Лекция №9 - Система смазки ДВС

количества движущихся деталей, имеющих значительные поверхности трения. При этом трущиеся

(сопряженные) пары работают при высоких температурах и воспринимают значительные динамические нагрузки. Трение вызывает износ трущихся деталей, выделение тепла и требует затрат мощности. Принято различать трение сухое, полусухое, полужидкостное и жидкостное.
При сухом трении рабочие поверхности деталей сухие и непосредственно соприкасаются одна с другой (в практических условиях сухое трение не существует).

Назначение и основные требования к смазочной систем

масла.
При полужидкостном трении масляный слой не полностью разделяет трущиеся

поверхности. В этом случае в местах разрыва масляного слоя неровности трущихся поверхностей могут соприкасаться между собой (граничное трение). Полужидкостное трение наиболее характерно для цилиндропоршневой группы деталей.
Граничное трение – масляная пленка практически отсутствует.
Следует отметить, что для сухих поверхностей в автотракторных подшипниках скольжения коэффициент трения равняется примерно 0,1. При переходе к полусухому трению коэффициент трения снижается примерно в 10 раз, а при жидкостном трении он уменьшается до 0,01…0,001.

мощности на привод всех его механизмов необходима смазка трущихся поверхностей.

В связи с этим все поршневые ДВС имеют смазочную систему – совокупность устройств, которые подают масло в необходимом количестве к трущимся поверхностям. Введение слоя масла между трущимися поверхностями поршневых ДВС не только снижает трение и износ деталей, но и выполняет следующие функции: отвод тепла, возникающего вследствие трения; защита деталей от коррозии; очистка трущихся поверхности от нагара и продуктов износа; уплотнение рабочей полости цилиндра.

Система смазки двигателей автомобилей и тракторов должна обеспечивать: бесперебойную подачу масла к трущимся деталям при работе на различных скоростных и нагрузочных режимах и в различных условиях эксплуатации; высокую степень очистки масла от механических примесей; возможность длительной работы двигателя под нагрузкой без перегрева масла.

системы смазки разбрызгиванием, под давлением и комбинированную. Также существует смазочная

система с «сухим» картером, в которой смазочное масло находится в специальном резервуаре и при помощи дозирующего устройства подается к трущимся поверхностям.
Система смазки разбрызгиванием вследствие своего несовершенства (зависимость подачи, масла от уровня, быстрое старение, окисление масла, отсутствие надежной фильтрации) распространения не получила.

автомобилях и некоторых моделях внедорожников. Для таких машин обычная система

смазки не подходит. Это связано с тем, что при быстром движении в поворотах, при резких торможениях и ускорениях, а также на крутых подъемах и спусках масло в поддоне двигателя слишком сильно «плещется» от одного края поддона к другому. При этом может оголиться маслоприемник, а само масло вспенивается. Это приводит к «масляному голоданию» двигателя или сильному падению давления в системе смазки. В результате происходит перегрев смазываемых деталей или выход их из строя.
Принципиальное отличие системы с сухим картером состоит в том, что масло хранится в специальном масляном баке (резервуаре), который исключает его «взбалтывание». К деталям двигателя смазка подается нагнетающим насосом, а стекающее в поддон масло тут же откачивается обратно в бак несколькими секциями откачивающего насоса. Таким образом, в поддоне масло не задерживается – отсюда и название «сухой картер». В остальном устройство системы аналогично системе с «мокрым картером».

Слева обычная схема подачи масла,
справа с «сухим картером»

осуществляется принудительно масляным насосом по специальным маслопроводам. Из-за конструктивной сложности

в чистом виде она не применяется.

сочетаются способы подачи масла разбрызгиванием и под давлением. Под давлением

масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам распределительного вала, к осям коромысел и наконечникам штанг, к втулкам распределительных шестерен. В некоторых конструкциях под давлением смазывается сопряжение верхней головки шатуна с поршневым пальцем, а также организуется принудительный впрыск масла на поверхность зеркала цилиндра. Остальные трущиеся детали двигателя смазываются разбрызгиванием.

и та же принципиальная схема (рис.). Масло из картера (масляного

поддона 1) через маслоприемник 6 нагнетается шестеренчатым насосом, состоящим из двух секций.
Основная секция насоса 7 подает масло к фильтру грубой очистки 10, включенному последовательно. Параллельно фильтру включен перепускной клапан 9, пропускающий неочищенное масло, минуя фильтр, в главную масляную магистраль 12 в тех случаях, когда давление перед фильтром возрастает (засорение фильтрующего элемента, высокая вязкость масла при пуске, большая частота вращения коленчатого вала). Клапан 9 регулируется на перепад давления при входе и выходе из фильтра на 0,08…0,28 МПа. Давление нагнетания основной секции насоса ограничивается редукционным клапаном 8. При давлении выше установленной нормы клапан открывается и лишнее масло сливается в картер. Клапан 8 регулируется на давление 0,3…0,4 МПа у карбюраторных двигателей и 0,7…0,8 МПа у дизелей.

Принципиальная схема комбинированной системы смазки: 1 – масляный поддон; 2 – перегородки; 3 – предохранительный клапан радиаторной секции; 4 – радиаторная секция масляного насоса; 5 – магнитная пробка; 6 – масло приемник; 7 – основная секция масляного насоса; 8 – редукционный клапан; 9 – перепускной клапан; 10 – фильтр грубой очистки; 11 – фильтр тонкой очистки; 12 – главная масляная магистраль; 13 – манометр; 14 – термометр; 15 – сливной клапан; 16 – масляный радиатор; 17 – кран отключения масляного радиатора

Меньшая часть поступает в фильтр тонкой очистки 11, подключенный параллельно,

и после очистки сливается в картер; большая часть нагнетается в главную масляную магистраль 12 и смазывает под давлением коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала. Далее за счет золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала, масло прерывистым (пульсирующим) потоком поступает под давлением к осям коромысел, к втулкам распределительных шестерен и к узлу осевой фиксации распределительного вала.

Принципиальная схема комбинированной системы смазки: 1 – масляный поддон; 2 – перегородки; 3 – предохранительный клапан радиаторной секции; 4 – радиаторная секция масляного насоса; 5 – магнитная пробка; 6 – масло приемник; 7 – основная секция масляного насоса; 8 – редукционный клапан; 9 – перепускной клапан; 10 – фильтр грубой очистки; 11 – фильтр тонкой очистки; 12 – главная масляная магистраль; 13 – манометр; 14 – термометр; 15 – сливной клапан; 16 – масляный радиатор; 17 – кран отключения масляного радиатора

шестерен распределения и т. д.) смазываются мельчайшими каплями масла (туманом),

вытекающего из подшипников коленчатого вала и разбрызгиваемого вращающимися деталями двигателя. В современных автотракторных двигателях для обеспечения надежной смазки зеркала цилиндра применяется периодический впрыск масла из отверстий в нижних (кривошипных) головках шатуна.
В главной масляной магистрали установлен сливной клапан 15, который обеспечивает более точное поддержание давления непосредственно у подшипников коленчатого вала. Сливной клапан перепускает лишнее масло в поддон картера, когда давление в главной масляной магистрали 12 выше 0,25…0,45 МПа.

Принципиальная схема комбинированной системы смазки: 1 – масляный поддон; 2 – перегородки; 3 – предохранительный клапан радиаторной секции; 4 – радиаторная секция масляного насоса; 5 – магнитная пробка; 6 – масло приемник; 7 – основная секция масляного насоса; 8 – редукционный клапан; 9 – перепускной клапан; 10 – фильтр грубой очистки; 11 – фильтр тонкой очистки; 12 – главная масляная магистраль; 13 – манометр; 14 – термометр; 15 – сливной клапан; 16 – масляный радиатор; 17 – кран отключения масляного радиатора

(датчик давления масла), а температура масла – термометром , установленными

на щитке контрольных приборов.
Нормальная температура масла в автотракторных двигателях, загруженных до полной мощности, должна находиться в пределах 80…90°С. При такой температуре и номинальной частоте вращения коленчатого вала давление масла должно составлять 0,25…0,45 МПа. Минимальное давление масла в системе допускается не ниже 0,08 МПа.

Датчики давления масла системы смазки ЗМЗ-40905

при температуре воздуха выше 20°С краником включают масляный радиатор. Масло

в радиатор нагнетается радиаторной секцией насоса. Охлажденное в радиаторе масло сливается в поддон картера. Если запорный кран масляного радиатора закрыт или масло слишком густое, редукционный клапан ограничивает наибольшее давление в пределах 0,12…0,15 МПа, сливая излишек масла в картер.