Система смазки двигателя – устройство, назначение, эксплуатация

Любой агрегат с движущимися элементами нуждается в смазке. Если конструкция ограничивается парой подшипников (как например в электромоторе), достаточно удерживать антифрикционный состав в узлах вращения.

Собственно, подшипник так и устроен. А если внутри агрегата множество трущихся, скользящих и вращающихся частей, необходимо организовать подачу масла из общей емкости на каждую рабочую поверхность. Именно так работает система смазки двигателя внутреннего сгорания.

При компактном расположении механизмов на одном уровне, можно ограничиться масляной ванночкой в нижней его части.

Погруженные узлы будут разбрызгивать жидкость, орошая все детали. Однако современные ДВС имеют более сложную конструкцию, требующую инженерного подхода к снижению трения.

Назначение системы смазки двигателя

Ошибочное мнение – считать, что она предназначена только для смазывания подвижных элементов.

На самом деле, масло выполняет целый ряд вспомогательных функций:

1. Охлаждение двигателя автомобиля только с помощью воздуха и антифриза недостаточно эффективно. Моторное масло отлично проводит тепло. Инженеры воспользовались этим для отвода температуры на внешние стенки корпуса двигателя, которые охлаждаются воздушным потоком от вентилятора. В некоторых моделях смазка даже протекает через специальный радиатор.
2. Гидравлические способности масла также востребованы. Если в автоматической коробке передач это одна из основных задач, то в ДВС она относится к вспомогательным. Гидрокомпенсаторы клапанов газораспределительного механизма заполнены жидкой смазкой из картера. С ее помощью поддерживается требуемый зазор в системе ГРМ.
   
3. Если автомобиль оснащен системой изменения фаз впуска, масло участвует в работе фазовращателей, снижая расход топлива и увеличивая мощность мотора.
4. Кроме того, система смазки ДВС участвует в работе электронного блока управления двигателем. Замеры температуры жидкости влияют на процесс формирования топливно-воздушной смеси (составление пропорции бензина и воздуха).
5. Поддержание рабочих зазоров в трущихся и вращающихся деталях, снижение износа. Значит, увеличение срока до капитального ремонта, предупреждение риска возникновения неисправности.
6. И, наконец, за счет снижения трения, уменьшаются механические потери (повышается КПД двигателя). Как следствие – уменьшение расхода топлива.

Для чего еще предназначена система смазки?

С ее помощью очищаются внутренние полости мотора. Качественное масло с моющими присадками растворяет шлаковые отложения на стенках и шестернях. Затем система гонит грязную взвесь в масляный фильтр, и весь мусор остается в нем.

Подробно о назначении системы смазки двигателя в этом видео

Принцип работы системы смазки двигателя

Исходя из задач, работа системы сводится к следующему:

• доставка антифрикционной жидкости к точкам смазывания;
• поддержание необходимого давления (для циркуляции и работы гидравлических систем ГРМ);
• организация очистки загрязненного масла (фильтр);
  
• наличие систем контроля (температура, давление, уровень).

Чтобы понять принцип работы современной системы смазки двигателя, обратимся к истории развития (от простого к сложному).

1. Колесо телеги. Система смазки состоит из ведра с дегтем и паклевой кисточки. Доставка смазывающего вещества во втулку оси – ручная. Очистки нет, старый деготь просто выдавливается из колеса.
2. Колесные пары ж/д вагона. Имеется так называемая «букса», состоящая из картера и втулки трения. Картер заполняется маслом вручную, с определенной периодичностью. Помимо смазывания, происходит охлаждение узла. Вместо очистки – периодическая замена.
3. Двухтактные моторы. Масло добавляется прямо в топливо, и в процессе работы двигателя внутреннего сгорания оно попадает на трущиеся и вращающиеся детали. Эффективность низкая, не говоря уже про крайне низкую экологичность.
4. Подача смазки под действием силы тяжести. Так устроены некоторые стационарные, судовые и старые автомобильные двигатели. Сверху агрегата установлен бак для масла, по мере расходования, свежая порция стекает по маслопроводам внутрь.

А вот как выглядит современная схема системы смазки двигателя (стандартная)
Принцип работы системы смазки двигателя внутреннего сгорания — видео

Как видите, она состоит из множества узлов, для размещения которых требуется отдельное пространство внутри агрегата.

Устройство системы смазки двигателя

Разберем назначение и работу отдельных узлов.

1. Маслонасос нагнетает давление в магистралях, с его помощью жидкость попадает из поддона в масляный фильтр, и в очищенном виде распределяется по системе. Насос соединен с коленчатым валом двигателя, и работает сразу после старта.
2. Сливное отверстие для осушения картера при замене масла.
3. Маслозаборник – раструб, с помощью которого жидкость всасывается в насос. Расположен в нижней части картера, чтобы не допустить масляного голодания при снижении уровня.
4. Перепускной клапан возвращает смазку в поддон картера, если проходимость загрязненного фильтра нарушает нормальную циркуляцию.
5. Точки распыления на рабочие узлы (своеобразные форсунки для создания масляного тумана). При засорении точек распыления нарушается режим смазки, поэтому в жидкости не должно быть нерастворимого мусора (он остается в картридже фильтра).
6. Маслопровод. Он может быть выполнен в виде трубок, или специальных каналов в корпусе двигателя. Шлаковые отложения нарушают проходимость каналов, поэтому в смазку добавляются моющие присадки.
7. Заливная горловина (показана условно). С ее помощью производится долив, или замена жидкости.
8. Клапан (кран) масляного радиатора. В летнее время открывается, для дополнительного охлаждения.
9. Радиатор охлаждения смазки. Присутствует не во всех моделях автомобилей.
10. Масляный фильтр. Представляет собой металлический цилиндр, способный выдержать высокое давление. Внутри расположен фильтрующий картридж из специальной бумаги или синтетических материалов.

Для контроля за состоянием системы, в нее интегрирован ряд датчиков:

• температуры;
• давления;
• в некоторых конструкциях – уровня;
• чистоты фильтра (тот же датчик давления, только расположенный непосредственно на фланце фильтрующего элемента).

При нормальном функционировании в двигателе поддерживается постоянное давление. Нарушение работы системы приводит к резкому увеличению износа, температуры деталей, и заклиниванию двигателя.

Особые конструкции системы смазки

Существуют так называемые двигатели с сухим картером. В них масло заливается не в картер, а в отдельную емкость, соединенную с замкнутой магистралью системы.

Обычно такая конструкция применяется в гоночных и спортивных автомобилях. Дело в том, что при сильных боковых нагрузках (скоростной поворот), смазка под воздействием центробежной силы прижимается к стенкам, и заборник хватает воздух.

Отдельная емкость спасает положение, поскольку площадь днища имеет равные пропорции с высотой.

Как видно на схеме: даже при наклонах, жидкость не опускается ниже уровня заборной трубки.

Техническое обслуживание системы смазки

Процесс можно выполнить разными способами, в зависимости от масштабов проблемы.

1. Разовая жесткая очистка: фактически, промывка системы смазки двигателя. Производится в случае незначительного падения давления, или недостаточной работе гидрокомпенсаторов. Старое масло сливается, двигатель заполняется специальной промывочной жидкостью (с новым фильтром). После непродолжительной работы мотора (рекомендации есть в инструкции к промывке), жидкость сливается, меняется фильтр, и заливается свежее масло. Интервал первой замены сокращается минимум вдвое, поскольку внутри может оказаться большое количество нерастворенного шлама.
2. Длительная мягкая очистка. Для этого используется моторное масло, с высоким процентом содержания моющих присадок. Либо такие присадки добавляются в привычную смазку. Чаще всего так промывается система смазки дизельного двигателя, ввиду высокого содержания сажи при его работе.
3. Механическая очистка. Выполняется в ходе капитального ремонта мотора. Агрегат разбирается, прочищаются масляные каналы и внутренние стенки картера. Желательно заменить или хотя бы перебрать масляный насос.

Ремонт масляного насоса на ВАЗовской классике — обучающее видео

Неисправности системы смазки и причины возникновения

При низком давлении масла:

• поломка масляного насоса (его износ): причины: масляное голодание, загрязнение двигателя;
• низкая проходимость фильтра: несвоевременная замена;
• дефект датчика давления: возможно, с давлением масла все в порядке, и аварийная сигнализация ложная;
• не работает перепускной (редукционный) клапан.

Поиск причин падения давления масла в ДВС — видео

При немотивированном падении уровня:

• неплотно закреплен масляный фильтр, или повреждена его прокладка: некачественное выполнение регламентных работ;
• протекают сальники или прокладка поддона;
• изношены маслосъемные колпачки на клапанах;
• задиры на стенках цилиндров;
• залегли маслосъемные кольца на поршнях.

При повышенном давлении с одновременным масляным голоданием:

• заклинил перепускной клапан;
• засорение маслопровода;
• забиты масляные каналы.

Профилактика неисправностей:

• постоянный контроль уровня;
• своевременная замена масла и фильтра;
• использование качественных расходных материалов;
• регулярная диагностика давления масла, состояния поршневых колец и зашлакованности двигателя (особенно в автомобилях с пробегом).

Почему стучат гидрокомпенсаторы и как это исправить — видео