Особенности системы смазки двигателя автомобиля

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. Система смазки. Масла и требования к ним

1.1 Назначение, характеристика и общее устройство системы

2. Устройство и работа агрегатов и приборов системы смазки

2.1 Работа масляного насоса

2.2 Работа системы смазки

3. Сравнительная характеристика системы двигателей КамАЗ -740 и ГАЗ -53

Заключение

Список использованных источников

смазка двигатель масляный насос



Введение

Моторное масло выполняет в двигателе ту же жизненно важную роль, какую выполняет кровь в организме человека. Никакая другая жидкость не влияет так на работу двигателя и срок его службы, как моторное масло. Кроме основной функции, касающейся смазки двигателя, оно также выполняет ряд других. Но все те преимущества, которые дает нам моторное масло, ничего не значат, если масло не циркулирует, как положено, по всему двигателю, обеспечивая необходимую для его работы смазку.

Сегодня мы рассмотрим систему смазки автомобильного двигателя: как она действует и какие проблемы могут возникнуть, если не поддерживать ее на должном уровне. Обычно это случается, когда «срабатываются» детали двигателя в результате большого пробега, либо в результате повреждений, вызванных грязным моторным маслом.

Разумеется, основная задача моторного масла состоит в том, чтобы способствовать ровной работе всех деталей двигателя. Движущиеся механические части, такие как кулачки, зубчатые шестеренки, подшипники коленвала, коленвал, поршни и клапаны - все они нуждаются в том, чтобы их трение с помощью моторного масла было сведено к минимуму. Моторное масло выполняет эту функцию, образуя своего рода «барьер» из масляной пленки, защищающий детали двигателя.

Во время работы между движущимися деталями двигателя возникает трение. Если бы не было масла, происходило бы их очень быстрое истирание. Возьмём, например, коленчатый вал. Циркулирующее масло фактически «поддерживает» его в подшипниках. По сути, коленвал как бы вращается скорее в масле, нежели в подшипниках, и таким образом резко снижается трение. Но, несмотря на то, что масло снижает трение, оно (трение) все равно будет существовать из-за того тепла, которое образуется при работе двигателя.

Рассмотрим движение коленчатого вала. Во время быстрого движения по трассе тахометр автомобиля может показывать до 3 000 оборотов в минуту (и даже больше). Для водителя эта цифра может ничего не означать, но 3 000 оборотов в минуту могут привести к такому трению, которое потенциально разрушит двигатель. Ведь это означает, что коленвал двигателя вращается со скоростью 50 раз в секунду. При таком трении вырабатывается много тепла, и его необходимо каким-то образом удалять.

Точно так же, как и охлаждающая жидкость, циркулирующее в двигателе масло забирает большую часть тепла от движущихся деталей. Но охлаждающая жидкость не циркулирует вокруг поршней и подшипников и не омывает такие не вращающиеся части двигателя, как блок цилиндров. Поэтому важно, чтобы масло поглощало тепло со всех этих деталей.

Кроме того, выступая в роли охлаждающего и смазочного вещества, моторное масло может также выполнять функцию гидравлической жидкости внутри толкателей клапанов, тем самым помогая поддерживать в клапанах нужный зазор.

В некоторых двигателях последних моделей с изменяемым механизмом газораспределения - моментом открытия или закрытия клапанов, моторное масло также приводит в движение этот механизм.

Для правильного выполнения этих важных функций необходимо постоянное снабжение двигателя чистым маслом, качество которого не ухудшается от резких перепадов температур, воздействующих на масло каждый раз, как только заводят двигатель.

Чтобы масло могло выполнять вышеперечисленные функции, нужно обеспечить его циркуляцию во всех частях двигателя, где это необходимо. Циркуляция осуществляется с помощью насоса, забирающего масло из картера и нагнетающего его под определённым давлением в систему смазки. Без этого масло стекало бы вниз на поддон картера. При этом детали двигателя подвергались бы трению, нагреванию и износу, а это, несомненно, приводило бы к их разрушению.

Система смазки довольна проста. Масляный насос качает масло из поддона картера и пропускает его через фильтр. Далее оно подается в основные масляные каналы двигателя. В результате создается давление масла. Затем масло направляется в те места, где оно необходимо: в основные подшипники, поршневую группу, механизм газораспределения.

Важным свойством масла, которое оказывает влияние на давление, является его вязкость. Вязкость замедляет текучесть масла, когда оно омывает каналы и подшипники двигателя.

Кроме вязкости, на степень давления масла внутри системы также влияет зазор в подшипниках. Чем меньше зазор - тем больше давление.

Так как масло распределяется по всему двигателю с помощью давления, то его падение сразу же влияет на способность масла циркулировать. По мере «старения» двигателя, зазоры, которые когда-то помогали поддерживать давление масла на оптимальном уровне, становятся уже не такими плотными, а это ведет к уменьшению давления. В результате двигатель быстрее изнашивается.

Лучший способ избежать старения двигателя и возникающих в результате проблем с давлением состоит в соблюдении графика прохождения регулярного технического обслуживания.

Еще одна проблема, которая может сильно повлиять на давление масла, скрывается в работе самого масляного насоса. Загрязненное и отработанное масло может привести к тому, что система смазки перестанет эффективно выполнять свои функции по циркуляции. В крайних случаях это может вывести из строя всю систему подачи масла.

Для очистки масла в насосе установлены сита-подборщики. Надо заметить, что их конструкция достаточно груба и позволяет задерживать только крупные частицы грязи, находящиеся в масле. Для водителей, нерегулярно производящих замену масла, это может стать настоящей проблемой. Дело в том, что зазоры между шестернями и кожухом внутри масляных насосов составляют всего несколько тысячных дюйма - более крупные частицы грязи, миновавшие сито, застревают и накапливаются в зазорах, что приводит к их изнашиваемости. По мере увеличения изнашиваемости зазоры увеличиваются - в результате масляный насос работает менее эффективно. А как только ухудшается работа насоса, соответственно падает давление масла, что может привести к поломке двигателя. Кроме потери давления масла, загрязнения, содержащиеся в масле, могут забиться в насос и поломать его, и тогда масло вообще перестанет поступать в двигатель. Если сразу же не заглушить двигатель, он может вообще выйти из строя.

Самый простой и эффективный способ уменьшения износа состоит в том, чтобы строго придерживаться графика технического обслуживания автомобиля. А регулярная своевременная замена масла, способствующая освобождению системы смазки от грязи и обеспечению плотного зазора в двигателе, так необходимого для поддержания нужного давления масла, жизненно важна для того, чтобы Ваш автомобиль как можно дольше находился в рабочем состоянии.



1. Система смазки. Масла и требования к ним

Необходимость смазки трущихся деталей объясняется тем, что между перемещающимися сопряженными поверхностями деталей механизма возникают силы трения, на преодоление которых затрачивается определенная мощность. Если трущиеся поверхности покрыть масляной пленкой, то силы трения значительно снижаются, при этом уменьшается износ и нагрев трущихся деталей.

Назначение. Система смазки двигателя предопределяет долговечность и надежность его работы и должна обеспечивать: подачу необходимого количества масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения в парах трения, вынос продуктов износа из зоны трения соприкасающихся поверхностей, частичное охлаждение, антикоррозионную защиту трущихся и иных внутренних поверхностей, очистку масла от твердых частиц, поддержание оптимальной температуры смазочного масла.

Требования к смазочным системам и их основные параметры.

Исходя из основного назначения смазочных систем - обеспечения работоспособности двигателей - эти системы должны обеспечивать следующее:

1. Надежный подвод масла на всех режимах работы двигателей ко всем трущимся деталям двигателя, охлаждаемым маслом поверхностям и устройствам, в которых масло используется в качестве рабочего тела (нагнетателей и регуляторов, гидравлические муфты и др.).

2. Работу двигателей и их агрегатов в различных условиях окружающей среды и на всех эксплуатационных режимах.

3. Заданную длительность работы двигателя без остановок для заправки маслом, регулировки и устранения недостатков в смазочной системе, очисти от отложений примесей, шлама и нагара на поверхностях деталей двигателей и их агрегатов.

4. Длительную работу масла и малый его расход.

Кроме того, они должны быть компактными, простыми и нетрудоемкими в обслуживании, иметь невысокую стоимость.

Так как масло обладает большой вязкостью, а системы маслопроводов сильно разветвлены и оказывают большое сопротивление, то для прокачивания требуемого количества масла необходимо создание большого избыточного давления, которое для различных двигателей имеет следующие значения (в МПа).

Быстроходные 0,2-0,5 (это как раз и есть все двигатели современных автомобилей). Быстроходные форсированные 0,6-1,5 (некоторые джипы, гоночные машины, дорогие машины).

Тихоходные 0,08-0,18 (это в основном судовые двигатели). Смазочные материалы подразделяются на масла и консистентные (густые) смазки. Автомобильные масла подразделяются на две группы: масла для двигателей и трансмиссионные масла. Консистентные смазки применяются для узлов с недостаточно уплотненными зазорами, через которые жидкое масло вытекает. Масла для двигателей применяют минерального происхождения (получают путём переработки нефти после отгонки из нее легких фракций). Основные требования к ним: маслянистость, вязкость, отсутствие механических примесей и кислот. В настоящее время действует классификация моторных масел, принятая в 1985 году.

Моторные масла Российского производства в зависимости от вязкости подразделяются на 7 групп: 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 20, а по эксплуатационным свойствам на 6 групп: А, Б, В, Г, Д, Е (ГОСТ 17479.1-85).

Группа А - для нефорсированных карбюраторных двигателей и дизелей; группа Б - для малофорсированных карбюраторных двигателей и дизелей; группа В - для среднефорсированных бензиновых двигателей и дизелей; группа Г - для высокофорсированных двигателей, работающих в тяжёлых условиях; Д - для высокофорсированных дизелей с наддувом; группа Е -для малогабаритных дизелей. Масла групп Б, В и Г, предназначенные для применения только в карбюраторных двигателях или только в дизелях, маркируются соответственно цифровыми индексами 1 или 2.

Например: M8B или М10Г₂ где: М- моторное, цифра - вязкость в мм² /с (Ст) при 100°С В - для малофорсированных двигателей.

1.1 Назначение, характеристика и общее устройство системы

Система смазки подает масло к деталям в целях уменьшения сил трения, удаления продуктов износа, частичного охлаждения деталей, уплотнения зазоров. Масло из поддона всасывается насосом, нагнетается в фильтр для очистки и далее в главную магистраль, откуда по сверлениям в блок-картере непрерывно подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов и другим деталям.

Это первый способ подвода масла (по сверлениям в блоке - рис.1). Есть и второй - масло от фильтра подводится к центральной крышке, стоящей на торце коленвала, далее по сверлениям в коленчатом валу подается к коренным и шатунным вкладышам.

Второй способ выгоден тем, что при нем не нужно делать сверления в блоке цилиндров, которые ослабляют его. Особенно это важно для блоков из алюминиевого сплава, которые сами по себе по свойствам материала не являются жесткими. Кроме того - каналы в блоке в виде сверлений (технологически это дорого) малы по диметру, имеют много поворотов, узких мест, где могут скапливаться загрязнения, в результате подача масла может прекратится (двигатель в этом случае выйдет из строя).

Но у второго способа есть и существенный недостаток - подача масла к коренным подшипникам ведется последовательно - к первому подшипнику поступает масло с полным давлением, ко второму уже меньшее давление из-за гидравлических потерь и т.д. А к последнему (особенно в холодное время при запуске двигателя) может вообще не дойти. Это тяжелая авария, дорогой ремонт с заменой вкладышей, а возможно и перешлифовкой шеек коленвала.

Эти недостатки можно устранить двумя мерами:

- установить маслозакачивающий насос с электроприводом, который в период запуска холодного двигателя создает хорошее давление в системе;

- установить клапан в системе подачи топлива, который открывается только после создания нужного давления в системе смазки.

Эти меры могут применяться как вместе, так и отдельно. Кстати, они могут применяться и при первом способе подачи масла (по сверлениям в блоке).

Рис. 1. Схема системы смазки (1 - масляный радиатор; 2 - полость оси коромысел; 3 - канал в головке блока; 4 - масляный фильтр; 5 - канал в блоке; 6 - главная масляная магистраль; 9 - масляный насос; 10 - редукционный клапан масляного насоса; 11 - четвертая шейка вала; 12 - маслоприемник; 13 - предохранительный клапан; 14 - кран отключения масляного радиатора; 15 - вторая шейка распределительного вала)

Вытекающее из подшипников масло разбрызгивается движущимися деталями и попадает на поверхности, к которым нет подвода, а затем стекает в поддон. Следовательно, наиболее нагруженные детали механизмов смазываются под давлением, а другие - разбрызгиванием. Такая система называется комбинированной минимальное давление - 40 - 80 кПа; масло заливается через маслоналивную горловину, а сливается из картера, который имеет пробку слива.

Характеристика системы смазки: комбинированная, с мокрым картером; емкость - 8 литров; применяемое масло M8B₁ - летнее, М-6з/l0B₁ - всесезонное; рабочее давление масла в системе 0,2 - 0,4 МПа, давление на холостом ходу - 0,1 - 0,2 МПа;

Система смазки (рис. 1) состоит из: неподвижного маслоприемника 12; масляного насоса 9; масляного радиатора 1; масляного фильтра 4; маслоналивной горловины (на крышке головки блока); измерителя уровня масла, манометра, каналов и шлангов.

На автомобилях последних выпусков (ГАЗ-53) вместо фильтра-центрифуги устанавливается масляный фильтр со сменным элементом из специального картона.

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают три типа систем: разбрызгиванием, под давлением, самотеком и комбинированную.

В двигателях автомобилей применяют комбинированную систему разбрызгиванием (гильзы цилиндров и другие детали, куда масло подать сложно), под давлением (вкладыши, опоры вала) и самотеком (детали ГРМ, поршневой палец.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазки могут быть с мокрым (ЗИЛ-4314, КамАЗ-740, ЯМЗ-238 и др.) или сухим (двигатели магистральных тягачей) картером.

В автомобильных двигателях наиболее распространены системы смазки с мокрым картером, имеющие более простую конструкцию (основной запас масла - в катере).

В системах с сухим картером основной запас масла содержится в автономном масляном баке и масло подаётся к трущимся деталям нагнетающим масляным насосом. Стекающее в поддон масло удаляется откачивающей секцией в масляной бак.

Преимущества системы с «сухим» картером:

обеспечивает длительную работу на крутых подъёмах, спусках и при кренах без утечки масла через сальники коленчатого вала, а также даёт возможность снизить высоту двигателя;

исключает возможность забрасывания лишнего масла на стенки цилиндров(расход масла);

масло не контактирует с отработавшими газами, меньше нагревается от деталей двигателя и лучше сохраняет свои физико-химические свойства.

Схема подвода масла к деталям может быть выполнена по одной из принципиальных схем:

насос, фильтр, главная магистраль в блоке, каналы к подшипникам;

насос, фильтр, полость в коленчатом валу, подшипники.

Вторая схема позволяет обеспечить остаточный и непрерывный подвод масла к шатунным подшипникам, не прибегая к кольцевым канавкам в коренных вкладышах, снижающих их несущую способность.

Кроме того, отсутствие сверлений в блоке способствует увеличению его жёсткости, снижается стоимость блока.

Система смазки с мокрым картером имеет следующие положительные свойства:

простота конструкции и удобство в эксплуатации;

надёжность подачи масла (между насосом и маслом нет соединительных трубопроводов);

минимальная стоимость.

Недостатки системы смазки с мокрым картером:

увеличиваются габаритные размеры двигателя по высоте;

масло постоянно подвергается воздействию горячих газов;

- при крутых подъёмах и спусках маслозаборник может оголиться;

Положительные свойства системы смазки с сухим картером:

уменьшаются габаритные размеры двигателя по высоте;

масло отстаивается в баке, воздух отделяется от масла;

большой запас хода.



2. Устройство и работа агрегатов и приборов системы смазки

Масляный насос предназначен для подачи масла под давлением к трущимся деталям приборам очистки.

Масляные насосы, применяемые в системе смазки современных двигателей, бывают трех типов -- шестеренные с внешним зацеплением зубьев (рис 2.а, см. ниже, такой насос применяется на 4-х цилиндровом двигателе Ауди и Фольксваген) и с внутренним зацеплением (рис 2.б, 2.г см. ниже, например на двигателях Жигулей, на рис 2.г показан масляный насос пятицилиндрового двигателя Ауди-100) и так называемые роторные (рис 2.в). Роторные применяются редко.

Шестеренные с внутренним зацеплением дороже, но для их привода требуется меньше мощности (у них выше КПД).

Рис. 2. Масляные насосы



Рис. 3. Масляные насосы (1 - ведущая шестерня; 2 - проточка привода ведущей шестерни; 3 - сегментная вставка; 4 - ведомая шестерня; 5 - редукционный клапан)

Шестеренные насосы в системах смазки двигателей применяются потому, что они при сравнительно небольшой производительности (например, меньше, чем у центробежных водяных насосов) создают достаточно большое давление (в 5-10 раз большее, чем у центробежных).

Для примера рассмотрим насос двигателя ГАЗ-53. Тип- односекционный, шестеренчатый (рис. 3), установлен снаружи блока с левой стороны и получает привод от распределительного вала.

Состоит из корпуса 5; пары шестерен 2 и 4; вала; редукционного клапана 6, 7.

На автомобиле ГАЗ-53 установлен односекционный насос с одним редукционным клапаном, который закачивает масло из масляного поддона к смазываемым поверхностям двигателя, а затем подает его в масляный фильтр и радиатор.

На автомобилях старых выпусков насос двухсекционный. Верхняя секция нагнетает масло в систему двигателя, а нижняя - в масляный фильтр-центрифугу.

На автомобиле ГАЗ-53 установлен фильтр со сменным элементом. Принцип очистки заключается в том, что масло под давлением проходит через неподвижный картонный элемент (частицы грязи остаются на нем), а очищенное масло под давлением будет поступать в магистраль системы смазки.

Рис. 4. Схема работы масляного насоса (1 - впускной канал; 2 и 4 - пара шестерен; 3 - нагнетающая полость; 5 - корпус; 6, 7 - редукционный клапан)

2.1 Работа масляного насоса

Рис. 4 заключается в следующем: при вращении шестерен со стороны впускного канала 1 зубья шестерен выходят из зацепления, что увеличивает объем полости и вызывает разрежение. Под действием разрежения масло всасывается из картера в насос, заполняет впадины и переносится в полость, где зубья входят в зацепление, что вызывает выдавливание масла. Так как давление, создаваемое насосом, зависит от частоты вращения шестерен и может достигать значительных величин, в корпусе установлен редукционный клапан 6, который при повышении давления до 0,32 МПа открывается и сообщает нагнетающую 3 и всасывающую 1 полости.

Нижняя секция работает аналогично и имеет перепускной клапан, который также сообщает нагнетающую и всасывающую полости, когда масляный радиатор закрыт или масло слишком густое (давление > 0,12 МПа).



Рис.5. Фильтр со сменным элементом на автомобиле ГАЗ-53 (1 - корпус фильтра (верхняя часть); 2 - пружина; 3 - опорная шайба; 4 и 23 -уплотнительное кольцо; 5 - фильтрующий элемент; 6 - трубка корпуса фильтра; 7,9, 10, 11 - элементы предохранительного клапана; 8 - прокладка корпуса фильтра; 12 - стержень; 13, 15, 19, 21 - уплотнительная прокладка; 14 - корпус фильтра (нижняя часть); 16 - приставка фильтра; 17 - шайба; 18 - соединительная гайка; 20 - соединительный штуцер; 22 - фибровая шайба)

Между входным и выходным каналами масляного фильтра установлен перепускной клапан 7, который сообщает их между собой, когда фильтрующий элемент забивается грязью. Перепускной клапан обеспечивает подвод неочищенного масла в двигатель, при этом слышен резкий свист срабатывающего клапана (фильтрующий элемент необходимо немедленно заменить). Это разборный фильтр. На большинстве легковых авто ставят фильтры неразборные, которые просто заменяются при смене масла.

Масляный неразборный фильтр (маслоочиститель) служит для очистки масла от продуктов износа и других загрязнений. На всех изучаемых автомобилях устанавливается по одному фильтру, через который проходит все масло, подаваемое насосом. Такие фильтры называются полнопоточными.

На двигателях легковых машин неразборный полнопоточный фильтр (рис. 7) состоит из корпуса 1, в котором установлен фильтрующий элемент 6, перепускной 4 и противодренажный 3 клапаны. Последний представляет собой манжету из маслостойкой резины, которая свободно пропускает масло в корпус фильтра, но не позволяет ему вытекать из корпуса в поддон картера при неработающем двигателе. Такое устройство способствует постоянному сохранению запаса масла в корпусе фильтра и каналах, что, в свою очередь, обеспечивает быструю подачу масла к трущимся поверхностям после пуска двигателя. Перепускной клапан обеспечивает подачу неочищенного масла к смазываемым поверхностям, минуя фильтр в случае сильного загрязнения фильтрующего элемента.

Рис.6. Неразборный полнопоточный фильтр для очистки масла двигателя легкового автомобиля (1 - корпус; 2 - дно корпуса; 3-противо дренажный клапан; 4 -перепускной клапан; 5 -уплотнительная прокладка; 6 -фильтрующий элемент)

Центрифуга предназначена для очистки масла от механических примесей. Полнопоточного типа, установлена на блоке автомобилей старых выпусков. Центрифуга (рис. 7) состоит из корпуса 9 с кожухом 2, неподвижной оси 4, ротора 8, колпака ротора 5, жиклеров 10.

Работа центрифуги заключается в следующем: масло от насоса по сверлениям в блоке и корпусе центрифуги через кольцевую проточку неподвижной оси 4 поступает в ротор 8 под колпак 5. Масло идет к жиклерам 10 ротора, вытекая из них, сообщает вращательное движение ротору и затем стекает в картер двигателя.

При давлении 0,2-0,3 МПа ротор вращается со скоростью 5000 - 6000 мин^-1. Масло вращается вместе с ротором, в результате чего механические частички под действием центробежных сил отбрасываются на боковую стенку колпака и плотно прилипают к ней. Очищенное таким образом масло сливается в картер двигателя.

Рис. 7. Масляный фильтр-центрифуга (1 - гайка-барашек; 2 - кожух; 3 - сетчатый фильтр; 4 - ось ротора; 5 - колпак ротора; 6 и 7 - прокладки; 8 - корпус ротора;9 - корпус центрифуги; 10 - жиклер;11 - подшипник; 12 - отражатель; К - сила реакции)

Часто встречаются неполнопоточные фильтры-центрифуги. Например, фильтр двигателя КамАЗ.



2.2 Работа системы смазки

При работе двигателя масляный насос 9 всасывает масло из картера через неподвижный маслоприемник 12 и подает его под давлением в масляный фильтр 4, там оно очищается и поступает в магистральный канал 6 блока цилиндров. Из магистрального канала масло по сверлениям в блоке поступает к коренным подшипникам коленчатого вала и смазывает их.

Рис. 8. Схема закрытой системы вентиляции картера (1 - воздухоочиститель; 2 - карбюратор; 3 - шланг основной ветви вентиляции; 4 - шланг дополнительной ветви вентиляции; 5 - маслоотделитель; 6 - прокладка; 7 - пламегаситель; 8 - впускная труба; 9 - трубка вентиляции)

От коренных подшипников часть масла поступает по сверлениям в коленчатом валу в пустотелые шатунные шейки и, вытекая через отверстия в них, смазывает шатунные подшипники. Другая часть масла от коренных подшипников по каналам поступает к опорным шейкам распредвала, смазывая их.

От второй и четвертой шеек распредвала масло по двум каналам 5 поступает в правую и левую головки блоков, через стойки заполняет пустотелые оси коромысел 2 и, вытекая через отверстия, смазывает втулки коромысел. Часть масла, проходя по сверлению в коромысле, смазывает сферическую опору регулировочного винта, стекающее по штанге масло смазывает толкатели. Кроме того, под давлением смазывается упорный фланец распредвала и валик привода масляного насоса.

Из магистрального канала масло поступает в компрессор и, смазав его детали, стекает в картер. Остальные детали смазываются разбрызгиванием.

Вентиляция картера необходима для поддержания в нем нормального давления и удаления паров бензина и газов, прорывающихся из цилиндров и вызывающих коррозию деталей, загрязнение и разжижение масла. Кроме того, прорывающиеся в картер отработавшие газы могут повысить в нем давление, что приведет к разрушению уплотнений и появлению течи масла при работе двигателя. Для устранения этого во всех изучаемых двигателях осуществляется вентиляция картера путем принудительного отсоса газов из картера через вытяжной шланг, воздухоочиститель, и впускной трубопровод в цилиндры.

Вентиляция картера (рис. 8) служит для удаления газов, прорвавшихся из камер сгорания в картер, так как нагретые и химически активные газы ухудшают смазочные свойства масла. Состоит из маслоотделителя 5, пламегасителя 7 и трубопроводов 3 и 9, соединяющих маслоотделитель с впускной трубой 8 и воздухоочистителем 1 двигателя. Газы откачиваются из картера за счет разрежения во впускной трубе и в воздушном фильтре.

При работе двигателя на частичных нагрузках газы из картера откачиваются во впускную трубу, на полных нагрузках - в воздушный фильтр и впускную трубу. Газы, проходя по лабиринту маслоотделителя 5 (рис.8), оставляют на его стенках мелкие частицы находящегося в нем масла.

Клапаны выполняют важную роль в работе системы.

По конструкции, принципу действия и задачам они подразделяются:

- редукционный,

- сливной,

-перепускной,

-дифференциальный.



Рис. 9. На каждом из 4-х рисунков попарно изображены два положения

Нормальная работа, срабатывание одного из клапанов. Шарик клапана (или плунжер) на схемах условно показан стрелкой.

На верхнем левом рисунке изображен перепускной клапан. Его задача - перепустить масло к двигателю в случае, когда загрязнен фильтр. В этом случае в двигатель поступает неочищенное масло. Это плохо. Но еще хуже если бы оно вообще не поступало.

Особенность этого клапана в том, что он имеет две линии управления и срабатывает, в отличие от всех остальных клапанов, не при определенном давлении, а при разности давлений на входе в фильтр и на выходе из него. Если фильтр чистый - разница будет совсем малой.

На верхнем правом рисунке изображен редукционный клапан. Его задача - поддержание определенного максимального давления в системе смазки. Это давление определяется затяжкой пружины клапана. Пока давление в двигателе меньше максимального - масло в двигатель продолжает поступать. Как только давление достигнет максимальной величины - клапан откроется и масло через него будет перетекать из линии нагнетания в линию всасывания насоса. Насос работает вхолостую.

На нижнем левом рисунке изображен сливной клапан. Это разновидность редукционного клапана с той же задачей. Только при срабатывании клапана масло сливается назад в картер.

На нижнем правом рисунке изображен дифференциальный клапан. Это современная конструкция редукционного клапана. Применяется во многих современных двигателях, например, в КамАЗе.

Особенность его в том, что линия управления клапана подсоединена к последнему коренному подшипнику. То есть к тому подшипнику, у которого чаще возникают проблемы с давлением. Да и по смыслу должно быть понятно, если на последнем подшипнике давление в норме, то оно в норме и на всех предыдущих.

Поэтому этот клапан срабатывает тогда, когда на последнем подшипнике давление в норме. Если давление на последнем подшипнике меньше нормы, клапан закрыт, насос продолжает подавать масло в двигатель и давление повышается.

Контрольный осмотр: проверить уровень масла и при необходимости долить; проверить и устранить подтекания масла; проверить показание приборов (давление масла 2,5 кг/см при скорости движения 55 км/ч; минимальное - не ниже 0,5 кг/см).

ЕТО (ежедневное): проверить уровень масла, очистить приборы от пыли и грязи; проверить крепление всех приборов системы смазки и при необходимости подтянуть.

ТО-1 (2-3 тыс. км): при работе в условиях большой запыленности сменить масло в картере и промыть (заменить) фильтр очистки.

ТО-2 (8-15 тыс. км): очистить и промыть в керосине клапан вентиляции картера; удалить грязь в фильтре центробежной очистки; сменить масло в картере двигателя, заменить маслофильтр.



3. Сравнительная характеристика системы двигателей КамАЗ -740 и ГАЗ -53

1. КамАЗ -740

Система смазки двигателя комбинированная, с мокрым картером. Масло под давлением подается к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам распределительного вала, втулкам коромысел, к подшипникам топливного насоса высокого давления и компрессора. Предусмотрена пульсирующая подача масла к верхним сферическим опорам штанг толкателей.

Рис. 10. Схема системы смазки (1 - компрессор; 2 - топливный насос высокого давления; 3 - выключатель гидромуфты; 4 - гидромуфта; 5, 12 - предохранительные клапаны; 6 - клапан системы смазки; 7 - насос масляный; 8 - перепускной клапан центробежного фильтра; 9 - сливной клапан центробежного фильтра; 10 - кран включения масляного радиатора; 11 - центробежный фильтр; 13 - лампа сигнализатора засоренности фильтра очистки масла; 14 - перепускной клапан полнопоточного фильтра; 15 - полнопоточный фильтр очистки масла; 16 - маслоприемник; 17 - картер; 18 - главная магистраль)



Система смазки (рис. 10) включает в себя масляный насос, картер масляный, фильтры очистки масла (полнопоточный и центробежный), воздушно-масляный радиатор, масляные каналы в блоке и головках цилиндров, передней крышке и картере маховика, наружные маслопроводы, маслозаливную горловину, клапаны для обеспечения нормальной работы системы и контрольные приборы.

Из картера 17 масло через маслоприемник входит в нагнетающую и радиаторную секции масляного насоса 7. Из нагнетающей секции через канал в правой стенке блока масла идет в полнопоточный фильтр 15, где оно очищается двумя фильтрующими элементами, затем масло поступает в главную магистраль 18, откуда по каналам в блоке и головках цилиндра оно подается к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, втулкам коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей.

К шатунным подшипникам коленчатого вала масло подается по отверстиям внутри вала от коренных шеек. Масло, снимаемое со стенок цилиндра малосъемным кольцом, отводится в поршень и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках и подшипник верхней головки шатуна. Через каналы в задней стенке блока цилиндров и картере маховика масло под давлением поступает к подшипникам компрессора 1, а через каналы в передней стенке блока - к подшипникам топливного насоса высокого давления 2.

Предусмотрен отбор масла из главной магистрали к выключателю 3 гидромуфты, который установлен на переднем торце блока и управляет работой гидромуфты 4 привода вентилятора. Из радиаторной секции масло поступает к центробежному фильтру 11, из него в радиатор и затем сливается в картер. При закрытом кране 10 масло из центробежного фильтра через сливиой клапан 9 сливается в картер двигателя, минуя радиатор. Остальные детали и узлы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.

Масляный насос (Начиная с двигателя № 611898 устанавливаются насосы с валиком 8 увеличенного диаметра до 16 мм, ведомая шестерня 6 закреплена на валике гайкой. Ширина зубчатого венца шестерни увеличена до 10,5 мм. В зацеплении шестерни привода масляного насоса при его установке введена регулировка зазора, который должен быть равным 0,15--0,35 мм.

На заводе зазор регулируется установкой, при необходимости, стальной прокладки между корпусом насоса и блоком цилиндров) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Нагнетающая секция насоса подает масло в главную магистраль двигателя, радиаторная секция -- в центробежный фильтр и радиатор.

В корпусах секций 1 и 5 (рис. 11) установлены предохранительные клапаны 11 к 18, отрегулированные на давление открытия 8.5- 9,5 кгс/см² и предназначенные для ограничения максимального давления на выходе из секций насоса, и клапан 14 системы смазки, срабатывающий при давлении 4,0-4,5 кгс/см² и предназначенный для ограничения давления в главной магистрали двигателя.



Рис. 11. Масляный насос (1 - корпус радиаторной секции; 2 - ведущая шестерня радиаторной секции; 3 - проставка; 4 - ведущая шестерня нагнетаюшей секции; 5 - корпус нагнетающей секции; 6 - ведомая шестерня привода насоса; 7 - шпонка; 8 - валик ведущих шестерен; 9 - ведомая шестерня нагнетающей секции; 10 - ведомая шестерня радиаторной секции; 11 - предохранительный клапан радиаторной секции; 12. 15, 17 - пружины клапанов; 13, 16 - пробки клапанов; 14 - клапан системы смазки; 18 - предохранительный клапан нагнетающей секции)

Полнопоточный фильтр очистки масла, установленный на правой стороне блока цилиндров, состоит из корпуса 19 (рис. 12), колпаков 24 и двух фильтрующих элементов 23. Начиная с 1980 г. двигатели КамАЗ выпускаются только с бумажным инфильтроэлементами очистки масла 740.1012040-10.

Фильтро-элементы 740.1012040 из древесной муки (ранее выпускавшиеся для двигателей КамАЗ) или применяемые в двигателях ЯМЗ-240 фильтроэлементы 240-1017040 можно устанавливать только в крайних случаях, преимущественно в теплое время года. Категорически запрещается использование фильтроэлементов 204-1117040, которые применяются в двигателях ЯМЗ-240 для очистки топлива и не рассчитаны для работы в масляных фильтрах.

Рис. 12. Полнопоточный фильтр очистки масла (1 - стержень; 2 - стопорное кольцо; 3 - шайба; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - пружина колпака; 6 - уплотнительная чашка; 7 - шайба; 8 - пружина перепускного клапана; 9 - винт сигнализатора; 10 - пробка перепускного клапана; 11, 18, 20, 26 - прокладки; 12 - регулировочная шайба; 13 - корпус сигнализатора; 14 - подвижной контакт сигнализатора; 15 - пружина контакта сигнализатора; 16 - перепускной клапан;17 - пробка;19 - корпус фильтра; 21 - втулка корпуса; 22 - уплотнительное кольцо; 23 - фильтрующий элемент; 24 - колпак; 25 - сливная пробка)

Однако использование бумажных фильтроэлементов очистки масла еще не гарантирует полной его очистки. Даже при незначительном попадании воды в масло и при несоблюдении правил эксплуатации двигателя (работа на повышенном и особенно пониженном тепловом режиме, применение несоответствующего сорта масла и др.) предельное засорение элементов масляного фильтра может наступить раньше установленного срока. В этом случае фильтр длительное время работает с открытым перепускным клапаном 16, что зачастую приводит к задиру и провороту вкладышей коленчатого вала.

Для определения момента предельного засорения элементов в конструкции фильтра предусмотрен сигнализатор засоренности, совмещенный с перепускным клапаном. Контакты сигнализатора замыкаются при открытии перепускного клапана.

С 1980 г. на щитке приборов автомобилей КамАЗ устанавливается красная сигнальная лампочка, соединенная с клеммой сигнализатора Загорается она при открытии перепускного клапана фильтра очистки масла.

Фильтр центробежный масляный с активно-реактивным приводом ротора установлен на передней крышке блока цилиндров с правой стороны двигателя. Ротор 3 (рис. 13) в сборе с колпаком 2 приводится во вращение струей масла, вытекающей из щели-сопла в оси 11 ротора, а также реактивными силами, возникающими при выходе масла из ротора в канал оси через тангенциальные сопла.

При работе двигателя масло из радиаторной секции насоса под давлением подается в фильтр, обеспечивая вращение его ротора. Под действием центробежных сил механические частицы отбрасываются к стенкам колпака ротора и задерживаются, а очищенное масло через отверстие в оси ротора и трубку 17 поступает в воздушно-масляный радиатор или через сливной клапан в корпусе фильтра, Отрегулированный на давление 0,5-0,7 кгс/см² в картер двигателя. Перепускной клапан, установленный в корпусе фильтра и отрегулированный на давление 6,0-6,5 кгс/см², ограничивает максимальное давление перед центрифугой. Во избежание нарушения балансировки при обслуживании фильтра на роторе и колпаке нанесены метки, которые необходимо совмещать при сборке.

Картер масляный - стальной, штампованный, закреплен на нижней плоскости блока цилиндров болтами. Между картером и блоком установлена резино-пробковая прокладка для обеспечения герметичности соединения. Для предотвращения быстрого перетекания масла при разгоне и торможении автомобиля в картер вварена перегородка. В нижней части картера имеется сливная пробка.

Рис. 13. Центробежный масляный фильтр (1 - корпус; 2 - колпак ротора; 3 - ротор; 4 - колпак фильтра; 5 - гайка крепления колпака ротора; 6 - упорный шарикоподшипник, 7 - упорная шайба; 8 - гайка крепления ротора; 9 - гайка крепления колпака фильтра; 10 - верхняя втулка ротора; 11 - ось ротора; 12 - экран; 13 - нижняя втулка ротора; 14 - палец стопора; 15 - пластина стопора; 16 - пружина стопора; 17 - трубка отвода масла)

Воздушно-масляный радиатор - трубчато-пластинчатый, двухрядный, установлен перед радиатором системы охлаждения двигателя. Начиная с I квартала 1986 г. на автомобили устанавливается масляный радиатор из оребренной алюминиевой трубки. Масляный радиатор должен быть постоянно включен. Для ускорения прогрева двигателя при пуске зимой радиатор следует отключить (закрытием крана на корпусе центробежного масляного фильтра). После прогрева двигателя кран открыть.

2. Газ- 53.

Система смазки двигателя ЗМЗ-53-11 (рис. 14) - комбинированная: под давлением, разбрызгиванием и самотеком.

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, втулки коромысел, и верхние наконечники штанг толкателей и привод распределителя. Для смазки втулок коромысел и верхних наконечников штанг масло по кольцевому зазору между стойкой оси коромысел и шпилькой подается из каналов в блоке и головке во внутреннюю полость оси коромысел. Нижний наконечник штанги работает в масляной ванне, во внутренней полости толкателя. Излишки масла из толкателя, сливаясь через два отверстия, смазывают направляющую толкателя, рабочий торец толкателя и кулачок распределительного вала.

Шестерни привода распределительного вала смазываются маслом, подаваемым из масляной магистрали блока через трубку.

Стенки цилиндров смазываются брызгами масла, выбрасываемыми из сверлений в нижних головках шатунов при совпадении их с масляными каналами в шатунных шейках коленчатого вала.

Привод распределителя смазывается маслом, подаваемым через лыску на пятой шейке распределительного вала в полость между задним торцом распределительного вала и заглушкой блока цилиндров. Из полости масло подается через отверстие в корпусе привода на трущиеся поверхности. Шестерни привода распределителя и распределительного вала смазываются маслом, вытекающим через отверстия в корпусе привода.



Рис. 14. Система смазки двигателя ЗМЗ-53-11 автомобиля ГА3-53-12 (1 - масляный радиатор, 2 - полость оси коромысел, 3 - канал в головке блока, 4 - масляный фильтр, 5 - канал в блоке, 6 - главная масляная магистраль, 7- отверстие в корпусе привода распределителя, 8 - полость, 9 - масляный насос, 10 - редукционный клапан масляного насоса, 11 - четвертая шейка, 12 - маслоприемник, 13 - предохранительный клапан, 14 - кран масляного радиатора, 15 - вторая шейка распределительного вала)

Масло заливается через горловину, расположенную на правой крышке коромысел, которая закрывается крышкой с герметизирующей прокладкой. Заливаемое масло через специальное углубление во впускной трубе и блоке цилиндров поступает под крышку распределительных шестерен и стекает в картер двигателя. Уровень масла контролируется по меткам на указателе, который установлен с левой стороны на блоке цилиндров. На стержне указателя нанесены две риски и буквы около них П и О. Уровень масла необходимо поддерживать у метки П. Если уровень выше метки П, то может произойти забрызгивание свечей и интенсивное отложение нагара на днищах поршней и головках цилиндров.

При уровне ниже метки О прекращается подача масла в систему и возможно выплавление подшипников.

Масляный картер - штампованный, из листовой стали. В картере установлен козырек, предотвращавший расплескивание масла при торможении автомобиля.

Картер крепится к нижней плоскости блока шпильками. Фланец картера уплотняется резино-пробковой прокладкой.

В нижней части картера имеется сливная пробка, уплотняемая латунной прокладкой.

Маслоприемник - сетчатый, неплавающего типа.

Масляный насос двигателя ЗМЗ-53-11 (рис. 15) - шестеренчатый, односекционный, приводится во вращение от привода распределителя зажигания через промежуточный шестигранный валик. В корпус запрессована ось ведомой шестерни насоса. Ведущая шестерня закреплена на валике насоса штифтом.

Рис. 15. Масляный насос двигателя ЗМЗ-53-11 автомобиля ГА3-53-12 (1 - крышка, 2 и 4 - прокладки, 3 - перегородка, 5 - шестерня, 6 - корпус, 7 - валик)

В крышке насоса находится редукционный клапан.

Для уплотнения корпуса масляного насоса применяются картонные прокладки 2 и 4.



Заключение

Система смазки двигателя должна обеспечивать бесперебойную подачу масла к трущимся поверхностям с целью снижения потерь мощности на трение, уменьшая износ деталей, защиты их от коррозии, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей.

От исправного состояния системы смазки, своевременного проведения ТО и устранения неисправностей в процессе эксплуатации автомобиля в значительной степени зависит надежность работы двигателя.

Между отдельными деталями двигателя, поверхности которых перемещаются одна относительно другой, возникает сила, препятствующая этому перемещению, называемая силой трения.

Сила трения зависит от точности обработки соприкасающихся поверхностей, давления и скорости относительного перемещения.



Список использованных источников

1. Карагодин В.И., Шестопалов С.К. Слесарь по ремонту автомобилей: Высшая школа,2009.-239 с.

2. Круглов С.М. Справочник автослесаря по техническому обслуживанию и ремонту легковых автомобилей. Высшая школа,2005.-304 с.

3. Автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-21081, ВАЗ-21083, ВАЗ-2109, ВАЗ-21093:

4.Многокрасочный альбом/ Вершигора В.А. , Игнатов А.П. , Новокшенов Н.В. Издательство «Третий Рим»,2006.-90 с.

5. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей: Учебник для начального профессионального образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 544 с.

6. Сарбаев В.И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2004. - 448 с.

7. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. М.: «Академия», 2004. - 528 с.

8. Барашков И.В. Бригадная организация технического обслуживания и ремонта автомобилей. - М.: Транспорт,2008. - 224 с.

9. Справочное пособие авторемонтника / Ю.А. Радин, Л.М. Сабуров, Н.И. Малов. - М.: Транспорт,2007. - 285 с.

10. Юрковский И.М. Автомобиль в личном пользовании. - М.: Транспорт, 2009. - 304 с.

11. Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е.С. Кузнецова. - М.: Транспорт, 2001. - 413 с.

12. Руководство по ремонту и обслуживанию автомобилей ЗАЗ-1102, ЗАЗ-110216, ЗАЗ-1105 Таврия.

13. Шадричев Е.А. «Основы технологии автостроения и ремонта автомобилей», Машиностроение, 2004. - 285 с.

14. Боровский Ю.И. Кленников В.М., «Устройство, техническое обслуживание и ремонт двигателей»,2000. - 448 с.

15. Клерк К.О. «Диагностика автомобильного двигателя» 2009. - 304 с.

16. Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А.А. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя. - М.: Академия, 2003. - 816 с.

17. Сарбаев В.И., Селиванов С.С., Коноплев В.Н. Механизация производственных процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей. - М.: МГИУ, 2006 - 284 с.

18. Холдерман, Джеймс Д., Митчелл, Чейз Д.-мл. Автомобильные двигатели: теория и техническое обслуживание, 4-е изд.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2006 - 664 с.

19. Автомобили ВАЗ. Способы устранения возможных неисправностей. Изд. 4, перер. и доп. ИТЦ «АвтоВАЗтехобслуживание», Тольятти, 2002г. - 239 с.

20. Замятин В.К. Технология и оснащение сборочного производства машиноприборостроения; Справочник - М.: Машиностроение, 1995. - 608 с.

21. Инструкция по охране труда для слесарей по ремонту автомобилей, двигателей и топливной аппаратуры на автоцентрах и станциях объединений «АвтоВАЗтехобслуживание» №.37.101.7072-85 взамен 37.101.7072-78

22. Карагодин В.И. Слесарь по ремонту автомобилей: практическое пособие / Карагодин В.И., Шестопалов С.К. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа,2000. - 239 с.

23. Круглов С.М. Справочник автослесаря по техническому обслуживанию и ремонту легковых автомобилей. - М.: Высшая школа,2005. - 304 с.

24. Михайловский Е.В. Устройство автомобиля: учебник / Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.Я. - М.: Машиностроение,2000. 608 с.

25.Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств: учебник / Роговцев В.Л., Пузанков А.Г., Олфильев В.Д. - М.: Транспорт, 1989.- 432 с.

Размещено на Allbest.ru

...