Как смазывается поршень в цилиндре двигателя?

Смазка цилиндров

Втулки цилиндров нуждаются в непрерывной и достаточной смазке для уменьшения потерь на трение и износа поршневых колец и зеркала цилиндра. Масляная пленка уплотняет зазор между кольцами и втулкой, а также выполняет функцию ингибитора коррозии. Некоторое количество масла попадает в канавку, уменьшая износ поверхностей канавки и кольца, и обеспечивая свободное перемещение кольца в канавке при его следовании за профилем втулки при движении поршня.

Внутренняя полость цилиндра мощных крейцкопфных дизелей полностью изолирована от картера, и каждая втулка имеет собственную отдельную систему смазки, обеспечивающую дозированную подачу смазочного масла. Для двигателей, работающих на тяжелом топливе, применяют специальные цилиндровые масла. Они имеют повышенную щелочность (обычно с числом нейтрализации 70) для нейтрализации кислот, образующихся при сгорании серы, присутствующей в топливе. Цилиндровое масло должно сохранять вязкость при высоких температурах, быть стойким к окислению и коксованию, хорошо распыляться и удерживаться в виде пленки на рабочих поверхностях. Для предохранения от задиров зеркала цилиндра и уменьшения износа колец из-за нагарообразования требуется высокая термоокислительная стабильность масел.

В процессе эксплуатации щелочные присадки срабатываются, происходит «старение» масла. Поэтому повторное использование отработавшего масла не допускается.

Масло подается в цилиндр через несколько сверлений во втулке (обычно 6-8), расположенных равномерно по окружности в определенных положениях по высоте, в соответствии с положениями поршня. Впрыск масла осуществляется импульсами давления от механических лубрикаторов с приводом от распределительного вала, которые могут индивидуально регулироваться на заданный расход масла. Связь масляных насосов с главным машинным регулятором позволяет одновременно с изменением подачи топлива (изменением мощности двигателя) изменять количество смазки, подаваемой в цилиндры. Лубрикаторы присоединяются к смазочным отверстиям втулки через невозвратные клапаны, предотвращающие прорыв горячих газов в систему смазки.

Идеальный лубрикатор должен быть отрегулирован так, чтобы впрыскивать масло точно между поршневыми кольцами в момент прохождения ими смазочного отверстия. На практике, вследствие люфтов и эластичности системы, достичь такой точности не удается, вследствие чего масло просто впрыскивается в полость цилиндра под кольцами при ходе поршня вверх. Аккумулятор, соединенный с каждым лубрикатором, способен накапливать некоторое количество масла, превышающее однократную подачу, задерживая впрыск масла до тех пор, пока давление в цилиндре не снизится до предела срабатывания невозвратного клапана. Вследствие этого в область горячих газов с повышенным давлением масло вообще не подается.

Расположение точек смазки по вертикали зависит от конструкции машины. Они должны быть удалены от камеры сгорания, с ее высокими температурами и давлением, а также от окон, через которые может выбрасываться излишек смазочного масла. Распределение подачи по окружности втулки осуществляется канавками для стока масла, расположенными под углом, по которым масло растекается под действием гравитации, снижая эффект соскабливания его кольцами. Распределение масла по длине цилиндра осуществляется кольцами при их возвратно-поступательном движении.

Механические лубрикаторы должны быть включены в работу перед запуском двигателя, чтобы обеспечить подготовку трущихся поверхностей к движению и началу подачи масла при первых же оборотах.

Подача масла должна быть временно увеличена в периоды приработки после замены цилиндровых втулок или поршневых колец. На двигателях с противоположно движущимися поршнями каждая втулка снабжена двумя комплектами смазочных отверстий, каждый из которых обеспечивает смазку одного поршня. Вследствие более высоких рабочих температур подача смазочного масла к верхнему (выхлопному) поршню должна быть выше.

