Датчики системы смазки виды устройство и принцип работы

Назначение и характеристика

Смазочной называется система, обеспечивающая подачу масла к трущимся деталям двигателя.

Система смазки двигателя внутреннего сгорания служит для уменьшения трения и изнашивания деталей двигателя, для охлаждения и коррозионной защиты трущихся деталей и удаления с их поверхностей продуктов изнашивания. В двигателях автомобилей применяется комбинированная система смазки различных типов (рисунок 1).

Классификация смазочных систем

Рисунок 1 – Типы смазочных систем, классифицированных по различным признакам.

Комбинированной называется система смазки, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.

Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей – коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др.

Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его цепного или шестеренного привода и другие детали двигателей. В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.

При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе, которые включается в работу при длительном движении автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации автомобиля летом.

В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются в окружающую среду.

Датчики системы смазки виды устройство и принцип работы

При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового автомобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду.

Моторные масла

Для смазывания двигателей автомобилей применяют специальные моторные масла минерального происхождения, которые получают из нефти, а также синтетические. Марки моторных масел весьма разнообразны. Их основными свойствами являются вязкость, маслянистость и чистота (отсутствие механических примесей и кислот).

Вязкость характеризует чистоту масла, его текучесть и способность проникать в зазоры между трущимися деталями. Маслянистость характеризует свойство масла обволакивать трущиеся детали масляной пленкой. Для повышения качества моторных масел к ним добавляют специальные присадки, повышающие смазывающие свойства масел.

Масляный насос подает масло под давлением к трущимся поверхностям деталей двигателя. На двигателях применяют масляные насосы шестеренного типа с установленным в насосе редукционным клапаном, отрегулированным на давление 0,45 МПа и не подлежащим регулировке в процессе эксплуатации.

Масляный насос двигателя с шестернями наружного зацепления (рисунок 3) имеет две шестерни наружного зацепления. К корпусу 7 насоса через крышку 5 прикреплен маслоприемный патрубок 2 с фильтрующей сеткой 1 и редукционным клапаном 3. Ведущая шестерня 8 напрессована на ведущем валу 10 насоса. Ведомая шестерня 6 свободно вращается на оси 9, запрессованной в корпусе насоса.

При вращении шестерен создается разрежение, масло через фильтрующую сетку и патрубок поступает под крышку 5 насоса и через отверстие в крышке — в полость разрежения корпуса насоса. Масло, заполняющее впадины между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания, а оттуда поступает в приемный канал блока цилиндров двигателя.

При повышении давления масла в смазочной системе более допустимого редукционный клапан 3 открывается, перепуская при этом часть масла из полости нагнетания в маслоприемный патрубок 2, и давление в системе не повышается. Давление открытия редукционного клапана не регулируется. Оно обеспечивается его пружиной 4.

Масляный насос с шестернями наружного зацепления

Рисунок 3 – Масляный насос с шестернями наружного зацепления

1 – сетка; 2 – патрубок; 3 – клапан; 4 – пружина; 5 – крышка; 6, 8, 11 – шестерни; 7 – корпус; 9 – ось; 10 – вал

Масляный насос с шестернями внутреннего зацепления (рисунок 4) состоит из корпуса 1, крышки 7, ведущей 3 и ведомой 2 шестерен, маслоприемника 8 и редукционного клапана 4. Корпус насоса отлит из чугуна. Он имеет две полости (всасывания и нагнетания), которые разделены между собой выступом 9. Ведущая и ведомая шестерни изготовлены из спеченного материала и размещены внутри корпуса.

Ведущая шестерня 3 установлена на переднем конце коленчатого вала 10, который уплотняется в крышке насоса манжетой 6. К корпусу прикреплены маслоприемник с фильтрующей сеткой и крышка. Крышка 7 насоса отлита из алюминиевого сплава. В ней размещен редукционный клапан 4, давление срабатывания которого обеспечивается пружиной 5.

Масляный насос с шестернями внутреннего зацепления

Рисунок 4 – Масляный насос с шестернями внутреннего зацепления

1 – корпус; 2, 3 – шестерни; 4 – клапан; 5 – пружина; 6 – манжета; 7 – крышка; 8 – маслоприемник; 9 – выступ; 10 – вал

При вращении шестерен масло через маслоприемник поступает во всасывающую полость насоса. Оно заполняет впадины между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания и под давлением направляется в приемный канал блока цилиндров. Редукционный клапан срабатывает при возрастании давления выше допустимого и перепускает часть масла из нагнетательной полости насоса во всасывающую. Подача насоса равна 34 л/мин при частоте вращения ведущей шестерни 6000 мин -1, а создаваемое давление — 0,5 МПа.

Система смазки двигателяДвигатель внутреннего сгорания любого транспортного средства состоит из множества элементов, которые в процессе его работы весьма агрессивно взаимодействуют между собой. Ввиду их постоянного движения внутри установки возникает высокая сила трения, влекущая за собой большие мощностные потери и, как следствие, повышенное потребление топлива.

Длительная работа «на сухую» может и вовсе привести к заклиниванию силового агрегата: усиленное взаимодействие деталей приведет к нагреванию их поверхностей и дальнейшему расширению; в результате, это уменьшит рабочие зазоры конструкции и приведет к их заполнению металлической стружкой, образовавшейся вследствие разрушения основных элементов.

Чтобы предотвратить это состояние и продлить срок полезного использования, двс оборудуется смазочной конструкцией, которая облегчает ход деталей, создавая вокруг элементов системы внутреннего сгорания прочную защитную пленку.

Таким образом, система смазки любого двухтактного или четырехтактного двигателя выполняет следующий ряд функций:

  1. Уменьшение силы трения между рабочими элементами;
  2. Охлаждение их поверхностей;
  3. Снижение рабочей температуры двигателя;
  4. Выведение металлической стружки и загрязняющих частиц за пределы рабочего пространства установки;
  5. Предотвращение скоротечного износа, разрушения и закоксовки деталей;
  6. Обеспечение требуемого давления рабочей жидкости для эффективной работы двс (изменение фаз газораспределительного механизма, регулировка гидравлическими компенсаторами рабочих зазоров клапанов).

ДВС представляет собой сложнейший комплекс узлов и агрегатов, связанных в единое целое и обеспечивающих стабильную работу силового агрегата. Но поскольку в нём имеется немало трущихся с большой скоростью частей, для их бесперебойного функционирования требуется обеспечить надёжную доставку смазочного материала.

Этим и занимается система смазки: не будь её, мотор не продержался бы и десяти минут. Работа силового агрегата «на сухую» чревата быстрым разогревом трущихся поверхностей до критичного уровня, после которого из-за теплового расширения происходит уменьшение зазоров с последующим разрушением деталей двигателя, подверженных усиленному трению.

Сложность реализации системы смазки двигателя заключается в том, чтобы не только обеспечить доставку смазочной жидкости в нужное место, хотя это тоже непростая инженерная задача, но и чтобы обеспечить циркуляцию машинного масла по замкнутому циклу с минимальными потерями.

Перечислим список задач, решаемых посредством использования СС:

  • снижение силы трения за счет образования на трущихся поверхностях тончайшей защитной плёнки;
  • охлаждение поверхностей деталей силового агрегата;
  • очистка технической жидкости о защищаемых поверхностей от металлической стружки и других твёрдых загрязнителей;
  • обеспечение бесперебойной циркуляции смазочной жидкости под требуемым давлением;
  • предотвращение преждевременного износа деталей СА.

Вентиляция картера

Каждый двигатель нуждается в смазке, поэтому моторное масло — один из основных расходных материалов, который всегда есть в запасе у автомобилиста. О том, зачем нужно смазывать мотор, как устроена и как работает система смазки современного двигателя, а также об ее обслуживании и основных неисправностях — читайте в этой статье.

Любой двигатель внутреннего сгорания состоит из сотен деталей, большинство из которых (главным образом — детали КШМ и ГРМ) находится в постоянном движении друг относительно друга, а поэтому подвержены трению и износу.

Силы трения приводят к бесполезной затрате мощности двигателя, а в ряде случаев делают работу двигателя и вовсе невозможной — при трении детали нагреваются и расширяются, зазоры между ними уменьшаются и заполняются продуктами износа (мелкой стружкой и металлическими частицами микронных размеров), и в результате происходит заклинивание.

Решает эти проблемы система смазки двигателя. Главное, что выполняет система смазки — заменяет «сухое» трение на «мокрое», в результате трение между трущимися деталями снижается на порядок, и двигатель может нормально работать.

— Функции управления (масло используется в качестве рабочей жидкости в системе регулирования фаз газораспределения, в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода ГРМ и т.д.).

Устройство и принцип работы системы смазки

Для чего предназначена данная система разобрались, теперь настало время изучить ее устройство. У каждого автомобиля – своя система смазки, поэтому ее конструктивные составляющие могут существенно отличаться друг от друга. Она может дополняться какими-то элементами, а может и вовсе не иметь нижеперечисленные компоненты, но, как правило, для современных систем характерно наличие следующих элементов:

  • Картер с поддоном. Поддон – это самая нижняя часть силовой установки. К картеру он прикрепляется при помощи болтов и уплотнительных прокладок и служит своего рода «хранилищем» для рабочей жидкости. В поддоне происходит ее охлаждение и «успокоение» – благодаря специальным перегородкам моторное масло перестает волноваться при движении транспортного средства по неровностям.
  • Фильтр. Фильтрующий элемент в системе смазки служит местом, куда рабочая жидкость «приносит» ухудшающий работу силовой установки мусор. Это может быть нагар, копоть, попавшая извне пыль, металлическая стружка и прочие загрязняющие вещества. После засорения фильтра, моторное масло начинает быстро терять свои свойства из-за чрезмерного количества грязевых частиц, что приводит к потере мощностных показателей всего автомобиля. Чтобы не допустить губительные для двс последствия, необходимо своевременно проводить замену рабочей жидкости и не забывать менять фильтрующие элементы.

Масляной фильтр

  • Масляный насос. Без насоса работа механизма не была бы возможна: именно он создает требуемое давление внутри установки и «заставляет» рабочую жидкость воздействовать на механизмы. В автомобилях применяется два вида насосов – шестеренчатые и роторные. Первый вид агрегатов обеспечивает подачу масла с постоянным давлением, роторный – допускает изменение силы подачи. Внутри моторного отсека создается давление от 2 до 16 атмосфер.
  • Радиатор. Данный элемент системы смазки двигателя обеспечивает охлаждение моторного масла. Причем охлаждение может быть двух видов – жидкостное и воздушное.
  • Редукционные и перепускные клапаны. Эти элементы позволяют уменьшать давление, если его показатель превышает установленную норму. Устанавливаются данные элементы внутри силовой установки рядом с масляным насосом, фильтром и т.д. и активируются благодаря срабатыванию специальных датчиков. Например, при засорении фильтра перепускной клапан пускает рабочую жидкость в обход ему, чтобы не допустить остановку всего двигателя.
  • Датчики давления и температуры масла. Именно благодаря им бортовой компьютер узнает о работоспособности системы. Датчик давления устанавливается в центральной магистрали и осуществляет замер основного параметра. В случае отклонения его от нормы, на приборной панели автомобиля загорается индикатор.
  • Каналы смазки. Не трудно догадаться для чего используются данные элементы: они обеспечивают подачу моторной жидкости к взаимодействующим механизмам.
  • Главная магистраль. Осуществляет поступление масла от насоса к фильтру. Благодаря большому сечению магистраль сохраняет циркуляцию жидкости на нужном уровне. Также, благодаря магистрали осуществляется смазывание подшипников коленчатого вала.
Читать далее:  Как проверить качество масла в двигателе: анализ состояния смазки

В зависимости от конструктивных особенностей транспортного средства, современная смазочная установка может быть дополнена иными компонентами.

