Как работает система смазки автомобильного двигателя: просто о главном
Назначение системы смазки двигателя
Система смазки — одна из важнейших систем в автомобиле, от которой зависит надежная работа двигателя. Ее основная задача — подача масла к трущимся деталям для уменьшения трения и их охлаждения. Без качественной смазки невозможна работа сложного механизма, каким является двигатель внутреннего сгорания.
Компоненты системы смазки
В состав системы смазки входят следующие основные элементы:
- Масляный насос
- Масляный фильтр
- Масляный радиатор
- Клапан системы смазки
- Датчики давления масла
- Картер двигателя
- Маслоохладитель
- Поддон картера
- Масляные каналы и трубопроводы
Масляный насос — устройство и работа
Масляный насос приводится в действие от коленчатого вала или распредвала двигателя. Он обеспечивает циркуляцию масла по системе смазки с необходимым давлением. Современные насосы — шестеренчатые, с зубчатым зацеплением. При вращении вала насоса шестерни захватывают масло и проталкивают его в систему под давлением. Давление масла контролируется датчиками и клапаном.
Масляные фильтры
Фильтры очищают масло от механических примесей и продуктов износа деталей двигателя. Бывают сменные и несменные. Сменные меняются при ТО, несменные очищаются промывкой. Качественная фильтрация масла продлевает срок службы двигателя.
Масляный радиатор и его функции
Масляный радиатор охлаждает масло. Устанавливается в контуре системы смазки, масло циркулирует через радиатор, охлаждаясь. Это позволяет поддерживать оптимальный тепловой режим двигателя. Радиатор имеет жидкостно-масляный теплообменник.
Система смазки двигателя играет важнейшую роль в обеспечении его надежной работы. От ее исправности и правильной эксплуатации во многом зависит ресурс автомобиля.
Типы систем смазки двигателя
Существуют различные способы подачи масла к трущимся деталям двигателя. В зависимости от этого выделяют следующие основные типы систем смазки:
- Разбрызгиванием из картера
- Под давлением
- Комбинированная
Смазка разбрызгиванием
При таком способе масло заливается в картер двигателя и разбрызгивается коренными и шатунными подшипниками при их вращении. Этот примитивный метод применялся в двигателях oldtimer начала 20 века. Сейчас используется крайне редко из-за низкой эффективности.
Смазка под давлением
Это наиболее распространенный тип современных систем смазки. Масло подается от насоса по каналам к трущимся поверхностям. Давление создает гидравлическую смазочную пленку, разъединяющую детали. Такая система обеспечивает высокую надежность смазки.
Комбинированная система смазки
Представляет собой сочетание двух предыдущих типов. Часть деталей смазывается разбрызгиванием из картера, другие — под давлением от насоса по каналам. Такая схема применяется на многих современных двигателях.
Правильный выбор типа системы смазки является одним из ключевых факторов обеспечения надежности и долговечности двигателя. Современные системы используют преимущества как разбрызгивания, так и смазки под давлением.
Компоненты системы смазки
Система смазки состоит из следующих основных элементов:
- Масляный насос — создает давление в системе, прокачивая масло
- Масляные фильтры — очищают масло от примесей
- Масляный радиатор — охлаждает масло
- Клапан системы смазки — регулирует давление масла
- Датчики давления — контролируют давление в системе
- Картер двигателя — резервуар для масла
- Маслоохладитель — дополнительно охлаждает масло
- Поддон картера — предотвращает утечки масла
- Маслопроводы — транспортируют масло
Масляный насос
Масляный насос — это сердце системы смазки. Он обеспечивает циркуляцию масла под давлением по всем каналам и маслопроводам. Насос приводится в действие от коленвала или распредвала двигателя.
Современные насосы — шестеренчатого типа. При вращении шестерни захватывают масло и нагнетают его в систему. Производительность насоса подбирается таким образом, чтобы обеспечить оптимальный режим работы двигателя.
Масляные фильтры
Фильтры выполняют очень важную функцию — очистку масла от механических частиц. Эти частицы образуются в результате трения деталей двигателя и могут вызывать быстрый износ.
Различают сменные и несменные фильтры. Сменные меняют при ТО, несменные промываются специальным раствором. Качественная фильтрация масла значительно увеличивает ресурс двигателя.
Масляный насос — устройство и работа
Масляный насос является «сердцем» системы смазки, обеспечивающим циркуляцию масла под давлением.
По конструкции современные масляные насосы бывают шестеренчатые и пластинчатые. Наиболее распространены шестеренчатые.
В шестеренчатом насосе две шестерни вращаются в зацеплении друг с другом. Одна из них приводится в движение от коленвала или распредвала двигателя. При вращении шестерни захватывают порции масла из поддона картера и перемещают его в нагнетательную магистраль.
За счет зацепления зубьев шестерен обеспечивается непрерывность подачи масла в систему под давлением. Давление создается принудительно, по мере проталкивания масла по каналам системы.
Пластинчатые насосы имеют несколько пластин с канавками, прижатых друг к другу. При вращении пластины захватывают масло и перемещают его в систему.
Производительность насоса подбирается исходя из потребностей конкретного двигателя в масле. От этого зависит оптимальный режим смазки всех трущихся деталей.
Масляные фильтры в системе смазки
Фильтры масла выполняют важнейшую функцию очистки масла от механических примесей и продуктов износа деталей двигателя.
По конструкции различают сменные и несменные масляные фильтры.
Сменные фильтры представляют собой корпус с бумажным или синтетическим фильтрующим элементом внутри. Такие фильтры меняются при техобслуживании.
Несменные фильтры выполняются в виде сетчатого каркаса. Их промывают специальным раствором без замены.
Процесс фильтрации происходит следующим образом:
Поток масла поступает в фильтр и проходит через фильтрующий элемент, задерживая все механические частицы. Очищенное масло далее поступает в систему по магистрали.
Эффективная очистка масла крайне важна для увеличения ресурса двигателя. Поэтому регулярная замена фильтров является обязательной процедурой техобслуживания.
Масляный радиатор и его функции
Масляный радиатор предназначен для охлаждения моторного масла в системе смазки.
Он представляет собой теплообменник, через который прокачивается горячее масло из двигателя. Радиатор охлаждается охлаждающей жидкостью двигателя, циркулирующей вокруг него.
Принцип работы масляного радиатора:
- Горячее масло из системы смазки поступает в радиатор.
- Оно протекает через теплообменную секцию, отдавая тепло стенкам радиатора.
- По внешней стороне радиатора циркулирует охлаждающая жидкость, которая отводит тепло от стенок в радиатор двигателя.
- Охлажденное масло возвращается обратно в систему смазки.
Благодаря масляному радиатору поддерживается оптимальный температурный режим масла в системе смазки. Это позволяет избежать перегрева и разжижения масла, продлевая срок его службы.
Таким образом, масляный радиатор является важным элементом системы охлаждения двигателя.
Клапан системы смазки
Клапан системы смазки предназначен для регулирования давления масла. Он устанавливается в магистрали всасывания насоса или напорной магистрали.
Конструктивно клапан представляет собой поршень, который перемещается в цилиндре и прижимается пружиной. При низком давлении масла поршень открывает проход, при высоком — перекрывает.
Принцип работы клапана:
- При запуске двигателя давление масла невелико и поршень находится в открытом положении.
- По мере набора оборотов давление растет и начинает перемещать поршень, сжимая пружину.
- Как только давление достигает заданного уровня, поршень полностью перекрывает канал.
- При снижении оборотов двигателя давление падает, и пружина возвращает поршень в исходное положение.
Таким образом контролируется давление, не допуская его чрезмерного роста или падения. Это обеспечивает оптимальный режим работы системы смазки.
Клапан системы смазки является важным элементом, позволяющим поддерживать рабочие параметры системы в заданных пределах.
Датчики давления масла
Датчики давления масла предназначены для контроля давления в системе смазки двигателя. Они устанавливаются в магистрали после масляного насоса.
Принцип работы датчиков основан на изменении их электрических параметров в зависимости от давления масла. Наиболее распространены следующие типы датчиков:
- Пьезоэлектрические — при давлении масла деформируется кристалл, генерируя электрический сигнал
- Индуктивные — изменение давления влияет на положение сердечника в катушке индуктивности
- Емкостные — мембрана датчика является обкладкой конденсатора, ее деформация меняет емкость
Сигнал с датчика поступает в блок управления двигателем, который контролирует давление в системе смазки. При выходе за допустимые пределы включается сигнализация о неисправности.
Также по показаниям датчиков определяется степень загрязнения масляного фильтра и необходимость его замены. Регулярный контроль давления масла крайне важен для надежной работы двигателя.
Картер двигателя и маслоприемник
Картер двигателя выполняет несколько важных функций в системе смазки:
- Служит резервуаром для хранения масла
- Отстойником для очистки масла от крупных частиц примесей
- Элементом системы вентиляции картера
Картер изготавливается из листовой стали и прикрепляется к блоку двигателя. В нижней части картера устанавливается маслоприемник со сливной пробкой.
Маслоприемник предназначен для сбора масла, стекающего с деталей двигателя. Он имеет жалюзийную сетку, задерживающую крупные частицы отработавшего масла. Далее масло поступает в отстойную часть картера.
Периодически отработанное масло сливается через сливное отверстие в поддоне картера. Уровень масла контролируется с помощью маслоизмерительного щупа.
Таким образом, картер обеспечивает качественное хранение и очистку масла, необходимые для надежной смазки двигателя.
Маслоохладитель системы смазки
Маслоохладитель предназначен для дополнительного охлаждения масла в системе смазки двигателя.
Он представляет собой теплообменник, через который циркулирует горячее масло. Снаружи теплообменника проходит поток охлаждающей жидкости двигателя.
Принцип работы маслоохладителя:
- Горячее масло поступает в теплообменник.
- Через стенки трубок теплообменника происходит передача тепла от масла к охлаждающей жидкости.
- Охлажденное масло возвращается обратно в систему смазки.
Маслоохладитель устанавливается параллельно масляному радиатору. Это позволяет более эффективно контролировать температуру масла.
Преимущества маслоохладителя:
- Снижение температуры масла на 10-20 градусов
- Уменьшение износа двигателя из-за перегрева
- Увеличение срока службы масла
Таким образом, маслоохладитель является полезным дополнением к системе смазки, повышающим ее эффективность.
Поддон картера двигателя
Поддон картера выполняет следующие функции в системе смазки:
- Сбор масла, стекающего с деталей двигателя
- Предотвращение утечек масла из картера
- Отвод масла в маслоприемник
Поддон картера представляет собой металлический лист, приваренный к нижней части картера. Он имеет небольшой уклон в сторону маслоприемника.
Благодаря уклону, масло стекает по листу поддона и собирается в приямке маслоприемника. Оттуда поступает в масляный насос для повторного использования.
Поддон обеспечивает герметичность картера, не давая маслу вытекать наружу. Для уплотнения стыка поддона и картера используются специальные прокладки.
Также в поддоне имеется сливная пробка для замены отработанного масла. Уровень масла проверяется щупом.
Таким образом, поддон картера играет ключевую роль в работе системы смазки двигателя, обеспечивая сбор и циркуляцию моторного масла.
Масляные каналы и трубопроводы
Масляные каналы и трубопроводы выполняют следующие функции в системе смазки:
- Транспортировка масла от насоса к трущимся деталям двигателя
- Подвод смазки к подшипникам коленвала, распредвала
- Подача масла к коренным и шатунным подшипникам
- Создание оптимального давления в системе
Каналы выполняются непосредственно в блоке и головке двигателя, трубопроводы изготавливаются из металла или пластика.
Форма каналов обеспечивает поступление масла в зазор подшипника и затем отвод отработанного масла обратно в картер.
Диаметр трубопроводов подбирается таким образом, чтобы создавалось необходимое давление для качественной смазки.
Каналы и трубки должны быть герметичны, чтобы исключить утечки масла. Их состояние влияет на работу всей системы смазки.
Принцип работы системы смазки
Система смазки является важнейшей составляющей любого двигателя внутреннего сгорания. Она предназначена для подачи масла ко всем трущимся деталям и узлам двигателя. Без качественной смазки невозможна нормальная работа двигателя — все движущиеся детали будут интенсивно изнашиваться, что приведет к быстрому выходу двигателя из строя.
В состав типовой системы смазки входит масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, клапан системы смазки и магистрали для подвода масла к трущимся поверхностям. В картере двигателя располагается масляный поддон, в котором находится масло. В процессе работы масляный насос забирает масло из поддона и под давлением подает его по маслопроводам к узлам двигателя. Фильтр очищает масло от загрязнений, продлевая срок его службы, а радиатор охлаждает масло, не давая ему перегреться.
Основными способами смазки деталей двигателя являются смазка под давлением (вкладыши коленчатого вала, шатуны), разбрызгиванием (стенки цилиндров, поршни) и комбинированная смазка (распылением и разбрызгиванием одновременно).
Благодаря бесперебойной работе системы смазки, все детали и механизмы двигателя надежно смазываются, что существенно снижает их износ и увеличивает ресурс двигателя. Правильный уход за системой смазки, своевременная замена масла и фильтра — залог долговечности и надежности двигателя автомобиля.
Смазка движущихся деталей
Для обеспечения бесперебойной работы двигателя внутреннего сгорания необходимо надежно смазывать все его подвижные детали и узлы. От качества смазки напрямую зависит износостойкость и долговечность двигателя.
Основными способами смазки в ДВС являются:
- Смазка под давлением — используется для смазки коренных и шатунных подшипников коленвала, подшипников распредвала.
- Разбрызгиванием — так смазывается поверхность цилиндров, поршни, поршневые кольца.
- Комбинированная — сочетает в себе смазку под давлением и разбрызгиванием. Применяется в современных двигателях.
Наибольшему износу подвержены поршневая группа, коренные и шатунные подшипники коленвала. Именно на их смазку приходится уделять повышенное внимание.
Для снижения трения между поршнем и гильзой цилиндра используются поршневые кольца. Верхнее кольцо выполняет уплотнительную функцию, предотвращая прорыв газов в картер. Среднее кольцо регулирует расход масла, а нижнее — собирает излишки масла и отводит его обратно в картер через специальные маслосъемные канавки на поверхности поршня.
Подшипники коленчатого вала смазываются под давлением через масляные каналы в шатунах и коренных вкладышах. Зазоры в подшипниках минимальны, поэтому масляная пленка предохраняет трущиеся поверхности от контакта.
Таким образом, правильный выбор способа смазки критически важных узлов двигателя позволяет существенно продлить срок его службы и избежать дорогостоящего ремонта.
Неисправности системы смазки
Система смазки двигателя является одной из наиболее ответственных его систем. Поэтому любые неполадки в работе масляной системы чреваты серьезными последствиями для двигателя.
К типичным неисправностям системы смазки относятся:
- Падение давления масла из-за износа масляного насоса или засорения масляного фильтра.
- Утечки масла через прокладки, сальники и уплотнения.
- Загрязнение масла продуктами износа деталей двигателя.
- Повреждение масляных каналов и забивание их шламом.
- Выход из строя датчика давления масла.
Последствиями подобных неисправностей могут стать ускоренный износ или задиры трущихся поверхностей из-за отсутствия необходимой смазки. Это приводит к резкому падению мощности, появлению посторонних шумов при работе двигателя, увеличению расхода масла.
Поэтому водителю необходимо регулярно следить за уровнем и состоянием масла, своевременно менять фильтры. При появлении подозрительных симптомов, таких как падение давления масла, утечки, стуки в двигателе, следует незамедлительно обратиться к специалисту для диагностики и ремонта системы смазки.
Соблюдение периодичности замены масла, использование качественных смазочных материалов, регулярный осмотр и обслуживание системы — залог ее безупречной работы и надежности двигателя.