Скоро потребуется ремонт. Если на скорости 60 км/ час лампочка не тухнет, давление масла в системе составляет 0,6 Нм . двигатель эксплуатировать еще можно.

Например двигатель ЗМЗ 511,его устанавливают на автомобиле Газ 53. Очень чувствителен к износу. Низкое давление масла для этих двигателей почти норма. Некоторые водители заклеивают контрольную лампочку, чтобы не светила в глаза и не отвлекала. Двигатель завелся на холодную и лампочка погасла на короткое время, до прогрева. Это нормально и лучшего желать не приходится. Но как бы ни было низкое давление губит мотор. И рассчитывать на его долгую работу не приходится.

Износ масляного насоса

Масляный насос как любой механизм подвергается износу. Стачиваются шестерни и плоскости их прилегания. Масло начинает перепускаться внутри насоса. Давление в системе падает. Насосы очень редко выходят из строя. Скорее двигатель станет не пригодным для ремонта. Ничто не вечно. Существуют специальные стенды для проверки работы насоса. И если возникли сомнения насос можно проверить.

Сетка маслозаборника.

Причины низкого давления масла в двигателе возникают в ситеме забора масла масляным насосом. Нагар стружка, грязь которая возникает в полости двигателя. Забивает сетку маслозаборника. Масло через неё начинает проходить с большим трудом. Насосу не достаточна масла для работы . как результат падение давления в системе двигателя. Прочистить сетку можно, только если снять поддон.

Механическое повреждение поддона двигателя.

Вмятина на поддоне может служить падению давления. Если поддон вмялся внутрь от удара он мог вплотную приблизиться к масло заборнику. Частично перекрыть его. Так же как и при засорении поступления масла будет недостаточно для создания нормального давления в системе.

Трещина на трубке масло заборника.

Возможный удар по поддону может согнуть трубку маслозаборника. В результате в нем появится трещина. Которая нарушит герметичность трубки. Она начнет вместе с маслом подавать воздух в масляный насос. Давление от этого так же упадет. Трубка соединяется с насосом через резиновое уплотнительное кольцо. Таких уплотнении может быть несколько. В зависимости от конструкции маслозаборника. Возможно, он состоит из нескольких трубок и переходов. В качестве уплотнений устанавливаются резиновые колечки. Со временем они теряют эластичность. Становятся твердыми. И малейшая нагрузка или смещение трубки. Может вызвать подсос воздуха в месте уплотнения. Это приведет к снижению давления масла в системе высокого давления. Поэтому при вскрытии поддона требуется убедиться что колечки в порядке. Лучше их заменить на новые.

Уплотнения в магистрали высокого давления.

В некоторых конструкциях масляной системы предусмотрены резиновые уплотнения и в магистрали высокого давления. Например, в двигателе Газ 53. Штуцер притягивает корпус редукционного клапана. Под ним предусмотрена для уплотнения плоское резиновое кольцо. Со временем оно теряет эластичность и становится хрупким. При замене масляного фильтра. Откручивается корпус фильтра. Он вкручен в этот штуцер. Фильтр откручивается. Штуцер как при откручивании фильтра так и при его затягивании. Обязательно прокручивается. При этом резиновое кольцо, которое должно быть эластичным лопается. Все давление масла уходит под это кольцо. Если об этом не знать давление в двигателе не появится. Поэтому если существует проблема с давлением масла. Необходимо тщательно изучить схему масляной системы.

Диагностика давления масла.

Горит лампочка давления масла на холостых оборотах двигателя. Это первый тревожный симптом. Но может быть не всё еще потеряно. Причиной низкого давления масла в двигателе может быть очень простой и легко устраняемой.

Самая дальняя точка от масляного насоса головка блока двигателя. Естественно на коромыслах или на распревалу если он расположен в головке блока. Образуется самое низкое давлене. Но для нормальной работы двигателя оно должно присутствовать. Поэтому если даже просто открыть заливную пробку в клапанной крышке. Детали головки тщательно смазываются. При работающем двигателе будут видны брызги масла. Если их нет значит масло поступает с низким давлением. И уже даже по этому факту можно судить о том что в масляной системе неисправность. И уже можно судить о том почему загорелась лампа давления масла.

Но может быть и такое что неисправен датчик давления масла. Лампочка загорается . а детали головки блока смазываются обильно. Можно просто попробовать заменить датчик. Но будет более правильно, если измерить давление при помощи механического манометра.

Необходимо найти где находится датчик давления масла. Открутить его. На его место установить механический манометр. Он точно покажет давление масла в масляной системе. Давление масла ниже 0,2 Нм на холостых оборотах. Означает наличие неисправности.

Любую неисправность в двигателе необходимо начинать со снятия поддона. В первую очередь, конечно необходимо убедиться в исправном состоянии маслоприёмника и мест соединения с насосом. Отсутствие трещин, грязи состояние уплотнений. Если все в порядке. Проверяются вкладыши коренных и шатунных шеек коленвала. Это можно сделать при помощи калиброванной пластиковой проволоки . Откручивается крышка коренных и шатунных подшипников ставится между шейкой коленвала и вкладышем пластиковая проволока. Крышка закручивается с усилием, предназначенным для данной модели двигателя. Крышка снова снимается. И по ширине полученного пятна можно судить о величине образовавшегося зазора. Он не должен превышать более 0,15 мм. Измерение это можно назвать условным. Потому что шейка коленвала изнашивается не равномерно. Износ образует овал. По поперечному сечению шейки вала. Поэтому данное измерение может дать приблизительное представление о износе. И условно исключить или подтвердить причину неисправности. Для того чтобы двигаться дальше в поиске неисправности.

Износ распредвала и гидрокомпенсаторов.

Устройство системы смазки двигателя предполагает размещение распредвала в головке блока. Величина износа также проверяется при помощи пластиковой проволоки . Он не должен превышать 0,1 мм.

Если устройство системы смазки двигателя предполагает размещение рапредвала в блоке двигателя. Можно попробовать просунуть щуп между шейкой распредвала и втулкой. Если щуп походит, то износ недопустимый для дальнейшей работы. При наличии шатунов сделать это будет трудно. Но как вариант.

О потере масла в валах коромысел можно судить по износу втулок . Коромысла не должны болтаться влево вправо на валу

Стук гидрокомпенсаторов говорит о утечки давления в них.

Конечно более точная картина будет видна при полной разборке двигателя. И все подобные измерения не могут дать точного ответа на вопрос о износе двигателя. Единственное почему можно провести эти измерения, только для того чтобы обнаружить причину не связанную с износом. Такую как нарушение уплотнений, трещины. Возможно масляный насос вышел из строя или заклинил редукционный клапан в одном положение. В результате чего масло с магистрали высокого давления сбрасывается в обратку.

Устройство системы смазки двигателя имеет различные конструкции. Правильно определить причину неисправности можно . Зная конструкцию и схему. Но если двигатель прошел более 150 тыс км дело скорее всего в износе.

Система смазки: устройство,принцип действия,неисправности

Двигатель автомобиля представляет собой сложный агрегат, состоящий из множества деталей и узлов, часть их которых – трущиеся. Несмотря на то, что поверхности всех скользящих деталей при изготовлении тщательно обрабатываются, на них, тем не менее, остаются невидимые глазу шероховатости, из-за которых возрастает сила трения. Трение, в свою очередь, приводит к сильному нагреву и увеличенному износу деталей. Для предотвращения данного явления предназначена система смазки двигателя. Масло создает тонкую пленку на поверхностях деталей, в результате чего они легко скользят.

Помимо сказанного назначение системы смазки заключается в:

охлаждении трущихся элементов;
удалении нагара и продуктов износа;
предотвращении появления коррозии.

УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ СМАЗКИ

Независимо от типа двигателя, система смазки включает в себя следующие основные части:

поддон картера;
маслозаборник;
маслорадиатор;
масляный насос;
масляный фильтр;
датчики давления,
уровня и температуры масла;
масляный щуп;
перепускной клапан;
масляную магистраль и масляные каналы.

Рис. 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.

