Работа системы смазки двигателя: назначение, устройство и принцип работы

Система смазки двигателя, для чего предназначена и как работает?

Когда садишься за руль и поворачиваешь ключ в замке зажигания, кажется, что двигатель приводится в действие как по волшебству. Однако его работа обеспечивается десятками систем, которые также приводятся в действие от поворота ключа. Одной из них является система смазки двигателя внутреннего сгорания, которая имеет очень сложное устройство и фактически обеспечивает жизнедеятельность всех остальных систем двигателя, также продлевая срок их службы. Как устроена масляная система двигателя, какие функции она выполняет, и какие неисправности могут вывести ее из строя – все это стало темой нашей сегодняшней статьи.

• В чем заключается предназначение системы смазки двигателя?
• Изучаем основные элементы конструкции масляной системы двигателя
• Особенности функционирования системы смазки ДВС
• Неисправности системы смазки: признаки и места протечек
  • Низкий уровень масла
  • Высокий уровень масла

В чем заключается предназначение системы смазки двигателя?

Двигатель внутреннего сгорания автомобиля состоит из деталей, которые во время работы постоянно трутся одна об другую.

Как известно, во время трения металлических элементов, да еще и на большой скорости, они способны очень сильно нагреваться. Это приводит к снижению эффективности работы двигателя и сильному износу самих деталей.

Именно для того, чтобы не допускать подобного и максимально снижать силу трения между деталями, на авто и устанавливаются масляные системы двигателя. На эти системы возлагается сразу три ответственные задачи:

1. Смазка всех рабочих и трущихся деталей автомобиля.

2. Охлаждение трущихся поверхностей, благодаря чему предотвращается их расширение (но так как эта система не способна обеспечить полного охлаждения, в дополнение к ней обычно устанавливается радиатор).

3. Очистка системы от мелкого мусора (зачастую это очень мелкая металлическая стружка, которая образуется в результате трения деталей). Помимо указанных функций, благодаря наличию в системе масла и ее герметичности, все металлические детали также защищаются от возникновения коррозийных очагов.

Таким образом, система смазки ДВС также обеспечивает защитную функцию двигателя.

Изучаем основные элементы конструкции масляной системы двигателя

Схема масляной системы двигателя достаточно сложная, поскольку состоит из большого количества конструкционных элементов. Именно от их слаженной работы и зависит эффективность выполнения системой своих функций. Основными ее элементами являются поддон картера, масляный насос, масляный фильтр и контуры подачи масла. К числу менее важных можно отнести маслоприемник, горловину, в которую осуществляется залив масла, и датчики, благодаря которым автовладелец всегда может узнать давление внутри системы смазки автомобиля.

Поддон картера

Данный резервуар предназначен для непосредственного хранения масла. Именно из поддона оно выкачивается в контуры и подается на основные системы автомобильного мотора. Для того, чтобы владелец авто мог постоянно держать под контролем уровень масла внутри поддона, в нем устанавливается специальный щуп. На щупе имеются отметки, которые указывают на минимально и максимально допустимые уровни масла, которые можно заливать в поддон.

На обычных легковых авто поддон картера может иметь самые разные размеры, но обычно колеблется от 3,5 литров. На самых мощных внедорожниках его объем может достигать даже 7,5 литров. Внизу поддона также имеется маслоприемник, через который масло и поступает к масляному фильтру. Он может быть неподвижным, то есть прикрепленным к стенкам поддона, или же плавающим.

Масляный насос

Устройство системы смазки заключается в том, что через все ее элементы практически постоянно прокачивается моторное масло. Для того чтобы оно постоянно двигалось внутри системы, возникает необходимость в применении масляного насоса. Благодаря ему внутри системы создается определенный уровень давления, благодаря которому и обеспечивается подача масла ко всем трущимся элементам.

Давление, которое может нагнетать масляный насос, может значительно колебаться в зависимости от типа автомобильного двигателя. Зачастую колебания происходят от 2 до 15 Бар. Также, в зависимости от двигателя и устройства системы смазки, масляной насос может получать привод от:

1. Коленчатого вала.

2. Распределительного вала.

3. Дополнительного приводного вала, который устанавливается специально для активации работы масляного фильтра.

Зачастую на автомобильных системах смазки ДВС устанавливаются шестеренчатые насосы, которые отличаются компактностью и простотой конструкции, а также и доступной стоимостью. Принцип работы такого насоса заключается в том, что при запуске двигателя начинают вращаться его шестерни, захватывая и передавая в магистраль необходимое количество масла.

Однако шестеренчатые масляные насосы на практике проявляют себя не очень хорошо, так как с ростом оборотов двигателя они увеличивают и объем подачи масла, хотя в этом и нет потребности. По этой причине сегодня более популярными являются масляные насосы с маятниковыми золотниками, шиберный, пластинчатый или героторный.

Масляный фильтр

В системе смазки двигателя внутреннего сгорания масляный фильтр является одним из обязательных элементов. Связано это с тем, что в процессе эксплуатации внутри системы смазки ДВС образуется очень большое количество мусора, который способнен не только засорять систему, но и выводить из строя ее элементы. Помимо этого, под воздействием температур само моторное масло также способно коксоваться, образуя при этом большое количество смолистых частичек.

Задача масляного фильтра заключается в том, чтобы при попадании в поддон не выпускать «грязь» опять в систему.

Но масляный фильтр является элементом, который требует регулярной замены, так как при большом количестве мусора он может засоряться и полностью блокировать подачу масла с поддона картера непосредственно к двигателю. Зачастую вместе с заменой фильтра рекомендуется осуществлять и замену моторного масла в системе.

Контуры подачи масла

Схема смазки двигателя обязательно включает в себя еще и контуры подачи масла, благодаря которым смазка попадает непосредственно на узлы и детали.

Эти контуры обычно представляют собой магистрали небольшой длины, которые отходят от масляного фильтра и подсоединяются к распределительному валу. В каждой системе смазки двигателя внутреннего сгорания присутствует два контура подачи масла: по первому оно подается к узлам двигателя, а по второму сливается от них обратно в поддон картера.

Важно! Контуры подачи масла являются наиболее уязвимыми элементами всей масляной системы автомобиля.

Особенности функционирования системы смазки ДВС

Когда водитель запускает мотор своего двигателя, одновременно с ним запускается в работу и масляный насос. Посредством его работы сначала на маслоприемник, а затем и на фильтр подается масло, откуда оно уже в очищенном виде поступает в контуры подачи масла и на те узлы, которые эксплуатируются в усиленном режиме:

• шейки коленчатого вала;

• шейки распределительного вала;

• пальцы поршней, турбина (если речь идет о турбированных двигателях).

Обтекая шейки распределительного вала, моторное масло попадает непосредственно к головке блока цилиндров. Здесь оно образует что-то наподобие ванночки, масло из которой позволяет дополнительно смазать элементы распределительного вала (в частности бобышки), толкатели клапанов и непосредственно сами клапаны. При этом, если масла в этой ванночке становится слишком много, оно начинает выливаться из нее в сливные каналы, по которым возвращается обратно в поддон картера.

В поддоне же также работают шатуны, посредством работы которых из масла образуется «туман», который оседает на стенках цилиндров двигателя автомобиля. Чтобы масло не накапливалось на цилиндрах, оно регулярно снимается благодаря специальным маслосъемным кольцам.

При этом в системе смазки двигателя в любой момент может повыситься уровень давления, что крайне нежелательно. Предотвратить подобную ситуацию помогает сапун – специальное устройство, благодаря которому при слишком высоком давлении масло начинает задерживаться в поддоне, а из картера выпускается лишний воздух.

Для откачки воздуха сапун подключается непосредственно к заборнику воздушного фильтра.

Весь описанный процесс осуществляется непрерывно во время всей работы двигателя. При этом водителю важно помнить, что если в салоне начнет мигать лампочка системы смазки автомобиля, это значит, что необходимо срочно заглушить двигатель и определить причину неисправности.

Важно! Ездить на автомобиле с неработающей масляной системой двигателя категорически запрещается.

Неисправности системы смазки: признаки и места протечек

О том, что масляная система двигателя вышла из строя, вам могут подсказать такие признаки как снижение или чрезмерное повышение давления масла, а также снижение качественных и количественных показателей двигателя, к которым может приводить чрезмерное загрязнение системы.

Низкий уровень масла

Когда падает давление масла, первое, что нужно проверить, – это отсутствие пробоин в поддоне или других элементах системы смазки двигателя. Особенно часто протечки случаются в местах соединений магистрали, или же вследствие:

• загрязнения фильтра;

• износа масляного насоса;

• износа уплотнителя щупа;

• износа уплотнителя крышки горловины;

• износа сальников стержневых клапанов;

• износа или закоксовывания поршневых колец.

Единственный путь восстановления нормального уровня давления в таком случае – это долить в поддон еще масла. Однако, если течь действительно существует, подобная процедура все равно не даст результата, поскольку необходимо вначале устранить место течи.

Высокий уровень масла

В этом случае причиной неисправности может быть одна из следующих проблем:

1. Использование нового масла, вязкость которого не подходит системе.

2. Поломка редукционного клапана.

3. Чрезмерное засорение системы смазки автомобиля.

Но зачастую причина все же кроется в третьем пункте – засорении. Попадает мусор в систему разными путями: и при использовании некачественного масла, и при несвоевременной замене фильтра, и при слишком интенсивной эксплуатации двигателя, в результате которой в систему смазки попадают продукты горения.

Стоит понимать, что при повышении давления масла в системе смазки ДВС могут возникнуть очень серьезные поломки, вплоть до выхода из строя самого мотора.

Тем не менее, в такой ситуации нелишним будет проверить на работоспособность и сам датчик давления. Для этого на его место необходимо поставить манометр. Если показатели приборов совпали – значит, необходимо искать проблему в самой системе.

Таким образом, система смазки двигателя является необъемлемой частью автомобиля, без которой его функционирование является невозможным. Она состоит из большого количества элементов, за исправной работой которых автовладельцы обязаны следить регулярно. Выход из строя масляной системы двигателя может привести к его поломке.

Система смазки двигателя

Для уменьшения трения между деталями применяют масла. Чтобы понять значение масла для двигателя, достаточно напомнить, что даже кратковременная работа двигателя без масла в течение около минуты вызывает выплавление подшипников, а более длительная работа при водит к заклиниванию поршней и отказу в работе двигателя.

Система смазки предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, удаления продуктов износа и охлаждения трущихся деталей двигателя. На современных двигателях применяют комбинированную систему смазки, когда наиболее нагруженные детали смазываются под давлением (подшипники коленчатого вала, распределительного вала, оси коромысел клапанов и др.), часть деталей — самотеком (толкатели, штанги, направляющие стержни клапанов), а остальные трущиеся поверхности — разбрызгиванием (зеркало цилиндров,   поршневые пальцы, кулачки распределительного  вала).

Система смазки двигателя ЗИЛ – 375 включает в себя: резервуар для масла, в качестве которого используется поддон картера, маслоприемник, двухсекционный масляный насос, фильтр очистки масла (центрифуга), маслораспределительную  камеру, два магистральных канала, маслотеплообменник  с подводящей и отводящей трубками.

Смазка трущихся поверхностей двигателя осуществляется следующим образом. Из поддона картера масло через маслоприемник засасывается в масляный насос. Через канал в задней перегородке блока цилиндров насос под давлением подает масло в фильтр очистки масла (центрифугу), откуда неочищенное масло, которое создает центробежную реактивную силу, снова стекает в поддон, а очищенное поступает в маслораспределительную камеру. Из маслораспределительной камеры масло попадает в два продольных магистральных канала и далее подается к коренным подшипникам коленчатого вала. По каналам в коленчатом валу масло подается к шатунным подшипникам. В теле шатуна предусмотрено отверстие, в момент падения которого с каналом в шейке коленчатого вала масло выпрыскивается на стенку цилиндра. Масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосъемным кольцом, через отверстия в канавке маслосъемного кольца отводится внутрь поршня и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках и в верхней головке шатуна. Из переднего конца правого магистрального канала масло подается по каналу для смазки компрессора, а по каналу стекает в картер двигателя. В средней шейке распределительного вала предусмотрены отверстия, при совпадении которых с отверстиями в блоке цилиндров 1 раз за оборот вала масло подается в каналы, выполненные в каждой головке цилиндров. Из этих каналов масло поступает в канал, полой оси коромысел, а через отверстия в ее стенке поступает к втулкам коромысел. Через каналы  масло самотеком поступает для смазки штанг, клапанов и механизмов  вращения клапанов.

Аналогично осуществляется смазка трущихся деталей двигателей ЗИЛ-130.

Масляный насос — двухсекционный, шестеренчатый служит для создания давления в системе смазки. Привод насоса осуществляется от распределительного вала двигателя. В корпусе насоса расположены две пары шестерен. Ведущая шестерня каждой секции закреплена на валу насоса, а ведомая свободно вращается на оси. Каналом в блоке и трубопроводе насос соединен с неподвижным маслоприемником. При вращении шестерен они своими зубьями захватывают масло и гонят его по стенкам корпуса в нагнетательную секцию к выходному отверстию.

Верхняя секция насоса подает масло в систему смазки двигателя и в фильтр очистки масла, а нижняя — в масляный теплообменник. Редукц��’ �’ X�X ( ( @( регулирован на давление 3,2 кгс/см² и перепускает масло из напорной полости во всасывающую. В корпусе нижней секции насоса установлен перепускной клапан, отрегулированный на давление 1,2 кгс/см². Минимальное давление масла в двигателе должно быть 1,5 кгс/см² при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1200 об/мин.

Маслоприемник состоит из стального штампованного корпуса, снабженного сеткой, удерживаемой проволочной скобой. Если сетка загрязнена, то масло поступает, минуя ее, через щель между сеткой и корпусом.

Фильтр очистки масла (центрифуга)  центробежный, с реактивным приводом состоит из корпуса с пустотелой осью, на которой установлен ротор с крышкой. Сверху ротор закрыт  кожухом . Снизу ротора закреплены два жиклера с отверстиями,  направленными  в разные стороны.

Масло, подаваемое  насосом, поступает к двум жиклерам, другая часть масла, обогнув сверху вставку, поступает через пустотелую ось в маслораспределительную камеру, очищаясь от грязи в центрифуге. Реактивная сила, создаваемая струями масла, вытекающими из жиклеров, заставляет вращаться роторцентрифуги вокруг  оси с частотой  вращения 5000—6000 об/мин при давлении масла 3 кгс/см² . Под действием центробежной силы механические частицы, находящиеся в масле, отбрасываются к крышкеротора, образуя плотный слой, который удаляют при разборке центрифуги. В корпус фильтра встроен перепускной клапан, отрегулированный на перепад  давления в 1 кгс/см², который пропускает часть масла при пуске холодного двигателя или при большом износе подшипников двигателя, минуя центрифугу. Работу центрифуги ежедневно проверяют на слух. При остановке двигателя исправная центрифуга, продолжая вращаться 2-3 мин, создает своеобразный звук.

Масляный    теплообменник  — пластинчатый, водомасляного   типа    предназначен   для   регулирования температуры масла в двигателе за счет охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Масло проходит внутри секций, выполненных из константановых пластин. Внутри секций расположены перфорированные сердечники создающие завихренный поток масла для лучшей теплоотдачи. Вода омывает пластины снаружи, обеспечивая взаимную теплоотдачу. Теплообменник должен быть постоянно включен. Отключать его при помощи краника следует только при пуске холодного двигателе температуре внешнего воздуха  ниже 0° С.

Вентиляция  картера  двигателя необходима для поддержания в нем нормального давления и удаления паров я газов, прорывающихся из цилиндров и вызывающих загрязнение и разжижение масла.

На двигателях ЗИЛ система вентиляция картера открытая, принудительная. Свежий воздух в картер двигателя поступает через фильтр вентиляции картера. Воздух вместе с прорвавшимися в картер отработавшими газами, парами топлива и воды из впускного трубопровода двигателя отсасывается через трубку и корт клапанасистемы вентиляции. Для задержки масла, которое могут уносить воздух и газы при работе системы вентиляции, установлены  коробчатый маслоуловительи клапансистемы вентиляции. В маслоуловителе газы и воздух, меняя направление движения, отделяются от масла. Однако при работе с прикрытым дросселем карбюратора разрежение во  впускном трубопроводе возрастает настолько, что расход масла, уносимого газами, значительно увеличивается. При этом клапанподнимается вверх и перекрывает или уменьшает отверстие в штуцере до величины, необходимой для   прохода небольшого количества газов, что приводит к уменьшению потерь масла.

При полностью открытом дросселе разрежение во впускном трубопроводе снижается и клапан под действием собственной массы опускается, увеличивая сечение отверстия, необходимого для прохода большого количества газов, прорвавшихся в картер двигателя.

При преодолении автомобилем глубокого брода через фильтр в картер могут проникнуть брызги воды, поэтому вентиляция картера временно отключается краном.

Система смазки двигателя ЗИЛ-130 автобуса лаз-695Н аналогична системе смазки двигателя ЗИЛ-375. Отличие состоит в том, что вместо масляного теплообменника установлен масляный радиатор, который включается краном при температуре окружающего воздуха выше 20° С.

Устройство масляного радиатора аналогично радиатору систем охлаждения, но он меньше по размерам и не имеет пробки.

Принципиальное устройство и работа системы смазки двигателя ЗМЗ-672 аналогичны системе смазки двигателя ЗИЛ, но имеют некоторые отличия.

Нижняя секция насоса подает масло к фильтру (центрифуги), поэтому в корпусе нижней секции расположен редукционный клапан для поддержания давления масла, подаваемого к фильтру, не более 3 кгс/см²_.

Верхняя секция обеспечивает давление масла в системе смазки двигателя. Для поддержания давления в основной масляной магистрали установлен редукционный клапан верхней секции, ограничивающий давление не более 4 кгс/см². Он расположен в передней части блока цилиндров в торце магистрали. При увеличении давления выше нормы пружина клапана сжимается,  его плунжер перемещается и излишки масла сливаются в картер.

Перед масляным радиатором установлен не только краник включения и отключения радиатора, но и предохранительный клапан, который при снижении давления масла в магистрали ниже 1 кгс/см² автоматически отключает радиатор, предотвращая этим недостаточность смазки трущихся деталей двигателя.

Вентиляция картера двигателя открытого типа действует за разрежения, возникающего у косого среза выпускной трубы при движении автомобиля. Газы и пары выпускаются в атмосферу. Чистый воздух поступает в картер двигателя через воздушный фильтр, объединенный с маслоналивным патрубком. Фильтр вентиляции картер неразборной конструкции. Фильтрующим элементом является капроновая канитель. В маслоналивном патрубке, а также перед выпускной трубой установлены маслоотражатели, препятствующие выбрасыванию масла.

Особенности   устройства   и   работы  системы  смазки   двигателя РАБА-МАН.   Трущиеся поверхности двигателя смазываются следующим образом. Нагнетательный масляный насос захватывает масло из поддона и нагнетает его в масляный фильтр, из фильтра  масло  по  каналу  в  крышке  распределительных шестерен поступает к масляному радиатору и затем в главную магистраль .

Из главной масляной магистрали масло через наклонные каналы поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, а оттуда через каналы вала к шатунным подшипникам. Через каналы масло откоренных подшипников  поступает к четырем подшипникам       распределительного вала. Выходящее из шатунных подшипников и разбрызгиваемое  масло смазывает стенки цилиндров. От переднего и заднего подшипников распределительного вала через канали каналы в головках цилиндров и опорах осей коромысел масло поступает к осям коромысел и к коромыслам. Привод топливного насоса смазывается через отверстие крышки распределительных шестерен по трубопроводу.

Топливный насос и компрессор смазываются маслом, поступающим через трубопроводы, присоединенные к масляной магистрали.

К главной магистрали присоединены маслоразбрызгивающие сопла для охлаждения внешней поверхности сферической камеры сгорания. Подвод масла регулируется клапаном, прекращающим подачу масла к соплам при снижении давления в системе менее 1,8 кгс/см².

В масляную магистраль включена контрольная зеленая лампочка манометра, которая загорается после того, как вставлен ключ зажигания в замок. Когда двигатель начинает работать при исправной системе смазки, лампочка гаснет. Если лампочка загорается при работе двигателя, это свидетельствует о неисправности в системе смазки. В магистрали между фильтром и радиатором установлен перепускной клапан 8, поддерживающий давление, равное не более 4 — 5 кгс/см².

Давление масла в системе обеспечивают два масляных насоса —  нагнетательный и  перекачивающий .

Нагнетательный насос — двухшестеренчатый и приводится в действие от шестерни распределительного вала через промежуточную шестернюи шестернюпривода. В крышке насоса установлен редукционный клапан, который отрегулирован на давление 10 ± 1 кгс/см². Насос нагнетает масло для смазки трущихся поверхностей двигателя и к разбрызгивающим соплам  для охлаждения сферических камер сгорания.

Перекачивающий насос — трехшестеренчатый, две шестерни захватывают масло из маслосборников, атретья шестерня нагнетает масло в картер, откуда оно захватывается нагнетательным насосом.      Перекачивающий насос приводится в действие от нагнетательного насоса через соединительную муфту.

Масляный радиатор прикреплен к блоку цилиндров и через отверстия в блоке соединен с главной магистралью. Через два патрубка (второй на противоположной стороне корпуса масляный радиатор соединен с системой охлаждения двигателя. Масляный радиатор представляет собой водомаслообменник. Внутри корпуса помещается пучок труб, по которым проходит масло, а с наружной стороны трубы омываются водой, при этом происходит тепловой обмен между водой системы охлаждения и маслом. В крышке радиатора с уплотнителем установлен перепускной клапан, отрегулированный на перепад давления в 2,5—3,5 кгс/см². Клапан пропускает масло  при  засорении  радиатора.

Емкость системы смазки двигателей ЗИЛ-375 — 9 л   ЗИЛ-130-9 л, ЗМЗ-672 — 8 л, РАБА-МАН — 22 л.

Масла, применяемые для карбюраторных двигателей автобусов изучаемых марок: всесезонное М-8Б1У или АС-8 (М-8Б), или летнее-АС-10 (М-10Б), зимнее — АС-6 (М-6Б).

Для смазки двигателя РАБА-МАН применяется дизельное масло. летом — М10  ГФЛ,   зимой — М8  ГФЗ.

Масляный фильтр включен в систему смазки последовательно, прикреплен фланцем к крышке распределительных шестерен перпендикулярно к оси двигателя. Предварительно масло очищается сетчатым фильтрующим элементом, а окончательно (тонкая очистка) — бумажным фильтрующим элементом. Через отверстия в крышке распределительных шестерен каналом фильтр соединен   с масляным   насосом   и   отводящим   каналом — с магистралью.

Фильтрующие элементы помещены в стакане, который через промежуточную крышку крепится   к  корпусу масляного насоса болтом и поджимается пружиной. В местах   соединения   стакана с корпусом, а также фильтрующих   элементом с корпусом и со  стаканом установлены уплотнения. Для слива    отстоя фила имеет пробку с магнитным наконечником. Перед бумажным фильтрующим элементом установлен перепускной клапан, отрегулированный на перепад давления 1,8 кгс/см² при    засорении бумажного фильтрующего  элемента. Перед масляным фильтром установлен   второй   перепускной клапан, отрегулированный на давление 5,3 кгс/см₂ , который открывается при засорении фильтра и при загустении масла, перепуская масло к трудящимся деталям, минуя фильтр.

Области применения и потребность в смазке — Блог AMSOIL

Двухтактные и четырехтактные двигатели работают в разных условиях, требуя разных методов смазки.

Двигатели внутреннего сгорания, двухтактные или четырехтактные, преобразуют химическую энергию, содержащуюся в топливе, в механическую энергию, используемую для приведения в действие транспортного средства или другого оборудования.

Они достигают этого с помощью процесса сгорания, который включает четыре отдельных цикла: впуск , компрессия , мощность и выпуск .

Двигатель всасывает воздух/топливо в цилиндр, сжимает его для подготовки к сгоранию, воспламеняет его для производства взрыва, который толкает поршень вниз и, наконец, выбрасывает выхлопные газы перед началом цикла заново.

Различия между двухтактными и четырехтактными двигателями  

Каждое движение поршня вверх или вниз называется тактом . Термины «2-тактный» и «2-тактный», а также «4-тактный» и «4-тактный» часто взаимозаменяемы. Принципиальное различие между 2-тактными и 4-тактными двигателями заключается в том, как они удаляют выхлопные газы после сгорания и вводят свежую смесь для следующего цикла.

Четырехтактный двигатель с камерой

В четырехтактном двигателе для этого используются впускные и выпускные отверстия, расположенные в верхней части камеры сгорания. Впускные и выпускные клапаны контролируют открытие и закрытие портов для управления входящими и выходящими газами. Впускное отверстие регулирует поступающий воздух, который вступает в реакцию с топливом при воспламенении. Выхлопное отверстие выводит сгоревшие газы из камеры сгорания.

Четырехтактный двигатель, цикл сгорания

Четырехтактный цикл требует двух полных оборотов коленчатого вала для завершения тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Во время первого оборота топливно-воздушная смесь всасывается в камеру сгорания через впускной канал и сжимается. Во время второго оборота воспламеняется топливно-воздушная смесь и выделяются сгоревшие газы.

1. Такт впуска

Когда поршень движется вниз по цилиндру, он создает вакуум в пространстве над ним и всасывает воздух в цилиндр через открытый впускной клапан.

2. Такт сжатия

Впускной и выпускной клапаны закрываются, когда поршень движется вверх и сжимает топливно-воздушную смесь для подготовки к сгоранию.

3. Рабочий ход

Во время рабочего такта впускной и выпускной клапаны закрыты, так как свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Взрыв толкает поршень вниз, вращая коленчатый вал.

4. Такт выпуска

Когда поршень движется вверх, он вытесняет сгоревшие газы через открытый выпускной клапан, подготавливая цилиндр к новой подпитке воздухом и топливом.

Двухтактная камера

Работа двухтактного двигателя намного проще, потому что в двухтактных двигателях используются отверстия по обе стороны от поршня для управления газами, входящими в цилиндр и выходящими из него. Движущийся поршень закрывает и открывает отверстия, подобно тому, как клапаны открываются и закрываются в 4-тактном двигателе.

Цикл сгорания двухтактного двигателя

Двухтактному двигателю требуется только один оборот коленчатого вала для завершения процесса сгорания. Двигатель срабатывает каждый раз, когда вращается коленчатый вал, удваивая количество взрывов по сравнению с 4-тактным двигателем и генерируя большую мощность.

1. Такт впуска-воспламенения

Впускное отверстие открывается при движении поршня вверх. Это создает вакуум в пространстве под поршнем, заставляя воздух устремляться в картер. Когда воздух проходит через карбюратор, он забирает порцию топлива и масла.

По мере движения поршня топливно-воздушная смесь, уже находящаяся в цилиндре, сжимается. Когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), свеча зажигания воспламеняется, вызывая взрыв топливно-воздушной смеси.

2. Такт сжатия-выпуска

Поршень выталкивается взрывом топливно-воздушной смеси. Когда поршень движется вниз, сгоревшие газы выбрасываются через выпускное отверстие. Топливно-масляная смесь в картере находится под давлением, когда поршень движется вниз, и проталкивается через перепускное отверстие в цилиндр. Входящий заряд выталкивает все оставшиеся пары газа из цилиндра.

Двухтактные и четырехтактные модели

Еще одно ключевое различие между конструкциями двигателей заключается в том, что двухтактные двигатели дешевле в изготовлении, легче и имеют более высокое отношение мощности к весу, чем четырехтактные двигатели.

По этим причинам двухтактные двигатели идеально подходят для ручных устройств, таких как бензопилы, триммеры для струн и ранцевые воздуходувки. Двухтактные мотоциклы для бездорожья также возвращаются благодаря конструкциям двигателей, которые производят меньше выбросов и имеют более полезный диапазон мощности. Двухтактные двигатели также легче запускаются при низких температурах, что делает их идеальными для использования на снегоходах.

Четырехтактные двигатели, с другой стороны, создают больший крутящий момент при более низких оборотах, обычно обеспечивают большую долговечность оборудования, чем высокооборотные двухтактные двигатели, а также обеспечивают лучшую топливную экономичность и более низкий уровень выбросов. По этим причинам 4-тактные двигатели идеально подходят для таких применений, как мотоциклы, квадроциклы/вездеходы, морские моторы и гидроциклы.

Смазка для четырехтактных двигателей

Четырехтактные двигатели смазываются маслом, находящимся в масляном поддоне. Масло распределяется по двигателю за счет смазки разбрызгиванием или насосной системы смазки под давлением; эти системы могут использоваться по отдельности или вместе.

Смазка разбрызгиванием достигается путем частичного погружения коленчатого вала в масляный картер. Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как кулачки распределительного вала, поршневые штифты и стенки цилиндров.

Смазка под давлением использует масляный насос для создания смазочной пленки под давлением между движущимися частями, такими как коренные подшипники, шатунные подшипники и кулачковые подшипники. Он также перекачивает масло в направляющие клапанов двигателя и коромысла.

Смазка для двухтактных двигателей

Двухтактные двигатели собирают некоторое количество масла под коленчатым валом; однако в двухтактных двигателях используется система смазки с полными потерями, которая сочетает в себе масло и топливо для обеспечения как энергии, так и смазки двигателя. Масло и топливо смешиваются во впускном тракте цилиндра и смазывают важные компоненты, такие как коленчатый вал, шатуны и стенки цилиндров.

Двухтактные двигатели с впрыском масла впрыскивают масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом, в то время как для двухтактных двигателей с предварительным смешиванием требуется смесь топлива и масла, которая смешивается перед установкой в ​​топливный бак. Как правило, двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, чем четырехтактные, потому что у них нет специального источника смазки; однако высококачественное масло для 2-тактных двигателей значительно снижает износ двигателя.

Диагностические решения: проблемы с системой смазки двигателя

Результат увеличенных интервалов замены масла берут свое

Производители автомобилей, как правило, продолжают снижать требования к техническому обслуживанию автомобилей, увеличивая интервалы замены масла. Но увеличенные интервалы замены масла — это неоднозначное благо. С другой стороны, увеличенные интервалы замены масла экономят драгоценное масло и сокращают выбросы углерода. С другой стороны, многие владельцы транспортных средств забывают проверять уровень масла в двигателе между заменами масла.

Наиболее распространенным результатом является выход из строя двигателя из-за чрезмерного накопления лака и шлама из-за использования моторных масел, не одобренных производителем двигателя. В менее распространенных случаях двигатель выходит из строя из-за низкого уровня моторного масла и последующего отсутствия смазки. В любом случае, увеличенные интервалы замены масла меняют то, как мы должны рекомендовать и выполнять плановое техническое обслуживание автомобиля.

ДАТЧИКИ УРОВНЯ МАСЛА
Датчик уровня масла явно предупреждает водителя о критически низком уровне масла в двигателе. Хотя многие автопроизводители устанавливают системы предупреждения об уровне масла в качестве стандартного оборудования, многие транспортные средства в текущем парке не оснащены таким оборудованием. В других случаях датчик уровня масла может работать неправильно.

Следовательно, для техника всегда важно проверять уровень масла в двигателе при каждом обслуживании автомобиля. Если масло кажется очень грязным или интервал замены масла почти истек, следует дать рекомендации по замене масла и плановому обслуживанию.

Если масло выглядит чистым, но уровень низкий, важно перед добавлением масла узнать, какую марку моторного масла предпочитает владелец автомобиля. Большинство не будет знать или заботиться, но некоторые владельцы могут предпочесть использовать определенную марку масла. В любом случае, если уровень моторного масла низкий, всегда проверяйте двигатель и масляный фильтр на наличие утечек или других признаков расхода масла и давайте соответствующие рекомендации по обслуживанию.

 

МОНИТОР РЕСУРСА МАСЛА
Современные мониторы срока службы масла используют данные от модуля управления силовым агрегатом (PCM), такие как расчетная нагрузка двигателя, длина поездки, средняя рабочая температура и т. д., для измерения срока службы масла. Мониторы срока службы масла нередко продлевают интервалы замены масла до 10 000 и более миль.

Основная проблема при работе с мониторами срока службы масла заключается в обеспечении того, чтобы заменяемое моторное масло соответствовало требованиям производителя к увеличенному пробегу. «Универсальное» масло 5w-30 может, например, истечь через 6000 миль, потому что ни базовое масло, ни пакет присадок не соответствуют требованиям оригинального оборудования (OE), что приводит к катастрофическим последствиям.

В некоторых случаях монитор срока службы масла может неточно указывать ожидаемый срок службы масла. Доказательством может быть скопление лака или шлама на внутренних деталях двигателя. Например, шлам на клапанном механизме часто можно наблюдать, когда крышка моторного масла снимается для обслуживания. Точно так же ржавчина, лак и шлам могут образовываться на верхних частях масляного щупа. Если нагар или нагар очевидны, следует порекомендовать более короткий интервал замены масла.

 

OIL DEPOSIT CONTROL
В то время как не содержащий свинца бензин с высоким содержанием моющих присадок значительно снижает отложения на впускном канале и в камере сгорания, современные моторные масла также специально разработаны для предотвращения образования нагара в камере сгорания, заедания поршневых колец и предотвращения образования присадок к маслу. загрязнение каталитического нейтрализатора.

В частности, в современных двигателях обычно используются узкие поршневые кольца с низким натяжением, которые очень плотно прилегают к поршню, чтобы улучшить уплотнение поршневых колец и снизить расход масла. С другой стороны, низкое натяжение поршневых колец снижает трение при вращении и износ цилиндра. С другой стороны, кольца с низким натяжением и узкими боковыми зазорами имеют тенденцию залипать при использовании неподходящего моторного масла. Поэтому способность моторного масла очищать и смазывать пакет поршневых колец имеет решающее значение.

 

ПРОТИВОИСТРИННЫЕ ПРИСАДКИ
Поставщики масел также отказались от противозадирных присадок на основе цинка и фосфора, которые снижают эффективность каталитического нейтрализатора. Хотя устранение этих конкретных противозадирных присадок увеличило износ распределительного вала на некоторых высокопроизводительных двигателях с толкателем, это не повлияло на двигатели с верхним расположением распределительного вала из-за более низкого давления пружины клапана, используемого в конструкциях с верхним распределительным валом.

С другой стороны, некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива требуют высокой степени защиты от задиров, чтобы предотвратить износ топливного насоса высокого давления с приводом от распределительного вала и кулачка распределительного вала. В большинстве случаев нефтепереработчики перешли на базовые масла гораздо более высокого качества, чтобы предотвратить износ топливного насоса высокого давления и кулачка кулачка. Опять же, жизненно важно убедиться, что заменяемое масло является либо оригинальным маслом, либо одобрено производителем оригинального оборудования.

Как и для более старых высокопроизводительных двигателей с толкателями и плоскими толкателями, которые не оснащены каталитическими нейтрализаторами, доступны специальные масла с улучшенными характеристиками с противозадирными присадками для предотвращения износа распределительных валов и толкателей клапанов. Кроме того, доступны присадки ZDDP на основе цинка для улучшения противозадирных свойств безрецептурных моторных масел. Опять же, эти масла и присадки не предназначены для автомобилей, оснащенных каталитическими нейтрализаторами.

ПРОБЛЕМЫ СЛУЖБЫ МАСЛА
Пренебрежение интервалами замены масла может испортить лучшие моторные масла. По мере того, как моторное масло накапливает километры, оно загрязняется углеродом, водой и различными кислотами, которые являются побочными продуктами внутреннего сгорания и образуют пленку черного липкого осадка на внутренних частях двигателя.

Работа двигателя в холодном состоянии ускоряет образование шлама, поскольку температура масла недостаточна для испарения скопившейся влаги. Масляный шлам также усугубляется короткими поездками, вождением в холодную погоду и заеданием термостатов в открытом положении. См. Фото 1 .

Когда двигатель работает на высоких оборотах и ​​при высоких температурах, шлам часто смещается и забивает масляный фильтр. Поскольку большинство масляных фильтров имеют перепускные клапаны, которые позволяют смазочному маслу течь вокруг засоренного фильтрующего материала, грязное масло может попасть прямо в двигатель и засорить масляные каналы малого диаметра.

 

ПРОБЛЕМЫ СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ
В любом случае сильно загрязнённое масло со временем засорит приёмную сетку масляного насоса двигателя, масляный фильтр и масляные каналы. Первыми симптомами масляного голодания являются шум двигателя при холодном пуске и очень медленное повышение давления масла на манометре. Порванные ремни ГРМ также являются симптомом масляного голодания на верхних распределительных валах. Поскольку повреждение обычно включает в себя коленчатый вал и поршневые узлы, не спешите указывать замену головки блока цилиндров в качестве лекарства от заклинившего распределительного вала. См. Фото 2 .

Слишком часто моющие средства, содержащиеся в свежем масле, ускоряют засорение сеток масляного насоса и масляных фильтров, разрыхляя накопленный шлам. Объемы моторного шлама и грязного моторного масла также легко забивают современные компактные масляные фильтры. Если перепускной клапан масляного фильтра открывается во время холодного пуска, в подшипники двигателя и возвратно-поступательные части попадает больше шлама и грязи. Кроме того, срок службы двигателя резко сокращается при эксплуатации при экстремальных нагрузках и температурах с сильно деградировавшим моторным маслом. См. Фото 3 .

Проблема с любым сильно загрязненным двигателем заключается в том, что при внутреннем ремонте в поток масла попадает еще больше шлама. Поскольку попытка очистки двигателя внутри шасси является дорогостоящей и рискованной, лучше всего исправить ситуацию, заменив или отремонтировав двигатель.

ДВИГАТЕЛИ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ФАЗАМИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ
Большинство современных двигателей очень подвержены проблемам со смазкой, поскольку они оснащены системой изменения фаз газораспределения (VVT). Управляющий клапан с импульсной модуляцией, который измеряет давление масла в гидравлическом поршне или фазовращателе фазораспределения лопастного типа, регулирует величину опережения или замедления. Отдельный датчик фаз газораспределения используется для контроля положения VVT.

Совершенно очевидно, что фазер должен реагировать на небольшие изменения давления масла. Так как шлам может мешать плавной модуляции давления масла внутри кулачкового фазовращателя, результатом может быть плохая работа двигателя при определенных скоростях и нагрузках. Во многих случаях будет сохранен код неисправности, указывающий на проблему в системе VVT.

ПОСЧИТАЙТЕ
Поскольку цены на нефть резко выросли за последние несколько лет, клиенты стали более чувствительны к цене. Но также важно понимать, что для того, чтобы оставаться прибыльным, структура ценообразования магазина для замены масла и интервалов технического обслуживания в современных автомобилях должна быть реалистичной.

Кроме того, вы оказываете медвежью услугу своим клиентам-импортерам, если продаете исключительно недорогие моторные масла и недорогие масляные фильтры, чтобы выдержать ценовую конкуренцию.

Масла и фильтры, соответствующие спецификации оригинального оборудования, часто становятся более дешевым (и разумным) выбором по сравнению с дорогостоящей заменой двигателя.