В двигателях тронкового типа могут устанавливаться такие же цилиндровые лубрикаторы, как и в крейцкопфных. Однако, вследствие меньших диаметров цилиндров обычно используют меньшее количество смазочных точек по окружности втулки. Так как большинство таких двигателей четырехтактные, они не имеют окон в цилиндровой втулке, через которые возможен унос масла. Средняя температура цилиндра понижена за счет охлаждения за время тактов выхлопа-всасывания. Поэтому к системе смазки для таких дизелей предъявляются менее жесткие требования, чем для двухтактных. Часто смазка цилиндров осуществляется простым разбрызгиванием масла из картера, которое попадает в виде капель или тумана на открытую нижнюю поверхность зеркала цилиндра. Это может вызвать даже избыточное количество смазочного масла, которое при больших оборотах удаляется маслосъемными кольцами и возвращается обратно в картер. Отработанное масло из цилиндра также стекает в картер, и смешивается с общим объемом, циркулирующим в системе смазки цилиндров и подшипников. Таким образом, смазочное масло должно быть единым, пригодным для смазки как цилиндров, так и подшипников. Для двигателей с тронковыми поршнями, работающими на тяжелых топливах, необходимо использовать щелочные присадки, с повышением числа нейтрализации до 30-40. Активные вещества этих добавок расходуются при контакте с продуктами сгорания, поэтому необходим постоянный контроль качества картерного масла. Стабильность смазочных характеристик обеспечивается постоянной подпиткой системы свежим маслом.

Работа двигателя в условиях недостаточной смазки цилиндров приводит к повышенному износу цилиндровых втулок и поршневых колец. При использовании тяжелых топлив усиливается их коррозия. Ухудшение уплотнения поршневых колец вызывает прорыв горячих газов в пространство под поршнем, приводя к перегреву деталей движения, быстрому износу трущихся поверхностей и возможному заклиниванию. В тронковых двигателях возникает также опасность взрыва в картере. Избыточная смазка может вызывать повышенное нагарообразование, залипание поршневых колец с последующей их поломкой и вероятностью прорыва газов в картер. В двигателях с турбонаддувом это вызывает также занос твердыми продуктами турбонагнетателя и каналов системы выхлопа и продувки.

Цилиндр и поршень: что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

Смотрите также

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого ДВС. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее ДВС.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

  • Головку (днище)
  • Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
  • Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных ДВС отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Читать еще:  Как проверить залоговую машину?

Современные автомобили, особенно с дизельными ДВС, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем) производятся сегодня поршневые кольца – части ЦПГ, которые наиболее подвержены износу и деформациям.

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя при температуре, достигающей +2000 °С, сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

  • На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
  • Посадочные места под гильзу деформируются
  • Днища поршней оплавляются и прогорают
  • Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
  • На теле поршней возникают различные деформации
  • Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
  • Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. – все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывала свой ресурс полностью, рекомендуется:

  • Использовать моторное масло, рекомендованное автопроизводителем
  • Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
  • Следить за температурным режимом работы двигателя, не допуская его перегрева и холодного запуска
  • Регулярно проводить диагностику автомобиля
  • Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Присоединяйтесь

© 2004 – 2020 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Смазка двигателя ВАЗ

Смазочная система двигателя предназначена для снижения трения в различных узлах и механизмах двигателя, уменьшения износов трущихся деталей, охлаждения деталей и выноса продуктов износа с их трущихся поверхностей. Кроме того, она предохраняет детали от коррозии, уплотняет зазоры, где это необходимо, и снижает общую шумность работы двигателя. Для смазывания двигателей применяются масла минерального и синтетического происхождения.

Наиболее важными свойствами масел, применяемых для двигателей, являются маслянистость, вязкость, чистота (отсутствие механических примесей и кислот). Маслянистость определяет способность масла надежно обволакивать трущиеся детали хорошо удерживающейся масляной пленкой, улучшающей условия работы деталей. Вязкость определяет густоту масла и его текучесть при определенной температуре и способность проникать в зазоры трущихся деталей.

Для повышения качества масел и ним добавляют специальные присадки, содержащие различные веще ства, которые повышают смазывающую способность масла маслянистость, делают более ста бильной его вязкость при колебаниях температуры, понижают температуру застывания и уменьшают окисление масла. Присадка в масло способствует также вымыванию смолистых отложений, которые образуются в результате воздействия на масло высокой температуры и его окисления. В зависимости от времени года и климатических условий для смазывания двигателя следует применять масла различной вязкости. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с большей вязкостью при низкой температуре густеет и в холодном двигателе плохо проникает в зазоры трущихся пар, а также затрудняет заливку масла и пуск холодного двигателя. Летом вязкость масла должна быть больше, так как масло с малой вязкостью при повышенной температуре становится еще более жидким и легко выдавливается из зазоров и стекает с деталей, не обеспечивая нормального смазывания трущихся деталей двига теля. Смазочная система комбинированная, при которой наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные или направленным разбрызгиванием. или разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров между сопрягаемыми деталями.

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры и кулачки распределительного вала, подшипники вала привода вспомогательных агрегатов и втулка зубчатого коле са привода масляного насоса и распределителя зажигания. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, цепь привода распределительного вала, устройство для натяжения цепи, опоры рычагов привода клапанов в направляющих втулках. Минимальное давление масла при частоте вращения коленчатого *вала 850… 900 мин-* составляет не менее 50 кПа. (0 ,5 кгс/см»). а при частоте вращения 5600 мин-‘ — 350… 450 кПа (3 ,5… 4,5 кгс/см»). Заправочный объем смазочной системы составляет 4,2 л. Смазочная система включает масляный картер 1. указатель уровня масла 3, масляный насос 7. маслоприемник с фильтрующей сеткой 36. полнопоточный масляный фильтр 4, редукционный клапан 41, датчик 13 контрольной лампы 18 недостаточного давления масла в системе и каналы подвода масла. Циркуляция масла в смазочной системе обеспечивается масляным насосом, который приводится в действие от валика 9 привода вспомогательных агрегатов парой зубчатых колес со спиральными зубьями. Масло засасывается через сетку маслоприемника и подается по каналу б в блоке цилиндров в полнопоточный фильтр 4. Отфильтрованное масло по каналам в и ж попадает в главную магистраль п, расположенную вдоль блока цилиндра с левой стороны.

Далее по пяти каналам р, просверленным в перегородках блока цилиндров, подводится к коренным подшипникам коленчатого вала. В каждом вкладыше 1, 2. 4 и 5-го коренных подшипников имеется по два отверстия, через которые масло проникает в кольцевые канавки на внутренней поверхности вкладышей. Из этих канавок часть масла расходуется на смазывание и охлаждение подшипников, а другая часть по каналам а, просверленным через шейки и щеки коленчатого вала, идет к шатунным подшипникам. Выходя из шатунных подшипников через зазоры, масло разбрызгивается на цилиндры и поршни и дополнительно через специальные отверстия в нижних головках шатунов струя масла направленно разбрызгивается на зеркало цилиндра при совпадении этих отверстий с каналами в шатунных шейках.

Читать еще:  Стоит ли шиповать зимнюю резину?

Средний (третий ) коренной подшипник смазывается через два отверстия во вкладышах, которые не имеют кольцевых канавок. Передняя втулка валика 9 привода вспомогатель ных агрегатов смазывается под давлением через канал б, который сообщается с главной магистралью, а задняя втулка — через канал в валике 9 привода. К центральной опоре распределительного вала масло подводится по ка налу о в блоке цилиндров, каналу н в головке цилиндров и каналу в корпусе подшипников. Через центральную опору распределительного вала по кольцевой проточке к в опорной шейке масло попадает в канал и, просверленный внутри распределительного вала. Этот канал сообщается через отверстия с остальными опорами и кулачками вала, смазывая рабочие поверхности кулачков, рычагов и опор. К втулке зубчатого колеса привода масляного насоса масло подводится по отдельному каналу г, соединенному с полостью перед масляным фильтром. Остальные узлы и механизмы двигателя смазываются разбрызгиванием.

Цепь газораспределительного механизма смазывается маслом, выходящим из передней опоры распределительного вала и передней опоры вала привода вспомогательных агрегатов. Масло, собирающееся под крышкой головки цилиндров, стекает в картер через специальные полости в головке и блоке цилиндров. Для обеспечения необходимого давления масла в системе на всех режимах работы двигателя и с учетом износа деталей масляный насос рассчитан на несколько большую производительность. Чтобы давление масла не повышалось сверх допусти- мого, в смазочной системе установлен редукционный клапан 41, расположенный в корпусе масляного насоса. Масляный насос 7 с двумя рабочими зубчатыми колесами расположен внутри картера двигателя и крепится к блоку цилиндров двумя болтами. Ведущее зубчатое ко лесо насоса 16 напрессовано на валик 31, на другом конце которого выполнены шлицы для соединения с шестерней привода насоса. Ведомое зубчатое колесо 15 свободно вращается на оси 37. запрессованной в корпус насоса. Корпус закрывается крышкой 38, которая крепится четырьмя болтами.

Маслоприемник состоит из штампованного колпака 36 с сеткой, соединенного с трубкой 34. на конце которой приварен фланец 33 для крепления маслоприемника к корпусу насоса. Дополнительно с помощью кронштейна 35 маслоприемник крепится к крышке коренного подшипника. Редукционный клапан 41 плунжерного типа расположен в специальном приливе на корпусе насоса. Требуемое давление в системе обеспечивается пружиной клапана; при повышении давления масло перепуска ется через клапан в полость всасывания.

Масляный фильтр 4 неразборной конструкции крепится к блоку цилиндров с помощью резьбового штуцера 40 и соединяется каналами б и в с масляным насосом и главной масляной магистралью. По плоскости прилегания с бло- ком цилиндров корпус фильтра уплотняется ре- зиновой прокладкой 39. В корпусе фильтра установлен бумажный фильтрующий элемент 5, перепускной и противодренажный б клапаны. В случае загрязнения фильтрующего элемента перепускной клапан отводит масло непосредст венно в масляную магистраль. Противодренажный клапан 6, выполненный в виде резиновой манжеты, свободно пропускает масло внутрь фильтра. но препятствует вытеканию масла из фильтра при остановке двигателя. Заправка двигателя маслом производится через горловину 11, расположенную на крышке головки ци линдров и закрываемую герметичной пробкой. Уровень масла в картере контролируется указателем 3 по меткам MIN и МАХ. Давление масла контролируется сигнальной лампой 18, ус- тановленной на комбинации приборов. Датчик 13 лампы установлен на блоке цилиндров с левой стороны.

При падении давления ниже допустимого загорается контрольная лампа красного цвета. Вентиляция картера двигателя. При работе двигателя некоторое количество отработавших газов проникает в полость картера, а при пуске двигателя при богатой рабочей смеси проникают и жидкие фракции топ лива. Они отрицательно сказываются на смазывающих свойствах масла и ускоряют износ де талей. Вентиляция картера способствует устранению этих отрицательных явлений. Система вентиляции не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов и паров бензина в картере образуется разрежение на всех режимах работы двигателя.

Этим улучшается надежность различных уплотнений двигателя и уменьшается выброс в атмосферу токсичных веществ. В систему вентиляции входит маслоотделитель, золотниковое устройство в карбюраторе, патрубки и шланги. Под действием разрежения во впускной трубе картерные газы засасываются в маслоотделитель, состоящий из корпуса 27, маслоотделителя 28, крышки 26 и сливной трубки 29. Че рез сливную трубку маслоотделителя масло возвращается в картер, а картерные газы по шлангу 24 подводятся к патрубку подводного фланца 22 карбюратора. Далее, в зависимости от режима работы двигателя, картерные газы отводятся двумя путями. При малой частоте вращения дроссельные заслонки закрыты и разрежение на входе в карбюратор малое, газы отводятся по шлангу 21 через калиброванное отверстие с золотникового устройства в за- дроссельное пространство карбюратора. На средних и больших частотах вращения коленчатого вала открывается дополнительное отверстие золотникового устройства и газы отводятся как через золотниковое устройство, так и непосредственно через воздушные каналы карбюратора. В случае возможных обратных вспышек смеси в карбюратор, чтобы исключить проникновение пламени в картер, в шланге 24 установлен пламегаситель 23 (проволока в виде спирали).

1. Масляный картер.
2. Коленчатый вал.
3. Указатель уровня масла.
4. Масляный фильтр.
5. Фильтрующий элемент.
6. Противодренажный клапан.
7. Масляный насос.
8 Переднее уплотнение коленчатого вала.
9. Валик привода масляного насоса и распределителя зажигания.
10. Звездочка привода распределительного вала.
11. Маслозаливная горловина.
12. Корпус подшипников распределительного вала.
13. Датчик контрольной лампы давления масла.
14. Шатун.
15. Ведомое зубчатое колесо.
16. Ведущее зубчатое колесо
17. Выключатель (замок ) зажигания
18. Контрольная лампа недостаточного давления масла.
19. Дроссельная заслонка карбюратора
20. Золотник
21. Шланг
22. Подводящий фланец карбюратора
23. Пламегаситель
24. Шланг
25. Гайка
26. Крышка маслоотделителя.
27. Корпус маслоотделителя в блоке цилиндров.
28. Маслоотделитель.
29. Сливная трубка маслоотделителя.
30. Впускная труба.
31. Валик насоса.
32. Корпус масляного насоса.
33. Фланец трубки маслоприемника.
34. Трубка маслоприемника.
35. Кронштейн крепления маслоприемника.
36. Колпак маслоприемника с фильтрующей сеткой.
37. Ось ведомого зубчатого колеса масляного насоса.
38. Крышка насоса.
39. Прокладка.
40. Штуцер крепления масляного фильтра.

Устройство автомобилей

Система смазки двигателя

Назначение системы смазки и ее дополнительные функции

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии.
Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями.
Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи.
Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.

Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.
В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах.

Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным.
В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре «выпускной клапан – направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование в днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах.
Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

  • бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50 ˚С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
  • достаточная степень очистки масла от механических примесей;
  • прочная конструкция;
  • удобство технического обслуживания;

Способы смазки деталей двигателя

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:

  • разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
  • под давлением;
  • комбинированное.

Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей.
В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.

Читать еще:  Как поднять крутящий момент двигателя?

Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра.
Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару «поршень-гильза цилиндров», а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

Существует способ смазывания самотеком , когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов, различных полостей и углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1 ) или «сухим» ( рис. 2 ) картером.

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером , которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон.
Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к значительному снижению давления в системе смазки и масляному «голоданию».
Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 ( рис. 2 ) и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак 5.
Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона.
Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

Из недостатков системы смазки с «сухим» картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с «мокрым» картером.

Система смазки с «сухим» картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности.
В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

Масло в цилиндре двигателя: причины неисправности

Как известно, двигатель внутреннего сгорания состоит из большого количества нагруженных деталей и узлов. При этом для нормальной работы сопряженных поверхностей (пар трения) необходимо подавать на такие поверхности смазку. Моторное масло в двигателе служит для защиты, смазывания, охлаждения, а также для удаления продуктов износа.

Неполадки приводят к тому, что масло начинает усиленно расходоваться, нарушается работа системы зажигания (свечи зажигания в масле), камера сгорания загрязняется маслом, двигатель коксуется и т.д. Далее мы поговорим о том, почему смазка оказывается в цилиндре двигателя и свечи заливает маслом, а также какой может быть причина подобной неисправности.

Читайте в этой статье

Моторное масло попадает в камеру сгорания: основные причины

Итак, водитель может обнаружить, что свечи зажигания в масле, двигатель дымит сизым дымом, повышен расход масла, а также силовой агрегат хуже заводится, может троить, несколько теряется мощность мотора и т.д.

Не удивительно, что смазка в камере сгорания отрицательно сказывается на работе ДВС. Если иначе, угар моторного масла (в цилиндре двигателя смазочная жидкость сгорает в тот момент, когда в цилиндре происходит сжигание топливно-воздушной смеси) не только требует постоянного контроля уровня и долива смазочной жидкости, но и постепенно выводит двигатель из строя.

Вполне очевидно, что данную проблему нужно решать как можно быстрее, чтобы избежать более серьезных последствий. Теперь давайте рассмотрим, почему происходит попадание масла в камеру сгорания.

Что касается причин, в списке основных специалисты выделяют следующие:

  • возникли проблемы с направляющими клапанов или сальниками клапанов;
  • неисправны сами клапана;
  • залегли или износились поршневые кольца;
  • в двигателе допущен перелив моторного масла;
  • имеются проблемы с вентиляцией катера;

Далее рассмотрим указанные неисправности по порядку. Как правило, износ внутренней поверхности направляющих клапанов приводит к появлению сильного люфта между стрежнем клапана и направляющей втулкой. В результате масло из ГБЦ попадает в камеру сгорания и замасливает свечи зажигания.

Реже проблемным участок становится направляющая втулка клапана, которая выходит из тела ГБЦ. Обычно такая ситуация возникает в том случае, если направляющие уже ранее менялись, однако ставились не ремонтные увеличенные размеры, а стандартные.

  • Если говорить о сальниках клапанов, указанные детали выполнены из резины. Со временем сальник твердеет, теряет эластичность и начинает пропускать масло в цилиндры. Также быстро вывести из строя сальники клапанов способен перегрев ДВС.

В списке симптомов, указывающих на проблемы с сальниками клапанов, отмечено присутствие масла на резьбе свечи зажигания, а также появление синего маслянистого выхлопа на холодном моторе. При этом после прогрева ДВС интенсивность дымления снижается или полностью исчезает.

Кроме потери эластичности сальников вполне возможно, что произошло растяжение обжимной пружины, пружина может соскакивать с тела сальника и т.д. Бывает и так, что сальник «отрывается» от направляющей втулки. Если втулка изношена, клапан начинает работать таким образом, что прижим приходится только на одну сторону. В результате кромка сальника отгибается, позволяя тем самым маслу попадать в камеру сгорания.

Еще отметим, что также изнашиваются и сами клапана. Если говорить о масле в цилиндрах, тогда проблема связна со стержнем клапана. Износ стержня приводит к тому, что появляется увеличенный зазор между направляющей и стержнем клапана. Масло в этом случае через неплотности «стекает» в цилиндр. Для эффективного решения проблемы необходима замена клапанов, а также во многих случаях и направляющих втулок клапанов.

  • Что касается цилиндров и поршней, в этом случае во время движения поршня трение возникает между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Поршневые кольца устанавливаются на поршне и необходимы для уплотнения зазоров между поршнем и стенками цилиндров.

Для того чтобы добиться смазки и одновременно избежать попадания масла в камеру сгорания, на поршень ставится так называемое маслосъемное кольцо, которое «снимает» смазку со стенки цилиндра при движении поршня. Если же кольца изношены или имеются дефекты зеркала цилиндра, тогда моторное масло буквально затягивается в камеру сгорания.

Признаками проблем с кольцами является скопление моторного масла на резьбе свечей зажигания, а также на изоляторе. Чтобы точнее определить неисправность, рекомендуется замерить компрессию в цилиндрах двигателя. Если компрессия низкая, в такой ситуации одним из возможных решений будет замена поршневых колец. Еще достаточно часто меняются и сами поршни, так как на них вполне могут треснуть перегородки под кольца.

  • Высокий уровень масла в двигателе возникает как после перелива смазки, так и в случае попадания антифриза/тосола или большого количества топлива в масляную систему. Если дело в обычном превышении уровня, тогда лишнее масло из двигателя нужно откачать.
  • Система вентиляции картера в норме нейтрализует скопление картерных газов и нормализует показатель давления в картере. Если вентиляция не работает должным образом, давление повышается, что и приводит к попаданию масла в камеру сгорания.

В результате поршневые кольца не могут «снять» лишнее масло со стенок цилиндров, смазка попадает в камеру сгорания, происходит замасливание свечей и т.д.

Что в итоге

Как видно, масло в цилиндрах двигателя может появляться по разным причинам. При этом во всех случаях наблюдается повышение расхода смазки, появляется сизый дым из выхлопной трубы, а также отмечается наличие смазочного материала на свечах зажигания.

Важно понимать, что избытков масла в камере сгорания быть не должно. В противном случае двигатель будет подвержен повышенному износу, камера сгорания загрязняется, страдают седла и тарелки клапанов, а также элементы ЦПГ. По этой причине необходимо своевременно выявить и устранить причину появления масла в цилиндре двигателя.

Основные причины попадания моторного масла в свеченые колодцы. Что делать водителю, если масло течет в свечной колодец, как провести ремонт своими руками.

Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.

Почему заливает свечи зажигания на инжекторных и карбюраторных двигателях: основные причины мокрых свечей. Как просушить свечи и запустить мотор, советы.

На что указывает цвет нагара на свече зажигания, почему образуется нагар того или иного цвета. Как очистить свечи зажигания от нагара своими руками, советы.

Как проверить работу двигателя по свечам зажигания. Основные признаки неисправностей мотора: появление черного, серого, красного и белого нагара на свечах.

Почему течет масло из двигателя автомобиля: причины и признаки утечки моторного масла. Что делать водителю и как найти место, откуда течет масло из ДВС.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector