Реферат на тему система смазки и охлаждения

Обновлено: 02.07.2024

Содержание
Введение………………………………………………………………. 4
1. Виды смазки и смазочных материалов, область применения……. 5
1.1 Физико-химические характеристики смазочных материалов…….. 8
2. Смазочные устройства машин и механизмов………………………. 12
3. Смазочные станции для машин и механизмов……………………. 18
Заключение…………………………………………………………… 20
Библиографический список………………………………………….. 21

Аннотация
Алексеев В.И. Смазочные устройства
– Челябинск: ЮУрГУ, МТ-306, 21 с.,
8 ил.,1 таб., библиогр. список – 5 наим.
Цель реферата – ознакомиться с назначением и устройством смазочных устройств, применяемых при эксплуатации машин и механизмов.
Задачи реферата – изучить и обобщить виды смазки и смазочных материалов, применяемых для деталей машин и механизмов, область применения смазочных материалов, физико-химические характеристики смазочных материалов, назначение и устройство смазочных устройств, проанализировать современные подходы обеспечения смазки деталей машин.
В основной части выполненного реферата рассмотрены основные виды смазочных материалов, область применения и конструкция смазочных устройств. Так же приведены примеры современных смазочных станций для нагнетания и подачи смазки в ручном или автоматическом режиме к металлообрабатывающим станкам. Во введении раскрыта значимость темы реферата, заключение содержит краткие выводы по теме реферата, рекомендации по конкретному использованию результатов выполнения реферата.
ВВЕДЕНИЕ
Эксплуатационная надежность машин зависит в значительной степени от правильного их смазывания, выбора смазочного материала, конструкции смазочных устройств.
Главным назначением смазки любого механизма является уменьшение износа трущихся деталей и уменьшение мощности, затрачиваемой на трение, для продления срока службы деталей машин и механизмов. Наряду с этим смазки выполняют другие функции. В отдельных случаях они не столько уменьшают износ, сколько упорядочивают его, предотвращая задир, заедание и заклинивание поверхностей трения. Смазки препятствуют проникновению к поверхностям трения агрессивных жидкостей, газов и паров, а также абразивных частиц (пыли, грязи и т.п.). Почти все смазки выполняют защитные функции, предотвращая коррозию металлических поверхностей. Благодаря антифрикционным свойствам смазки существенно уменьшают энергетические затраты на трение, что позволяет снизить потери мощности машин и механизмов. Выбранная тема актуальна по причине того, что смазочные материалы широко применяются в современной технике, с целью уменьшения трения в движущихся механизмах (двигатели, подшипники, редукторы, и т. д.), и с целью уменьшения трения при механической обработке конструкционных и других материалов на станках (точение, фрезерование, шлифование и т. д.).
Цель и задачи данной работы: изучить виды смазки и смазочных материалов, физико-химические характеристики смазочных материалов применяемых при эксплуатации машин, область применения смазочных материалов, назначение и устройство смазочных устройств, приобретение необходимых компетенций в изучаемой области знаний, применение полученных знаний в учебной профессиональной деятельности.
1. ВИДЫ СМАЗКИ И СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Смазочный материал — материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения и (или) интенсивности изнашивания.
Смазка — это действие смазочного материала, в результате которого между двумя поверхностями уменьшаются износ, повреждения поверхности и (или) сила трения. В настоящее время в зависимости от физического состояния смазочного материала различают газовую, жидкостную и твердую смазку. На рисунке 1 представлены виды смазки и смазочных материалов.
Рисунок 1 - Виды смазки и смазочных материалов
По типу разделения поверхностей трения смазочным слоем различают гидродинамическую, гидростатическую, граничную и полужидкостную смазки.
Гидродинамическая (газодинамическая) смазка – жидкостная (газовая) смазка, при которой полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате давления, самовозникаюшего в слое жидкости (газа) при относительном движении поверхностей.
Гидростатическая (газостатическая) смазка – жидкостная (газовая) смазка, при которой полное разделение поверхностей трения деталей, находящихся в относительном движении или покое, осуществляется в результате поступления жидкости (газа) в зазор между поверхностями трения под внешним давлением.
Граничная смазка – смазка, при которой трение и износ между поверхностями, находящимися в относительном движении, определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объемных.
Полужидкостная смазка – смазка, при которой частично осуществляется жидкостная смазка.
Смазочные материалы. При эксплуатации машин смазочные материалы используют для уменьшения интенсивности изнашивания деталей благодаря созданию наиболее благоприятных условий взаимодействия поверхностей трения. Это достигается поддержанием в сопряжениях жидкостного трения, позволяющего постоянно понижать температуру поверхностей трения, удалять продукты изнашивания и предохранять от окисления незащищенные части машин. Нарушение нормальных режимов смазки деталей приводит к быстрому их изнашиванию и, следовательно, частым внеплановым ремонтам по техническим причинам.
В промышленности наиболее широкое (до 95%) применение нашли минеральные масла.
В зависимости от области применения выделяют следующие масла: моторные, индустриальные, трансмиссионные, гидравлические, индустриальные, турбинные, компрессорные, приборные, пищевые масла и жидкости, и др. Смазывание трущихся деталей машин (болтов, зубчатых колес, подшипников и др.) производят преимущественно жидкими минеральными или синтетическими маслами, пластичными и твердыми смазками. В качестве жидких масел используют минеральные масла (индустриальное, турбинное, трансформаторное, цилиндровое и др.), которые сохраняют свои свойства до температуры 120°С при длительной работе.
Смазочные масла и мази бывают разных видов и сортов с различными свойствами. Области их применения также различны. В таблице 1 представлены различные виды смазочных масел и мазей, области их применения. [1,3]
Таблица 1.Смазочные масла и мази, область применения
Наименование гост Область применения
Масло индустриальное И-5А 20799 - 75 Быстроходные точные механизмы, работающие с частотой вращения 15000. 20000 об/мин или с окружной скоростью на шейке вала 4,5 . 6 м/сМасло индустриальное И-8А 20799 -75 Механизмы, работающие с малой нагрузкой при частоте вращения 1000. 1500 об/мин или с окружной скоростью на шейке вала 3 . 4,5 м/сМасло индустриальное
И-12А 20799-75 Механизмы, работающие с окружной скоростью вала до 3 м/с; гидросистемы с давлением до 6 МПа (60 кгс/мм2); поршневая группа аммиачных компрессоров
Масло индустриальное
И-20А 20799-75 Механизмы, работающие при средних нагрузках и повышенных скоростях; гидросистемы металлообрабатывающих станков и других механизмов
Масло индустриальное
И-ЗОА 20799-75 Крупные и тяжелые станки; гидравлические системы с поршневыми регулируемыми насосами
Масло индустриальное
И-40А 20799-75 Тяжелые станки, работающие с малыми скоростями
Наименование гост Область применения
Смазка ЦИАТИМ-202 (универсальная тугоплавкая, влагостойкая, морозоустойчивая, активированная) 11110-75 Подшипники качения закрытого типа и другие сборочные единицы трения, работающие при температурах от —60 до + 120 'ССолидол синтетический УС-1 и УС-2 (универсальная среднеплавкая, синтетическая, влагостойкая) 1033-75 Сборочные единицы трения, работающие при температурах до +65 вСГрафитная смазка УСс-А (влагостойкая) 3333-80 Тяжело нагруженные сборочные единицы трения, зубчатые передачи, рессоры, лебедки и т. п.
Кальциевые смазки (солидолы) применяют при длительной работе деталей при температурах до 60° С.
Натриевые смазки (консталины) более тугоплавки, их допустимо использовать при температурах до 100…120° С.
Твердые смазки (коллоидный графит, дисульфит молибдена, фтористые соединения и т.п.) используют для деталей, работающих в вакууме, в условиях очень низких температур (ниже –100° С) или весьма высоких температур (свыше 300° С), при работе в агрессивных средах, не допускающих присутствия какого-либо количества масла или даже паров.
Синтетические смазочные материалы имеют очень высокое качество. Их применение позволяет резко расширить диапазон рабочих температур и увеличить сроки эксплуатации.
Синтетические смазочные материалы обладают высокой долговечностью, высоким сопротивлением окислению, не содержат соединений, вызывающих образование осадка. Температурный диапазон применения таких смазочных материалов шире, чем у минеральных масел и смазок, они могут обладать как более низкими, так и более высокими коэффициентами трения по сравнению с минеральными смазочными материалами. Синтетические смазочные материалы с низкими коэффициентами трения рекомендуется использовать в силовых трансмиссиях для снижения энергетических потерь, а с высокими коэффициентами трения - в качестве рабочих жидкостей для фрикционных вариаторов.
Смазочные материалы и системы смазки должны удовлетворять следующим требованиям:
- гарантировано смазывать узел трения в заданных технических условиях эксплуатации;
- поддерживать установленные значения функциональных показателей узла трения в пределах определенного срока эксплуатации и хранения;
- не оказывать вредного воздействия на контактирующие с ними материалы;
- быть экологически и пожаровзрывобезопасными. [2]
1.1 Физико-химические характеристики смазочных материалов
Физико-химические характеристики смазочных материалов - это система регламентированных стандартами показателей для оценки качества. Рассмотрим основные характеристики.
Номинальная плотность (при заданной температуре). Плотность сама по себе не характеризует качества смазочного материала, но ее уменьшение сопровождается снижением вязкости и температуры вспышки.
Вязкость является одной из важнейших характеристик смазочных масел, определяющих силу сопротивления масляной пленки разрыву. Вязкость динамическая - это сила сопротивления двух слоев смазочного материала площадью 1 см2, отстоящих друг от друга на расстоянии 1 см и перемещающихся один относительно другого со скоростью 1 см/с. Вязкость кинематическая определяется как отношение динамической вязкости к плотности жидкости.
Температура вспышки - низшая температура вспышки паров нагреваемого смазочного материала при приближении пламени в условиях обычного давления. Температура застывания - это предельная температура, при которой масло теряет текучесть по определенному допуску (масло после наклона стандартной пробирки под углом 45° остается неподвижным в течение 1 мин). Косвенно по этой температуре, можно судить о растекаемости смазочного материала по поверхности трения.
Противоизносные свойства характеризуют способность масла уменьшать интенсивность изнашивания трущихся деталей, снижать затраты энергии на преодоление трения. Эти свойства зависят от вязкости и вязкостно-температурной характеристики, смазывающей способности и чистоты масла.
Моюще-диспергирующие свойства. Моющие свойства характеризуют способность масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя и противостоять лакообразованию на горячих поверхностях, а также препятствовать прилипанию углеродистых соединений. Диспергирующие свойства характеризуют способность масла препятствовать слипанию углеродистых частиц, удерживать их в состоянии устойчивой суспензии и разрушать крупные частицы продуктов окисления при их появлении.
Противоокислительные свойства определяют стабильность масла, от которой зависит срок работы масел в двигателях, характеризуют их способность сохранять первоначальные свойства и противостоять внешнему воздействию при нормальных температурах. Стойкость моторных масел к окислению повышается при введении антиокислительных присадок.
Коррозионная активность всех масел зависит от содержания в них сернистых соединений, органических и неорганических кислот и других продуктов окисления.
В лабораторных условиях антикоррозионные свойства моторных масел оценивают по потере массы свинцовых пластин (в расчете на 1 м2 их поверхности) за время испытания при температуре плюс 140°С.
Коррозионный износ деталей определяется также исходным значением щелочности и скоростью ее изменения. Чем больше проработало масло, тем ниже становится показатель щелочности.
Содержание механических примесей и воды. Механических примесей в маслах без присадок не должно быть, а в маслах с присадками их значение не должно превышать 0,015% по массе. Механические примеси не должны оказывать абразивного действия на трущиеся поверхности. Вода в моторных маслах должна отсутствовать. Даже небольшое количество воды вызывает деструкцию присадок, происходит процесс шламообразования.
Коксуемость - склонность масла при нагревании образовывать остаток с последующим термическим разложением остатка масла в отсутствии воздуха. Коксуемость определяется как вес кокса в процентах к навеске испытуемого смазочного материала.
Зольность - наличие в смазочном материале несгораемых веществ. Зольность определяют в лабораторных условиях и выражают процентным отношением образовавшейся золы к массе пробы масла, взятой для анализа. Зольность масел, не содержащих присадок, не превышает 0,02…0,025% по массе. У масел с присадками зольность не должна быть менее 0,4%, а у высококачественных марок масел не менее 1,15…1,65 % по массе. Повышенная зольность способствует увеличению твердости нагара в двигателях внутреннего сгорания.
Кислотное число (КОН) характеризует содержание кислот в смазочном материале. Водорастворимой кислотой в наработавшем смазочном материале может быть серная кислота.
При отсутствии водорастворимых кислот начальная кислотность смазочного материала обусловлена нафтеновыми кислотами. Возрастание кислотного числа позволяет судить о степени его окисления смазочного материала.
Кислотное число определяется как количество миллиграммов едкого калия, требующегося для нейтрализации 1 г смазочного материала.
Стабильность к сдвигу - это способность масла сохранять постоянную величину вязкости под воздействием высокой деформации сдвига при эксплуатации.
Температура каплепадения является показателем температурной стойкости смазки. При достижении данной температуры, определяемой в лабораторных условиях, происходит падение первой капли смазки, нагреваемой в специальном приборе. Надежное смазывание узлов трения без вытекания смазки обеспечивается, если рабочая температура узла на 15…20°С ниже температуры каплепадения пластичной смазки.
Пенетрация характеризует густоту смазки. Значение пенетрации определяется по шкале пенетрометра. Чем выше значение пенетрации, тем меньше густота (консистенция) данного смазочного материала.
Водостойкость - характеризует способность смазочного материала противостоять растворению в воде.
За исключением вязкости, все рассмотренные показатели либо косвенно и ограниченно характеризуют поведение смазочного материала в эксплуатации, либо служат для контроля их качества при производстве, транспортировке и хранении. [1]
2. СМАЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

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

Устройство системы смазки автомобильного двигателя

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

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

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

Принцип работы и виды систем смазки

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

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.

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

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

Минеральные масла служат около 5 тысяч километров пробега.

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

Двигатель внутреннего сгорания состоит из множества трущихся друг о друга деталей. Процесс трения деталей называется фрикциями. В двигателях внутреннего сгорания фрикции являются отрицательными процессами, так как напрямую вызывают износ деталей и уменьшение КПД двигателя. Для уменьшения фрикционного износа, в двигателях применяется система смазки трущихся деталей.

Система смазки двигателя

Смазочная система предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения.

Если рабочие поверхности деталей абсолютно сухие и непосредственно соприкасаются одна с другой, то такое трение называется сухим. Работа механизмов при сухом трении требует значительных затрат энергии и сопровождается повышенным изнашиванием, а также значительным выделением теплоты.

Трение между рабочими поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для перемещения деталей, значительно сокращается и резко уменьшается их изнашивание. В ДВС жидкостное трение удается осуществить в основном 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 (0,1 мм и менее), называется граничным. В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидкостным или полусухим. Последнее характеризуется возможностью "схватывания" микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

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

Требования, предъявляемые к смазочной системе:

смазка фрикция износ двигатель

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;

продолжительная работа двигателя под нагрузкой без перегрева масла;

удобство технического обслуживания.

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

разбрызгивание и посредством масляного тумана;

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

Разбрызгивание осуществляется специальными форсунками или подвижными частями (путем создания масляного тумана, стекающего в картер).

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа. В этой системе смазки масло может выполнять и охлаждающие функции. Для охлаждения самого моторного масла в некоторых системах применяются масляные радиаторы, которые включаются в контур забора масла и установлены в передней части моторного отсека. Для двигателей небольшого литража применяются теплообменники. Обычно это узел, на который устанавливается масляный фильтр. Теплообменник имеет выходы для подключения контура охлаждения. Процесс охлаждения масла совмещен непосредственно с охлаждением двигателя. Охлаждающая жидкость, проходя через теплообменник, забирает часть тепла от подаваемого в двигатель моторного масла, исключая его перегрев и разложение под действием высоких температур.

Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода ГРМ, зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления дизеля.

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 форсунками на днище поршня. Форсунки могут быть расположены и в нижней части цилиндра.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с "мокрым" или "сухим" картером.

Смазочная система с "мокрым" картером (рис.1): 1 - манометр; 2 - главная масляная магистраль; 3 - фильтр тонкой очистки; 4 - масляный радиатор; 5 - предохранительный клапан радиатора; 6 - маслозаборник; 7 - редукционный клапан; 8 - масляный насос; 9 - фильтр грубой очистки; 10 - перепускной клапан фильтра.

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.

В системах с "сухим" картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса и вновь подается в масляный бак.

Смазочная система с "сухим" картером обеспечивает продолжительную работу на крутых подъемах, спусках и при кренах без утечки масла через уплотнительные манжеты коленчатого вала, а также дает возможность уменьшить высоту двигателя. Кроме того, при "сухом" картере масло в меньшей степени нагревается от горячих деталей и подвергается воздействию картерных газов, благодаря чему дольше служит.

Смазочная система с "сухим" картером (рис.3): 1 - манометр; 2 - главная масляная магистраль; 3 - фильтр тонкой очистки; 4 - масляный радиатор; 5 - масляный бак; 6 - перепускной клапан радиатора; 7 - указатель температуры масла; 8 - маслозаборник; 9 - откачивающие секции масляного насоса; 10 - нагнетающая секция масляного насоса; 11 - редукционный клапан; 12 - фильтр грубой очистки; 13 - перепускной клапан фильтра; 14 - картер двигателя.

Устройство системы смазки

Комбинированная система смазки ДВС включает в себя несколько основных элементов:

Контуры подачи масла к деталям и узлам

Поддон

Это конструктивно установленная на блок цилиндров (в нижней части) ёмкость, в которой находится моторное масло. Поддон изготавливается из железа или алюминия. Для исключения образования масляной пены, между поддоном и блоком цилиндров установлена пеногасительная пластина. У поддона имеется резьбовое сливное отверстие. Форма поддона обычно имеет наклонные плоскости, углубление для заборника масляного насоса. Заборник должен устанавливаться с учетом неполного забора масла со дна поддона. Делается это для недопускания попадания частиц мусора скапливающихся на дне поддона в масляный насос.

Контроль уровня масла производится при помощи щупа с делениями, указывающими на допустимое количество. Контроль должен проводиться постоянно и при малейшем изменении уровня, необходимо устранять причины подъема или опускания уровня масла. Повышенный расход масла указывает на отсутствие компрессии в цилиндрах, износ турбины, или износ сальников. Повышенный уровень может свидетельствовать об утечке охлаждающей жидкости в поддон, залегании компрессионных колец.

Замена масла производится строго с учетом рекомендаций производителя. Менять масло на другие марки по API (не рекомендованные производителем) не следует.

Масляный насос (рис.4)

Узел, который подает масло под давлением в систему смазки двигателя. Разновидностей масляных насосов множество (поршневые, шестеренчатые, воздушные и др.). Для двигателей внутреннего сгорания применяются насосы шестеренчатые. Масло нагнетается при помощи двух шестерен, подогнанных друг к другу с минимальным зазором между зубьями. В корпусе насоса находится редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления масла. Приводится в действие насос вращающимся коленвалом непосредственно или при помощи цепной передачи. К масляному насосу присоединяется заборник с сетчатым фильтром грубой очистки.

Моторное масло-это важный элемент конструкции двигателя оно смазывает, защищает от коррозии, износа, охлаждает и т. д.

Система смазки ДВС состоит из следующих основных элементов, рис 1, 2:

— трубок, каналов и отверстий для подачи масла.

Рисунок 1. Схема двигателя внутреннего сгорания (Вид спереди):

1 – поддон картера; 2 – передний сальник коленчатого вала; 3 – коленчатый вал; 4 – зубчатый шкив коленчатого вала; 5 – масляный насос; 6 – шкив привода генератора; 7 – зубчатый ремень; 8 – передняя крышка привода механизма газораспределительного вала; 9 – зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости; 10 – натяжной ролик; 11 – зубчатый шкив распределительного вала; 12 – задняя крышка; 13 – сальник распределительного вала; 14 – выпускной распределительный вал; 15 – гидротолкатель; 16 – пружина клапана; 17 – направляющая втулка клапана; 18 – выпускной клапан; 19 – ресивер; 20 – крышка подшипников распределительного вала; 21 – направляющая труба; 22 – крышка головки блока цилиндров; 23 – пластиковая крышка; 24 – свеча зажигания; 25 – впускной распределительный вал; 26 – впускной клапан; 27 – головка блока цилиндров; 28 – соединительная муфта; 29 – топливная рампа; 30 – шланг вентиляции картера; 31 – форсунка; 32 – впускной коллектор; 33 – маховик; 34 – держатель заднего сальника коленчатого вала; 35 – задний сальник коленчатого вала; 36 – блок цилиндров; 37 – масляный щуп; 38 – поршень; 39 – шатун; 40 – крышка шатуна; 41 – крышка коренного подшипника коленчатого вала.

Рисунок 2. Схема двигателя внутреннего сгорания (Вид сбоку):

1 – пробка сливного отверстия поддона картера; 2 – поддон картера; 3 – масляный фильтр; 4 – насос охлаждающей жидкости; 5 – выпускной коллектор; 6 – выпускной клапан; 7 – пружина клапана; 8 – выпускной распределительный вал; 9 – ресивер; 10 – крышка головки блока цилиндров; 11 – впускной распределительный вал; 12 – гидротолкатель; 13 – топливная рампа; 14 – форсунка; 15 – впускной коллектор; 16 – направляющая втулка клапана; 17 – впускной клапан; 18 – головка блока цилиндров; 19 – поршень; 20 – компрессионные кольца; 21 – маслосъёмное кольцо; 22 – поршневой палец; 23 – шатун; 24 – блок цилиндров; 25 – крышка шатуна; 26 – коленчатый вал; 27 – приёмник масляного насоса.

Важная роль для функционирования системы смазки ДВС отводится вентиляции картера рис 3. Она выводит продукты неполного сгорания и воду (в виде паров) из картера на дожиг (что снижает выбросы в окружающую среду).

Рисунок 3. Схема вентиляции картера:

1 — корпус воздушного фильтра; 2 — фильтрующий элемент; 3 — всасывающий коллектор вентиляции картера; 4 — карбюратор; 5 — впускной трубопровод; 6 — впускной клапан; 7 — шланг вентиляции картера; 8 — маслоотделитель; 9 — сливная трубка маслоотделителя; 10 — картер двигателя; 11 — поддон картера.

Со временем моторное масло стареет, поэтому регулярный анализ его качества во время работы позволит своевременно выявить неполадки, ресурс масла, а также время его замены.

2. Система охлаждения ДВС

Рисунок 4. Система охлаждения ДВС:

1 — радиатор; 2 — расширительный бачок; 3 — крышка расширительного бачка; 4 — термостат; 5 — выпускной патрубок головки блока цилиндров; 6 — радиатор; 7 — электровентилятор; 8 — ремень привода газораспределительного механизма; 9 — насос охлаждающей жидкости; 10 — кран отопителя; 11 – поток на обогрев салона; 12 — поток из двигателя (на охлаждение); 13 — поток в двигатель (после охлаждения); 14 — охлаждение жидкости воздухом; 15 — теплый воздух в салон.

При сгорании топлива в двигателе внутреннего сгорания выделяется тепло, которое отводится системой жидкостного охлаждения, состоящей из следующих основных элементов, рис 4:

— рубашки охлаждения (двойные стенки блока цилиндров и головок), пространство между которыми заполнено охлаждающей жидкостью;

— радиатора, выполняющего функцию теплообменника и состоящего из двух блоков, соединенных большим количеством трубок;

— расширительного бачка поддерживающего постоянный объём циркулирующей жидкости и определенное давление в системе;

— насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости в системе;

— термостата-автоматического клапана открывающегося при достижении охлаждающей жидкостью температуры 90-102 0 С.

В случае неисправности системы охлаждения (наличия микротрещин в рубашке охлаждения, разгерметизации прокладок) охлаждающая жидкость попадает в работающее масло, ухудшает его работоспособность (рис.5.) В случае несвоевременного определения возникших дефектов в системе охлаждения ДВС выходит из строя.

Рисунок 5. Система охлаждения:

1 — сливная трубка маслоотделителя; 2 — маслоотделитель; 3 — крышка сапуна; 4 — шланг отсоса газов; 5 — пламегаситель; 6 — вытяжной коллектор; 7 — фильтрующий элемент воздушного фильтра; 8 — шланг отвода газов в задроссельное пространство карбюратора; 9 – охлаждающая жидкость; 10 – рубашка охлаждения; 11 – уплотнительная прокладка головки блока цилиндров.

3. Система питания двигателя

В системе питания топливо хранится, очищается, перемещается, смешивается с предварительно очищенным от пыли воздухом. Большинство автомобилей в мире оснащены бензиновыми двигателями. В зависимости от вида устройства, осуществляющего подготовку топливовоздушной смеси, двигатели могут быть инжекторными или карбюраторными рис.7, 8.

Рисунок 6. Схема распределительного впрыска:
1 – датчик температуры; 2 – датчик детонации; 3 – датчик положения коленчатого вала; 4 – топливная форсунка; 5 – датчик подроссельной заслонки; 6 – ЭБУ (контроллер); 7 – замок зажигания; 8 – аккумуляторная батарея; 9 — свеча зажигания.

Рисунок 7. Распределительный впрыск инжекторного двигателя:

1 – распределительный вал; 2 – топливная форсунка; 3 – впускной канал; 4 – свеча зажигания; 5 – впускной клапан; 6 – выпускной клапан.

Рисунок 8. Система питания карбюраторного двигателя:
1 — воздухозаборник холодного воздуха; 2 – терморегулятор; 3 — воздушный фильтр; 4 — воздухозаборник теплого воздуха; 5 — наливная труба; 6 — датчик указателя уровня топлива; 7 — топливной бак; 8 — трубопровод слива избытка топлива; 9 — трубопровод подачи топлива из бака, 10 — топливный насос; 11 – карбюратор.

Система питания состоит из следующих основных элементов рис. 6, 8.:

— фильтров очистки топлива;

— карбюратора (см. рис 8);

Неполадки в системе питания приводят: к разжижению масла (из-за попадания продуктов неполного сгорания) и износу из-за попадания пыли с воздухом, подаваемым на смешение с топливом.

Читайте также: