Системы смазки двигателя: назначение, устройство и принцип работы

Датчик уровня масла

Прошли времена, когда каждый водитель перед поездкой проверял уровень масла с помощью щупа. Сейчас эта функция возложена на датчик уровня масла. Щуп, правда, остался, но им пользуются в основном при заправке двигателя маслом. Датчик уровня масла также применяется в коробке передач.

На современные легковые автомобили устанавливаются датчики уровня масла нескольких типов: поплавковый, тепловой, ультразвуковой, емкостной.

Датчик уровня масла поплавкового типа самый простой по конструкции. Он представляет собой поплавок, перемещающийся по вертикальной направляющей (трубке). Внутри поплавка расположен магнит, внутри трубки магнитоуправляемый контакт (геркон). Контакт срабатывает при приближении магнита, что соответствует минимальному уровню масла в двигателе. Контакт замыкает цепь управления, в которой формируется предупреждающий сигнал на панели приборов (знакомая всем «лейка»). Датчик срабатывает в фиксированной точке, что ограничивает область его применение на автомобилях.

Наибольшее распространение на автомобилях получил тепловой датчик уровня масла. Чувствительным элементом датчика является проволока, которая кратковременно нагревается до температуры превышающей температуру масла. После отключения питания проволока охлаждается до температуры масла. Уровень масла рассчитывается по времени, которое требуется для охлаждения чувствительного элемента (чем больше масла в картере, тем быстрее охлаждается проволока).

Измерение уровня масла сопровождается еще и измерением его температуры, которое осуществляет датчик температуры. Он встроен в корпус датчика уровня масла. Сигналы от двух датчиков подаются в блок управления двигателем и далее на панель приборов.

Разновидностью теплового датчика является электротермический датчик уровня масла. В основе датчика проволока с высоким температурным коэффициентом сопротивления. Проволока разогревается проходящим через нее током. Общее сопротивление чувствительного элемента зависит от степени погружения проволоки в масло (чем больше погружена проволока, тем ниже сопротивление). Уровень масла определяется по величине напряжения на выходе датчика.

Больше возможностей в измерении уровня масла представляет ультразвуковой датчик. Работа датчика построена на обработке ультразвуковых импульсов, отраженных от поверхности масла. Уровень масла определяется по времени между переданным и отраженным ультразвуковыми сигналами (чем ниже уровень масла, тем больше времени нужно для прохождения сигнала).

Сигналы обрабатываются электронным измерительным блоком и вместе с сигналами датчика температуры масла передаются в блок управления двигателем и далее на индикатор панели приборов. С помощью ультразвукового датчика стала возможной графическая индикация уровня масла.

Для контроля уровня масла используются два способа измерений – статический и динамический. Статическое измерение уровня масла производится на стоящем автомобиле и неработающем двигателе. Измерение запускается при включении зажигания. При нем учитывается положение автомобиля (горизонтальное, наклонное). Динамическое измерение осуществляется при движении автомобиля и учитывает обороты двигателя, продольное и поперечное ускорение, температуру двигателя.

Компания BMW применяет на своих автомобилях датчик уровня и состояния масла. Как следует из названия, датчик контролирует не только уровень масло, но и его состояние. Датчик уровня и состояния масла емкостного типа состоит из двух вертикальных конденсаторов. В качестве электродов каждого из конденсаторов используются две вставленные друг в друга металлические трубки. Между электродами находится моторное масло, которое выполняет функцию диэлектрика. Верхний конденсатор измеряет уровень масла, нижний – его состояние.

При снижении уровня масла изменяется емкость верхнего конденсатора, которая преобразуется в цифровой сигнал и передается в блок управления двигателем. По мере работы двигателя изменяются свойства масла (вязкость, диэлектрическая проницаемость), в результате чего изменяется емкость нижнего конденсатора. Для измерения температуры масла в электронный блок датчика встроен температурный датчик. Уровень масла, его температура и качество определяются непрерывно с момента включения зажигания.

С помощью датчика уровня и состояния масла реализована эксплуатация автомобиля по фактическому состоянию, а не по пробегу (сроку) как в большинстве современных автомобилей. Это условие позволяет максимально эффективно использовать моторное масло, а также сократить эксплуатационные затраты.

Система смазки с сухим картером

Главная  » Система смазки » Система смазки с сухим картером

Система смазки с сухим картером (обиходное название – сухой картер) предназначена для обеспечения стабильной работы системы смазки во всех положениях транспортного средства, в т.ч. при резких маневрах на большой скорости, больших наклонах автомобилях.

Благодаря этим качествам система смазки с сухим картером применяется на спортивных автомобилях, тракторах и некоторых автомобилях повышенной проходимости. Система предполагает хранение масла в отдельном баке и его закачку в этот бак отдельным насосом (секцией насоса). При этом масляный картер всегда остается без масла – т.н. сухой картер.

Преимуществами системы смазки с сухим картером являются:

• отсутствие масляного голодания;
• уменьшение размеров и снижение центра тяжести двигателя ввиду меньших размеров картера;
• лучшее охлаждение масла;
• некоторое увеличение мощности двигателя за счет снижения сопротивления масла коленчатому валу.

Вместе с тем, сухой картер усложняет конструкцию системы, увеличивает вес автомобиля, повышает расходы на обслуживание, и в итоге повышает стоимость автомобиля.

Система смазки с сухим катером, устанавливаемая на спортивные автомобили, включает всасывающий модуль в поддоне, масляный насос, масляный термостат, два масляных радиатора, масляный бак, масляный фильтр и соединяющие все элементы магистрали и трубопроводы.

Всасывающий модуль в поддоне обеспечивает прием стекающего масла из двигателя. Масляный насос выполняет несколько функций: откачка масла из картера в масляный бак, откачка масла из турбонагнетателя в масляный бак, нагнетание масла из масляного бака в систему смазки. Масляный насос выполнен в виде секций, при этом каждой функции соответствует как минимум одна секция насоса. Насос имеет привод от коленчатого вала двигателя.

Для лучшего охлаждения масла в системе смазки с сухим картером вместе с жидкостным масляным радиатором может устанавливаться дополнительный воздушный масляный радиатор. Его работа регулируется с помощью масляного термостата, который на холодном двигателе направляет масло непосредственно в бак, а на прогретом до определенной температуры – через дополнительный радиатор.

Масляный бак помимо хранения масла обеспечивает гашение колебаний и уменьшение пенообразования. Для этого в баке имеется успокоитель. В масляный бак также встроена система вентиляции картера, размещены масляный щуп и датчик температуры и давления масла.

Помимо системы смазки с сухим картером на современных автомобилях применяются и другие технические решения, препятствующие масляному голоданию двигателя:

• углубленный масляный поддон;
• система дополнительных заслонок в масляном поддоне.

Углубленный масляный поддон обеспечивает надежный забор масла насосом при всех возможных наклонах автомобиля и используется на внедорожниках.

Система дополнительных заслонок представляет собой ряд заслонок, расположенных в картерном поддоне параллельно продольной оси автомобиля. Две заслонки с одной стороны, две – с другой. В нормальном положении заслонка закрыта (опущена вниз) и имеет возможность поворота вовнутрь поддона.

При движении автомобиля в повороте, масло стремиться к внешней стороне поддона. Две заслонки, обращенные к внешней стороне, закрыты и препятствуют движению масла. Две другие заслонки открываются, обеспечивая подачу дополнительной порции масла в зону всасывания. Таким образом, в зоне всасывания всегда находится необходимое количество масла.

Система смазки двигателя: определение, части, типы, функции

Автомобильный двигатель нуждается в смазке, поскольку он состоит из двух или более движущихся частей. Эти детали создают трение и выделяют тепло, что вызывает чрезмерный износ пар.

Смазка играет жизненно важную роль в автомобилях, поскольку способствует повышению эффективности работы и долговечности двигателя.

Когда две движущиеся части покрываются смазкой, они отделены друг от друга. То есть они не вступают в физический контакт друг с другом.

В автомобилях предусмотрены световые индикаторы, которые «включаются» при низком давлении масла в двигателе. Хотя некоторые двигатели используют индикатор, чтобы показать качество масла в двигателе.

Для индикации давления масла используются электрические аналоговые и электронные цифровые манометры. Также имеется щуп для измерения уровня масла в масляном поддоне.

Сегодня мы рассмотрим определение, части, функции, типы и схему системы смазки двигателя в автомобилях.

Читайте: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Содержание

• 1 Что такое смазка двигателя?
• 2 Функции смазочной системы двигателя
• 3 Основные части смазочной системы двигателя
  • 3.1 Масляная кастрюля/поддон:
  • 3.2 Масляный насос:
  • 3.3.
  • 3.6 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
• 4 типа системы смазки двигателя
• 5 Система смазки двухтактных и четырехтактных двигателей
• 6 Смазка четырехтактного двигателя
  • 6.1 Смазка двухтактного двигателя
  • 6.2 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое смазка двигателя?

Смазка двигателя – это процесс, при котором металлические детали ограждающего устройства разделяются потоком смазочного вещества между ними. смазочные материалы бывают жидкими, твердыми или газообразными, но жидкая форма смазки чаще всего используется в двигателях.

Функции системы смазки двигателя

Ниже приведены функции смазочного масла в двигателе:

• Основной целью смазки двигателя является минимизация износа путем надежного закрытия зазора между движущимися частями, такими как валы, подшипники и т. д. Смазка также предотвращает прямой контакт движущихся частей друг с другом.
• Масло служит в качестве чистящего средства в двигателе, перемещая частицы грязи в масляный поддон. Более мелкие частицы отфильтровываются масляными фильтрами, а более крупные остаются в масляном поддоне.
• Другая цель смазки двигателя состоит в том, что она служит системой охлаждения. Смазочное масло охлаждает движущиеся части двигателя и переносит горячее масло в более холодное масло в масляном поддоне.
• Масло создает уплотнение между стенками цилиндра и поршневыми кольцами. Это также уменьшает прорыв выхлопных газов.
• Зазор между вращающимися шейками и подшипником заполнен маслом. Масло действует как амортизирующий агент, когда подшипник внезапно испытывает большие нагрузки. Масла уменьшают износ подшипников.

Основные детали системы смазки двигателя

Ниже перечислены компоненты системы смазки:

Масляный поддон/отстойник:

Масляный картер представляет собой резервуар в форме чаши, в котором хранится моторное масло. Благодаря поддону масло циркулирует внутри двигателя. Деталь расположена под картером, который является нижней частью двигателя, что позволяет легко удалять масло через нижнюю часть.

Плохие дороги часто приводят к повреждению масляного поддона. Вот почему поддон сделан из твердого материала, а под ним имеется защита от камней. Этот щиток поддона выдерживает любые удары от неровностей грунта или плохой дороги.

Масляный насос:

Масляный насос — это компонент, который помогает подавать смазочное масло ко всем движущимся частям двигателя. Он расположен в нижней части картера, рядом с масляным поддоном. Он подает масло в масляный фильтр перед отправкой дальше.

Масляные насосы могут со временем перестать работать, что может привести к повреждению двигателя. Это может быть вызвано наличием мелких частиц внутри смазочного масла, которые засоряют масляный насос и галереи.

Чтобы избежать этой проблемы, замена моторного масла и фильтра очень необходима в течение определенного периода времени.

Масляный фильтр:

Масляный фильтр помогает удерживать мелкие частицы, отделяя их от масла, чтобы чистое масло могло поступать к деталям двигателя. Масляный насос пропускает масло через масляный фильтр в галереи до того, как оно достигнет деталей двигателя.

Читать Что нужно знать о блоке цилиндров автомобиля

Масляные каналы:

Функция масляных каналов в системе смазки двигателя заключается в быстрой циркуляции масла для достижения всех движущихся частей автомобиля. Таким образом, производительность масляной галереи определяет, насколько быстро ваши детали двигателя получают масло.

Масляные галереи представляют собой серию взаимосвязанных проходов, по которым масло поступает к тем частям, которые в нем нуждаются.

Эти проходы представляют собой большие и малые отверстия, просверленные внутри блока цилиндров. Большие отверстия соединяются с меньшими, пока не дойдут до головки блока цилиндров и верхних распределительных валов.

Масляный радиатор:

Масляный радиатор — это устройство, которое работает как радиатор, охлаждая горячее масло. Охладители передают тепло от моторного масла к охлаждающей жидкости двигателя с помощью своих ребер. Масляные радиаторы стабилизируют температуру моторного масла, контролируют его вязкость, предотвращают перегрев двигателя, минимизируют износ и сохраняют качество смазочного материала

Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню

В некоторых системах смазки двигателя масло циркулирует внутри двигателя в процессе рециркуляции. Ниже перечислены части, на которые подается масло в процессе:

• Коренные подшипники коленчатого вала
• Шатунные подшипники
• Поршневые пальцы и малые концевые втулки
• Поршневые кольца
• Распределительные шестерни
• грузовые автомобили для пневматических тормозов)
• Распределительный вал и подшипники
• Клапаны
• Стенки цилиндров
• Детали масляного насоса
• Подшипники водяного насоса
• Подшипники турбонагнетателя (при наличии)
• Подшипники вакуумного насоса (при наличии)

Типы системы смазки двигателя

Ниже приведены типы системы смазки двигателя:

Система смазки туманом : используется в двухтактных двигателях, в которых масло и топливо смешиваются. Смесь образуется через карбюратор.

Топливо испаряется, а масло в виде тумана поступает в цилиндр через основание кривошипа. В основании кривошипа масло смазывает шатун вместе с поршневым кольцом, поршнем и цилиндром.

Система смазки с мокрым картером : обычно располагается рядом с коленчатым валом или рядом с ним. это нижняя часть двигателя с одним масляным насосом. Этот насос перемещает масло по масляным каналам. Конструкция проще и незаметнее.

Система смазки с сухим картером : система смазки с сухим картером имеет масляный резервуар, расположенный не в нижней части двигателя. Он использует два масляных насоса, чтобы поддерживать циркуляцию масла в двигателе. Система более сложная и дорогая в разработке. Тем не менее, дизайн кастрюли более гибок, поскольку он расположен в необычном месте. Это часто встречается в двигателях производительности.

Читайте: что такое шасси автомобиля и его значение?

Система смазки двухтактных и четырехтактных двигателей

Работа двухтактных и четырехтактных двигателей сильно различается, как и их система смазки. Эти двигатели внутреннего сгорания производят механическую энергию из химической энергии, содержащейся в углеводородном топливе. Для работы этих компонентов двигателя требуется смазка, чтобы свести к минимуму износ и повысить эффективность двигателя.

Основное различие между двигателями заключается в том, что двухтактные двигатели имеют рабочий ход или расширение в каждом цилиндре при каждом обороте коленчатого вала. Процесс выхлопа и впуска происходят одновременно, когда поршень движется через свое нижнее положение. Пока

Четырехтактному двигателю требуется два полных оборота коленчатого вала, чтобы совершить рабочий такт. отработанные газы сначала вытесняются поршнем во время хода вверх. Свежий заряд поступает в цилиндр во время следующего хода вниз.

Смазка в четырехтактном двигателе

При смазке четырехтактного двигателя масло хранится в масляном картере или поддоне. Масло циркулирует в двигателе посредством системы смазки разбрызгиванием или насосной системы смазки под давлением, что является наиболее предпочтительным выбором производителей. Хотя они могут быть представлены вместе в движке.

Смазка разбрызгиванием происходит, когда коленчатый вал частично погружен в масляный поддон. Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как выступы кулачка, стенки цилиндра, поршневой палец и т. д.

Смазка под давлением достигается с помощью масляного насоса, который проталкивает смазочную пленку между движущимися частями, такими как коренные подшипники, шатунные подшипники и кулачковые подшипники. Он также перекачивает масло в направляющие клапанов двигателя и коромысла.

Читать Что нужно знать о механической коробке передач

Смазка двухтактного двигателя

Как правило, двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, поскольку в них нет источника смазки. зато есть качественное масло, которое значительно снижает износ двигателя.

Двухтактные двигатели получают масло под коленчатый вал, используя систему смазки с полными потерями. Эта смазочная система сочетает в себе масло и топливо, чтобы обеспечить обе энергии для смазки двигателя.

Два агента объединяются во впускном тракте цилиндра и смазывают такие компоненты, как коленчатый вал, шатун и стенки цилиндра.

Двухтактный двигатель с впрыском масла впрыскивает масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом. В двухтактном двигателе с премиксом масло-топливо смешивается перед заливкой в ​​топливный бак.

Посмотрите видео, чтобы лучше понять работу системы смазки двигателя:

Вот и все для этой статьи «Система смазки двигателя». Я надеюсь, что знания достигнуты, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Основы смазки двигателя

Смазка играет ключевую роль в продолжительности жизни двигателя. Без масла двигатель очень быстро перегревается и заклинивает. Смазочные материалы помогают смягчить эту проблему и при правильном контроле и обслуживании могут продлить срок службы вашего двигателя.

С чего начинается смазка двигателя

Процесс смазки в двигателе внутреннего сгорания начинается в картере, обычно называемом масляным поддоном. Отсюда масло вытягивается через сетчатый фильтр масляным насосом, удаляя более крупные загрязнения из массы жидкости. Затем масло проходит через масляный фильтр. Важно отметить, что не все фильтры работают одинаково.

Способность фильтра удалять частицы зависит от многих факторов, включая материал наполнителя (размер пор, площадь поверхности и глубина фильтра), перепад давления на наполнителе и скорость потока на наполнителе. Масло перекачивается через каналы к различным компонентам двигателя, таким как кулачок, коренные подшипники, шток, поршни и т. д. Затем под действием силы тяжести масло стекает обратно в поддон двигателя, и цикл повторяется. .

Состав моторного масла

Чтобы в полной мере оценить влияние процесса смазки двигателя, вы должны понимать состав масел. Все моторные масла состоят из двух компонентов: присадок и базового масла. Общий объем присадок в моторном масле может составлять от 20 до 30 процентов в зависимости от марки, состава и области применения. Эти присадки могут улучшать, подавлять или добавлять свойства базовому маслу.

Типичный пакет присадок, содержащийся в моторном масле, включает детергент и диспергатор. Эти две присадки работают вместе, чтобы помочь избавить систему двигателя от отложений, вызванных сгоранием топлива и картерными газами. Диспергаторы и детергенты представляют собой мелкие частицы с полярной головкой и олеофильным хвостом. Полярные головки притягиваются к загрязняющим веществам внутри масла и окружают их, образуя структуру, называемую мицеллой.

Сажа является хорошим примером отложений, которые контролируются детергентами и диспергаторами. Частицы сажи окружены частицами диспергатора, образуя мицеллу, и удерживаются от прилипания к металлическим поверхностям. В таком состоянии они перемещаются по масляной системе до тех пор, пока не будут удалены фильтром.

Это также предотвращает процесс, известный как застывание. Во время застывания частицы сажи начинают наслаиваться друг на друга или застывать в более крупную частицу. Меньшие частицы сажи, которые могли пройти через компоненты, не разрывая пленку жидкости, могут застыть, образуя более крупные частицы, которые могут разрушить пленку и повредить поверхности.

Большинство автомобильных двигателей используют всесезонное масло той или иной формы. Этот тип масла содержит присадку, называемую присадкой, улучшающей индекс вязкости (VI). Типичным примером может быть 10W-30 или 5W-40. Эти улучшители индекса вязкости представляют собой длинноцепочечные органические молекулы, которые меняют форму при изменении температуры окружающей среды.

В холодных условиях (запуск двигателя) эти молекулы прочно связаны. При нагревании масла они начинают растягиваться. Это позволяет маслу легче течь при более низких температурах, сохраняя при этом приемлемую вязкость и, что более важно, смазочный слой в диапазоне рабочих температур.

Другой распространенной добавкой может быть противоизносная (AW) формула. AW добавки имеют частицы, форма которых аналогична детергентам и диспергаторам, но полярные головки этих молекул притягиваются к металлическим поверхностям. После прикрепления к металлической поверхности добавки AW образуют жертвенный слой, который защищает поверхности под ними от деградации в граничных условиях. Диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) является распространенной формой этой добавки.

Нефтяные пробои

Моторные масла подвержены нескольким типам отказов. Загрязнение представляет собой серьезную проблему для двигателей. Загрязнители окружающей среды могут ускорить процесс окисления и вызвать преждевременное засорение фильтра. Загрязнение топливом может снизить вязкость масла, что приведет к возникновению граничных условий в движущихся частях двигателя. Загрязнение гликолем (антифризом) делает обратное, увеличивая вязкость, поэтому масло не так хорошо течет в места, где требуется более жидкое масло. Перегрев и длительные интервалы замены также могут ускорить деградацию масла и привести к его окислению и ухудшению смазывающих свойств.