Смазочная система автомобильных двигателей

 

 

КОНСПЕТ ЛЕКЦИИ 

по дисциплине «Автомобильные двигатели: Конструкция» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности  

СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА 

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА

Изучаемые вопросы:

1. Масла,  применяемые для смазывания двигателя

2. Общее устройство и работа смазочных систем автомобильных двигателей.

3. Назначение, устройство и работа масляных насосов.

4. Назначение, устройство и работа масляных фильтров.

5. Назначение, устройство и работа масляных радиаторов

6. Вентиляция картера двигателя

1. Масла, применяемые  для смазывания  двигателя

    Смазочная система служит для уменьшения износа трущихся поверхностей двигателя, удаления продуктов износа и частичного охлаждения деталей. Циркулирующее между трущимися поверхностями масло предохраняет их от коррозии. Тонкий слой масла, находящийся на поршнях и зеркале цилиндров, способствует лучшему уплотнению поршня в цилиндре, повышая компрессию. Автомобильные двигатели имеют комбинированную смазочную систему: под давлением, разбрызгиванием и самотеком. Наиболее нагруженные детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов (коренные и шатунные шейки коленчатого вала, опорные шейки распределительного вала, коромысла, распределительные шестерни при нижнем расположении распределительного вала) смазывается под давлением.

    Цилиндры, поршни, поршневые кольца, поршневые  пальцы, кулачки и шестерни распределительного вала смазываются разбрызгиванием.

    Самотеком смазываются нижние наконечники штанг, направляющие втулки толкателей и частично кулачки распределительного вала.

    Масла должны иметь, возможно, более низкую температуру застывания и определенные вязкостные свойства, быть в необходимой степени физически и химически стабильными, обладать минимальным коррозионным воздействием на металлы, не содержать механических примесей и воды.

3

    Масла в двигателях работают в очень тяжелых условиях, испытывая воздействие перепадов Давления от ниже атмосферного до 100МПа (1000 кгс/см²) и высоких температур (до 2500ºС во время рабочего хода).

    При работе двигателя масло частично попадает в камеру сгорания и там сгорает, образуя нагар. Слой нагара ухудшает отвод теплоты от деталей, способствует появлению детонации и калильного зажигания, отрываясь от стенок, загрязняет масло твердыми частицами. Количество образующегося нагара зависит от качества масла и его расхода, а также от качества топлива. Предельная толщина нагара зависит от теплового режима работы двигателя: чем холоднее стенки камеры сгорания, тем больше отлагается нагар.

    Наибольшее  распространение получили следующие  сорта масел (ГОСТ 10541-78):

•М-8Г₁ (зимнее), М-12Г₁ (летнее), М6₃/10Г₁ (всесезонное) —  
для эксплуатации высокофорсированных двигателей легковых автомобилей:

•М-4₃/8Г (рк)—всесезонное универсальное рабочее и консервационное моторное масло, допущено к применению в карбюраторных двигателях и дизелях, обеспечивает работоспособность двигателя в интервале температур окружающего воздуха -30...+ 50ºС и консервацию двигателя в течение 15 лет;

•М-8В — всесезонное масло для среднефорсированных двигателей легковых и грузовых автомобилей;

•М-6₃/10В — всесезонное универсальное моторное масло для 
карбюраторных двигателей. Может применяться в безнаддувных дизелях. Эта марка масла внесена в карту смазки двигателя КамАЗ-740 и может заменять масла М-8Г₂к и М-10Г₂к;

•М-4₃/6В₁ — загущенное масло, обеспечивающее надежную работу карбюраторных двигателей в условиях Крайнего Севера и позволяющее без подогрева запустить двигатель при температуре до - 35 °С. Его можно также применять в дизелях автомобилей КамАЗ-740 северного исполнения.

4

    Для дизелей рекомендуются следующие  моторные масла:

•М-8В₂ (ТУ 38.401-58-37—92) для малофорсированных дизелей для эксплуатации в зимних условиях;

•М-10В₂ (ГОСТ 8581—78) для малофорсированных безнаддувных дизелей для эксплуатации в летних условиях;

•М-8Г₂у (ТУ 38.401-58-21—91) для высокофорсированных безнаддувных или с невысоким наддувом дизелей для эксплуатации зимних условиях и с увеличенным пробегом до смены масла;

•М-10Г₂у (ТУ 38.401-58-21—91) для высокофорсированных безнаддувных или с невысоким наддувом дизелей для эксплуатации зимних условиях;

•М-8Г_2, М- 10 Г₂ (ГОСТ 8581—78) для эксплуатации в летних условиях

•М-8Г₂  (ГОСТ 8581—78) для эксплуатации в зимних условиях 
автомобилей КамАЗ и автобусов «Икарус»;

    2. Смазочная система  двигателя автомобиля  «Волга» ГАЗ-31029

    Смазочная система этого автомобиля (рис. 1) состоит из масляного насоса с маслоприемником 9, установленного внутри поя дона картера двигателя, полнопоточного масляного фильтра 5 со сменным картонным фильтрующим элементом, масляного радиатора 11 с запорным краником 8 и предохранительным клапаном 7.

    В поддоне картера имеется отверстие  для слива масла, закрываемое  пробкой 10. Для контроля за работой смазочной системы имеется указатель давления масла на щитке приборов и датчик указателя 12, устанавливаемый в масляной магистрали.

    На  щитке приборов в кабине водителя установлен также сигнализатор аварийного давления масло, а в нижней части  масляного фильтра установлен датчик 6 этого сигнализатора. Масляный насос приводится в работу от шестерни на распре, делительном валу через дополнительный валик. Во время работ» двигателя масляный насос забирает при помощи маслоприемника масло из поддона картера двигателя и направляет его в полно поточный масляный фильтр 5.

5

Рис. 1. Смазочная  система и система  вентиляции картера  двигателя ГАЗ-31029: 
 

6

    Пройдя  через фильтрующий элемент, масло поступает в главную масляную магистраль, откуда через каналы в перегородках и стенках картера подводится к коренным шейкам коленчатого и опорным шейкам распределительного валов, смазывая их. От коренных шеек масло по каналам в самих шейках вала через центробежные грязеуловители, выполненные в шатунных шейках, поступает к шатунным шейкам. Для прохода масла из канала к коренной шейке в верхнем вкладыше имеется специальное сверление, а для того чтобы масло непрерывно поступало к шатунным подшипникам на коренных вкладышах, выполнены кольцевые канавки.

    К шатунным подшипникам идут каналы, которые проходят через коренные шейки, щеки вала и шатунные шейки. На шатунных вкладышах имеются сверления, при вращении вала совпадающие с масляным каналом в шатунной шейке. В нижней головке шатуна тоже имеется сверление, направленное на правую сторону двигателя по ходу автомобиля. В момент совпадения этих отверстий из них выбрасывается струя масла, направленная вверх. Это масло смазывает разбрызгиванием цилиндры, поршни, поршневые пальцы через зазоры между бобышками поршней и верхней головкой шатуна. Для смазывания втулки и пальца в верхней головке шатуна имеется сверление, через которое масло попадает внутрь втулки верхней головки шатуна. При движении поршня к НМТ маслосъемные кольца снимают с зеркала цилиндров излишек масла, коте рое через сверления в кольцевых канавках головки поршня с силой выбрасывается внутрь поршня и смазывает поршневые пальцы. Падая вниз, это масло попадает на вращающийся коленчатый вал и разбрасывается им в разные стороны, создавая в картере масляный туман.

    Разбрызгивается также и масло, которое выдавливается из зазоров шатунных шеек.

    К опорным шейкам распределительного вала масло подается 
по каналам.

7

    От  задней опорной шейки идет канал, по которому 
масло подается в полую ось коромысел, а из нее, через радиальные 
сверления, смазывает втулки коромысел. В коротком плече коромысла имеется продольный канал, выходящий в резьбовое отверстие для регулировочного болта. Болт служит для регулировки теплового зазора в клапанном механизме. В средней его части снаружи имеется кольцевая проточка, к которой подходит канал в плече коромысла. Регулировочный болт со стороны головки имеет продольный канал, радиальным сверлением сообщающийся с кольцевой проточкой болта. Через эти каналы масло под давлением подается на верхний наконечник штанги и смазывает его. Излишки масла по штанге стекают вниз и попадают внутрь толкателей, а через два отверстия сбоку толкателей масло самотеком выходит и смазывает направляющие втулки толкателей. В момент выхода вниз нижней части толкателей эти отверстия выходят из направляющих втулок. Масло из этих отверстий вытекает и смазывает кулачки распределительного вала.

    На  передней опорной шейке распределительного вала имеются снаружи полукольцевые проточки, а также канал, который выходит на торцевую сторону передней опорной шейки. Через этот канал за счет полукольцевых проточек на шейке масло пульсирующей струей подается для смазывания ромбообразной шайбы, удерживающей распределительный вал от осевого смещения.

    Для смазывания распределительных зубчатых колес в теле подшипника передней опорной шейки имеется канал, от которого по трубке масло пульсирующей струей подается на шестерни.

    В смазочной системе имеется три  клапана: редукционный в масляном насосе; перепускной в масляном фильтре; предохранительный в приводе масляного радиатора.

      Редукционный  клапан служит для ограничения максимального давления в смазочной системе двигателя. Масляный насос подает в систему значительно больше масла, чем это требуется.

8

Давление  масла, как правило, выше требуемой величины.

      Особенно  это наблюдается в холодное время года или пока двигатель не прогрет до нормальной температуры. Очень высокое давление может привести к выдавливанию прокладок, взрыву или разрыву трубопроводов. Редукционный клапан ограничивает максимальное давление, предохраняя приборы и детали смазочной системы. Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля происходит износ сопряженных пар. Зазор между ними возрастает, увеличивая расход масла. Это особенно актуально для коренных и шатунных подшипников кривошипно-шатунного механизма и подшипников распределительного вала. Редукционный клапан, поддерживая нормальное Давление, уменьшает перепуск масла.

    Перепускной клапан устанавливается в центральном трубчатом стержне и предназначен для перепуска неочищенного масла в случае загрязнения фильтрующего элемента. При чистом фильтрующем элементе разница давлений в корпусе фильтра перед фильтрующим элементом и внутри центрального стержня после прохода маслом фильтрующего элемента уменьшает давление, но не больше чем на 10...20 кПа (0,1 ...0,2 кгс/см²). При загрязнении фильтрующего элемента увеличивается сопротивление проходу масла, и в результате снижается давление масла. Если снижение давления достигнет 60...70 кПа (0,6...0,7 кгс/см²), то перепускной клапан открывается, пропуская часть неочищенного масла в главную масляную магистраль.

    Предохранительный клапан устанавливается в системе масляно, го радиатора. После открытия краника включения масляного радиатора масло отодвигает шариковый клапан 7, сжимая пружину, поступает в масляный радиатор и, пройдя через сердцевину радиатора, сливается в поддон картера двигателя.

    Нормальное  давление масла в смазочной системе  должно находиться в пределах 0,2...0,4 МПа (2...4 кгс/см²). При работе двигатель может перегреваться, что приводит к разжижению масла и падению давления.