Основными элементами системы смазки являются:

  • Картер с поддоном;
  • Насос;
  • Фильтр;
  • Радиатор;
  • Перепускные клапаны;
  • Магистраль и каналы;
  • Датчики.

Конструкция системы смазки для разных видов и типов двигателей различна и может существенно отличаться дрыг от друга наличием, или отсутствием тех или иных компонентов или систем.

  • Поддон, это самая нижняя часть двигателя

Основная его задача хранить и охлаждать смазку. Кроме того, в его конструкции предусмотрены специальные перегородки, которые успокаивают волнение масла при движении автомобиля по неровностям. Крепление поддона к картеру осуществляется болтами, между ними есть уплотнительная прокладка, предупреждающая утечку масла из силовой установки. Для определения необходимого количества масла применяется щуп, на поверхности которого нанесены специальные метки.

  • Насос, служит для перекачки масла из картера и создания масляного давления в каналах двс.

Возможна установка насосов различного типа, зависит от конструкции силовой установки. Наиболее популярны шестеренчатые и роторные насосы. Шестеренчатый насос может быть с внутренним или наружным зацеплением шестерен. Подача масла в шестеренчатом насосе осуществляется с постоянным давлением, тогда как в роторном насосе давление можно менять. Давление масла в канале двигателя в зависимости от его конструкции может быть от 2-16 атмосфер.

  • Фильтр очищает масло от механических примесей и нагара.

Благодаря этому, увеличивается срок службы силовой установки и масла. Кроме того, вбирая в себя мусор, он упрощает техническое обслуживание системы смазки. При замене масла обязательно надо заменить и фильтр.

  • Радиатор охлаждает моторное масло.

Применение радиатора обусловлено целевым назначением мотора. Не все двигатели нуждаются в использовании такого прибора. В основном радиаторами оснащаются высоко оборотистые, и сильно нагруженные моторы.

Радиаторы бывают двух видов, с воздушным или жидкостным охлаждением. Принцип воздушного, обдув потоком воздуха при движении автомобиля. Именно поэтому такие устройства располагают в передней части агрегата, обеспечивая ему достаточное количество воздуха. Жидкостные радиаторы охлаждаются благодаря системе охлаждения двигателя.

  • Перепускные, редукционные клапаны обеспечивают нормальное давление в системе смазки.

Задача клапана, сбросить излишек давления при его увеличении свыше установленной нормы. Для защиты устройств и элементов двигателя устанавливается несколько клапанов в конструкции. Например, в масляном насосе, фильтре и др. При засорении фильтра, дабы не застопорить работу двигателя и системы в целом, перепускной клапан пускает масло в обход ему.

  • Магистраль и каналы представляют собой отверстия, для циркуляции масла.

Датчики системы смазки виды устройство и принцип работы

Они располагаются внутри многих деталей двигателя и составляют систему подачи масла к трущимся элементам. Главная магистраль ведет от насоса к фильтру и имеет большее сечение, так же она подает смазку к подшипникам коленчатого вала.

  • Датчики замеряют и передают показатели, необходимые для нормальной работы системы.

Основными показателями являются: давление, температура, уровень масла. Наиболее важные показания снимает датчик давления масла. При резком падении давления возможен сбой системы в целом, поэтому показания датчика выводятся на приборную панель.

Датчик давления устанавливается в центральной магистрали. В более современных моторах он передает показания компьютеру, или электронному блоку управления. В случае превышения необходимых показателей электроника полностью останавливает работу системы.

Назначение системы смазки заключается в снижении трения сопряженных деталей двигателя. Кроме того система смазки выполняет и побочные функции — понижает температуру деталей двигателя, удаляет продукты износа и нагара, защищает детали двигателя от коррозии.

Общее устройство

В систему смазки двигателя входят:

  • поддон картера с маслозаборником
  • масляный насос
  • масляный радиатор
  • масляный фильтр
  • соединительные магистрали и каналы

Схема системы смазки двигателя: 1 — масляный поддон; 2 — датчик уровня и температуры масла; 3 — масляный насос; 4 — редукционный клапан; 5 — масляный радиатор; 6 — масляный фильтр; 7 — перепускной клапан; 8 — обратный клапан; 9 — датчик давления масла; 10 — коленчатый вал; 11 — форсунки; 12 — распределительный вал выпускных клапанов;

Предназначением поддона картера двигателя является хранения масла. Проконтролировать уровень масла в поддоне можно используя щуп, а также датчик уровня и температуры масла.

Масляный насос служит для закачки масла в систему. В действие он приводится коленчатым, распределительным или дополнительным приводным валом. Самыми распространенными являются масляные насосы шестеренного типа.

Односекционный шестеренный масляный насос со встроенным редукционным клапаном:1 — впускная полость; 2 — нагнетательная полость; 3 — редукционный клапан

Охлаждение и нагрев моторного масла производит масляный радиатор. Через масляный радиатор пропускается охлаждающая жидкость, которая нагревает масло в холодном двигателе и охлаждает его, когда двигатель горячий. Масло в двигателе должно иметь температуру выше 100°С чтобы из него выпаривалась остаточная вода, но его температура не должна превосходить границу в диапазоне от от 138°С до 148°С.

Давление масла в системе контролируют датчики установленные в масляной магистрали. Датчик направляет сигнал к лампе на приборной панели. Также информация о давлении может поступать в систему управления двигателем. При снижении давления сверх нормы, система управления должна остановить двигатель.

Система смазки двигателя автомобиля

Современные двигатели могут иметь датчики уровня и температуры масла. Поступающая от них информация также отображается на приборной панели.

Постоянное рабочее давление в системе смазки поддерживается с помощью одного или нескольких редукционных (перепускных) клапанов, которые устанавливают в масляных насосе и фильтре.

Самой распространенной системой смазки двигателей в настоящее время является комбинированная. В такой системе одни детали смазываются под давлением, а другие – самотеком или разбрызгиванием.

Двигатель смазывается циклически. После его запуска, масло закачивается в систему масляным насосом. Насос создает необходимое давление и подает масло в масляный фильтр, в котором происходит его очистка от механических примесей. Далее масло по каналам подается к:

  • шатунным шейкам коленчатого вала
  • коренным шейкам коленчатого вала
  • опорам распределительного вала
  • верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца

К рабочей поверхности цилиндра масло поступает из отверстий в нижней опоре шатуна или от специальных форсунок.

Принцип функционирования СС

Большинство двигателей последних поколений снабжается комбинированной системой смазки, суть которой заключается в смазывании обильно трущихся деталей/узлов под определённым давлением, а нагруженных менее интенсивно – самотёком/разбрызгиванием.

Мы уже рассмотрели схему системы смазки двигателя, теперь перейдём к описанию, как всё это работает.

При включении зажигания запускается маслонасос, призванный создать давление и закачать жидкость в каналы, которые за время стоянки автомобиля оказались опустошенными. На э то уходит несколько секунд, и именно столько горит лампочка недостаточного давления в системе смазки.

Как только заработал насос, масло из поддона начинает подаваться на маслофильтр, затем – для смазки подшипников коленвала (шатунных/коренных шеек) и в распределительный вал, после чего наступает очередь верхних опор шатуна (к пальцам поршневой группы).

Следующий этап «большого шёлкового пути» – смазка цилиндров, куда жидкость попадает через форсунки или специальные отверстия, находящиеся в нижней опоре шатуна.

Все остальные узлы силового агрегата смазываются методом разбрызгивания. Работает это следующим образом: вытекая через зазоры в вышеописанных смазываемых поверхностях, масло разбрызгивается, попадая на движущиеся узлы ГРМ и кривошипно-шатунного механизма. Разбрызгивание из-за высокой скорости вращения деталей столь интенсивно, что формируется масляный туман, который обволакивает все остальные детали мотора. В дальнейшем под действием земного тяготения смазка конденсируется и стекает вниз, в поддон картера, замыкая таким образом цикл.

Вышеописанная схема является самой популярной и называется смазкой с мокрым картером. В то же время на мощных двигателях применяется система «сухой картер», в которой для промежуточного хранения ММ используется отдельный бак, а поддон картера остаётся сухим. Подобная схема позволяет избавиться от зависимости давления в системе от уровня жидкости в картере и пространственного положения маслозаборника, которая имеет место в обычных системах смазки.

Масляный насос центробежного фильтра

Моторные масла

Является резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем масло охлаждается. Масляный поддон 12 — стальной, штампованный. Внутри поддона имеется специальная перегородка, уменьшающая колебания масла при движении автомобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров (к картеру) через уплотнительную прокладку, изготовленную из пробкорезиновой смеси. Он имеет резьбовое отверстие с пробкой, предназначенное для слива масла.

Масляный фильтр очищает масло от твердых частиц (продуктов износа трущихся деталей, нагара и т.п.), так как они вызывают повышенное изнашивание деталей и засоряют масляные магистрали. На легковых автомобилях применяется масляный фильтр полнопоточный (пропускает все нагнетаемое масло), неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.

Масляный фильтр

Рисунок 5 – Масляный фильтр

1 – корпус; 2 – днище; 3, 5 – клапаны; 4, 6 – отверстия; 7 – кольцо; 8 – крышка; 9 – фильтрующий элемент

В корпусе 1 фильтра (рисунок 5) находится бумажный фильтрующий элемент 9 со специальной вставкой из вискозного волокна. Нагнетаемое насосом масло поступает через отверстия 6 в днище 2 в наружную полость фильтра, проходит через поры фильтрующего элемента 9, очищается в нем и выходит в масляную магистраль блока цилиндров из центральной части фильтра через отверстие 4.

Вставка фильтрующего элемента очищает масло при пуске холодного двигателя, когда оно не может пройти через поры бумажного фильтрующего элемента. При сильном загрязнении фильтра, а также при повышенной вязкости масла (при низких температурах) открывается перепускной клапан 5 масляного фильтра, имеющий пружину, и неочищенное масло из фильтра поступает в масляную магистраль.

Противодренажный клапан 3, выполненный в виде манжеты из специальной маслостойкой резины, пропуская масло в фильтр, предотвращает вытекание его из смазочной системы в масляный поддон при неработающем двигателе. Это позволяет ускорить подачу масла к трущимся поверхностям деталей двигателя после его пуска.

Читать далее:  Топливная система схемы подачи питания бензиновых и дизельных двигателей автомобиля а также устройство и принцип работы что такое обратка

Масляный фильтр крепится к блоку цилиндров на специальном резьбовом штуцере, для чего в днище фильтра имеется резьбовое отверстие 4. Резиновое кольцо 7, надетое на крышку 8, обеспечивает герметичность установки фильтра на блоке цилиндров двигателя. Для эффективной очистки масла фильтр заменяют при смене масла в двигателе.

На автомобилях широкое применение также имеют фильтры центробежной очистки масла, или центрифуги. В центрифуге очистка масла производится за счет центробежных сил, которые отбрасывают механические примеси к стенкам вращающегося ротора.

В корпусе 3 (рисунок 6) фильтра с крышкой 6 неподвижно закреплена ось 1 с внутренним каналом и выходными отверстиями. На оси на радиально-упорном подшипнике 8 и двух втулках установлен ротор 4 с колпаком 5, фильтрующей сеткой 7 и жиклерами 2, выходные отверстия которых направлены в противоположные стороны.

Центрифуга

Рисунок 6 — Фильтр центробежной очистки масла

1 — ось; 2 — жиклер; 3 — корпус; 4 — ротор; 5 — колпак; 6 — крышка; 7 — сетка; 8 – подшипник

система смазки

При работе двигателя масло поступает внутрь оси 1, проходит через выходные отверстия и направляется во внутреннюю полость ротора. Затем проходит через фильтрующую сетку 7, идет вниз и выпрыскивается под давлением из жиклеров 2 в корпус фильтра. Под воздействием струй масла, направленных в противоположные стороны, создается реактивный момент, который вращает ротор, заполненный маслом. При этом под действием центробежных сил механические примеси, находящиеся в масле, оседают плотным слоем на стенках колпака 5 ротора.

Очищенное масло, выпрыскиваемое жиклерами, стекает в масляный поддон двигателя. Частота вращения ротора фильтра достигает 5000…7000 мин-1, что обеспечивает качественную очистку масла.

На рисунке 7 представлена смазочная система двигателя легкового автомобиля ГАЗ. Смазочная система комбинированная, с масляным радиатором и с закрытой вентиляцией картера двигателя.

Система с масляным радиатором

Рисунок 7 — Смазочная система с масляным радиатором

1 — маслоприемник; 2, 9 — клапаны; 3 — радиатор; 4, 8 — датчики; 5 — магистраль; 6 — горловина; 7 — фильтр; 10 — кран; 11 — насос; 12 – поддон

В смазочную систему входят масляный поддон 12, масляный насос 11 с редукционным клапаном 2 и маслоприемником 1, масляный фильтр 7, главная масляная магистраль 5, масляные каналы в головке и блоке цилиндров и в коленчатом вале, заливная горловина 6, маслоизмерительный стержень (щуп) и масляный радиатор 3 с краном 10, предохранительным клапаном 9 и соединительными шлангами. Давление масла в смазочной системе контролируется датчиком 4 указателя давления масла и датчиком 8 сигнализатора (лампы) аварийного давления.

Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла при больших скоростях движения и при эксплуатации автомобиля летом. Он установлен перед радиатором системы охлаждения двигателя и включается с помощью крана 10, предохранительный клапан 9 открывает проход масла в радиатор при давлении 0,07… 0,09 МПа. Масло из радиатора сливается по шлангу в масляный поддон.

В корпусе 8 фильтра (рис. 56) на семи полых стержнях 15 установлено 28 бумажных секций тонкой очистки 7 (по четыре секции на каждом стержне); каждая секция состоит из фенопластиковой трубки, на которую навита фильтровальная бумага с проставкой из картона. Секции закрепляются на стержнях ганками. Внутренняя полость каждого стержня соединяется с нижней полостью

Неочищенное масло из полости Г через бумажные фильтрующие элементы и отверстия в стержнях попадает во внутреннюю полость стержня и затем в полость В чистого масла фильтра, откуда через выходной фланец сбрасывается в картер дизеля. Клапан 9 служит для перепуска масла из полости Г в полость В при увеличении перепада давления выше допустимого 0,2 МПа из-за загрязнения бумажных пакетов.

Рис. 56. Фильтр тонкой очистки масла:1-крышка; 2-ручка; 3-пробка, 4, 12-гайки. 5-болт; 6-решетка; 7-секция тонкой очистки, 8-корпус, 9-клапан, 10-шарик; 11-пружина, 13-труба, 14-днище, 15-стержень, 16-бонка, 17-сальник; 18, 23-штуцера; 19-труба перепускная; 20-фланец, 21-кольцо; 22-прокладка, 24-сальник

Для циркуляции смазки под давлением на дизеле установлен шестеренный масляный насос (рис 53) с подачей 120 м3/ч при 1510 об/мин и давлении 0,5 МПа. Чугунный корпус насоса имеет два патрубка с фланцами К одному из них масло подводится из поддизельной рамы, а по другому оно нагнетается в масляную систему.

В механически обработанную внутреннюю полость корпуса вставлены две косозубые шестерни 11 и 12, изготовленные из стали 38ХС Шпильками через уплотнительные лако-тканевые прокладки к корпусу притянуты две подшипниковые планки 8 и 13, изготовленные из антифрикционного чугуна АСЧ41. Для лучшей приработки планки фосфатируют

В планки вставлены четыре роликоподшипника 19, являющиеся опорами косозубых шестерен. Соосность гнезд подшипников и поверхности корпуса обеспечивается сборкой в специальном приспособлении с последующей фиксацией четырьмя коническими штифтами (по два на каждую планку). Штифты и наружные кольца роликоподшипников удерживаются от выпадания с левой стороны планкой, с правой — крышкой 15.

На шлицы левого хвостовика ведущей шестерни 11 насажен зубчатый поводок 18, закрепленный гайкой со штифтом. На правый хвостовик надеты шайба 20 и шариковый подшипник 21, который через шайбу закреплен корончатой гайкой со шплинтом. Подшипник 21, упирающийся наружным кольцом в поршень 16, воспринимает осевую силу, возникающую при работе насоса. При этом поршень от перемещения удерживается давлением масла, поступающего по каналам из нагнетательной полости насоса Н.

От проворота поршень удерживается штифтом. Одним концом он запрессован в поршень, а другим вставлен в отверстие крышки 15. Крышка фиксирована двумя диагонально расположенными коническими штифтами. Нижние подшипники ведомой шестерни имеют одинаковое крепление, состоящее из шайбы 22, притянутой к подшипнику двумя болтами.

На корпусе установлен предохранительный клапан. Его корпус 3 расположен внутри отсека управления. Клапан 7 двумя пружинами 5 и 6 прижат к притертому с ним седлу. Регулировка нажатия пружин производится нажимной гайкой 4, застопоренной после регулировки шплинтом. Клапан регулируется на давление 0,55 МПа.

1,2-пробки; 3-корпус клапана; 4-нажимная гайка; 5, 6-пружины; 7-редукционный клапан; 8- анутренняя планка подшипников; 9, 14, 23, 24-прокладки; 10-корпус; 11-ведущая шестерня, 12-ведомая шестерня; 13-наружная планка подшипников, 15-крышка: 16-поршень; 17- гайка; 18 — зубчатый поводок; 19 — роликоподшипник; 20,22 — шайбы; 21 — подшипник; Н,П — полости нагнетения и подачи

Насос центробежного фильтра служит для подачи необходимого количества масла в центробежный фильтр. Подача этого насоса выбрана такой, чтобы на режиме минимальной частоты вращения коленчатого вала дизеля давление масла на входе в центробежный фильтр было не менее 0,8 МПа, что обеспечивает вращение ротора фильтра с требуемой частотой вращения.

как работает система смазки двигателя

Привод этого насоса осуществляется от заднего распределительного редуктора. Масляный насос центробежного фильтра (рис. 54) имеет шестерни, вращающиеся в бронзовых подшипниках скольжения. Втулки подшипников запрессованы соответственно в корпус и крышку. Описание привода масляного насоса и особенности конструкции насосов, устанавливаемых на тепловозах ТЭ10Л, ТЭ10В, ТЭ10М, приведены в главе VIII.

Типы, конструкция и принцип работы датчиков давления масла

ДДМ — это важнейший компонент смазочной системы двигательного агрегата. Устройство отвечает за контроль давления масла, которое подаётся к двигателю и в случае каких-либо сбоев передаёт сигнал в салон водителю — загорается соответствующая лампочка.

Чтобы понять значение датчика в конструкции автомобиля, потребуется знать, как именно осуществляется подача масла на трущиеся части в двигателе. В зависимости от вида машины и её года выпуска подача смазки может осуществляться различными способами, в том числе и простым разбрызгиванием. Однако даже такой способ подразумевает создание необходимого давления, чтобы в агрегат подавалось оптимальное количество масла. Если количество смазки будет стабильным, то трущиеся части двигателя обеспечивают хорошую бесперебойную работу без быстрого износа.

Для своевременного предупреждения различных негативных факторов в смазочной системе и устанавливается ДДМ, который чувствителен ко всем изменениям подачи масла.

Подача сигнала водителю осуществляется звуковым и визуальным методами: в салоне раздаётся резкий писк и на панели приборов возникает красный индикатор в виде маслёнки. В некоторых видах авто характеристики давления масла выносятся в отдельный стрелочный прибор, который показывает текущее состояние системы смазки.

Датчик давления масла — чувствительный элемент контрольно-измерительных приборов и приборов сигнализации системы смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания; датчик для измерения давления в системе смазки и сигнализации о его снижении ниже критического уровня.


Система смазки двигателя и место датчиков давления в ней

• Предупреждение водителя о низком давлении масла в системе;• Сигнализация о низком уровне/отсутствии масла в системе;• Контроль абсолютного давления масла в двигателе.

Датчики соединяются с главной масляной магистралью двигателя, что позволяет отслеживать давление масла и его наличие в масляной системе (это позволяет также проверять и работу масляного насоса, при его неисправности масло просто не поступает в магистраль). Сегодня на двигатели устанавливаются датчики различных типов и назначения, о чем нужно рассказать подробнее.

как работает система смазки двигателя

В первую очередь, все датчики давления делятся на два типа по назначению:

  • Датчик сигнализатора (датчик оповещения аварийного падения давления масла, «датчик на лампу»);
  • Датчик измерения абсолютного давления масла («датчик на прибор»).

Приборы первого типа используются в системе сигнализации критического падения давления масла, они срабатывают только при снижении давления ниже определенного уровня. Такие датчики связаны со звуковыми или световыми приборами индикации (зуммером, лампой на приборной панели), которые предупреждают водителя о низком давлении/уровне масла в двигателе. Поэтому данный тип устройств часто называют «датчиками на лампу».

Датчики второго типа используются в системе измерения давления масла, они работают во всем интервале давлений в системе смазки двигателя. Эти устройства являются чувствительными элементами соответствующих измерительных приборов (аналоговых или цифровых), индикаторы которых выведены на приборную панель и указывают текущее давление масла в двигателе, поэтому их часто называют «датчиками на прибор».


Основные типы мембранных (диафрагменных) датчиков давления масла
  • Герметичная полость, закрытая гибкой металлической мембраной (диафрагмой);
  • Передающий механизм;
  • Преобразователь механического сигнала в электрический.

Полость с мембраной соединена с главной масляной магистралью двигателя, поэтому в ней всегда поддерживается то же давление масла, что и в магистрали, а любые колебания давления приводят к отклонению мембраны от своего среднего положения. Отклонения мембраны воспринимаются передающим механизмом и поступают на преобразователь, который формирует электрический сигнал — данный сигнал поступает на измерительный прибор или электронный блок управления.

Сегодня в датчиках давления масла используются различные по конструкции и принципу действия передающие механизмы и преобразователи, всего можно выделить четыре типа приборов:

  • Датчик контактного типа — это только датчики сигнализатора («на лампу»);
  • Реостатный датчик;
  • Импульсный датчик;
  • Пьезокристаллический датчик.

Каждое из устройств имеет свои конструктивные особенности и принцип работы.


Контактный датчик давления масла (на лампу)

Датчик контактного типа. В устройстве предусмотрена контактная группа — подвижный контакт, расположенный на мембране, и соединенный с корпусом устройства неподвижный контакт. Положение контактов подобрано таким образом, что при нормальном давлении масла в системе контакты разомкнуты, а при низком давлении — замкнуты.

Читать далее:  Какая машина у Маши Распутиной - на чем ездит звезда эстрады

как работает система смазки двигателя

Реостатный датчик. В приборе располагается неподвижный проволочный реостат и связанный с мембраной ползунок. При отклонении мембраны от среднего положения ползунок посредством качалки проворачивается вокруг оси и скользит вдоль реостата — это приводит к изменению сопротивления реостата, которое отслеживается измерительным прибором или электронным блоком. Таким образом, изменение давления масла отражается на изменении сопротивления датчика, что и используется для проведения измерений.

Импульсный датчик. В устройстве располагается термобиметаллический вибратор (преобразователь), имеющий жесткую связь с мембраной. Вибратор представляет собой два контакта, один из которых (верхний) изготовлен из биметаллической пластины с намотанной на ней нагревательной спиралью. В холодном состоянии биметаллическая пластина распрямлена и замкнута с нижним контактом — по замкнутой цепи протекает ток, в том числе и по нагревательной спирали.

Со временем спираль нагревает биметаллическую пластину, она изгибается и отходит от нижнего контакта — цепь размыкается. Вследствие разрыва цепи спираль прекращает нагрев, биметаллическая пластина остывает и распрямляется — цепь снова замыкается и процесс начинается сначала. В результате биметаллическая пластина постоянно вибрирует и на выходе датчика формируется переменный ток той или иной частоты.

Нижний контакт датчика соединен с мембраной, которая в зависимости от давления масла отклоняется от среднего положения вверх или вниз. В случае подъема мембраны (при повышении давления масла) нижний контакт поднимается и сильнее прижимается к биметаллической пластине, поэтому частота вибраций снижается, контакты дольше времени находятся в замкнутом положении.

При опускании мембраны нижний контакт отходит от биметаллической пластины, поэтому частота вибраций повышается, контакты меньше времени находятся в замкнутом положении. Изменение продолжительности пребывания контактов в замкнутом состоянии (то есть — изменение частоты переменного тока на выходе датчика) и используется аналоговым прибором или электронным блоком для измерения давления масла в двигателе.

Пьезокристаллический датчик. В данном датчике предусмотрен пьезокристаллический преобразователь, связанный с мембраной. Основу преобразователя составляет пьезокристаллический резистор — кристалл с пьезоэлектрическими свойствами, к двум плоскостям которого подводится постоянный ток, а перпендикулярные плоскости соединены с мембраной и неподвижной опорной пластиной.

При изменении давления масла мембрана отклоняется от своего среднего положения, что приводит и к изменению давления на пьезокристаллический резистор — вследствие этого изменяются проводящие свойства резистора и, соответственно, его сопротивление. Изменение тока на выходе датчика используется блоком управления или индикатором для измерения давления масла в двигателе.

Все датчики, независимо от типа, имеют металлический корпус цилиндрической формы, на нижней части корпуса предусмотрен резьбовой штуцер для соединения с масляной магистралью (для герметизации используются уплотнительные шайбы), а сверху или сбоку расположен контакт для соединения с электросистемой. Вторым контактом является корпус, через блок двигателя соединяемый с массой электросистемы. Также на корпусе выполнен шестигранник для монтажа и демонтажа датчика с помощью обычного гаечного ключа.

Датчики давления масла (сигнализации и измерения давления) важны для контроля работы двигателя, поэтому при выходе из строя их необходимо менять — как правило, ремонту они не подлежат. О необходимости замены датчика могут говорить некорректные показания прибора или постоянная работа индикатора на приборной панели. Если уровень масла в системе нормальный, а проблем с двигателем нет, то нужно выполнить замену датчика.

Для замены необходимо выбирать датчики только тех типов и моделей, которые рекомендованы производителем двигателя. Применение датчика другой модели может привести к нарушению показаний измерительного прибора или индикатора на приборной панели. Особенно это относится к датчикам сигнализации — они, как правило, не регулируемые и еще на заводе-изготовителе настроены на определенное пороговое давление.

Замена датчика давления масла выполняется довольно просто. Работу нужно проводить только на остановленном и холодном двигателе, так как в этом случае масла в главной масляной магистрали нет (или его очень мало), и при демонтаже датчика не произойдет утечки. Датчик необходимо просто вывернуть с помощью ключа, а на его место ввернуть новый прибор. На штуцер датчика обязательно нужно надевать уплотнительную шайбу, в противном случае система может потерять герметичность.

При правильном выборе и замене датчика система сигнализации критического падения давления масла и система измерения давления масла двигателя будут надежно работать, обеспечивая необходимый контроль состояния силового агрегата.

Смазочная система дизельного мотора

Устройство маслянного радиатора двигателя

Работа системы смазки

Принцип работы системы смазки заключается в бесперебойной подаче рабочей жидкости ко всем элементам, подверженным механическому износу.

