Устройство и работа системы смазки дизельного двигателя

Двухступенчатые масляные насосы

Конструкцию двухступенчатого масляного насоса рассмотрим на примере агрегата роторного типа от автоконцерна VAG.

Первая ступень работы определяется конструкторами, исходя из необходимого двигателю объема масла на всех режимах работы. Из полости нагнетания масло направляется в каналы двигателя и к подвижному ротору в месте его упора в регулировочную пластину. В таком режиме объем полости всасывания и, как следствие, количество прокачиваемого масла небольшое.
Вторая ступень. При повышении оборотов двигателя возникает потребность в большем количестве смазки. Давление на подвижный ротор ослабевает. Теперь регулировочная пружина доворачивает статор на несколько градусов, изменяя положение ведомого ротора. Таким образом увеличивается объем полости всасывания и количество прокачиваемой смазки.

В двигателях FSI Audi объемом 2,8 и 3,2 литра переход с первой на вторую ступень происходит на оборотах коленвала свыше 4600. Благодаря двухступенчатым помпам конструкторам удалось на 1/3 снизить расход топлива.

Смазочная система двигателя

СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ

Смазочная система комбинированная с “мокрым” картером. Система включает масляный насос, фильтр очистки масла, водомасляный теплообменник, картер масляный, маслоналивную горловину, трубку указателя и указатель уровня масла.

Схема смазочной системы показана на рис. Из картера 13 масляный насос 1 подает масло в фильтр очистки масла 3 и через водомасляный теплообменник 6 в главную магистраль, и далее к потребителям. В смазочную систему также включены клапан системы 2, обеспечивающий давление в главной масляной магистрали 400-550 кПа (4,0-5,5 кгс/см 2 ) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, предохранительный клапан 14, отрегулированный на давление 931-1127 кПа (9.5-11,5 кгс/см 2 ), перепускной клапан 4, отрегулированный на срабатывание при перепаде давления на фильтре 150-220 кПа (1.5-2,2 кгс/см 2 ) и термоклапан 11 включения водомасляного теплообменника. При температуре масла ниже 95 °С, клапан открыт и основной поток масла поступает в двигатель минуя теплообменник. При температуре масла более 110 °С, термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается водой. Тем самым обеспечивается быстрый прогрев двигателя после запуска и поддержание оптимального температурного режима в процессе эксплуатации.

Основные бренды

Современный рынок смазочных материалов обширен. Существует много производителей, выпускающих высококачественное масло, продлевающих работоспособность мотора. Для дизеля с турбиной разрабатываются специальные виды смазок, осуществить выбор среди которых непросто, ведь каждый производитель добавляет свою «фишку», привлекая клиента. По мнению специалистов, среди зарубежных брендов тройку лидеров составляют:

Shell – крупнейшая британская нефтегазовая компания, продукция которой пользуется стабильно высоким спросом у владельцев автомобилей. Используемая в производстве собственная запатентованная технология позволяет выпускать ММ, которые эффективно охлаждают дизельные ДВС и длительное время сохраняют их работоспособность даже при стабильно высоких нагрузках;
Mobil 1 – полностью синтетические масла, выпускаемые известной американской корпорацией. Эффективно защищают динамичные детали мотора от деструкции, перегрева и деформации. Способны увеличить мощность турбированного дизеля;
Castrol – отлично преодолевает температурные скачки. Прекрасно устраняет многолетние наслоения в моторном отсеке, предупреждает развитие окислительных процессов и не требует доливки в период межу заменами масла.

Не стоит обходить вниманием и отечественных производителей. Они имеют высокий класс качества, а благодаря отсутствию таможенных сборов – доступную стоимость

Лучшими считаются марки:

Лукойл – выпускает специальную линейку для турбодизелей. Оно подходит как для легковых автомобилей, так и грузовиков малой грузоподъемности. Натуральное. Лучшее соотношение цена/качество;
Газпромнефть – предлагает большой ассортимент синтетических и натуральных масел. Фасовка – от 5 до 205 литра. Высокое качество обеспечивается технологией производства и оптимальным набором присадок. Разрабатываются линейки для легковых и грузовых автомобилей, эксплуатируемых в самых различных условиях;
Роснефть – выпускает масла на полусинтетической основе. Их можно использовать в моторах российских и зарубежных ТС. Всесезонные – положительно зарекомендовали себя при низких температурах.

На каком бренде остановить выбор – решает автовладелец. Основываться необходимо на отзывах, репутации производителя и предоставляемых гарантиях качества.

Моторист-рулевой

В дизелях средней мощности обычно применяют циркуляционную масляную систему. В зависимости от того, где хранится основное количество масла, различают циркуляционные системы смазки с сухим и с мокрым картером.

При сухом картере масло собирается в специальные емкости, расположенные вне двигателя, в случае мокрого картера все масло находится в корпусе двигателя, стекает в колодцы картера или в специальные поддоны.

Чаще всего в судовых дизелях применяют системы с мокрым картером, как требующие меньшего места. Сухой картер имеют двигатели, работающие с большим дифферентом на корму или в условиях значительной качки. Системы смазки с сухим картером имеют то преимущество, что масло меньше соприкасается с картерными газами и поэтому дольше сохраняет смазочные свойства.

Схема системы смазки с мокрым картером двигателя 6ЧСП 18/22 показана на рис. 117. Из картера двигателя через приемный фильтр 12 масло подается шестеренным насосом 11 к маслораспределителю 7 и далее к горизонтально расположенному фильтру. От фильтра по трубе, проходящей поперек двигателя, масло поступает в холодильник 5 и проходит внутри трубок. Охлажденное масло подводится к трубе, проходящей внутри фундаментной рамы, и по сверлениям в поперечных перегородках рамы подается на смазку рамовых подшипников. По каналам внутри коленчатого вала смазка поступает к шатунным подшипникам и по внутренним сверлениям в шатунах поднимается к поршневым пальцам. Цилиндровые втулки смазываются за счет брызг масла, оседающих на их поверхностях. После этого масло стекает в картер, откуда вновь забирается насосом. Так осуществляется циркуляция масла в системе. Перед каждым пуском двигателя система прокачивается маслом при помощи ручного насоса 9. Это необходимо для того, чтобы уменьшить возможность сухого трения в подшипниковых узлах, обычно возникающего в начале пуска двигателя. В этот момент между трущимися деталями еще не образовался масляный клин, обеспечивающий разделение трущихся поверхностей слоем масла. При сухом трении повышается износ шеек вала и рабочих поверхностей подшипников.

Кроме смазки подшипников коленчатого вала и шатуна, в двигателе предусмотрена постоянная смазка распределительного вала, коромысел, клапанов, воздухораспределителя и других деталей, к которым затруднен доступ. Для этой цели служит трубопровод 4. Часть масла постоянно подается к центрифуге 6, проходит очистку и снова сбрасывается в корпус двигателя. Давление масла может быть использовано для включения муфты дополнительного отбора мощности, расположенной на носовом конце коленчатого вала. Для этого нужно поставить в соответствующее положение переключатель 7.

Для контроля за давлением масла в системе предусмотрен датчик реле 8. Он измеряет давление в системе после фильтра, передает показания на манометр и сигнализирует о неисправности в системе при падении давления.

Датчик давления 2 служит для измерения давления до фильтра. По перепаду давлений до и после фильтра контролируют работу фильтров. Если перепад приближается к 1 кгс/см2, это свидетельствует о чрезмерном загрязнении фильтра, и его необходимо промывать. Отсутствие разницы в давлениях до и после фильтра может быть вызвано нарушением плотности соединений внутри фильтра или прорывом фильтрующего элемента.

Температура масла, поступающего в холодильник, контролируется датчиком реле 1, а после холодильника — датчиком 3. К фланцу 10 при необходимости может быть подключен аварийный масляный насос.

В конструкцию некоторых фильтров вводятся предохранительные устройства, позволяющие перепускать масло мимо фильтрующих элементов в случае их полного засорения или высокой вязкости масла.

Некоторые двигатели имеют штуцерную смазку цилиндров. Для этой цели используют плунжерные насосы — лубрикаторы. От каждого плунжера масло подается под давлением для смазки определенной поверхности.

Смазка деталей многооборотных двигателей малой мощности осуществляется разбрызгиванием масла, залитого в картер, кривошипами коленчатого вала. Масляный туман оседает на поверхностях трущихся деталей и смазывает их.

Источник

Система смазки дизельного двигателя

СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ МАЗ-500

Устройство системы смазки дизельного двигателя ЯМЗ-236

Система смазки двигателя комбинированная: к смазываемым поверхностям масло подается под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, поршневые пальцы, подшипники распределительного вала, втулки толкателей, наконечники штанг толкателей, втулки коромысел, а также подшипник промежуточной шестерни привода масляного насоса.

К остальным деталям масло подается разбрызгиванием или самотеком. Зеркало цилиндров и кулачки распределительного вала смазываются маслом, вытекающим из подшипников коленчатого вала. Это масло разбивается движущимися шатунами и кривошипами на мельчайшие капли, которые оседают на стенках цилиндров и кулачках распределительного вала. Шестерни привода агрегатов и подшипники качения смазываются маслом, стекающим из головки цилиндров по каналам в головке и блоке цилиндров.

Система смазки (рис. 22) состоит из масляного насоса, имеющего две секции —основную (нагнетательную) 13 и радиаторную 12, фильтра 18 предварительной очистки масла, фильтра 1 тонкой очистки масла, воздушно-масляного радиатора и масляной магистрали, снабженной предохранительными, редукционным и сливным клапанами.

Масло из поддона 14 засасывается через сетчатый фильтр маслоприемника в масляный насос. Сетчатый фильтр предохраняет насос от повреждений крупными твердыми частицами. Па масляного насоса масло направляется двумя потоками. Радиаторная секция 12 насоса подает масло в трубчатый воздушно-масляный радиатор, установленный внизу перед радиатором системы охлаждения. Охлажденное в радиаторе масло сливается обратно в поддон картера.

Рис. 22. Система смазки: I — подача масла под высоким давлением; II —засасывание масла: III — подача масла .разбрызгиванием и самотеком; А — слив масла из радиатора в поддон; Б — подача масла к масляному радиатору; 1 — центробежный фильтр тонкой очистки масла; 2 —углубление для слива масла в поддон; 3— маслозаливная горловина; 4— коромысло; 5— штанга толкателя; 6 — шатун; 7 — центральный масляный канал: 8 — коленчатый вал; 9 — сливной клапан; 10 — предохранительный клапан; 11 — редукционный клапан; 12—радиаторная секция; 13 — основная (нагнетательная) секция: 14 — масляный поддон; 15 — распределительный вал; 16 — ось толкателей: 17 — перепускной клапан: 18— фильтр предварительной очистки масла; 19— полость в шатунной шейке

Радиаторная секция насоса подает в радиатор для охлаждения примерно 20% масла от общего количества, подаваемого насосом. Этого количества достаточно, чтобы поддерживать в масляном поддоне требуемую температуру масла.

Основная секция 13 насоса подает масло к трущимся деталям двигателя. Масло из насоса по каналам в блоке цилиндров

поступает в фильтр 18 предварительной очистки масла^ который включен в масляную систему последовательно, т. е. через него проходит все масло, поступающее для смазки деталей двигателя. После фильтра основное количество масла поступает по каналу в центральный масляный канал 7, а оттуда по каналам в блоке к подшипникам коленчатого 8 и распределительного 15 валов.

Шатуны шейки коленчатого вала имеют внутренние полости 19, закрытые заглушками, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются с поперечными каналами в коренных подшипниках посредством наклонных каналов. Для смазки трущихся поверхностей верхней головки шатуна и бобышек поршня вдоль тела шатуна 6 имеется канал, по которому масло из нижней головки шатуна под давлением поступает к верхней головке. Масло подается через дозирующее очко и далее по каналу шатуна поступает к поршневому пальцу.

К трущимся местам масло поступает через зазоры между поверхностями втулки и бобышек поршня, с одной стороны, и поршневого пальца — с другой.

От передней шейки распределительного вала 15 масло пульсирующим потоком направляется в ось 16 толкателей. По просверленному вдоль оси каналу масло подается к втулкам толкателей, откуда оно по каналам толкателей поступает в их пяты. Отсюда масло по полым штангам 5 подается к коромыслам 4 и далее по отверстиям в их теле поступает к втулкам коромысла. Из втулок масло стекает в углубление 2 головки цилиндров, откуда оно через два отверстия в головке и далее по каналу в блоке сливается в поддон картера

Центробежный фильтр 1 тонкой очистки масла включен параллельно основной масляной магистрали после фильтра предварительной очистки и пропускает до 10% масла, проходящего через систему смазки. Очищенное масло из фильтра непрерывно сливается в поддон картера, вследствие чего поддерживается необходимая чистота всего масла.

Назначение и характеристика

Смазочной называется система, обеспечивающая подачу масла к трущимся деталям двигателя. Смазочная система служит для уменьшения трения и изнашивания деталей двигателя, для охлаждения и коррозионной защиты трущихся деталей и удаления с их поверхностей продуктов изнашивания.

Рис. 1. Типы смазочных систем, классифицированных по различным признакам

В двигателях автомобилей применяется комбинированная смазочная система различных типов (рис. 1). Комбинированной называется смазочная система, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя. Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей — коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его цепного или шестеренного привода и другие детали двигателей. В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне. При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе, который включается в работу при длительном движении автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации автомобиля летом. В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются в окружающую среду. При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового автомобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду. Для смазывания двигателей автомобилей применяют специальные моторные масла минерального происхождения, которые получают из нефти, а также синтетические. Марки моторных масел весьма разнообразны. Их основными свойствами являются вязкость, Маслянистость и чистота (отсутствие механических примесей и кислот). Вязкость характеризует чистоту масла, его текучесть и способность проникать в зазоры между трущимися деталями. Маслянистость характеризует свойство масла обволакивать трущиеся детали масляной пленкой. Для повышения качества моторных масел к ним добавляют специальные присадки, повышающие смазывающие свойства масел.

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.

Работа смазочной системы

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Принцип работы всех смазочных систем одинаков – масло из поддона («мокрый картер») или масляного бака («сухой картер») засасывается насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, и нагнетается в главную масляную магистраль. Роль главной магистрали могут выполнять трубопроводы и (или) специально предусмотренные продольные каналы в блок-картере, откуда масло по поперечным сверлениям и каналам подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, а также к другим точкам, нуждающимся в принудительной смазке.

Масло, вытекающее из коренных и шатунных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также снимаемое с зеркала цилиндров маслосъемными кольцами, подхватывается кривошипами и противовесами коленчатого вала и разбрызгивается в картере, создавая в его пространстве масляный туман. Масляный туман, оседая, смазывает зеркало цилиндров, кулачки, зубчатые колеса распределительного вала, поршневые пальцы и другие детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. В некоторых конструкциях капельки масла, оседая, самотеком поступают к толкателям. Масляный туман проникает также в зазор между стержнем клапана и его направляющей втулкой.

Некоторые детали двигателя (оси коромысел, узел осевой фиксации распределительного вала, распределительные зубчатые колеса) могут смазываться путем пульсирующей подачи масла. Прерывистость смазывания этих узлов осуществляется посредством золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала.

В сетке маслозаборника масло проходит первичную фильтрацию, а после насоса – вторичную.

Часть масла проходит в масляный радиатор для охлаждения, и, охлаждаясь, стекает в масляный картер двигателя по шлангу.

Так как давление в главной масляной магистрали должно поддерживаться в определенных значениях (оно не должно сильно изменяться в зависимости от температуры масла и частоты вращения коленчатого вала двигателя), то в системе устанавливают редукционный клапан, который при критическом давлении открывается и возвращает часть масла во впускную полость насоса.

Предохранительный клапан установлен последовательно в магистраль радиатора и отключает его, если при малой частоте вращения коленчатого вала давление в смазочной системе падает ниже допустимого; этим достигается увеличение поступления масла в магистраль к подшипникам коленчатого и распределительного валов. В смазочной системе, показанной на рис. 2, перепускной клапан 6 радиатора установлен параллельно. При засорении радиатора или пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика, клапан перепускает масло мимо радиатора, что ускоряет прогрев двигателя.

Давление масла в главной масляной магистрали контролируется манометром и (или) сигнальной лампочкой, которая загорается при недостаточном давлении масла в системе. Иногда для контроля температуры масла используют термометр. Контроль уровня масла в системе осуществляется посредством специального щупа, на котором нанесены риски максимального и минимального допустимого уровня масла в поддоне картера.

Кроме основного контура циркуляции масла, могут быть предусмотрены следующие параллельные контуры:

неполнопроточного (параллельного) фильтра тонкой очистки масла;
смазочной системы воздушного компрессора пневмосистемы автомобиля.

Основными элементами смазочных систем являются масляный насос, редукционные клапаны, масляные фильтры и масляный радиатор. К смазочной системе относится и устройство для вентиляции картерного пространства.

***