Усовершенствование системы смазки двигателя автомобиля

Размещено на http://allbest.ru

Введение

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.

В последние годы здесь совершен прорыв в качестве выпускаемых грузовиков, автобусов и специальных машин. На предприятиях отрасли выпускаются машины грузоподъёмностью до 220 тонн. Наращиваются объёмы производства и улучшается качество продукции.

Только Московский автомобильный завод выпускает более ста модификаций грузовых автомобилей. Это единственное предприятие в СНГ, которое выпускает магистральные автопоезда, соответствующие требованиям ЕВРО-2. На 5-ом Российском международном автосалоне, который проходил 23-29 августа 2001 года, МАЗ вновь, уже по традиции, продемонстрировал новинку производства - седельный тягач, соответствующий нормам стандарта "Евро-3".

Уже до конца 2001 года завод готов выполнять заказы потребителей на поставку такой машины. Этот седельный тягач представлен в составе автопоезда с новым трехосным полуприцепом. Кроме того, впервые завод подготовил к серийному производству новый самосвальный автопоезд и автобус большой вместимости марки "МАЗ-107".

Автомобилестроение включает 35 предприятий и организаций, выпускающих автомобили и автопоезда для международных перевозок, самосвалы и лесовозы, полноприводные автомобили повышенной проходимости, сверхтяжелые карьерные самосвалы и самосвальные автоприцепы, погрузчики, самоходные скреперы, грузовые прицепы и полуприцепы, прицепы-дачи к легковым автомобилям, велосипеды, мотоциклы, комплектующие и запчасти к автомобильной технике. В состав отрасли входят специализированные научно-исследовательские и конструкторско-технологические институты, которые обеспечивают разработку новых изделий, технологий и оборудования.

Основные предприятия автомобилестроительного комплекса Москвы:

Глава 1. Система смазки двигателя. Назначение, принцип работы, эксплуатация

1.1 Устройство, принцип работы системы смазки

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.

1.2 Назначение системы смазки двигателя

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, 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.

Современная система смазки двигателя выполняет несколько функций:

- Снижение сил трения между деталями;

- Охлаждение деталей;

- Удаление из зазоров продуктов износа деталей и частиц нагара;

- Защита поверхностей деталей от коррозии;

- Функции управления.

Функции охлаждения и удаления продуктов износа обеспечиваются тем, что масло в современных двигателях циркулирует, находится в постоянном движении, при этом очищается и охлаждается.

Антикоррозийные свойства обеспечиваются масляной пленкой, которая постоянно покрывает детали, а также разнообразными присадками, которые содержатся в моторных маслах.

Система смазки двигателя содержит несколько основных компонентов:

-Масляный поддон картера;

-Масляный насос;

- Масляный фильтр;

- Масляный радиатор ;

- Датчики давления и температуры масла;

- Редукционные клапаны;

- Масляная магистраль и масляные каналы.

Принцип работы смазочной системы выстроен таким образом, чтобы обеспечить подачу масла ко всем трущимся деталям на всех режимах работы двигателя.

Масло хранится в поддоне картера, откуда при запуске двигателя насосом нагнетается в масляный фильтр, а от него под давлением через главную магистраль и каналы в блоке цилиндров поступает к наиболее трущимся и нагруженным деталям -- коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорным подшипникам и кулачкам распределительного вала ГРМ.

Из переднего коренного подшипника коленвала масло поступает на привод ГРМ и в головку блока цилиндров, где образует масляную ванну -- так осуществляется смазка коромысел, толкателей, клапанов и других деталей. Из ГБЦ масло по сливным каналам стекает в поддон картера.

Одновременно масло поступает в каналы в шатунах, и через специальные отверстия или форсунки разбрызгивается на стенки цилиндров и внутренние поверхности поршней -- так обеспечивается снижение трения поршневых колец о стенки цилиндра, а также охлаждение поршней и цилиндров. Во многих двигателях такой схемы смазки не предусмотрено -- в них смазка поршневых пальцев и цилиндров осуществляется масляным туманом.

По стенкам цилиндров масло стекает в картер, капли масла разбиваются движущимися деталями КШМ -- так в картере образуется масляный туман. Вклад в образование тумана делает и масло, выдавливаемое из-под шатунных подшипников.

Масляный туман обеспечивает смазку шатунных пальцев, цилиндров, внутренних поверхностей поршней и других деталей.

В двигателях с турбонаддувом предусмотрена возможность подачи масла к валу турбокомпрессора, которая имея большую скорость вращения, без смазки быстро выйдет из строя.

1. Патрубок маслоналивной; 2. Насос топливный;

3. Трубка маслоподводящая; 4. Трубка маслоотводящая;

5. Фильтр центробежной очистки масла; 6. Фильтр масляный;

7. Указатель давления масла;

8. Клапан перепускной масляного фильтра; 9. Кран радиатора;

10. Радиаторы; 11. Клапан дефференциальный;

12. Клапан предохранительный радиаторной секции;

13. Картер масляный; 14. Труба всасывающая с заборником;

15. Секция радиаторная масляного насоса;

16. Секция нагнетающая масляного насоса;

17. Клапан редукционный нагнетающей секции;

18. Полость дополнительной центробежной очистки масла

1.3 Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию системы смазки

Система смазки обеспечивает нормальную работу двигателя только тогда, когда она грамотно эксплуатируется и обслуживается. Ничего сложного здесь нет. Главное, о чем всегда необходимо заботиться -- правильный режим запуска двигателя, особенно в холодное время года.

При простое двигателя масло стекает в поддон, и детали оказываются без смазки, поэтому в первые мгновения после пуска они испытывают серьезные нагрузки, а на нормальный режим работы двигатель выходит только после образования масляной пленки на всех трущихся поверхностях.

Ситуация усугубляется зимой, когда масло в картере густеет и после пуска с большим трудом подается к трущимся деталям.

Поэтому зимой, особенно при температурах ниже ?20°C, необходимо завести и прогреть двигатель, пока температура масла в нем не поднимется до установленной отметки (80-90°C). О методиках зимнего пуска двигателя сказано уже очень много, поэтому здесь мы этого вопроса касаться не будем.

Большое внимание необходимо уделять техническому обслуживанию системы смазки. В частности, каждые 10-20 тысяч км пробега необходимо производить замену моторного масла и масляного фильтра. Для новых двигателей эта операция производится чаще.

Но нужно отметить, что каждый производитель автомобилей и двигателей даёт свои рекомендации по обслуживанию, которым необходимо четко следовать.

1.4 Некоторые неисправности системы смазки

Неисправностей системы смазки не слишком много, а внешних проявлений у них всего два: повышенный расход масла и понижение давления в системе. Каждый признак может свидетельствовать о нескольких неисправностях, выявить которые обычно не представляет труда.

Быстрый расход масла может свидетельствовать о следующих неисправностях:

- Негерметичное крепление масляного фильтра к штуцеру;

- Утечка масла через прокладку картера или масляного насоса;

- Повреждение поддона картера;

- Засорение системы вентиляции картера;

- Некоторые неисправности ГРМ и КШМ.

Понижение давления масла может иметь следующие причины:

- Засорение масляного фильтра;

- Неисправность масляного насоса;

- Неисправность редукционных клапанов;

- Понижение уровня масла в системе;

- Выход из строя датчика давления.

Устранение большинства неисправностей связано с частичной разборкой двигателя, поэтому ремонт лучше доверить профессионалам.

автомобиль смазка двигатель клапан

Глава 2. Описание изобретения редукционный клапан системы смазки двигателя внутреннего сгорания

2.1 Предмет изобретения

Предметом изобретения является редукционный клапан, автоматически реагирующий на изменение вязкости. Масла и обеспечивающий поддержание постоянного количества масла, подаваемого насосом в систему смазки двигателя внутреннего сгорания. На чертеже схематически показан разрез клапана.

При вращении шестерен 1 насоса масло под давлением подается по трубопроводу в систему смазки двигателя внутреннего сгорания. Вследствие вязкости масла давление его в различных точках трубопровода будет разное: если в точке d оно будет равно Р1, то на расстоянии l в точке б оно будет равно Р2.

При повышении давления в нагнетающей магистрали до величины, превышающей противодавление редукционного клапана, поршень 2, которым снабжен клапан, переместится влево, сожмет пружину 8 и пропустит масло по каналу 4. Через отверстия 5 в теле клапана давление Р1 передается в камеру б высокого давления. Камера 7 соединена с магистралью трубкой 8 в точке б, на расстоянии l от клапана.

Клапан прижимается к своему седлу вследствие давления пружины 8 и разницы давлений: большего в левой над поршневой камере б и меньшего в правой под поршневой камере 7. Эта разница, соответствует перепаду давления, равному Ров” Р2, и изменяется в зависимости от вязкости масла.

Редукционный клапан системы смазки двигателя внутреннего сгорания, отличающиеся тем, что, с целью автоматического поддержания постоянства количества подаваемого насосом масла при изменении его вязкости, клапан снабжён поршнем, над поршневое пространство сообщено с магистралью перед клапаном, а подпоршневое на некотором расстоянии от клапана. Высокооборотистые спортивные двигатели имеют систему смазки с сухим картером. Такая система не зависит от количества масла. Редукция -- это повышение или понижение какого-либо физического параметра с целью его стабилизации.

2.2 Разработка предметно-знакового средства

Степень нагрузки одного или нескольких работающих цилиндров зависит от технического состояния отдельных частей, обеспечивающих их функционирование. В соответствии с этим скоростной режим, число полностью отключенных цилиндров и степень отключения частично работающего цилиндра являются основными диагностическими параметрами, характеризующими те или иные неисправности.

Отключатель электромагнитных форсунок (догружатель двигателя) С правой стороны прибора находятся два провода «+» и «-» для подачи напряжения питания. При подсоединении проводов питания и включении кнопки «Пуск» прибора загорается красный индикатор на лицевой панели. С левой стороны прибора находятся 4 разъема, которые подсоединяются к штатным электромагнитным форсункам двигателя.

Верхние четыре кнопки с обозначением «Цилиндры» предназначены для полного отключения соответствующих электромагнитных форсунок.

Находящиеся под ними световые индикаторы с обозначением «Работа» характеризуют работу соответствующего цилиндра двигателя. Путем нажатия кнопки можно выключить из работы любой из цилиндров в соответствии с их нумерацией. Отключение цилиндра сопровождается отключением светового индикатора.

Четыре кнопки с обозначением «Форсунки» предназначены для выбора любой из четырех форсунок, частичное отключение которой предполагается. Выбор соответствующей форсунки сопровождается включением светового индикатора под нажатой кнопкой. Световые индикаторы с обозначением «Выбор» включаются при выборе любой из четырех форсунок.

Нижний ряд кнопок: Кнопка «+» предназначена для увеличения числа управляющих импульсов электромагнитной форсунки. Кнопка «-» предназначена для уменьшения числа управляющих импульсов электромагнитной форсунки. Кнопка «С» предназначена для сброса выбранных кнопками «Форсунки» отключаемых форсунок. Кнопка «Н/К» предназначена для выбора режима частичного нагружения. Находящиеся выше индикаторы, обозначенные как «Сдвиг», загораются при нажатии соответствующих им кнопок.

Отключатель электромагнитных форсунок в рабочих условиях при диагностировании двигателя ЗМЗ-406. Для синхронизации сигнала давления с моментом открытия электромагнитных форсунок и положением коленвала использовалась приставка KRP-4M, предназначенная для сопряжения аналоговых цепей, датчиков, исполнительных устройств с адаптером МТ-4. Приставка KRP-4M позволяет использовать персональный компьютер с адаптером МТ-4 в качестве 8-канального цифрового осциллографа с возможностью синхронизации от коленчатого вала.

Вставляя в его габариты две амплитуды - под нагрузкой и без нагрузки - и растягивая их до совпадения контрольных точек, можно устранить неточности, связанные с определением отношения величин давлений. Для нагружения отдельных коренных и шатунных подшипников использовался отключатель форсунок. Отключаете выключали 3 электрические форсунки, оставляя в работе один диагностируемый цилиндр.

Оставшийся в работе цилиндр вращался электродвигателем приводного стенда. Затем оставшийся в работе цилиндр заставляли работать через цикл, путём отключения каждого второго импульса электромагнитной форсунки отключателем форсунок. Одновременно открывали полностью дроссельную заслонку, обеспечивая степенью открытия дроссельной заслонки максимальную нагрузку.

После обеспечения максимально возможной нагрузки производили запись осциллограммы давления при смене рабочих и нерабочих циклов так, чтобы на осциллограмме умещалось минимум 2-3 цикла. При проведении эксперимента устанавливались зазоры в коренном подшипнике: 0,03, 0,06, 0,09, 0,12 и 0,15 мм. Диагностическим параметром являлась разность минимальных амплитуд давления А2-А1, МПа, двух соседних циклов при работе первого цилиндра через цикл: один цикл рабочий, другой нерабочий от технического состояния коренного подшипника при полностью открытой дроссельной заслонке РZ = max.

Установка зазора в коренном подшипнике с шагом 0,03 мм производилась путем установки под бугель коренной опоры металлической фольги толщиной 0,01 мм. Причем с каждой стороны прилегающей части крышки подкладывалась одинаковая по толщине пластинка из фольги. Путем наложения пластинок металлической фольги одной на другую производилось увеличение зазора и в коренной, и в шатунной шейке.

Величина зазора определялась установкой пластмассового щупа встык вкладыша и вала. При затяжке гайки крепления крышки коренного подшипника усилием 100-110 Нм щуп прожимался и принимал величину установленного зазора. Деформированную часть щупа измеряли микрометром.

Искусственная установка величины зазоров при помощи подкладываемой фольги образовывает эллипсную форму зазора. Однако в эксплуатации износ также формируется в виде эллипса. Всю область допустимых износов шатунной шейки разбили на две группы: 0,05 и 0,10 мм.

Установка зазора производилась так же, как и для коренной шейки. В результате диагностирования получали осциллограмму разности минимальных амплитуд давления двух соседних циклов при работе первого цилиндра через цикл, один цикл рабочий, другой нерабочий.

Заключение

О неисправности системы смазки свидетельствует повышенное или пониженное давление масла (по показаниям манометра), а также повышенный расход масла. Недостаточная смазка - одна из основных причин появления неисправностей двигателя. Повышенное давление может быть вызвано несрабатыванием редукционного клапана «в закрытом положении». Устраняется разборкой и прочисткой клапана. Пониженное давление может быть следствием нескольких причин:

1. несрабатыванием редукционного клапана «в открытом положении» (заедание устраняется разборкой и прочисткой клапана)

2. износом подшипников коленчатого или распределительного вала

3. износом торцев шестерен масляного насоса.

Низкое давление в системе смазки может быть также по причине недостаточного количества масла в системе, применения некачественного масла. Для устранения неисправности следует проверить уровень масла и в случае необходимости долить, а изношенные узлы и детали надо заменить.

Повышенный расход масла может происходить из-за:

· износа поршневых колец;

· износа сальников, прокладок;

· износа направляющих втулок клапанов;

· засорения вытяжной трубы вентилятора картера (повышается давление в картере и масло выдавливается через сальники).

Подтекание масла возможно из-за слабо затянутой сливной пробки в поддоне картера, повреждения уплотнительных прокладок и наружных маслопроводов, износа сальников. Для устранения неисправности необходимо восстановить герметичность соединений, заменить поврежденные и изношенные прокладки и сальники.

Список используемой литературы

1. Богданов С.Н. Автомобильные двигатели: Учебник для автотранспортных техникумов/ С.Н.Богданов, М.М.Буренков, И.Е. Иванов.-М.: Машиностроение, 2007.- 368с.

2. Вахламов В.К. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский; Под ред. А.А. Юрчевского. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 816 с.

3. Тарасик В.П. Теория автомобилей и двигателей: Учебное пособие/ В. П. Тарасик, М. П. Бренч. - Мн.: Новое знание, 2008. - 400 с.

4. Иларионов В.А., Морин М.М., Сергеев Н.М. и др. Теория и конструкция автомобиля: Учебник для автотранспортных техникумов/- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2007. - 368 с.

5. Туревский И. С. Теория автомобиля: Учебное пособие/ И. С. Туревский. - М.: Высш. шк., 2008. - 240 с.

6. Тур Е.Я. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов/ Е.Я. Тур, К.Б. Серебряков, Л.А. Жолобов. - М.: Машиностроение, 2007. - 352 с.

Размещено на Allbest.ru