Схема работы смазочной системы выглядит следующим образом. Во время запуска силовой установки маслоприемник захватывает требуемое количество масла из поддона картера и направляет его в масляный насос. Насос в свою очередь задает жидкости силу и скорость, с которой она будет циклически циркулировать по системе.

После насоса масло попадает в фильтр и проходит тщательное очищение. Как говорилось ранее, если данный элемент цепи загрязнен, то перепускной клапан пустит рабочую смазку в обход фильтрующего элемента. После него ГСМ направляется к подшипникам шатунов и коленвала, опорам и пальцам распредвала, к коромыслам привода клапанов. При наличии турбокомпрессора масло также распределяется на его вал.

Попадание рабочей смеси на внутренние стороны цилиндров рабочая смесь осуществляется посредством отверстий в головке шатуна. Здесь оно обеспечивает беспрепятственный ход маслосъемных и компрессорных колец, снижает износ стенок цилиндров. После смазывания элементов силовой установки отработанная жидкость возвращается обратно в поддон автомобиля, где под воздействием бесперебойно вращающегося кривошипно-шатунного механизма распыляется по остальным элементам системы.

От качества и соответствия дизельного моторного масла, а также от общего состояния системы смазки напрямую зависит ресурс дизельного двигателя. Эффективная работа системы смазки в дизеле влияет на качество запуска двигателя, повышает экономичность ДВС, снижает уровень содержания токсичных элементов в отработавших газах.

Основные функции

  • Главной задачей системы смазки является подача моторного масла для образования масляной пленки между парами трения (трущиеся поверхности).Так достигается уменьшение износа нагруженных деталей, снижение фрикционных потерь.
  • Также масло осуществляет эффективное удаление посторонних частиц, которые возникают в результате механического износа, смывает нагар, защищает детали от коррозии.
  • Еще одной важной функцией системы смазки является охлаждение трущихся поверхностей. В отдельных конструкциях ДВС подача масла дополнительно служит для охлаждения днища поршня.

Подавляющее большинство дизельных ДВС имеют систему смазки, в которой моторное масло подается к наиболее нагруженным деталям (элементы кривошипно-шатунного механизма, ГРМ) под давлением. Другие детали, которые подвержены меньшей нагрузке, смазывается посредством разбрызгивания.

Маслянный насос подробнее

В списке основных элементов системы смазки двигателя находятся:

  • поддон картера двигателя, который служит резервуаром для масла;
  • масляный насос, закачивающий смазочный материал;
  • масляный фильтр, очищающий моторное масло;

Маслонасос в дизеле может приводиться в действие от коленвала, распредвала или дополнительного приводного вала. Наибольшее количество смазки подается к подшипникам коленчатого вала по специальным масляным каналам. Шестерни маслонасосов могут иметь внешнее или внутреннее зацепление. Что касается второго варианта, такие конструкции отличаются меньшими габаритами, менее шумны в работе, износ шестерен наименее влияет на снижение производительности насоса.

Показатель необходимой производительности насоса зависит от того, какое давление в системе смазки необходимо для того или иного двигателя с учетом ряда особенностей.  

Высокофорсированный дизельный мотор должен иметь такой масляный насос, который способен обеспечить большой запас по производительности. Это необходимо для поддержания эффективности работы системы смазки в условиях любых нагрузок, а также с учетом потенциального износа самого насоса, подшипников распредвала и коленчатого вала.

Реализация охлаждения поршней особенно необходима в турбодизелях мощных грузовиков, которые отличаются высоким показателем наддува, имеют камеру сгорания в днище поршня.

Далее смазка попадает в верхнюю головку, после чего оказывается в распылителе. Посредством распылителя масло попадает в область днища поршня.

ремонт масляного насоса

Самой эффективной схемой выступает способ подачи масла через канал в шатуне в специальную полость, которая изготовлена в днище поршня.

Эта полость служит для улучшенного охлаждения. Стоит добавить, что функция охлаждения поршней требует также качественного охлаждения самого моторного масла, для чего в системе смазки используются масляные радиаторы.

Главной проблемой в работе системы смазки двигателя считается низкое давление масла. Такая неисправность проявляется в результате износа маслонасоса или подшипников коленвала, закупорки масляных каналов, использования некачественного смазочного материала.

В ряде случаев снижение давления масла в дизеле приводит к необходимости серьезного ремонта. Перегрев дизельного двигателя, попадание большого количества горючего или ОЖ в масляную систему приводит к разжижению смазочного материала. Это приводит к закономерному падению давления и сокращению ресурса мотора.

Возможные неполадки в работе системы и способы их устранения

Вид неисправности Причина Устранение
Датчик давления масла не горит при включении зажигания 1. Индикатор перегорел 1. Замените лампочку датчика в приборной панели
2. Повреждение провода, окисление разъема 2. Осмотрите место соединения и при необходимости произведите замену провода
3. Выход из строя датчика давления масла 3. Замените датчик на новый
Индикатор давления масла горит на холостому ходу, при повышении оборотов отключается Низкое давление масла из-за его перегрева. Система охлаждения работает неправильно «Погоняйте» автомобиль на повышенных оборотах в течение 15-20 минут, чтобы охладить двигатель; проведите диагностическое обследование работоспособности охлаждающей системы
Индикатор на приборной панели горит при повышенных оборотах мотора Неисправен редукционный клапан С помощью щупа проверьте уровень моторного масла в автомобиле, при необходимости замените редукционный клапан
Индикатор горит постоянно 1. Слишком низкое количество масляной жидкости 1. Проверьте уровень масла и долейте его при необходимости
2. Насос не работает, канал масляного насоса загрязнен 2. Прочистите или замените насос
Большой расход масла Износ цилиндров, поршневых колец, маслосъемных колпачков, уплотнительных элементов Произведите осмотр двигательной системы и устраните причину утечки
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector