Чем отличается топливная и смазочная система

26

Чем отличается топливная и смазочная система

Смазочные масла и топливо являются основными потребностями двигателя. Двигатель зависит от смазочных материалов и топлива так же, как мы полагаемся на пищу для выживания и пропитания. Подача масла и топлива должна быть чистой и свободной от загрязнений.

Конструкция масляного и топливного фильтров делает процесс фильтрации возможным и позволяет получать безвредные для двигателя жидкости. Оба фильтра имеют много общего, особенно в их конструкции и функциях. Когда дело доходит до плавной работы двигателя, два фильтра берут большую долю кредитов.

Однако, несмотря на сходство, фильтры обнаруживают между собой некоторые различия. Одно очевидное и основное различие заключается в их названии. Если бы они были похожи, то обычно идентифицировали бы себя как » фильтры. » Поэтому мы ‘ Мы углубимся в их подробные характеристики и выявим их различия.

Фильтр отвечает за отсеивание загрязняющих веществ из топлива. Некоторые распространенные загрязнители, попадающие в топливо, включают пыль, краску, ржавчину и частицы воды. Если эти загрязняющие вещества попадают в систему двигателя, они могут засорить и изнашивать двигатель. Это происходит из-за загрязнителей’ абразивные свойства, такие как частицы ржавчины и краски.

Вот почему вам необходимо установить фильтр высокого качества -, чтобы предотвратить возникновение такого случая. Неисправный двигатель может разорвать ваши карманы, когда дело доходит до ремонта и замены.

Более того, если загрязнители воды попадут в двигатель, будет эффект перегрева. Вода не смазка. Исходя из этого, движущиеся части двигателя будут испытывать нагрузку, а трение между ними приведет к перегреву.

Предотвращает засорение двигателя примесями

Предотвращает коррозию двигателя и топливной системы.

Противодействует помехам в работе двигателя

Предотвращает возможность перегрева двигателя

Расположение топливного фильтра

Фильтр не имеет определенного места крепления в топливной системе автомобиля. Расположение фильтра зависит от модели автомобиля и типа топливной системы. Общие места установки включают трубопроводы топливной системы, бензобак и вокруг двигателя.

Масляный фильтр представляет собой стальной корпус цилиндрической формы, внутри которого находится фильтрующий элемент. Задача фильтра – отфильтровывать примеси, смешанные с моторным маслом. Так же, как и топливный фильтр, экранирование этих примесей снижает риск износа деталей двигателя.

Отфильтрованное масло обеспечивает оптимальную производительность двигателя. Таким образом, вы можете быть уверены, что ваш двигатель будет работать долгое время без возникновения неисправностей, вызванных износом и чрезмерным трением.

Снижает стоимость обслуживания

Гарантирует долгий срок службы двигателя

Гарантирует оптимальную работу двигателя

Расположение масляного фильтра

В отличие от топливного фильтра, этот фильтр творит чудеса с двигателем. Однако расположение фильтра на двигателе может варьироваться от одного автомобиля к другому. В зависимости от модели они располагаются сверху, снизу или сбоку двигателя.

Масляный фильтр представляет собой стальной корпус цилиндрической формы, внутри которого находится фильтрующий элемент. Задача фильтра – отфильтровывать примеси, смешанные с моторным маслом. Так же, как и топливный фильтр, экранирование этих примесей снижает риск износа деталей двигателя.

Отфильтрованное масло обеспечивает оптимальную производительность двигателя. Таким образом, вы можете быть уверены, что ваш двигатель будет работать долгое время без возникновения неисправностей, вызванных износом и чрезмерным трением.

Снижает стоимость обслуживания

Гарантирует долгий срок службы двигателя

Гарантирует оптимальную работу двигателя

Расположение масляного фильтра

В отличие от топливного фильтра, этот фильтр творит чудеса с двигателем. Однако расположение фильтра на двигателе может варьироваться от одного автомобиля к другому. В зависимости от модели они располагаются сверху, снизу или сбоку двигателя.

Различия между масляным фильтром и топливным фильтром

В зависимости от конструкции топливной системы топливный фильтр имеет несколько мест крепления. Двигатель, трубопроводы топливной системы и бензобак могут быть размещены для фильтра. Масляный фильтр, напротив, расположен только на двигателе.

Тип жидкости, которую они фильтруют

Несмотря на то, что оба фильтра выполняют одну и ту же функцию, они работают с разными моторными жидкостями. Топливный фильтр очищает топливо от примесей, а масляный фильтр очищает моторное масло.

Масляные фильтры имеют одинаковый размер, независимо от типа. В отличие от этого, топливные фильтры различаются по размеру в зависимости от их расположения в топливной системе. Кроме того, масляные фильтры немного больше, чем их аналоги.

Масляный и топливный фильтр выполняют одни и те же функции, но с разными жидкостями. Несмотря на их различия, оба фильтра являются обязательными — для вашего автомобиля. Без них вы точно будете завсегдатаем гаражей и автомастерских.

Чем отличается топливная и смазочная система

Система смазки (другое наименование — смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает охлаждение деталей двигателя, удаление продуктов нагара и износа, защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя включает поддон картера двигателя с маслозаборником, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, которые соединены между собой магистралями и каналами.

Поддон картера двигателя предназначен для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, а также с помощью датчика уровня и температуры масла.

Масляный насос предназначен для закачивания масла в систему. Масляный насос может приводиться в действие от коленчатого вала двигателя, распределительного вала или дополнительного приводного вала. Наибольшее применение на двигателях нашли масляные насосы шестеренного типа.

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов износа и нагара. Очистка масла происходит с помощью фильтрующего элемента, который заменяется вместе с заменой масла.

Для охлаждения моторного масла используется масляный радиатор. Охлаждение масла в радиаторе осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения.

Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.

Датчик давления масла может быть включен в систему управления двигателем, которая при опасном снижении давления масла отключает двигатель.

На современных двигателях устанавливается датчик уровня масла и соответствующая ему сигнальная лампа на панели приборов. Наряду с этим, может устанавливаться датчик температуры масла.

Для поддержания постоянного рабочего давления в системе устанавливается один или несколько редукционных (перепускных) клапанов. Клапаны устанавливаются непосредственно в элементах системы: масляном насосе, масляном фильтре.

Принцип действия системы смазки:

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть – разбрызгиванием или самотеком.

Смазка двигателя осуществляется циклически. При работе двигателя масляный насос закачивает масло в систему. Под давлением масло подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Затем по каналам масло поступает к коренным и шатунным шейкам (подшипникам) коленчатого вала, опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца.

На рабочую поверхность цилиндра масло подается через отверстия в нижней опоре шатуна или с помощью специальных форсунок.

Остальные части двигателя смазываются разбрызгиванием. Масло, которое вытекает через зазоры в соединениях, разбрызгивается движущимися частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. При этом образуется масляный туман, который оседает на другие детали двигателя и смазывает их.

Под действием сил тяжести масло стекает в поддон и цикл смазки повторяется.

На некоторых спортивных автомобилях применяется система смазки с сухим картером. В данной конструкции масло храниться в специальном масляном баке, куда закачивается из картера двигателя насосом. Картер двигателя всегда остается без масла – «сухой картер». Применение данной конструкции обеспечивает стабильную работу системы смазки во всех режимах, независимо от положения маслозаборника и уровня масла в картере.

Схема системы смазки:

1. масляный поддон
2. датчик уровня и температуры масла
3. масляный насос
4. редукционный клапан
5. масляный радиатор
6. масляный фильтр
7. перепускной клапан
8. обратный клапан
9. датчик давления масла
10. коленчатый вал
11. форсунки
12. распределительный вал выпускных клапанов
13. распределительный вал впускных клапанов
14. вакуумный насос
15. турбонагнетатель
16. стекание масла
17. сетчатый фильтр
18. дроссель

Смазочная система дизельного мотора

От качества и соответствия дизельного моторного масла, а также от общего состояния системы смазки напрямую зависит ресурс дизельного двигателя. Эффективная работа системы смазки в дизеле влияет на качество запуска двигателя, повышает экономичность ДВС, снижает уровень содержания токсичных элементов в отработавших газах.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы питания дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных элементах и принципах работы системы подачи топлива в дизельный мотор.

Основные функции

• Главной задачей системы смазки является подача моторного масла для образования масляной пленки между парами трения (трущиеся поверхности).Так достигается уменьшение износа нагруженных деталей, снижение фрикционных потерь.
• Также масло осуществляет эффективное удаление посторонних частиц, которые возникают в результате механического износа, смывает нагар, защищает детали от коррозии.
• Еще одной важной функцией системы смазки является охлаждение трущихся поверхностей. В отдельных конструкциях ДВС подача масла дополнительно служит для охлаждения днища поршня.

Принцип работы системы смазки дизельного мотора

Подавляющее большинство дизельных ДВС имеют систему смазки, в которой моторное масло подается к наиболее нагруженным деталям (элементы кривошипно-шатунного механизма, ГРМ) под давлением. Другие детали, которые подвержены меньшей нагрузке, смазывается посредством разбрызгивания.

В списке основных элементов системы смазки двигателя находятся:

• поддон картера двигателя, который служит резервуаром для масла;
• масляный насос, закачивающий смазочный материал;
• масляный фильтр, очищающий моторное масло;

Маслонасос в дизеле может приводиться в действие от коленвала, распредвала или дополнительного приводного вала. Наибольшее количество смазки подается к подшипникам коленчатого вала по специальным масляным каналам. Шестерни маслонасосов могут иметь внешнее или внутреннее зацепление. Что касается второго варианта, такие конструкции отличаются меньшими габаритами, менее шумны в работе, износ шестерен наименее влияет на снижение производительности насоса.

Высокофорсированный дизельный мотор должен иметь такой масляный насос, который способен обеспечить большой запас по производительности. Это необходимо для поддержания эффективности работы системы смазки в условиях любых нагрузок, а также с учетом потенциального износа самого насоса, подшипников распредвала и коленчатого вала.

Реализация охлаждения поршней особенно необходима в турбодизелях мощных грузовиков, которые отличаются высоким показателем наддува, имеют камеру сгорания в днище поршня. Распространенной и относительно простой схемой является способ подачи масла посредством форсунок-распылителей, которые находятся снизу цилиндра. Эффективность такого решения уступает второму способу, который заключается в осуществлении подачи смазочного материала по специальному каналу, высверленному в шатуне. Далее смазка попадает в верхнюю головку, после чего оказывается в распылителе. Посредством распылителя масло попадает в область днища поршня.

Эта полость служит для улучшенного охлаждения. Стоит добавить, что функция охлаждения поршней требует также качественного охлаждения самого моторного масла, для чего в системе смазки используются масляные радиаторы.

Распространенные неисправности

Главной проблемой в работе системы смазки двигателя считается низкое давление масла. Такая неисправность проявляется в результате износа маслонасоса или подшипников коленвала, закупорки масляных каналов, использования некачественного смазочного материала.

В ряде случаев снижение давления масла в дизеле приводит к необходимости серьезного ремонта. Перегрев дизельного двигателя, попадание большого количества горючего или ОЖ в масляную систему приводит к разжижению смазочного материала. Это приводит к закономерному падению давления и сокращению ресурса мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, в каких случаях необходимо промывать дизельный двигатель перед заменой масла. Из этой статьи вы узнаете о том, когда рекомендована промывка двигателя и какими средствами лучше осуществлять данную процедуру.

Профилактические меры

Основной рекомендацией по уходу за системой смазки является использование качественных смазочных материалов, которые полностью соответствуют всем допускам производителя ДВС, а также регулярная плановая замена масла и масляного фильтра строго по регламенту.

Если двигатель эксплуатируется в тяжелых условиях, тогда интервал замены смазочного материала следует сокращать. В случае езды на некачественном масле или возникновении неисправностей, которые привели к быстрой потере защитных и моющих свойств, обязательна качественная промывка дизельного двигателя.

Система смазки автомобильного двигателя

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

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

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

Задачи, выполняемые системой смазки:

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

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

Система смазки автомобилей: виды

Систему смазки двигателя условно можно классифицировать по способу подачи масла к смазываемым деталям:

• Под давлением;
• Самотёком (разбрызгиванием);
• Комбинированная.

Подача смазки под давлением, осуществляется при помощи масляного насоса. Масло забирается из картера двигателя и по специальным каналам подводится к трущимся поверхностям. После выполнения своей функции, стекает в картер двс. Преимущество такого способа в том, что к определенным поверхностям можно подать ровно столько смазки, сколько им необходимо и четко в промежутке времени, который требуется для нормальной работы детали.

Подача смазки самотеком (разбрызгиванием) происходит под воздействием сил, создаваемых вращающимися деталями мотора. Масло разбивается на мелкие капли, образуя масляный туман. Мельчайшие частички заполняют все свободное внутреннее пространство силовой установки и таким образом, происходит процесс смазывания всех поверхностей.

Эффективность такого метода крайне низкая, основные недостатки: попадание мала на смазываемую поверхность случайным образом, большой перерасход, быстрое окисление.

Комбинированная смазочная система сочетает в себе характеристики обоих предыдущих методов.

Немаловажно в процессе циркуляции масла по двигателю, обеспечить его регулярное охлаждение, которое происходит в картере двс. Это препятствует окислению рабочего продукта и преждевременному старению. По способу охлаждения масла можно выделить:

1. Открытая вентиляция картера;
2. Закрытая вентиляция картера.

При использовании открытой системы газы, образованные в картере, через отверстие выходят в атмосферу. Закрытая система направляет газ обратно в цилиндр двигателя для сжигания.

В некоторых конструкциях используется охлаждение масла с помощью радиатора. Сам процесс охлаждения происходит посредством обтекания радиатора воздухом, либо жидкостью.

Назначение системы смазки

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.

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.

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.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

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:

• Высокую моющую способность — дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
• 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.

Элементы, системы смазки, её устройство и принцип работы

Основными элементами системы смазки являются:

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

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

• Поддон, это самая нижняя часть двигателя

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

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

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

• Фильтр очищает масло от механических примесей и нагара.

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

• Радиатор охлаждает моторное масло.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема системы смазки двигателя

Как правило, устройство системы смазки двигателя следующее:

• поддон картера;
• масленый насос;
• фильтр;
• радиатор;
• системы датчиков и клапанов.

– Поддон картера используется для хранения масла, уровень которого контролируется с помощью датчика температуры и уровня масла или щупа.

– Для закачивания смазки в систему предназначен масляный насос. Приводится в действие от коленчатого, распределительного или дополнительного вала двигателя.

– За очистку масла от нагара и продуктов износа отвечает масляный фильтр.

– Специальный датчик, установленный на масляной магистрали, контролирует давление масла.

– Редукционные клапана предназначены для поддержания рабочего давления масла в двигателе.

Рекомендуемая статья: Трансмиссия автомобиля. Автоматическая и механическая. В чем разница?

Система смазки, принцип работы

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

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

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

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

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

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. Подробнее о фильтрах.

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.

Кшм грм система охлаждения система смазки система питания

Анализ развития энергетических установок для автомобильного транспорта показывает, что в настоящее время двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является основным силовым агрегатом, и его дальнейшее совершенствование имеет большие перспективы.

Автомобильный поршневой двигатель внутреннего сгорания представляет собой комплекс механизмов и систем, служащих для преобразования тепловой энергии сгорающего в цилиндрах топлива в механическую работу.

Основу механической части любого поршневого двигателя составляют кривошипно-шатунный механизм (КШМ) и газораспределительный механизм (ГРМ) .
Кроме того, тепловые двигателя оснащены специальными системами, каждая из которых выполняет определенные функции по обеспечению бесперебойной работы двигателя.
К таким системам относятся:

• система питания;
• система зажигания (в двигателях с принудительным воспламенением рабочей смеси) ;
• система пуска;
• система охлаждения;
• система смазки (смазочная система) .

Каждая из перечисленных систем состоит из отдельных механизмов, узлов и устройств, а также включает специальные коммуникации (трубопроводы или электропровода) .

Кривошипно-шатунный механизм двигателя

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Очевидно, что передавать вращательное движение между отдельными механизмами, агрегатами и узлами автомобиля значительно проще, чем циклическое поступательное движение, которое описывает поршень, перемещаясь в цилиндре.
Кроме того, конечное звено трансмиссии автомобиля – его колеса – перемещают автомобиль посредством вращения, поэтому назначение КШМ вполне понятно.
Можно допустить, что для транспортного средства, перемещающегося по дороге с помощью, например, шагающих устройств или циклических движителей, преобразование поступательного движения во вращательное не является обязательным. Но автомобиль — колесное транспортное средство (по определению) , что обуславливает присутствие кривошипно-шатунного механизма в конструкции автомобильного двигателя.

Газораспределительный механизм двигателя

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает поступление в цилиндры двигателя заряда рабочей смеси (в двигателях с внешним смесеобразованием) или воздуха (в двигателях с внутренним смесеобразованием) , а также для удаления (выпуска) отработавших газов и продуктов сгорания топлива.
При этом газораспределительный механизм должен обеспечивать обмен газов в цилиндрах в строго определенное время, соответственно тактам работы двигателя, и в необходимом количестве, обеспечивающем качественный состав рабочей смеси для полного сгорания топлива и получения максимального эффекта от выделяемой при этом теплоты.

Система питания двигателя

В цилиндрах автомобильного двигателя сгорает смесь воздуха (точнее – кислорода, содержащегося в воздухе) и горючего, в качестве которого чаще всего используются дизельное топливо (солярка) , газовое топливо, либо бензин. Система питания предназначена для подачи топлива и воздуха в цилиндры двигателя в нужном количестве и определенных пропорциях.
Различают два основных типа систем питания двигателей: системы с внешним смесеобразованием , в которых воздух и топливо смешиваются вне цилиндра двигателя, а также с внутренним смесеобразованием , в которых топливо и воздух подаются в цилиндры раздельно и смешиваются внутри цилиндра.

К первому типу можно отнести системы питания, оснащенные специальным смесительным устройством – карбюратором, обеспечивающим распыл топлива в воздушной струе и перемешивание компонентов смеси, которая затем поступает в цилиндры двигателя. К двигателям с внешним смесеобразованием относятся некоторые типы двигателей с впрыском бензина (инжекторные двигатели с центральным или распределенным впрыском во впускной коллектор) , а также многие типы газовых двигателей.

Ко второму типу относятся дизельные и инжекторные системы питания с непосредственным впрыском, обеспечивающие заполнение цилиндров двигателя атмосферным воздухом с последующим впрыском топлива с помощью специальных устройств непосредственно в камеру сгорания, где и происходит смешивание топлива с кислородом воздуха. При этом воспламенение смеси в дизельных двигателях осуществляется посредством сильного сжатия самовоспламенением, а в инжекторных — принудительно, от искры.
Некоторые типы газовых двигателей тоже используют внутреннее смесеобразование.

Система зажигания

Назначение этой системы – принудительное воспламенение рабочей смеси в бензиновых и газовых двигателях. Дизельные двигатели не нуждаются в системе зажигания – воспламенение рабочей смеси в них осуществляется благодаря высокой степени сжатия воздуха в цилиндрах, который в буквальном смысле становится раскаленным.

В современных двигателях чаще всего используется воспламенение смеси искровым электрическим разрядом, однако, это – не единственное возможное техническое решение – так, например, в конструкциях первых тепловых двигателей внутреннего сгорания применялись запальные трубки, воспламеняющие рабочую смесь горящим веществом.
Возможны и другие способы поджигания смеси, однако, наиболее удобной для практического применения в настоящее время считается электроискровая система зажигания.

Система пуска двигателя

Система пуска обеспечивает вращение коленчатого вала двигателя при его запуске. Это необходимо для начала функционирования механизмов и систем, обеспечивающих работу двигателя – кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания и зажигания.

Для запуска современных автомобильных двигателей чаще всего применяются системы пуска с помощью привода от специального электрического двигателя – стартера. Этот способ запуска двигателя внутреннего сгорания является удобным, надежным и легко осуществимым. Однако, существуют и другие технические решения этой задачи, например, посредством пневматического мотора, работающего на запасе сжатого воздуха в ресиверах (специальных баллонах) автомобиля или полученного от небольшого компрессора с электроприводом.

Простейшая система пуска двигателя – заводная рукоятка, с помощью которой водитель (или его помощник) проворачивают коленчатый вал, обеспечивая тем самым начало работы механизмов и систем двигателя. В недалеком прошлом заводная рукоятка являлась непременной принадлежностью, которую водитель брал с собой в путь. Однако, при несомненной простоте этого «устройства», комфорта и удобства использования автомобиля такой метод пуска двигателя не добавляет, поэтому в кабине современного автомобиля заводную рукоятку (или, как ее называли в шутку водители – «кривой стартер») вы найдете вряд ли.
Кроме того, с помощью ручного пуска сложно запустить дизель – не позволяет высокая степень сжатия и вероятность травмирования водителя при запуске.

Система охлаждения двигателя

Как и следует из названия, эта система предназначена для поддержания баланса температуры работающего двигателя. Сжигание рабочей смеси в цилиндрах сопровождается сильным нагревом узлов и деталей двигателя, которые нуждаются в постоянном охлаждении, чтобы избежать перебоев в работе и поломок, обусловленных, например, температурными расширениями металла или даже прогоранием деталей и элементов конструкций.
Наиболее распространены два типа систем охлаждения, применяемые в автомобильных двигателях – жидкостная и воздушная; о принципах их действия можно догадаться по названию.

Из теплотехники известно, что для эффективного охлаждения двигателя необходим теплообменник, имеющий большую площадь поверхности для передачи тепла. В двигателях с жидкостным охлаждением в качестве такого теплообменника используется радиатор, состоящий из большого количества трубок, сквозь которые перемещается нагретая жидкость, отдавая тепло стенкам. Суммарная площадь поверхности трубок в радиаторе очень большая, а эффективность отвода тепла повышается специальным вентилятором, установленным рядом с радиатором.

В двигателях с воздушным охлаждением для этих целей применяют оребрение поверхностей наиболее нагреваемых деталей (цилиндров и их головок) , в результате чего площадь теплообмена значительно увеличивается.
Воздушные системы охлаждения на современных быстроходных двигателях применяются редко из-за низкой эффективности (по сравнению с жидкостной системой охлаждения) . Чаще всего охлаждение воздухом используют в низкооборотистых, мотоциклетных или небольших двигателях внутреннего сгорания, не предназначенных для выполнения тяжелой механической работы, а также для работы в условиях хорошего обдува (самолетные ДВС) .

Система смазки двигателя

Система смазки предназначена для уменьшения потерь механической энергии на преодоление сил трения, возникающих между сопрягаемыми подвижными деталями в кривошипно-шатунном и газораспределительном механизмах.
Кроме того, смазывание деталей способствует уменьшению их износа и частичному охлаждению.

Чаще всего в конструкции автомобильных двигателей применяется смазка деталей под давлением, когда из отдельного резервуара масло подается по трубопроводам и каналам с помощью насоса к деталям, нуждающимся в смазке.
Некоторые детали механизмов смазываются благодаря разбрызгиванию масла или посредством периодического окунания в масляную ванну.

Представленный ниже видеоролик поможет лучше понять общее устройство поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Определение и краткая характеристика основных механизмов и систем (КШМ, ГРМ, системы топлива подачи, смазки, охлаждения)

В поршневых двигателях внутреннего сгорания изменение объема газов при

преобразовании теплоты в работу осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма (рис.1.)

Рис.1. — Схема поршневого двигателя внутреннего сгорания

1 — цилиндр; 2 — поршень; 5 — шатун; 4 — кривошип

Кривошипно-шатунный механизм (к. ш. м.) состоит из неподвижного элемента — остова двигателя и подвижных — поршня 2, шатуна 3 и кривошипа 4.

Поршень — основной силовой элемент к. ш. м., совершающий возвратно-поступательное движение, непосредственно-участвующий в преобразовавши теплоты в работу путем изменена надпоршневого объема, воспринимающий давление газов и передающий силу этого давления кривошипу.

Кривошип — силовой элемент к. ш. м., совершающий вращательное движение, определяющий закон движения поршня, воспринимающий силу давления газов на поршень и передающий ее потребителю.

Шатун — связующий силовой элемент к. ш. м., совершающий сложное плоскопараллельное движение, участвующий в преобразовании возвратно-поступательного движения поршня во вращательное кривошипа (и наоборот), передающий силу давления газов от поршня к кривошипу.

Кроме основного назначения (преобразования теплоты в работу), кривошипно-шатунный механизм поршневого двигателя служит также для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение кривошипа. При работе кривошипно-шатунного механизма его элементы дважды за один оборот кривошипа занимают такие положения, при которых совпадают по направлению продольные оси кривошипа и шатуна и изменяется направление движения поршня. Такие положения к. ш. м. называются мертвыми, а точки, в которых находится при этом поршень,— мертвыми точками. Причем при максимальном удалении поршня от оси кривошипа он находится в верхней мертвой точке (в. м. т.), а при минимальном — в, нижней мертвой точке (н. м. т.).

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска в цилиндры двигателя свежего заряда и выпуска из них отработавших газов. В двигателях внутреннего сгорания применяется клапанное, золотниковое и комбинированное газораспределение.

Клапанное газораспределение наиболее распространено и применяется во всех четырехтактных двигателях. В двухтактных двигателях обычно используется золотниковое газораспределение, причем зачастую золотником служит сам поршень (например, мотоциклетные двигатели). Иногда в двухтактных дизелях применяется клапанно-щелевое, т. е. комбинированное, газораспределение, когда впуск свежего заряда осуществляется через окна, открываемые и закрываемые поршнем, а выпуск — через клапаны.

Система охлаждения предназначена в основном для поддержания необходимого (оптимального) теплового режима работы двигателя. Перегрев двигателя приводит к уменьшению наполнения цилиндров свежим зарядом и уменьшению мощности, к повышению теплонапряженности деталей цилиндропоршневой группы, к детонационному сгоранию топлива (в карбюраторных двигателях). Переохлаждение ухудшает условия смесеобразования и сгорания, увеличивает вязкость масла и потери на трение, и т. п.

Конечной охлаждающей средой, в которую передается теплота от нагретых деталей двигателей наземных транспортных и тяговых машин, является окружающий воздух. В большинстве современных двигателей теплота передается в окружающий воздух посредством промежуточного жидкого теплоносителя. В связи с этим различают воздушную и жидкостную системы охлаждения. Если в системе охлаждения

предусмотрена непосредственная теплоотдача от нагретых деталей в охлаждающую среду! (воздух), ее называют воздушной. Если же система охлаждения передает тепло от деталей в воздух посредством промежуточного жидкого теплоносителя, ее принято называть жидкостной.

Рис.2.- Схема системы охлаждения

а — термосифонная; б — принудительная; в — воздушная;

1 — радиатор; 2 — пароотводная трубка; 3 — вентилятор; 4 — верхний патрубок;

5 — водяная рубашка; б — нижний патрубок; 7 — термостат; 8 — распределительная

труба; 9 — водяной насос; 10 — головка цилиндра; 11 — цилиндр; 12 — дефлектор;

Система смазки служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя. Масло, поступающее к поверхностям трения, уменьшает потери на трение, охлаждает трущиеся поверхности деталей, очищает их от продуктов износа, служит для уплотнения, предохраняет детали двигателя от коррозии.

Необходимая интенсивность смазки деталей двигателя определяется условиями их работы: нагрузкой, температурой и скоростями относительного движения. В наиболее тяжелых условиях работают детали кривошипно-шатунного механизма и в частности подшипники коленчатого вала. Поэтому подшипникам необходимо подавать масло в таком количестве, чтобы оно не только обеспечивало надлежащую смазку, но и могло

отводить все тепло, выделяющееся в результате трения. Детали механизма газораспределения работают при сравнительно невысоких нагрузках и поэтому требуют менее интенсивной смазки.

По способу подачи масла к трущимся поверхностям деталей двигателя различают системы смазки: разбрызгиванием, под давлением и смешанные (комбинированные).

Смазка разбрызгиванием в чистом виде применялась ранее, а в настоящее время лишь в малых двухтактных (мотоциклетных) двигателях применяется ее разновидность. Масло в определенной пропорции (1:20 — 1:50) добавляется к топливу и при работе двигателя разбрызгивается потоком горючей смеси.

В современных автотракторных двигателях применяется комбинированная система смазки. Это означает, что к наиболее нагруженным деталям смазка подается под давлением, а к остальным — разбрызгиванием или самотеком.

Для осуществлений рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания нужна горючая смесь — смесь топлива с окислителем. В результате сгорания горючей смеси скрытая химическая энергия топлива переходит в тепловую, а затем в механическую, которая и приводит в движение автомобиль трактор.

В качестве двигателей внутреннего сгорания для автомобилей и тракторов настоящее время используют.

Двигатели с внешним смесеобразованием и воспламенением смеси от постороннего источника. В этих двигателях используют легко испаряемое топливо (жидкое или газообразное), а горючую смесь, как правило, приготовляют за пределами основного рабочего объема (цилиндра и камеры сгорания) двигателя в специальном приборе — карбюраторе. К этому же типу относятся двигатели с так называемой системой непосредственного впрыска легкого топлива во впускной трубопровод

Двигатели с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топлива. В этих двигателях используется трудноиспаряемое топливо (дизельное топливо, соляровые масла и их смеси) и горючая смесь образуется в камерах сгорания двигателей. Поэтому конструкция камер сгорания дизелей оказывает непосредственное влияние на способ смесеобразования и воспламенения горючей смеси. В современных дизелях в зависимости от конструкции камер сгорания и способа подачи топлива используют неразделенные камеры с объемным или пленочным смесеобразованием и разделенные камеры сгорания — предкамерные и вихревые. К этому типу можно отнести бензиновые двигатели с впрыском топлива непосредственно в полость цилиндра.

Независимо от типов и видов двигателей внутреннего сгорания к их системе питания предъявляются требования, основными из которых являются.

1) Точное дозирование топлива и окислителя (воздуха) по циклам и цилиндрам.

2) Приготовление горючей смеси в строго определенный, как правило, очень малый отрезок времени.

3) Образование горючей, а затем и рабочей смеси, обеспечивающей полное сгорание топлива и отсутствие токсичных компонентов в продуктах сгорания.

4) Автоматическое изменение количества и состава горючей смеси в соответствии с изменением режима работы двигателя как скоростного, так и нагрузочного.

5) Надежный пуск двигателя в различных температурных условиях.

6) Стабильность установленной регулировки системы питания в течение длительного времени эксплуатации двигателя наряду с возможностью изменения регулировки в зависимости от условий эксплуатации и технического состояния двигателя.

7) Технологичность системы питания: простота и надежность конструкции, удобство монтажа, регулировки, обслуживания и ремонта.

Выполнение указанных требований в системах питания автомобильных и тракторных двигателей, в основном обеспечивается:

— для двигателей с внешним смесеобразованием карбюратором в карбюраторных двигателях, карбюратором-смесителем в газовых двигателях, электромагнитными форсунками и блоком управления в двигателях с впрыском легкого топлива во впускной

— для двигателей с внутренним смесеобразованием насосом высокого давления и форсункой или насосом-форсункой, а для двигателей с впрыском легкого топлива непосредственно в полость цилиндра электромагнитными форсунками и электронным

блоком управления — микропроцессором.

Практически все существующие системы впрыска можно разделить на три основные группы по месту впрыскивания легкого топлива:

— системы центрального впрыска, в которых одна электромагнитная форсунка осуществляет непрерывную подачу топлива во впускной коллектор над дроссельной заслонкой, обеспечивая топливом все цилиндры двигателя. В многоцилиндровых и V-образных двигателях устанавливаются две форсунки над каждой дроссельной заслонкой. По способу смесеобразования данные системы наиболее близки к системам топливоподачи и смесеобразования карбюраторных двигателей;

— системы распределительного впрыска над впускными клапанами. В этих системах могут применяться форсунки двух типов: электромагнитные форсунки циклового (дискретного) впрыскивания, а также форсунки непрерывного действия;

-системы распределенного впрыска непосредственно в полость цилиндра. Эти системы относятся к принципиально новым системам бензиновых двигателей — с внутренним смесеобразованием, аналогичным системам смесеобразования дизелей.

Преимуществом всех систем впрыскивания легкого топлива по сравнению с карбюраторными двигателями является раздельная подача и регулировка количества и качества топлива и воздуха, позволяющая более точно поддерживать необходимый состав топливовоздушной смеси в каждый момент времени в соответствии с постоянно изменяющимся режимом работы двигателя.

Вторым важнейшим преимуществом систем впрыска является использование самых последних достижений науки, техники и технологии: электронные блоки управления, в том числе микропроцессорные, электромагнитные быстродействующие форсунка, самые различные датчики, контролирующие количество и состав рабочей смеси и отработавших газов.

Указанные преимущества систем впрыска легкого топлива позволяют удовлетворять растущие экологические требования по сокращению токсичных выбросов в атмосферу, экономить топливо, повышать технико-экономические и мощностные характеристики двигателей, снижать их массогабаритные параметры.

Вместе с тем постоянно растет сложность изготовления двигателей, повышаются требования к качеству топлива и смазочным материалам, усложняется технология производства, растет количество прецизионных деталей, узлов, приборов и датчиков, используемых в двигателях, что безусловно повышает как стоимость самих двигателей, так и стоимость автомобилей в целом.

Современные топливные системы дизелей по способу управления топливоподачей подразделяются, так же как и системы бензиновых двигателей, на два типа: с механическими и электронными устройствами и приборами управления. Ниже приведена одна из возможных схем классификации систем топливоподачи дизелей.

В настоящее время двигателестроительные фирмы используют самые различные системы топливоподачи для оснащения дизелей. Сегодня идет поиск новых конструктивных решений при создании автомобильных и тракторных двигателей, в том числе дизелей, позволяющих в большей степени использовать новые средства управления и контроля. В этой связи следует учитывать, что с расширением применения

электромагнитных форсунок и электронных систем управления может увеличиваться оснащение дизелей аккумуляторными системами топливоподачи. Эти системы, имеющие постоянное давление топлива, наиболее приспособлены к цикличной подаче топлива по сигналам электронных управляющих импульсов различной длительности.

Рис.3.- Схема. Классификация систем дизелей

Топливная система дизеля включает следующие основные элементы: топливный бак, подкачивающий насос низкого давления, фильтры, насос высокого давления, форсунки, трубопроводы и датчики.

Расчет системы топливоподачи дизеля обычно сводится к определению параметров ее основных элементов: топливного насоса высокого давления и форсунок.

Контрольные вопросы:

1. В чем состоит назначение основных механизмов ДВС?

2. В чем состоит назначение основных систем ДВС?

3. В чем разница между системами питания с внешним и внутреннем смесеобразованием?

4. В чем разница между ДВС с принудительным зажиганием и самовоспламенением?

5. Каковы основные требования, предъявляемые к системами питания ДВС?

Дата добавления: 2016-02-16 ; просмотров: 2001 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Какую функцию в двигателе выполняет система смазки

В любом двигателе внутреннего сгорания присутствует множество деталей, перемещающихся друг относительно друга в близком контакте. Трение металла по металлу само по себе велико, что дает большие потери, но хуже всего его последствия.

Энергия расходуется на разрушение поверхности. Без введения в такие пары смазки мотор проработал бы считанные минуты, а требуются тысячи часов ресурса.

Отсюда сложность и точный расчёт системы подачи масла, качества её элементов.

Роль смазки в двигателе внутреннего сгорания

Большинство деталей мотора смазывается жидким маслом. Его запас хранится в общем картере. Случаются и отступления от такой схемы, но только в особых оправданных случаях.

При любой конструкции масло выполняет несколько возложенных на него ролей, они настолько важны, что данную жидкость можно считать основным элементом долговечного сбалансированного двигателя:

• самая понятная функция – снижение коэффициента трения скольжения, то есть смазывание, суть его состоит в появлении масляной прослойки между трущимися деталями, в которой и происходит взаимное перемещение без жесткого контакта металлов;
• отвод тепла в целом производится системой охлаждения, но вот непосредственно от пар трения это делает масло, тут особенно важна производительность насоса, то есть способность не просто создавать давление, но и обеспечивать прокачку нужных объёмов в единицу времени;
• помимо отвода тепловой энергии, в том же нуждаются и продукты износа деталей и самого масла, поток должен удалить их из зон трения и отправить в штору масляного фильтра, исключив попадание в прочие рабочие зоны;
• наличие значительного давления, развиваемого насосом, позволяет использовать его для работы гидравлических устройств, например, гидрокомпенсаторов клапанов, гидронатяжителей цепей, фазовращателей;
• масляная пленка хорошо справляется с предотвращением коррозии металлических деталей и рассыханием эластичных.

В идеале масло способно полностью исключить все виды износа, кроме деградации самой жидкости, которая периодически заменяется.

На практике износ присутствует, но он исчезающе мал, что позволяет отдельным моторам работать по миллиону километров и более.

Виды систем смазки ДВС

Организовать процесс смазки можно различными способами.

Мокрый картер

Классическая схема – масло содержится в ванне картера. Оттуда оно забирается патрубком маслонасоса, под давлением распределяется по двигателю, после чего стекает обратно.

Так работает большинство гражданских моторов, как легковых автомобилей, так и спецтехники.

Сухой картер

В некоторых случаях, например, в спорте, уровень масла сложно поддерживать из-за наклонов автомобиля и больших ускорений в продольной и поперечной плоскостях.

Выход из положения состоит в немедленной откачке стекающего масла группой насосов, освобождения его от пены и воздуха с последующей подачей в магистрали под давлением. В картере жидкость не задерживается, поэтому он условно называется сухим.

Разбрызгивание рабочей жидкости на поверхности

По методу доставки жидкости к деталям выделяется подача её в виде капель, струй или масляного тумана без давления.

Так смазываются поршни, кулачки распредвалов и многое другое, где не требуется поддержание постоянного фиксированного напора.

Подача рабочей жидкости под напором

Нагруженные узлы, особенно подшипники скольжения коленвала и опорных шеек распредвалов, требуют постоянного давления, поскольку зазоры там малы, измеряясь сотыми долями миллиметра, а прочность плёнки и её обновление жизненно важны.

Туда масло идёт под давлением в несколько атмосфер, вал буквально всплывает в жидкой фазе.

Способ настолько эффективен, что работает даже в картридже турбонаддува, где обороты измеряются десятками тысяч в минуту. Пропадание давления вызовет мгновенное касание металлов, задир и заклинивание.

Комбинированная система

Оба способа применяются совместно, что позволяет говорить о комбинированной системе смазки.

В том числе и по организации процесса – наличие сухого картера не исключает смазку разбрызгиванием, в двигателе всегда присутствует масляный туман и специальные форсунки, направляющие струи жидкости в критические зоны нижней поверхности поршней или кулачков распредвалов.

Устройство

В состав системы входят:

• запас рабочей жидкости, чем её больше, тем проще обеспечивать тепловой режим, срок службы между заменами и парирование критических ситуаций; , создающие рабочее давление в магистралях принудительной подачи и гидравлики;
• фильтр с редукционным клапаном, предотвращающим чрезмерный рост давления;
• масляный радиатор, от простейшего оребрения до полноценной сотовой конструкции с обдувом;
• теплообменники между маслом и охлаждающей жидкостью;
• контрольные приборы и устройства, датчики температуры, давления и уровня, щуп визуального контроля.

Обслуживание состоит в регулярной замене масла и фильтра по регламенту ТО.

Принцип работы механизма смазки

Насос работает по принципу перекачки жидкости между полостями двумя или более зубчатыми колесами. Это просто и надёжно, иные конструкции используются реже. Здесь же расположен редукционный клапан с калиброванной пружиной.

Аварийное давление её сжимает, после чего излишки сбрасываются, не давая повредить фильтр.

В корпусе фильтра имеется также антидренажный клапан, не позволяющий стекать жидкости при остановленном двигателе. Поэтому давление возникает сразу после пуска.

Масляные каналы и зазоры рассчитываются с учётом расхода и производительности, здесь важно применять продукт расчётной вязкости. Она указывается для холодного масла и максимально разогретого.

Каким должен быть уровень масла и почему

Недостаточный уровень вызовет попадание воздуха в насос и резкое падение давления. Результатом будет перегрев и проворот вкладышей валов.

Избыток также вреден, масло будет цепляться противовесами кривошипов, вспениваться и пробивать уплотнения. Результат тот же, хотя и не настолько быстро проявится.

Оптимальный уровень имеет верхнюю и нижнюю допустимые границы, что указано в виде меток на щупе. От пониженного уровня сработает электронный индикатор, имеющийся на многих машинах.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Принципиально системы одинаковы, однако у дизеля обычно объём картера больше, масло имеет специфические присадки и требует более частой замены относительно аналогичного бензинового мотора.

Разница состоит в попадании сажи в картер из-за особенностей горения тяжелого топлива.

Нельзя сравнивать с легковыми тяжёлые многолитровые дизели грузовиков. Там конструктивно предусмотрена замена через значительные пробеги. Но это объёмные двигатели большой массы, тихоходные и с огромным ресурсом при относительно редком обслуживании.