Роль резервуара для хранения моторного масла выполняет поддон картера ДВС. В неработающем моторе туда стекает почти все масло, за исключением небольшого количества, которое остается в фильтре и на деталях. Активным элементом системы смазки является насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию рабочей жидкости. В действие он приводится от коленчатого, распределительного или дополнительного приводного вала. Как правило, в ДВС применяются насосы шестеренчатого типа.

Масляный фильтр предназначен для очистки масла от нагара и продуктов износа деталей. Это сменный элемент, который меняется с определенной периодичностью в зависимости от типа мотора, условий эксплуатации и рекомендаций производителя.

В процессе работы двигателя его детали, а вместе с ними и масло, неизбежно разогреваются. Моторное масло при достижении определенной температуры способно потерять свои эксплуатационные качества, поэтому его необходимо охлаждать. С этой целью система смазки двигателя оснащена масляным радиатором, который охлаждается жидкостью из системы охлаждения.

В качестве смазки можно применять продукцию компании «МСК», которую можно приобрести на сайте https://mskz.kz/visokotemperaturnaya-smazka-ot-msk

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.

Основные неисправности системы смазки

Внешними признаками неисправности системы смазки являются пониженное или повышенное давление масла в системе и ухудшение качества масла вследствие загрязнения.

Понижение давления возможно в результате недостаточного уровня масла, разжижения его, подтекания через неплотности в соединениях, загрязнения сетчатого фильтра маслоприемника, износа деталей масляного насоса, заедания редукционного клапана в открытом положении и вследствие износа подшипников коленчатого и распределительного валов.

Проверять уровень масла следует на прогретом двигателе, но не сразу после его остановки, а через 3-5 минут с тем, чтобы масло успело стечь. Если уровень ниже нормы, необходимо долить масло в поддон картера, предварительно выявив и устранив причину. Внешним осмотром выявляются течи масла из-под крышки привода распределительного вала, крышки клапанного механизма, блока цилиндров, масляного фильтра, а также из пробки заливной горловины, через штуцер датчика давления масла, из-под крышки маслоотделителя системы вентиляции картера и через уплотнитель маслоизмерительного щупа. Уровень масла может падать вследствие износа сальников стержней клапанов, износа и закоксовывания поршневых колец или их поломки, износа поршней и их канавок, износа цилиндров двигателя, износа стержней клапанов и их направляющих втулок, а также закоксовывания прорезей маслосъемных колец или заполнение их масляными отложениями. Эти неисправности приводят к повышенному расходу масла и, соответственно, падению давления в системе.

Повышение давления в системе смазки возможно вследствие применения масла с повышенной вязкостью, заедания редукционного клапана в закрытом положении и засорения маслопроводов.

Так как коленвал совершает вращательное движение, то под действием центробежных сил на стенках его масляных каналов откладываются продукты износа двигателя. Со временем проходное сечение этих каналов уменьшается настолько, что шатунный подшипник начинает испытывать масляное голодание. Усиленному загрязнению каналов способствует применение некачественного или не соответствующего двигателю масла, регулярная эксплуатации мотора в интенсивных режимах и несвоевременная замена масла.

Каналы подвода масла к гидрокомпенсаторам со временем также могут закоксовываться, и тогда гидрокомпенсатор перестает работать. Если его заклинит при открытом клапане, это приведет к выбиванию клапана поршнем. При этом разрушается сам гидрокомпенсатор и возможны повреждения распредвала, поршней, шатунов и появление трещин в головке блока цилиндров. Вероятны масляные проблемы и с гидронатяжителями, обеспечивающими натяжку ремней и цепей привода распредвалов. Их каналы также забиваются, что может стать причиной поломки ГРМ и разрушения головки блока цилиндров. При наличии в ГРМ механизма изменения фаз газораспределения грязь может спровоцировать отказ или нарушение его работы.

При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда может быть неисправен указатель давления масла. Для проверки правильности действия указателя давления вместо датчика ввертывают штуцер контрольного манометра и, сравнивая показания с проверяемым прибором, судят о его работе.

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:

Открытая вентиляция картера;
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.