Как масло попадает в двигатель
Перейти к содержимому

Как масло попадает в двигатель

  • автор:

Система смазки двигателя

Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов перемещаются относительно друг друга. Этому перемещению препятствует сила трения, величина которой зависит от относительной скорости перемещения, удельного давления деталей одной на другую и от точности обработки трущихся поверхностей. Для преодоления сил трения бесполезно затрачивается мощность двигателя. Помимо этого, трение деталей вызывает их нагрев. При чрезмерном нагреве зазоры между деталями уменьшатся настолько, что деталь перестанет перемещаться, т.е. заклинится.

Одним из наиболее эффективных способов уменьшения трения является ввод слоя смазки между трущимися поверхностями. Смазка, прилипая к поверхности, создает на ней прочную пленку, которая, разделяя детали, заменяет сухое трение между ними трением частиц смазки между собой. Так как в работающем двигателе масло беспрерывно циркулирует, оно одновременно охлаждает трущиеся детали и уносит твердые частицы, образовавшиеся в результате их износа. Помимо того, детали, смазываемые маслом, меньше подвержены действию коррозии, а зазоры между ними значительно уплотняются.

На современные системы смазки, кроме вышеперечисленных,
возлагаются еще и управляющие функции. Моторное масло работает в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода ГРМ, системах регулирования фаз газораспределения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной подаче масла теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и в результате их нагрева возможно выплавление подшипников, заклинивание поршней и остановка двигателя. Избыточная подача масла приводит к проникновению его в камеру сгорания, что увеличивает отложение нагара и ухудшает условия работы свечей зажигания.

Так как отдельные детали двигателя работают в неодинаковых условиях, то смазка их также должна быть неодинакова. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к менее нагруженным – самотеком или разбрызгиванием. Системы, в которых смазка деталей производится разными способами, называются комбинированными.

При работе двигателя масляный насос обеспечивает непрерывную циркуляцию масла по системе. Под давлением оно поступает в масляный фильтр, а далее к коренным и шатунным подшипникам коленвала, поршневым пальцам, опорам и кулачкам распредвала, оси коромысел привода клапанов. В зависимости от конструкции мотора масло подается под давлением к валу турбокомпрессора, на внутреннюю поверхность поршней для их охлаждения, в гидротолкатели клапанов и исполнительные механизмы систем фазовращения.

На поверхности цилиндров масло попадает путем разбрызгивания через отверстия в нижней головке шатуна или форсунки в нижней части блока цилиндров. Попадая на стенки цилиндров, оно снижает трение при движении поршня и обеспечивает свободу перемещения компрессионных и маслосъемных колец.

Со смазанных под давлением деталей капли масла падают в поддон. Попадая на вращающиеся части кривошипно-шатунного механизма, они разбрызгиваются, создавая в картере так называемый масляный туман. Оседая на деталях двигателя, он обеспечивает их смазку. Осажденное масло затем стекает в поддон картера, и цикл повторяется вновь.

�� Устройство системы смазки

Система смазки двигателя включает в себя поддон картера с пробкой слива масла, масляный насос с редукционным клапаном, маслоприемник с сетчатым фильтром, масляный фильтр с предохранительным и перепускным клапанами, систему масляных каналов в блоке цилиндров, головке цилиндров, коленчатом и распределительном валах, датчик давления масла с контрольной лампой и маслозаливную горловину. В некоторых двигателях в систему смазки включен масляный радиатор.

Поддон картера представляет собой резервуар для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, на котором нанесены метки максимально и минимально возможного уровня. Из поддона масло поступает через маслоприемник с сетчатым фильтром к масляному насосу. Маслоприемник может быть неподвижным или плавающего типа. Емкость системы смазки легкового автомобиля, в зависимости от объема и типа двигателя, может составлять от 3,5 до 7,5 литров. Причем указываемая в инструкции емкость имеет два значения — одно относится непосредственно к системе смазки двигателя, а второе указывает на необходимое количество масла с учетом емкости масляного фильтра.

В зависимости от конструкции двигателя давление масла в нем должно составлять от 2 до 15 бар. Масляный насос служит для создания необходимого давления в системе смазки и подачи масла к трущимся поверхностям. Масляный насос может иметь привод от коленчатого вала, распределительного вала или дополнительного приводного вала.

В автомобильных двигателях в основном применяются шестеренные насосы в силу своей простоты и дешевизны. Они бывают двух типов: с наружным и внутренним зацеплением. В первом шестерни насоса расположены рядом, а во втором – одна шестерня внутри другой. Поэтому насос с внутренним зацеплением более компактен. Ведущая шестерня устанавливается на приводном валике, а ведомая свободно вращается. Шестерни устанавливают в корпусе насоса с небольшими зазорами. Во время работы вращающиеся в разные стороны шестерни захватывают масло из поддона и переносят его во впадинах между зубьями в масляную магистраль. При повышении частоты вращения коленвала производительность насоса пропорционально возрастает, в то время как потребление масла самим двигателем меняется незначительно. Кроме того, шестеренные насосы не создают высокого давления, отнимают до 8% мощности мотора и не всегда способны обеспечить работу систем современного автомобиля (например, систем изменения фаз газораспределения). Поэтому были разработаны масляные насосы регулируемой производительности, которые способны создавать более высокие значения давления масла, отнимают меньше мощности у двигателя и обеспечивают постоянство давления в системе, независимо от оборотов коленвала. К таким конструкциям относятся, например, пластинчатый (шиберный) насос, героторный насос и насос с маятниковыми золотниками.

В некоторых двигателях устанавливают двухсекционные масляные насосы. Первая секция предназначена для подачи масла в систему смазки двигателя, вторая – для подачи масла в масляный радиатор.

Производительность масляного насоса рассчитывается с запасом так, чтобы даже при самых неблагоприятных условиях эксплуатации (высокие температуры, износ деталей и др.) давление в системе оставалось достаточным для подвода масла к трущимся поверхностям. Однако при этом в непрогретом двигателе давление масла может превысить допустимые значения. Для предотвращения разрушения масляных магистралей в системах смазки с нерегулируемым насосом служит редукционный клапан. Самая распространенная конструкция представляет собой плунжер и пружину установленные в корпусе с отверстиями. При избыточном давлении в системе плунжер, сжимая пружину, перемещается, и часть масла поступает обратно в поддон картера. Величина давления, при которой срабатывает клапан, зависит от жесткости пружины. Устанавливается редукционный клапан на выходе масляного насоса. В некоторых системах устанавливают редукционный клапан и в конце масляной магистрали – для предотвращения колебаний давления при изменении гидравлического сопротивления системы и расхода масла.

Качество масла в двигателе снижается с течением времени, так как оно засоряется мелкой металлической пылью, появляющейся в результате износа деталей, частицами нагара, образовывающегося в результате сгорания его на стенках цилиндров. При высокой температуре деталей масло коксуется, образуются смолы и лакообразные продукты. Все эти примеси являются вредными и оказывают существенное влияние на ускорение износа деталей автомобиля. Для очистки масла от вредных примесей в системе смазки устанавливается фильтр, который заменяется при каждой смене масла.

В жаркое время года и при эксплуатации автомобиля в тяжелых дорожных условиях температура масла настолько повышается, что оно становится очень жидким и давление в системе смазки падает. Для предотвращения разжижения масла в систему смазки могут включаться масляные радиаторы. Они бывают двух типов: с воздушным и с жидкостным охлаждением. Первые устанавливаются перед радиатором системы охлаждения и охлаждаются потоком воздуха. Вторые включаются в контур системы охлаждения, что обеспечивает постоянство температуры масла во время работы двигателя и быстрый подогрев его при пуске холодного двигателя. Масло проходит по трубкам радиатора, которые омываются охлаждающей жидкостью. В таких системах смазки устанавливается термостат. Термостат не допускает подачу масла в радиатор, пока оно не прогреется до рабочей температуры. Затем он открывается, и масло начинает поступать в радиатор, где происходит его охлаждение. В более простых конструкциях радиатор подключается вручную водителем с помощью краника.

Для контроля давления масла в системе смазки устанавливается датчик с контрольной лампой красного света на панели приборов. Ее мигание или свечение при работе двигателя сигнализирует о недопустимом снижении давления. В этом случае двигатель необходимо немедленно заглушить. В некоторых автомобилях датчик давления масла может быть связан с блоком управления, который при опасном снижении давления сам останавливает двигатель. Кроме контрольной лампы, в комбинацию приборов могут включаться указатель давления масла и указатель температуры масла. На некоторых современных автомобилях, кроме датчика давления, ставят и датчик контроля уровня масла вместе с контрольной лампой уровня.

В картере работающего двигателя через зазоры, имеющиеся между зеркалом цилиндра и кольцами, проникают пары топлива и отработавшие газы. Пары топлива конденсируются и разжижают смазку, а отработавшие газы, содержащие в себе пары воды и сернистые соединения, также отрицательно влияют на качество масла и уменьшают срок его службы. Помимо этого, отработавшие газы создают в картере избыточное давление, которое «выдавливает» масло из двигателя через уплотнения. Особенно характерна такая ситуация для изношенных моторов. Поэтому газы необходимо выводить. Но так как они токсичны, то их не просто выбрасывают в атмосферу, а смешав с воздухом, дожигают в цилиндрах.

Для этого служит система принудительной вентиляции картера. Основными ее частями являются клапан, маслоотделитель и воздушные шланги. Воздух из впускного тракта через шланг системы вентиляции поступает в картер, где смешивается с картерными газами, а затем через клапан снова направляется во впускной коллектор. Производительность системы зависит от нагрузки двигателя. При малых оборотах разряжение на впуске высокое, плунжер клапана системы вентиляции открыт немного, поэтому и количество пропускаемых картерных газов невелико. С ростом оборотов разряжение падает, и клапан открывается на большую величину – соответственно и увеличивается объем пропускаемых картерных газов. Маслоотделитель предотвращает попадание масляного тумана во впускной тракт и, соответственно, в цилиндры двигателя. В маслоотделителе скорость истечения картерных газов вначале замедляется, а затем они приводятся во вращательное движение. В результате капли масла осаждаются на стенках и стекают в поддон.

�� 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.

Как масло распределяется по двигателю

Задача моторного масла — смазывать вращающиеся компоненты двигателя. Для этого масло должно распределяться под давлением. Оно проходит по каналам через весь двигатель и потом попадает в маслосборник — поддон в нижней части двигателя, оснащенный сливной пробкой.

Насос

Масляный фильтр и фильтрующий элементh

Масляный фильтр
и фильтрующий элемент

Чтобы увеличить давление масла, двигатель оснащают насосом. Большинство насосов — это комплект механизмов, которые втягивают масло под низким давлением и сжимают его. В процессе, давление масла повышается и проходит через камеру, оснащенную пружинным клапаном.

Масляный фильтр

Из насоса масло попадает в масляный фильтр и проходит через фильтрующий материал в масляные каналы внутри двигателя. Масляный фильтр также оснащен клапаном, который не допускает падения давления в случае засорения фильтра.

Подшипники

Маслосборник двигателя

Пройдя фильтр, масло попадает в пространство между подшипниками и смазывает шейку коленчатого вала. Подшипники — это обычные металлические муфты, которые охватывают вращающиеся компоненты двигателя. Основные подшипники находятся на коленвале, а подшипники шатуна — на кривошипах.

В узком пространстве между подшипниками и движущимися поверхностями коленчатого вала образуется тонкий слой масла, чтобы металлические детали не соприкасались друг с другом. Если давление масла не превышает допустимые значения, а рабочая температура находится в допустимых пределах, то масло обеспечивает защиту и продлевает срок службы деталей.

Маслосборник

Кулачковый вал

Некоторое количество масла выталкивается по бокам подшипников и стекает в маслосборник. Если просвет слишком большой — 0,1 мм и больше, давление в верхней части двигателя начинает падать. Если загорелась лампочка низкого уровня масла, или вы слышите глухой стук в районе впускного клапана сверху двигателя — это признак того, что в верхнюю часть двигателя поступает недостаточное количество масла.

Коленвал и кулачковый вал

Большая часть масла смазывает коленвал, остальная часть — кулачковый вал и коромысла клапанов. От оснащения автомобиля верхним распредвалом или толкателями зависит движение масла в двигателе:

    Оснащен толкателями. Масло под давлением выталкивается в кулачки для подъема клапана. Кулачки выкачивают масло через полые штоки толкателя клапана и смазывают коромысла клапана.

Поршневые кольца цилиндров

Поршневые кольца цилиндров

Во многих конструкциях шатунов предусмотрено небольшое отверстие, через которое масло разбрызгивается на цилиндр и смазывает контактную поверхность поршневого кольца цилиндра. Специальные кольца внизу комплекта поршневых колец удаляют избыточное количество масла и возвращают его в маслосборник.

После смазки распредвала и связанных с ним деталей, масло самотеком поступает в маслосборник, после чего все повторяется заново.

Течь масла из двигателя

В этой статье мы рассмотрим самые очевидные утечки масла из двигателя — наружные. Даже незначительные подтеки со временем загрязняют подкапотное пространство, и это зачастую является причиной прочих неполадок и доставляет хлопоты владельцу.

масляная лужа под машиной

Чем грозит наружная негерметичность масляной системы

На первый взгляд покажется, что небольшие масляные выделения не принесут вреда. В крайнем случае придется пополнить систему — благо смазка на это всегда остается после технического осмотра. Но это поверхностный взгляд.

масло на моторе

Вот какие последствия вызывает эта неисправность:

  1. Уровень масла падает. Важно, чтобы он не снизился до критического, а лучше, чтобы оставался оптимальным. Тот, кто знаком с работой ДВС понимает, что с низким уровнем лучше не загонять стрелку тахометра на высокие обороты, чтобы не вызвать масляное голодание. Смазочная жидкость на таком режиме обильно поднимается в головку блока цилиндров (ГБЦ), а вот в поддоне его остается мало. При этом в районе маслозаборника образуется воронка, и жидкость заходит в систему с воздухом. Масла не достает на шейках и вкладышах коленчатого вала, что грозит серьезной аварией мотора. О недостатке смазки приходится помнить и не забывать пополнять систему.
  2. Загрязняется агрегат и все подкапотное пространство. Капли масла разносятся воздушным потоком и пыль, грязь, влага оседают на маслянистую пленку вследствие чего:
  • мотор покрывается грязной шубой, и она препятствует нормальному отводу тепла от блока, ГБЦ, поддона;
  • забиваются снаружи соты радиатора. Вентилятор включается все чаще, но потом система не справляется, и наступает перегрев;
  • покрытая масляным налетом электрика дает сбои. Свечи зажигания, высоковольтные провода, боятся замасливания. Результатом становится слабая искра со всеми вытекающими последствиями;
  • течи масла разъедают резиновые изделия. В полную негодность приходят опоры двигателя, шланги системы охлаждения, подушки радиатора и компоненты ходовой части. Далеко не все резиновые детали автомобиля выполняются маслостойкими;
  • особо опасным является попадание смазки на ремень газораспределительного механизма (ГРМ). В этом случае его зубья могут перескочить по зубьям шестерни. Тогда синхронность движения ГРМ и КШМ (кривошипно шатунного механизма) будет нарушена. В результате клапаны ГРМ столкнутся с поршнями, и силовой установке потребуется серьезный и дорогостоящий ремонт;
  • попадание смазки в разъем между коробкой передач и двигателем вызывает пробуксовку сцепления, ухудшение динамики, перерасход топлива и износ комплектующих.

Характерные места утечек

места утечки масла в двигателе

Протечки масла наиболее вероятны в местах уплотнений. Ими бывают:

  • прокладки;
  • резиновые кольца;
  • сальники. Они уплотняют движущиеся соединения (валы);
  • герметик. В современных моторах герметик все больше применяется не только для ремонта, но и для заводской сборки. Это специальные, дорогие и надежные составы.

течь масла из под клапанной крышки

Наиболее «популярной», в смысле подтеков масла, является прокладка клапанной крышки. Узел вскрывается чаще других, так как это необходимо при плановой настройке клапанов и при многих ремонтных работах. Обычно это самая верхняя прокладка двигателя. Вытекающая из-под нее смазка заливает весь агрегат, что не позволяет определить другие неплотности.

На старых машинах, имеющих в составе системы зажигания прерыватель-распределитель (трамблер), его уплотнение часто приходит в негодность также по причине частого демонтажа и регулировки. Яркий тому пример — ВАЗ 2108. В зоне крепления распределителя зажигания находится проставка, уплотненная таким же резиновым кольцом типа o-ring. На ней смонтирован бензонасос, имеющий две плоские прокладки. Весь этот узел находится над термостатом. Последний висит на шлангах системы охлаждения. Смазка разъедает их не только при неисправности. Она неизбежно вытекает при демонтаже деталей. Здесь же, на заднем торце блока цилиндров расположена площадка с номером блока цилиндров. Она тоже покрывается грязным налетом.

утечка смазки из под фильтра

Масляный фильтр необходимо затягивать в соответствии с руководящей документацией к автомобилю и самому фильтру. Обычно предусматривается ручная установка. Производитель может рекомендовать после затяжки несколько отпустить фильтр и потом затянуть окончательно, что способствует равномерному распределению резинового кольца. Съемник фильтров не предназначены для их затяжки.

Датчики агрегатов уплотняются кольцами, либо имеют коническую резьбу. Чаще течет сам датчик, нежели его уплотнение. Проблема решается заменой.

Поддон двигателя протекает по пробке, прокладке, или если он поврежден в результате удара.

Происхождение масляных утечек

Причины утечек масла следующие:

  1. Естественное старение уплотняющего материала.
  2. Износ сальников, уплотнений, прогорание прокладок.
  3. Износ, деформация самих уплотняемых поверхностей.
  4. Ошибки монтажа.
  5. Перегрев двигателя.
  6. Несоответствие технических характеристик масла требованиям завода-изготовителя.
  7. Увеличение давления картерных газов. .

Отслужившие свой срок уплотнения необходимо заменять. Однако, следует обращать внимание на сопрягаемые детали. Например, ромбический фланец трубки подвода/отвода смазочной жидкости на турбине наддува со временем деформируется. Он выгибается наружу в местах крепления и проваливается посередине. При монтаже прокладка хуже обжимается по центру и обычно передавлена по краям. Со временем, а то и сразу, масло из двигателя начинает протекать. Попытки подтянуть гайки часто приводят к срыву резьбы. Перед сборкой фланец следует выровнять, либо заменить деталь. Точно также загибают свои «уши» и фланцы топливных насосов. При замене прокладки ГБЦ необходимо выровнять плоскость головки. Последняя выгибается по центру — именно там, где располагается уплотнение масляного канала.

При замене сальников следует обращать внимание на износ вала в месте контакта с уплотнением. Если кольцевая канавка слишком большая, новое уплотнение сдвигают по оси на гладкую поверхность. Технология может предусматривать шлифовку выработанной поверхности и установку сальника ремонтного размера.

Перед монтажом внимательно ознакомьтесь с технической документацией. Некоторые конструкции не имеют упора для сальника в осевом направлении. Поэтому, есть опасность протолкнуть сальник внутрь картера. Чтобы извлечь его, необходимо снимать поддон.

Ошибкой монтажа также является несоосная установка уплотнений. Обычно передние и задние крышки моторов центрируются относительно валов направляющими. Но, например, ВАЗ 2101 такой центровки не имеет. Чтобы отцентрировать передний сальник, нужно сделать следующее:

  1. Ослабить поддон (он стремится сместить переднюю крышку вверх).
  2. Демонтировать шкив коленчатого вала (КВ) и крышку.
  3. Очистить все сопрягаемые поверхности.
  4. На снятой крышке заменить сальник, на блок цилиндров поставить новую прокладку крышки.
  5. Крышку в сборе установить на блок, не привинчивая.
  6. Смазав маслом контактную поверхность, установить шкив на КВ. Сальник с крышкой при этом займут правильное, соосное положение относительно КВ.
  7. Нижний край крышки должен быть установлен ровно по срезу блока (повернуть при необходимости).
  8. Окончательно затянуть переднюю крышку (фронтальный крепеж).
  9. Притянуть поддон.

Задний сальник заменяется по такому же принципу. Однако, для его замены необходимо демонтировать КПП, сцепление и маховик. Большую работу, требующую применения подъемника, лучше поручить автомастерской.

Когда крышка отцентрована, нет необходимости снимать ее при следующей замене сальника. Но нужно знать, что с центровкой все в порядке.

Перегрев мотора способствует короблению сопрягаемых поверхностей и порче материала уплотнений.

При увеличении давления картерных газов, масляные пары не только загрязняют впускной тракт, но и стремятся выйти наружу, через любую брешь. Это особо проявляется, если система вентиляции картерных газов засорена.

Несоблюдение моментов и последовательности затяжки, перекосы — создают предпосылки к появлению течи. Обычно детали обжимаются крест-накрест. Детали большой протяженности, имеющие много крепежных точек (например, клапанная крышка) обжимается постепенно, от центра к периферии. Тогда прокладка расправляется равномерно.

Жидкость меньшей вязкости легче преодолеет слабые места в уплотнениях. Ее разжижение может произойти вследствие смешивания с топливом и охлаждающей жидкостью.

Несвоевременная замена смазывающей жидкости приводит к высокому содержанию механических примесей, способствующих износу сальников и валов в местах уплотнений.

Наиболее частым местом механического повреждения является поддон двигателя. При появлении трещины места утечки моторного масла завариваются, или деталь заменяется на новую.

Признаки течи

Прямым признаком утечки является масляное пятно под машиной или следы подтекания под капотом. Увеличившийся расход моторного масла тоже заставляет осмотреть двигатель, но причина может быть другой.

Разъеденные подушки, сайлентблок, патрубки указывают на воздействие активной среды.

Если вытекающая смазка попадает на раскаленные поверхности коллектора и глушителя, задымление, запах подгоревшего масла могут проникнуть и в салон. Такая течь может сопровождаться характерным шкварчащим звуком.

Чтобы реже пополнять поддон некоторые владельцы доливают с запасом — выше максимального уровня смазки. Этого делать не стоит. Излишки горят и вытекают быстрее, а кроме того способствуют закоксовке двигателя.

Условием долгой работы двигателя без образования масляных подтеков являются грамотная эксплуатация (в первую очередь без перегревов), своевременной техническое обслуживание с применением качественных расходных материалов, квалифицированный, а не поверхностный ремонт.

А для того, чтобы проблемы с двигателем не нарастали, как снежный ком, необходимо срочно устранять едва зарождающиеся неплотности и причины их появления.

Как масло попадает в двигатель

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии.
Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями.
Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи.
Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.

Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

назначение системы смазки двигателя

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.
В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить 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 (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным.
В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью "схватывания" микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре "выпускной клапан – направляющая втулка" возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

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

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

  • 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;
  • прочная конструкция;
  • удобство технического обслуживания;
Способы смазки деталей двигателя

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

  • разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
  • под давлением;
  • комбинированное.

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

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей.
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 специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра.
Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару "поршень-гильза цилиндров", а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

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

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

система смазки двигателя

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

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, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон.
Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к значительному снижению давления в системе смазки и масляному "голоданию".
Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с "сухим" картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 ( рис. 2 ) 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 5.
Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона.
Кроме того, при "сухом" картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

система смазки двигателя с сухим картером

Из недостатков системы смазки с "сухим" картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с "мокрым" картером.

Система смазки с "сухим" картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности.
В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Система смазки ДВС предназначена для доставки нужного объема масляных жидкостей в зоны контакта соприкасающихся деталей. Основные функции смазочных материалов – это снижение износа узлов трения с минимальными энергетическими затратами.

ДВС

Принцип действия

Масляная система автомобиля должна принудительно, под давлением, обеспечивать бесперебойную подачу смазочного материала к вращающимся элементам мотора. Давление поступающей смеси должно быть достаточным, чтобы обеспечить стабильное функционирование рабочих механизмов в узлах трения автомобиля.

Моторное масло снижает трение, возникающее между двумя подвижными объектами. Влияние трения можно снизить, если между движущимися плоскостями создать разделительную масляную пленку, которая защитит трущиеся детали от появления чрезмерных механических нагрузок. На величину и прочность защитного слоя влияет форма соприкасающихся деталей и санитарное состояние их поверхностей.

При соблюдении условий эксплуатации двигателя разделительный слой будет иметь достаточную плотность, чтобы предупредить непосредственный контакт поверхностей. Но в условиях экстремальных нагрузок, прочность и толщина пленки может снизиться, и детали начнут соприкасаться. Такие обстоятельства называют граничной смазкой.

Масло, имеющее нормативную вязкость, поможет снизить отрицательный эффект, и предотвратить износ конструкции. Кроме параметров вязкости на качество смазки влияет величина давления масляной жидкости и температурные параметры работы двигателя.

Показатели давления масла

Стандартную силу давления смазочных жидкостей возможно обеспечить только в случае достаточного объема масляной эмульсии в поддоне агрегата. Проверить уровень жидкости можно посредством металлического щупа, размещенного в направляющей трубке, возле блока цилиндров.

Давление смазки в системе регулируется датчиком, который в случае слабого напора отправляет сигналы электронному манометру, расположенному в салоне автомобиля. Устройство фиксирует и отражает на своей шкале существующую величину давления в системе. Рекомендуемые заводом изготовителем параметры – это 2–4 кг/см 2 .

Низкое давление смазки наблюдается в момент первого запуска и в случае работы мотора на холостом ходу, а высокое – при работе агрегата на повышенных оборотах. Недостаточная плотность смазочной жидкости не позволит сформировать в зонах контакта разделительную пленку, что может привести к интенсивному износу деталей.

Температура масла

Температура масла

Низкий или высокий температурный режим в любом случае отрицательно сказывается на защитных качествах масла. Холодное масло слишком густое. Это создает определенные трудности при перемещении эмульсии по каналам смазки. Перегретая смесь, наоборот, слишком жидкая для того, чтобы создать на трущихся поверхностях прочную разделительную пленку. Тонкий масляный слой или его отсутствие может привести к износу или поломке двигателя.

Автовладелец может своими силами рассчитать благоприятные термические условия для стабильной работы силового агрегата. Для этого нужно к температуре атмосферного воздуха добавить +60°C. В результате этой операции получаем среднее значение температуры, которое должен фиксировать датчик на приборной панели в салоне автомобиля.

Устройство системы смазки

Устройство системы смазки

Стабильная и бесперебойная подача масляной жидкости к трущимся поверхностям – основное условие, влияющее на долговечность двигателя. По принципу смазывания узлов трения, систему подачи смесей можно разделить на несколько способов:

  • принудительный;
  • разбрызгиванием;
  • комбинированный.

Принудительный способ заключается в доставке масляной жидкости в зоны контакта с помощью масляного насоса, под давлением. Смазка разбрызгиванием происходит посредством специальных форсунок, которые разделяют поток масла на мелкие капли. Капли, в форме масляного тумана, поступают в узлы трения и смазывают соприкасающиеся поверхности.

В современных автомобилях применяется комбинированная система смазки, которая совмещает в себе два предыдущих способа. Подшипники коленчатого и газораспределительного вала, стойки толкателей и коромысла ГРМ – смазываются принудительно. Остальные детали мотора обслуживаются методом разбрызгивания или самотеком.

Независимо от способа подачи смазочных материалов, системы смазки двигателя должны соответствовать следующим требованиям:

  1. Защищать элементы ДВС от преждевременного износа.
  2. Способствовать стабилизации теплового баланса мотора.
  3. Служить гидравлическим уплотнителем для компрессионных колец ЦПГ.
  4. Подавать частицы продуктов трения к фильтру, и выполнять надлежащую очистку загрязненного масла.
  5. Накапливать и удерживать твердые включения в картере двигателя до даты сервисного обслуживания.
  6. Проводить нейтрализацию вредных химических веществ, которые могут появляться в процессе сгорания топлива.
  7. Препятствовать коррозии и ржавлению металлических деталей.
  8. Обеспечивать необходимый объем смазочной жидкости для обслуживания газораспределительного механизма.

В зависимости от способа хранения рабочей жидкости в силовом агрегате, различают 2 вида смазочных систем:

  1. Мокрый картер. В этом случае масло хранится в нижней части мотора (в поддоне).
  2. Сухой картер. Здесь масляная жидкость заливается в отдельно стоящий бак-отстойник, устанавливаемый на некотором отдалении от корпуса агрегата.

Поддон предназначен для хранения и охлаждения масляной жидкости. Внутри картера находится металлическая, горизонтально расположенная перегородка, называемая успокоителем. Успокоитель служит для гашения колебаний масла во время движения автомобиля.

Кожух поддона крепится к нижней части двигателя через пробковый уплотнитель. Внизу корпуса, по центру, расположено сливное резьбовое отверстие со сливной пробкой.

Мокрый картер

Смазочная жидкость, продвигаясь через заливную горловину и сетчатый фильтровальный элемент, в верхней части клапанной крышки, поступает в картер мотора. Объем жидкости в поддоне проверяется металлическим щупом. В нижней части резервуара присутствует сливная пробка, в теле которой размещен магнитный фильтр, для вывода из загрязненного масла металлических включений. Внутри поддона, внизу, размещается маслоприемник.

Перекачивающее устройство (насос) подает жидкость в корпус фильтра тонкой очистки, а затем в масляную магистраль системы. Жидкость из масляной магистрали поступает в узлы трения, смазывает соприкасающиеся поверхности, и самотеком возвращается в картер двигателя.

Сухой картер

Система «сухой картер» применяется на автомобилях повышенной проходимости, кроссовых и спортивных моделях. Использование этой техники предусматривает экстремальные режимы вождения, подразумевающие скоростную езду по пересеченной местности, подъем и спуск на крутых склонах, участие в ралли и др.

Все конструкционные разновидности перекачивающих устройств можно отнести к объемному типу механизмов. Привод помпы осуществляется при помощи зубчатой шестерни, расположенной на коленвале силового агрегата. Каждый оборот коленвала сопровождается подачей равного объема масляной жидкости.

При увеличении частоты оборотов привода – увеличивается количество поступающей в зоны контакта смазки, и повышается плотность в масляных магистралях системы. Перекачивающее оборудование, применяемое в современных моторах, делится на 2 типа – это насосы роторной и шестеренчатой конструкций с внутренней и внешней компоновкой зубьев.

Шестеренчатые модели с наружным зацепом включают в себя чугунный кожух, внутри которого плотно установлены две зубчатые детали. Ведущий орган насоса запрессован на центральном валу механизма. Центральный вал устройства в нижней части снабжен приводной шестерней, которая вступает в зацеп с такой же деталью на коленвалу мотора. С противоположных сторон кожуха находятся всасывающий и выпускной патрубки.

Поступающее во впускной патрубок масло, проходит по впадинам ведущего и ведомого органа механизма. При повороте рабочего вала устройства, выступы и впадины зубьев вступают в зацеп, и жидкость выдавливается из впадин в разгрузочную прорезь на стенках насоса. После этого, жидкость поднимается к выпускному патрубку, откуда перемещается в масляный канал силового агрегата.

Что "убивает" моторное масло

Все знают, что в моторе должно быть масло и что уровень должен быть не ниже минимума. Так может, вместо замены масла его можно просто доливать? Чтобы ответить на этот вопрос, мы расскажем о том, как и почему масло разлагается в двигателе.

«В «Волге» масло не меняют, в «Волгу» масло доливают» — так звучит прекрасная пословица, которая неплохо отражает суть мнения многих из обладателей авто постарше или же «свежих» машин с проблемными двигателями, пожирающими масло с аппетитом. Попробуем доказать, что такая позиция чревата грустными последствиями.

Для чего нужно моторное масло?

Масло в двигателе машины отвечает за надежность самых главных узлов. Причем требования к его работе в каждом из них весьма противоречивы. Подшипники скольжения коленчатого вала лучше всего себя чувствуют при высоком давлении масла. Оно охлаждает их и является материалом так называемого гидроклина, благодаря которому подшипник может работать долго и надежно. В рабочем режиме подшипник работает как гидродинамический, а не как обычный подшипник скольжения. Баз масла этот узел может проработать с нагрузкой буквально доли секунды, а на холостых оборотах — несколько часов.

Следующим важным узлом, где без масла не обойтись, являются сами поршни и цилиндры мотора. Вопреки распространенному мнению, в исправном моторе поршень почти не касается стенок цилиндра. При рабочем ходе масло под давлением оказывается в щели между поршнем и цилиндром, не давая им соприкоснуться, а сверху движутся поршневые кольца, которые снимают со стенок цилиндра излишек масла, оставляя лишь тонкую пленку. Она обеспечит смазку колец, а сама будет плотно прилегать к поверхности относительно холодного цилиндра и не сгорит во время вспышки рабочей смеси с температурой в тысячи градусов.

Depositphotos_18830711_original.jpg

Именно через тонкий слой масла отводится тепло от поршня к поршневым кольцам, а от колец — к цилиндру. Еще на высоконагруженных моторах есть специальные масляные форсунки, которые льют масло на днище поршня, охлаждая его непосредственно. И, конечно же, без масла не обойтись в приводе ГРМ: масло смазывает подшипники скольжения распредвалов, кулачки привода и сами клапана.

А еще на многих современных моторах масло используется в гидрокомпенсаторах зазоров, в устройствах регулировки фаз ГРМ и изменения высоты подъема клапанов (например, в системах i-VTEC на Honda и VVT-i на Toyota). Уже из одного только простого перечисления областей работы масла видно, что от качества работы масла зависит жизнь всего мотора. Итак, основными его задачами в двигателе являются собственно смазка и работа в качестве жидкости гидродинамического подшипника, но не менее важной задачей является передача и отвод тепла.

Как и из-за чего портится масло?

В процессе работы масло изменяется под действием многочисленных факторов. Содержащиеся в нем присадки, обеспечивающие противозадирные, очищающие свойства и его вязкость, понемногу «изнашиваются» или просто используются. Под действием кислот меняется и сама основа масла. В разных двигателях соотношение различных причин постепенной деградации масла будет разным, но полный набор останется.

Depositphotos_19600855_original.jpg

Высокие температуры

Понятно, что масло трудится в очень жестких условиях, его температура в картере может доходить до полутора сотен градусов даже в «гражданских» моторах, а тонкая пленка масла взаимодействует с открытым пламенем и не сгорает лишь потому, что обладает неплохой теплопроводностью и отводит тепло к массивному блоку цилиндров. И больше всего нагревается масло вовсе не на зеркале цилиндра, а в зоне поршневых колец, где оно воспринимает весь поток тепла от поршня к поршневым кольцам, и температуры часто подбираются к тремстам градусам на самых «проблемных» двигателях.

В зависимости от типа масла его основа при разрушении просто испаряется, образует лаковые отложения, масляный шлам и нагар, а попутно меняет свои характеристики по вязкости, температуре застывания и еще множество остальных. Таким образом, именно температурное воздействие является одной из основных причин изменения характеристик масла и его загрязнения продуктами распада.

Чем меньше масла в картере машины, чем выше рабочая температура двигателя, чем выше нагрузка на мотор, тем быстрее деградирует масло. Неисправности системы охлаждения, отсутствие обдува картера двигателя или масляного радиатора могут уменьшить ресурс масла в разы. На нагреве масла сказываются и конструктивные особенности мотора. Так, на коротких Т-образных поршнях компрессионные кольца обычно расположены в более горячей зоне, и омывающее их масло подвергается значительно большей тепловой нагрузке. Именно перегрев масла может являться основной причиной так называемой масляной чумы, которая стала проявляться последние годы — при этом масло «сворачивается» при температурах намного выше обычной его температуры потери текучести.

Depositphotos_8899750_original.jpg

Картерные газы

Помимо воздействия высоких температур, на масло воздействуют еще и картерные газы. Они проникают через уплотнения поршней и создают в картере жесткий «коктейль» из серной, сернистой, азотной и азотистой кислот, которые образуются при взаимодействии продуктов сгорания топлива — водяного пара и окислов азота и серы. Вместе с ними в картер попадают различные сложные соединения, ведь в бензине содержится множество присадок и продукты их сгорания многообразны.

Тот выхлоп, что попадет в выпускной коллектор и пройдет через систему катализаторов, прежде чем улететь в атмосферу, значительно чище, чем та смесь, что попадает в картер. Множество агрессивной химии отлично взаимодействует с «масляным туманом» — распыленными частичками масла в двигателе, и понемногу «отравляет» его продуктами распада. Химия воздействует так же и на все полезные присадки, содержащиеся в масле.

А поскольку основным разрушающим фактором являются кислоты, то масло делают изначально щелочным, чтобы в процессе эксплуатации оно нейтрализовало поступающие кислоты и предохраняло двигатель (и само себя заодно) от разрушения. Характеристика масла, отвечающая за этот параметр, называется TBN (total base number).

Раньше, чем она была выше, тем на больший срок службы масла можно было рассчитывать. Например, у «грузовых» масел TBN может доходить до 16, а вот в маслах для легковушек, у которых срок службы прогнозируется куда меньше ста тысяч до замены, не превышает 8-11.

Depositphotos_9240102_original.jpg

Но сравнительно недавно появилась тенденция к использованию малозольных масел, у которых пониженное щелочное число и пониженное количество присадок — противозадирных и стабилизирующих. Долго работать такое масло может лишь в самых новых двигателях и на бензине, соответствующем нормам «Евро 5-6». При эксплуатации же в старом моторе на обычном бензине стандарта «Евро 3-4» даже дорогие малозольные масла будут меняться быстрее, чем более простые.

Отрицательно влияют на окисление масла сбои в работе системы вентиляции картера, работа на холостых оборотах, повышенная температура масла и плохое состояние поршневых колец. Особенностью работы дизельных моторов является избыток окислов азота NOх, а следовательно, и азотной кислоты в картерных газах. Именно поэтому масло в дизеле должно иметь большее щелочное число — падает оно куда быстрее, чем в бензиновом моторе.

Само топливо

В обычных условиях эксплуатации попадание бензина в масло не представляет особой угрозы. Смешивающийся с пленкой масла на стенках холодного цилиндра бензин при очередном движении поршня при пуске мотора попадает в масляный картер. Обычно объем незначителен, но если долго заводить холодный мотор, то бензина может попасть туда много — больше литра.

Но даже при холодном старте весь объем бензина успевает испариться после полного прогрева масла и не оказывает существенного влияния на характеристики масла. А руководства по эксплуатации советского периода так вообще советовали долить литр бензина в масло перед холодной ночью для снижения его вязкости.

К сожалению, сейчас все не так просто. Бензиновые моторы с впрыском часто не успевают толком прогреться за поездку. В отличие от карбюраторных машин, прогрев до полной температуры для начала движения не требуется, и им пренебрегают. Да и греются многие современные моторы слабо. А у двигателей с непосредственным впрыском есть и еще одна причина для попадания бензина в масло, причем в больших количествах. Механический насос высокого давления — ТНВД — часто пропускает топливо, причем постоянно, а не только при холодных запусках.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *