Система смазки двигателя

4.9.1 Назначение системы смазки

В двигателе находится большое количество трущихся друг о друга деталей, все они металлические, и всем им требуется смазка, ибо они нагреваются и, как следствие, могут заклинить. Поэтому в двигателе есть система смазки: с каналами (магистралями), с поддоном и с масляным насосом. Упрощенная схема системы смазки приведена на рисунке 4.38.

Помимо смазывания, масло еще выполняет роль охладителя раскаленных трущихся деталей двигателя. Именно поэтому часто в дизельных, а иногда и в бензиновых двигателях устанавливают специальные распылители, направленные на нижние части поршней, но об этом позже.

Рисунок 4.38 Упрощенная схема системы смазки.

4.9.2 Масляный насос

О назначении сего устройства говорит его название. Масляный насос необходим для перекачки моторного масла из масляного поддона, который находится в самой нижней части двигателя, ко всем трущимся деталям через специальные масляные каналы.

Для этой цели применяют насосы шестеренного типа с внешним и внутренним зацеплением. Насосы первого типа — сейчас большая редкость из-за своих габаритов, потому рассмотрим тип насоса, являющийся наиболее актуальным на сегодняшний день – шестеренный с внутренним зацеплением, пример которого можно увидеть на рисунке 4.39.

Рисунок 4.39 Масляный насос шестеренного типа с внутренним зацеплением.

Приводится масляный насос обычно от коленчатого вала цепью, ремнем или шестерней, в зависимости от типа привода газораспределительного механизма или непосредственно установлен на коленчатом вале. Работа насоса заключается в том, что при вращении малая шестерня перекатывается по большой, увлекая за собой моторное масло, и по каналам под давлением подводит его к трущимся деталям.

4.9.3 Редукционный клапан

Редукционный клапан служит для ограничения давления масла в маслопроводах системы смазки. Давление масла может повыситься при очень больших количествах оборотов коленчатого вала двигателя или при чрезмерно густом масле, например, в холодном двигателе. Редукционный клапан обычно ставят в корпусе насоса. Он представляет собой шарик, поджатый пружиной. Пока давление масла нормальное, шарик плотно прижат к пружине, когда давление начинает чрезмерно повышаться, шарик перемещается, сжимая пружину, при этом открывается перепускной канал, по которому масло из поддона через насос снова стекает в поддон.

4.9.4 Масляные фильтры

Двигатель работает, масло смазывает, однако, так или иначе, появляются продукты износа трущихся деталей. Продукты износа – это довольно мелкие частички металлической стружки, образующиеся при трении и, как следствие, износе деталей. Также масло загрязняется частицами нагара и пыли, проникающей в картер. Эти механические примеси, попадая вместе с маслом к трущимся деталям, увеличивают их износ и поэтому должны быть удалены из масла.

Примечание
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей, в результате чего увеличивается продолжительность его работы.

Рисунок 4.40 Масляный фильтр.

Зачастую в двигателе имеются два масляных фильтра: один – сетчатый – устанавливается на маслоприемнике (который показан на рисунке 4.38), а второй — в собственном корпусе в наиболее доступном месте на блоке цилиндров двигателя.

Состоит такой фильтр из корпуса и фильтрующего элемента вставленного в корпус.

4.9.5 Масляный радиатор

Узнав о том, что в процессе работы все детали двигателя очень сильно нагреваются, вы могли предположить, что и масло, смазывающее эти самые детали, также нагревается, достигая приличных температур. А при сильном перегреве моторное масло начинает очень стремительно терять свои свойства — все это может вылиться в довольно плачевные последствия для двигателя.

Примечание
При работе двигателя температура моторного масла не должна сильно повышаться во избежание падения его вязкости.

Чтобы поддерживать температуру моторного масла в наиболее эффективном диапазоне, устанавливают масляный радиатор, который иногда схож с радиатором системы охлаждения (см. рисунок 4.33). При воздушном охлаждении масляный радиатор трубчатого типа, включенный в масляную магистраль, ставят перед радиатором водяной системы охлаждения двигателя.

Примечание
Если конструкция предполагает жидкостное охлаждение масла, то она называется охладителем, а не радиатором (схематически такой охладитель можно увидеть на рисунке 4.32).

Примечание
Радиатор с водяным охлаждением обеспечивает не только охлаждение масла при работе в тяжелых условиях, но и быстрый прогрев масла при пуске двигателя.

4.9.6 Масляный поддон, картер

Масляный поддон — чаще всего штампованная деталь, имеющая вид чаши или кухонного противня. Это емкость, в которой находится моторное масло, оттуда оно через маслоприемник (рисунок 4.38) подается ко всем трущимся деталям и туда же стекает после смазки данных деталей. В главе «Техническое обслуживание» описан щуп, с помощью которого измеряется уровень моторного масла. Так вот, данный щуп, а точнее его тонкая пластина с нанесенными метками, вставляется именно в поддон.

Примітка
For the most part, the engine oil level is checked on a cold engine.

Внимание
Масло необходимо наливать в поддон до определенного уровня, который должен поддерживаться в процессе работы двигателя. При переполнении картера масло чрезмерно разбрызгивается на стенки цилиндров и может попасть в камеры сгорания, при этом нагарообразование в камерах сгорания усилится. Также возможно вспенивание масла, что приводит к значительному падению давления в системе и, если вовремя не остановиться, — к выходу двигателя из строя.
Также очевидно, что недостаток масла в системе может привести к так называемому масляному голоданию, из-за чего нередки случаи проворачивания вкладышей в коренных опорах коленчатого вала.

Картер – это самая большая корпусная деталь двигателя. Может быть отлита вместе с блоком цилиндров, а может быть отдельной деталью, крепящейся к блоку цилиндров болтами.

4.9.7 Вентиляция картера

В большинстве современных автомобилей установлены системы принудительной вентиляции картерных газов. В такую систему входят обычно клапаны и патрубки, соединяющие полость картера двигателя со впускным коллектором.

Сама вентиляция картера крайне важна для нормальной работы двигателя. Дело в том что, так или иначе отработавшие газы через зазоры поршневой группы попадают в картер двигателя. Так же газы образуются при контакте моторного масла с раскаленным деталями двигателя. Прорвавшиеся отработанные газы воздействуя на моторное масло, разжижают его, что приводит к уменьшению срока службы и потере эффективности. Также, в зависимости от режима работы двигателя, попавшие в картер газы могут резко повысить избыточное давление, что приведет к выдавливанию уплотнительных манжет (сальников) и прокладок. Именно для этого устанавливают клапаны, контролируемые электроникой, которые отвечают за вентиляцию картера.

4.9.8 Применяемые для смазки масла

Для смазки двигателей применяют масла минерального (сейчас редко), полусинтетического и синтетического происхождения.

Для повышения качества масла к нему добавляют специальные присадки (специальные химические соединения), которые повышают смазывающую способность масла, делают более стабильной его вязкость, понижают температуру застывания, уменьшают окисляющее действие масла. Присадки в масле также способствуют вымыванию смолистых отложений из зазоров трущихся деталей и т. д.

В зависимости от времени года и климатических условий для смазки двигателя следует применять масла различной вязкости. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с большой вязкостью при низкой температуре загустеет и будет в холодном двигателе плохо проникать в зазоры трущихся деталей, а также будут затруднены заливка масла и пуск холодного двигателя.

Летом вязкость масла должна быть большей, так как масло с малой вязкостью при повышенной температуре становится еще более жидким и не обеспечивает нормальной смазки двигателя. Однако, на данный момент распространены всесезонные моторные масла.

4.9.8.a Вязкость масел по классификации SAE

Ниже рассмотрим обозначение вязкости масел по классификации SAE (Society of Automotive Engineers – Сообщество автомобильных инженеров).

В данном обозначении имеется две цифры, разделенные буквой W – это говорит о том, что масло всесезонное. При этом первая цифра говорит о минимальной отрицательной температуре, при которой коленвал двигателя можно будет провернуть. Так, масло 0W40 должно прокачиваться от -35°С, 15W40 – от -20°С. Вторая цифра определяет вязкость масла при температуре 100°С, а если точнее, то не саму вязкость, а допустимый диапазон ее изменения. Так, для «30» вязкость при 100°С может меняться в диапазоне от 9.3 до 12.5 сСт (сантистоксов – единиц измерения вязкости), для «40» – от 12.5 до 16.5 сСт, а для «50» – от 16.3 до 21.9 сСт. То есть кинематическая вязкость в пределах допустимого диапазона может меняться на 10…15%.

4.9.8.b Вязкости масел по классификации API

Параллельно с классификацией по SAE, характеризующей вязкость моторного масла, существует классификация по API (American Petroleum Institute – Американский институт топлива), которая определяет его применимость к конкретному мотору.

В марку масла входит индекс, состоящий из двух букв, первая из которых определяет тип двигателя: S (Service Station) – бензиновые двигатели и C (Commercial) – дизельные двигатели; вторая (A, B, C, D, E, F, G, H, J, L, M) определяет уровень эксплуатационных свойств. Марка масла может быть дробной, тогда масло с точки зрения применения универсально – для бензиновых и дизельных двигателей.