Устройство системы смазки автомобильного двигателя
Система смазки 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.
- Масляный насос — 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.
- Масляный фильтр. 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.
- Датчики давления, температуры и уровня масла — 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).
Принцип работы и виды систем смазки
Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.
Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером
Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.
Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.
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.
Уровень масла и его значение
Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».
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.
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.
Выхлопные газы в картере двигателя
Во внутреннюю полость картера прорываются, так называемые, картерные газы, нарушающие стабильность работы силового агрегата. С целью их отведения, в конструкции предусмотрена специальная система вентиляции картера двигателя. Ее засорение может стать причиной выхода из строя двигателя внутреннего сгорания.
При помощи вентиляции картера двигателя излишки отработавших газов выходят наружу через выхлопную систему. Картерная вентиляция направляет часть газов в топливную систему с целью улучшения качества сгорания топливовоздушной смеси (рециркуляция). При этом существенно снижаются нагрузки на прокладку поддона и различные уплотнительные элементы.
Схема вентиляции:
Биография
| Раздел биографии пуст. Вы можете помочь вики, написав или дополнив биографию. |
Ранняя жизнь.
Защита поддона картера двигателяНужна ли защита картера двигателя
Маленькая Пегги Картер.
Ещё в раннем детстве в Картер была огромная тяга к приключениям. Её мать не одобряла этого и советовала ей вести себя как леди.
Однажды директор школы Пегги сделал ей выговор за то, что она вломилась в его дом и пыталась украсть нижнее белье его жены и самую дорогую бутылку бренди. Этот инцидент сделал Картер героем среди ее одноклассников
Вторая мировая война
Дешифровщик.
Картер работает в Блетчли-парк
В 1939 Пегги была членом Британской Королевской армии, выполняющим самую простую офисную работу, которая ожидалась от женщины того времени.
В 1940 она работала как дешифровщик в Блетчли-парк. В это же время она обручается с Фредом Уэлсом, работающим в её отделе. Её приоритеты ставятся под вопрос когда Мистер Эдвардс информирует её о том, что она была реккомендована для работы в Управление специальных операций. Веря, что женщины не должна драться, Картер отклоняет предложение.
Присоединение к Стратегическому Научному Резерву.
Пегги Картер служила под командованием полковника Честера Филлипса в службе под названием Стратегический научный резерв. Она была направлена туда правительством Великобритании и собирала информацию о сверхсекретном научном подразделении Гитлера, ГИДРЕ.
Спустя некоторое время Филлипса отправили в Европу, чтобы он был ближе к ГИДРЕ, и ему было легче помешать планам врагов. Агент Картер и Говард Старк отправились вместе с ним. Они доставили Капитана Америку к базе ГИДРЫ. К тому времени Пегги уже успела влюбиться в Роджерса, хотя утверждала, что просто верит в него. Также они договорились о свидании, на которое Капитан Америка попасть не смог, о чем очень переживал.
Человек-муравей
Говарду Старку понадобился костюм Человека-муравья, созданный Генри Пимом, для того, чтобы предоставить его агенту под прикрытием для специальной миссии в Берлине. Учёный отказался, однако Пегги, вошедшая в лабораторию Щ.И.Т., убедила Пима согласиться.
Уход в отставку
В 1953 году Пегги вышла замуж. Ее муж был солдатом, чью жизнь когда-то спас Капитан Роджерс. Позже у Пегги родились дети. В 2010 году, дожив до старости, Пегги содержалась в частной лечебнице, так как была больна болезнью Альцгеймера.
Капитана Америку, который совсем не состарился, нашли во льдах Арктики. После битвы за Нью-Йорк он наконец-то встретился с Пегги.
| Этот раздел слишком сжат. Содержание данного раздела либо написано слишком сжато, либо не дополнено новой актуальной информацией. |
Картеры трансмиссии
Однако, корпус двигателя – если и главный, то, как правило, не единственный картер, входящий в состав автомобиля. У современных машин обычно имеется несколько таких изделий, причём, в большинстве своём они относятся к трансмиссии. В частности, к следующим элементам:
- КПП;
- сцеплению;
- ведущему мосту;
- раздаточной коробке.
Каждый из картеров этой группы имеет своё предназначение и особенности конструкции. Однако если не учитывать корпус системы сцепления, можно обозначить элементы, общие для всех этих изделий:
- заливная часть, через которую вносится смазывающее вещество;
- устройство для слива ненужной смазки;
- сапун, приводящий давление в картере в соответствие атмосферному, тем самым предотвращающий протекание масла в местах стыков при слишком высоком значении этого показателя, вызванном высокой температурой корпуса.
- отверстия для валов и уплотнителей.
Преимущества и недостатки системы смазки с сухим картером
Система смазки с сухим картером имеет несколько основных преимуществ перед традиционными схемами смазки:
— Исключение «масляного голодания» за счет обеспечения бесперебойной подачи масла в двигатель на любых режимах; — Повышение срока службы масла — масло не перемешивается коленвалом, не вспенивается и имеет минимальный контакт с картерными газами, поэтому дольше сохраняет свои свойства; — Лучшее охлаждение масла — это достигается наличием радиатора (а то и двух), а также большим количеством масла в системе; — Более высокая надежность работы двигателя.
Двигатели с «сухим картером» имеют особенности конструкции, которые дают ряд преимуществ:
— Меньшие габариты — это достигается уменьшением поддона картера; — Снижение центра тяжести автомобиля и повышение устойчивости (опять же из-за отсутствия большого поддона); — Улучшение аэродинамики автомобиля (еще одно следствие уменьшенного поддона картера, который может быть фактически плоским).
Однако двигатели с «сухим картером» имеют и ряд недостатков:
— Более высокая сложность конструкции; — Высокая стоимость; — Сложность обслуживания и ремонта; — Необходимость в большом количестве масла.
В целом, двигатель с системой смазки с сухим картером более дорогой и сложный в установке и обслуживании, но во многих случаях это единственно возможное решение, без которого не обходится автоспорт, а также производство тракторов, вездеходов и другой специальной техники.
Картер двигателя назначение и особенности конструкции
Антигравийная защита автомобиля
По сути, картер — это корпус двигателя, на котором держатся и в котором работают все детали двигателя. Помимо этого картер так же помогает в работе системе смазки и охлаждения двигателя.
Конструкция картера
Снизу картер двигателя защищен специальным поддоном, изготовленным либо также из алюминиевого сплава, либо же из стали методом штамповки.
Основным назначением поддона картера является надежная защита КШМ от загрязнений и протечки масла. Дополнительно он выполняет функцию масляного резервуара, поэтому нижний отсек имеет специальное отверстие с небольшой пробкой для слива и замены моторного масла.
Чтобы увеличить жесткость всей конструкции, внутренние стенки картера имеют поперечные перегородки с углублениями, к которым крепятся подшипники коренных шеек всех валов — коленчатого и распределительного. Коренные подшипники оснащены съемными крышками, соединенными с картером болтами или шпильками.
Чтобы предотвратить утечку масла, на выступающих частях коленвала (задней и передней) предусмотрены специальные канавки и сальники, изготовленные из маслостойкой резины, войлока, кожи или пробки.
Для своевременного отвода масла, стремящегося вытечь наружу, в крышках подшипников и на стенках картера установлены отражатели масла и дренажные канавки.
Для установки дополнительных механизмов двигателя, например, бензинового и водяного насосов, стартера, генератора, в картере предусмотрено наличие специальных приливов.
В поддоне картера, служащего сборником и временным хранилищем масла, которое в данный момент времени не участвует в рабочем процессе двигателя, помимо масла скапливаются и различные частички металла — стружка, которая образуется в процессе работы двигателя от трения деталей друг о друга.
В некоторых двигателях для удержания этой стружки на дне или на стенках поддона устанавливаются магниты, притягивающие к себе металлические примеси.
Для защиты двигателя от стальной, алюминиевой стружки и прочих примесей масляный насос (его заборник), забирающий масло из поддона картера устанавливается не на самое его дно, а чуть выше, чтобы осевшая грязь не попадала в систему смазки.
Некоторые современные двигатели оснащены системой вентиляции картера. Эта система нужна для отвода газов из картера. Газы в картере — это смесь выхлопных газов (большая часть которых уходит через выхлопную систему), просачивающихся в картер из камер сгорания, пары бензина, масла. Накапливаясь, они оказывают негативное влияние на свойства и качество масла и состояние резиновых и металлических деталей двигателя.
Чтобы снизить негативное влияние картерных газов, их принудительно выкачивают из картера. За это как раз и отвечает система вентиляции картера.
Особенности картера двухтактного двигателя
Передняя часть картера двухтактного двигателя оснащается кривошипной камерой, которая принимает участие в газораспределительном процессе.
Для надежной герметизации камеры в левой части картера предусмотрен резиновый уплотнительный сальник, который предотвращает попадание масла в камеру.
В правой части картера расположен уплотнительный сальник, основным назначением которого является предотвращение попадания в камеру внешнего воздуха.
Что такое сухой картер
Отчасти это верно, но не совсем. В двигателе с сухим картером масло так же стекает в поддон, но вот задержаться ему там не дают насосы, которые сразу же откачивают это масло в специальный резервуар, который вынесен за переделы двигателя и может находиться, в общем-то, где угодно, но, как правило, неподалеку от двигателя или даже непосредственно на нем, но снаружи.
Такая система смазки двигателя применяется на спортивных, гоночных автомобилях, а так же на серьезных внедорожниках.
Необходимость в сухом картере возникает из-за того, что такие автомобили испытывают повышенные динамические и инерционные нагрузки, из-за которых масло в обычном картере очень сильно плескалось бы и пенилось.
В крутых затяжных поворотах или при преодолении крутых подъемов и спусков возможно оголение маслозаборника и как следствие — нарушение процесса смазки, которое ведет к работе двигателя с повышенной нагрузкой и может привести к поломке.
Система смазки «сухой картер» позволяет решить эту проблему. Масло подается из специального резервуара под давлением, и смазка двигателя обеспечивается в любых условиях его эксплуатации.
Вот такое непростое это устройство — картер двигателя, а на первый взгляд, всего лишь железяка :).
Что это
Система смазки двигателя
Часто можно встретить ситуации, когда картером называют поддоны двигателя, где скапливается всё смазочное масло для мотора, коробки передач и пр. Но картер в действительности не является синонимом поддона.
Правильно называть картером нижнюю часть блока цилиндров, если говорить применительно к классическим силовым установкам, а не касаться радиальных, лежачих, оппозитных и прочих не совсем стандартных двигателей
В картере предусмотрена специальная полость, которая предназначена для размещения внутри неё важного и необходимого кривошипно-шатунного механизма, то есть КШМ
А вот поддон выступает в качестве ёмкости для моторного масла. Он имеет непосредственное отношение к картеру, поскольку поддон крепится к нему в нижней части.
У картера предусмотрено условное разделение на верхнюю и нижнюю часть. Как раз в нижнем отсеке картера располагается закреплённый поддон, где скапливается моторная смазка в периоды, пока двигатель не запущен.
Справедливо называть картер основным элементом корпуса силового агрегата. Внутреннее пространство изолировано, что позволяет создавать наиболее объёмную полость в моторе. Внутри картера находится коленвал, а верхняя часть служит для размещения блока цилиндров.
То есть фактически поддон-картер можно считать корпусом ДВС, в состав которого входит масляный поддон.
Расположение и назначение
Разобравшись в том, что такое картер для автомобиля, можно немного уделить внимание вопросам его размещения и функционального назначения. Начнём с того, где именно находятся картеры силовых установок. Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью
Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью
Начнём с того, где именно находятся картеры силовых установок. Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью.
Картер выступает в качестве пространства между поддоном и коленвалом двигателя. Именно внутри этого пространства располагается кривошипно-шатунный механизм и осуществляет своё движение. По факту такой элемент как поддон-картер двигателя находится в моторе. То есть вопрос о том, где он находится, не совсем корректный.
Поскольку в картере имеется расположенная для сбора масла ёмкость (поддон), очень часто оба элемента описывают одним понятием. Но в действительности поддон выступает составной частью рассматриваемой конструкции.
Что такое тромбофлебит подкожных вен?
Тромбофлебит подкожных вен нижних конечностей или поверхностный тромбофлебит – это заболевание, при котором в просвете подкожных вен появляются тромбы. Поскольку вены расположены близко к коже, это явление сопровождается воспалением – покраснением кожи, болью, местным отеком.
По сути, тромбофлебит подкожной вены – это «двойное» заболевание. Потому что, во-первых, воспаляются сами венозные стенки. А во-вторых, в вене образовывается кровяной сгусток – тромб.
Поверхностный тромбофлебит в подавляющем количестве случаев проявляется как острое заболевание. Чаще тромбируются варикозно-трансформированные притоки большой (и/или малой) подкожной вены, а также перфорантных вен.
Важно! При отсутствии лечения тромбоз распространяется и на саму большую (малую) подкожную вену, и далее на глубокие вены
https://youtube.com/watch?v=0auv0Wteirk
Сухой картер
В обычных автомобилях система смазки реализована путём забора насосом масла из поддона картера, и дальше насос прокачивает масло по всей системе: фильтр, коленвал, шатуны, гбц, распредвалы; а возвращается масло обратно в поддон под воздействием гравитации, через сливные каналы.
Это достаточно простая и несложная схема для гражданских автомобилей, но для жёстких условий эксплуатации у неё есть свои недостатки:
1. Нагрев масла от постоянного температурного воздействия двигателя. Окисление масла от длительного контакта с картерными газами.
Сильный нагрев и окисление снижают эффективность масла, а сильное превышение температурного режима и вовсе приведёт к деградации масла.
2. Зачастую громоздкие и не всегда эффективные поддоны.
Иногда поддон двигателя легкового автомобиля должен вмещать в себя до 8-литров масла, а иногда и больше. Из-за этого общая компоновка двигателя под капотом должна будет учитывать то, что мотор не получится опустить достаточно низко для лучшего центра тяжести, чтобы не пробить поддон. А противоотливные пластины и рёбра в поддоне не всегда эффективны в затяжных подъёмах и поворотах, при резких разгонах и торможении.
3. Нагрузка на масляный насос при выжиме сцепления.
Если масляный насос смонтирован на передней стенке блока двигателя на оси коленвала, то при частых и резких выжимах сцепления (или при клачевании) коленвал может нагружать масляный насос. Как это случается на моторах RB-серии.
Источник
Принцип действия и устройство «сухого картера»
Система смазки с сухим картером отличается от обычной системы тем, что в ней картер «сухой», то есть он не выполняет функцию резервуара для масла (хотя некоторое количество масло в нем есть всегда, но оно незначительное). В этой системе масло хранится в специальном масляном баке, из которого с помощью насоса нагнетается в двигатель. Пройдя двигатель, отработанное масло стекает в поддон картера, где собирается всасывающим модулем, и через радиатор снова отправляется в масляный бак.
Система смазки с сухим картером имеет следующее устройство:
— Масляный бак; — Нагнетающий насос; — Многосекционный всасывающий насос; — Всасывающий модуль; — Масляный фильтр; — Масляный радиатор; — Вспомогательный масляный радиатор; — Масляный термостат; — Датчики давления и температуры масла; — Редукционные клапаны; — Масляная магистраль и каналы в двигателе; — Маслопроводы.
О некоторых компонентах необходимо сказать особо.
Масляный бак. Это резервуар для масла, который может быть установлен в самом удобном месте. Бак может иметь довольно большую емкость — нередко можно встретить бак в 30 и больше литров. В баке предусмотрены успокоители, предотвращающие «плескание» масла и его вспенивание при движении, а также щуп для измерения уровня масла.
Насос. В большинстве случаев нагнетающий и всасывающий насосы объединены в один и имеют единый привод от коленвала двигателя. Причем во всех насосах есть одна нагнетающая секция, которая подает масло в двигатель, и от двух до шести отсасывающих секций — с их помощью масло откачивается сразу из нескольких секций картера, а также из турбокомпрессора и (в некоторых двигателях) из ГРМ. Нередко в «сухом картере» используются электронное управление насосами.
Основной масляный радиатор. Радиатор имеет жидкостное охлаждение (подключается к контуру охлаждения двигателя), может подключаться между нагнетающим насосом и фильтром или между всасывающим насосом и масляным баком.
Вспомогательный масляный радиатор и термостат. Дополнительный радиатор служит для охлаждения масла в случае, когда штатный радиатор уже не справляется. Масло направляется во вспомогательный радиатор только при достижении определенной температуры — за это отвечает термостат.
Маслопроводы. Металлические трубки, служащие для циркуляции масла между компонентами, расположенными вне двигателя: между баком, насосами, радиатором и т.д.
