Основное предназначение смазочной системы двигателя автомобиля заключается в уменьшении трения между работающими деталями двигателя, а также в минимизации расхода энергии на трение. Система смазки двигателя состоит из нескольких элементов, включая поддон картера, маслозаборник, насос, фильтр, датчик давления, редукционные клапаны. Она также подразумевает регулярное техническое обслуживание и предупреждение возможных неисправностей.
Работа смазочной системы двигателя основана на обеспечении подачи моторного масла на все трущиеся детали двигателя во время его работы. Система работает в циклическом режиме, образуя масляную пленку между движущимися поверхностями. Эта пленка разделяет поверхности и защищает их от излишнего износа и повреждений.
Назначение системы смазки двигателя
Масляные насосы
Существует несколько типов масляных насосов в системе: шестеренные, роторные, героторные с внутренним и внешним мотором, поршневые и шиберные крыльчатые. Среди них наиболее распространены шестеренные насосы.
На практике шестеренчатые модели представляют собой наиболее производительные варианты. Устройство шестеренчатых насосов может быть различным. В автотранспорте могут быть установлены модели, где шестерни находятся рядом (внешнее зацепление) или внутри друг друга (внутреннее зацепление).
Насосы с внешним зацеплением с шестернями — более эффективное решение. Имеющие компактный размер, они легко вписываются в ограниченное пространство. Кроме того, они обладают большой износостойкостью благодаря небольшой скорости скольжения в зацеплении и, как следствие, низкому давлению на зубья. Это является существенным преимуществом по сравнению с насосами с внутренним зацеплением. Однако, несмотря на все эти преимущества, основная часть производителей все же предпочитает выпускать насосы с внутренним зацеплением. Такая конструкция, как «шестерня в шестерне», имеет более сложное исполнение, поэтому является более дорогостоящей. При этом невозможно гарантировать такой же КПД, как в случае с решением с внешним зацеплением.
Масляные фильтры
Существуют существенные отличия в масляных фильтрах, которые могут использоваться в системах смазки двигателя. Они имеют прямое влияние на вместимость смазочной системы, пропускную способность, скорость и эффективность очистки.
Самыми быстрыми в очистке являются полнопроточные (также называемые просто проточными) фильтры. Они позволяют всему объему смазки проходить через себя, который насос втягивает. Частично проточные фильтры обеспечивают наиболее качественную очистку. Через них проходит только часть смазки.
Если важны и достижение оптимальной скорости, и обеспечение высокого качества, тогда можно воспользоваться комбинированными фильтрующими системами. Они имеют большую стоимость и сложность по сравнению с другими системами, однако они фактически объединяют в себе системы частичнопоточного и полнопоточного фильтрования.
Среди наиболее практичных комбинированных систем можно выделить системы с обратным и перепускным клапаном и двойной вальцовкой. На приведенной картинке изображен типичный фильтр такого рода, разработанный компанией Robert Bosch GmbH.
Среди явственных плюсов системы смазки двигателя – возможность обеспечить непрерывное подачу масла в ДВС даже в случае использования масла с высокой вязкостью и при очень низкой температуре окружающего воздуха, быстрый набор давления и, соответственно, оперативное смазывание при повторном запуске, а также защита от щербление фильтра после запуска ДВС.
Виды систем смазки
Существует разнообразие схем смазки двигателя, которые могут быть классифицированы по различным характеристикам.
- Существуют несколько способов подачи масла: подача под давлением, разбрызгивание (самотек) и комбинированный вариант. Используя комбинированный вариант, можно основательно обработать детали, которые испытывают большие нагрузки, под давлением, а узлы, выполняющие простые операции, можно обрабатывать разбрызгиванием. При этом не страдает ни качество, ни скорость обработки.
- Вентиляция картера может быть открытой (с отводом газов в атмосферу через сапун) или закрытой (с отводом газов в цилиндры для дожигания). Закрытая система вентиляции является наиболее экологичной и предпочтительной.
- Масло может охлаждаться разными способами – в радиаторе или в поддоне картера. Для небольших двигателей достаточно охлаждения в поддоне, но для мощных двигателей рекомендуется использовать масляный радиатор.
- Существуют различные типы картеров, такие как «сухой» и «мокрый». Особенно популярны схемы с «сухим» картером, которые являются более сложными в конструктивном плане. В таких схемах присутствует отдельный бак для масла, из которого оно поступает в поддон и не задерживается в нем, сохраняя сам картер сухим. Это решение более сложно и дорого в исполнении, но обеспечивает надежную смазку при интенсивном движении по наклонным поверхностям. Именно поэтому оно часто применяется в системах смазки двигателей внедорожников, строительной спецтехники и транспортных средств, используемых в горных условиях. Аналогичное решение также популярно у спорткаров.
Существует ряд неоспоримых преимуществ установки сухого картера для производителя. Во-первых, это позволяет установить двигатель ниже, чем обычно, что является идеальным вариантом для снижения центра тяжести и облегчения прохождения поворотов. Кроме того, в сухом картере оптимизируется температурное регулирование, что является важным фактором в Системе Движения и Дорожного движения (СДД). Отсутствие масла в непосредственной близости к коленчатому валу позволяет двигателю развивать впечатляющую мощность.
Возможные неполадки
Наиболее распространенными проблемами, с которыми сталкиваются водители, являются неисправности масляного насоса, фильтров (обычно из-за их износа), утечка масла из узлов, нарушение настроек или механические проблемы с редукционными клапанами.
Проблемы с системой смазки двигателя, как правило, можно разделить на две группы.
- Проблемы, которые приводят к снижению давления масла. Они могут быть вызваны деформацией, износом, повреждением масляного насоса, низким уровнем масла, засорением фильтра, неисправностью датчика масла, заеданием редукционного клапана.
- Утечки и другие проблемы, которые приводят к увеличению расхода масла. Это происходит из-за неисправности газораспределительного механизма, износа уплотнительного кольца насоса, засорения системы вентиляции картера, повреждения кривошипно-шатунного механизма или неправильного монтажа масляного фильтра.
Износ и деформация
Если результат диагностики указывает на то, что детали изнашиваются и достигают предельного срока службы, то в большинстве случаев нет смысла пытаться восстановить их. Необходимо их заменить. У прокладок, колпачков, сальников фильтров есть определенный ресурс, который указан в документации к деталям, и если их не заменить, то количество проблем только увеличится. Например, непроизводительная замена фильтра может привести к накоплению вредных примесей, что может привести к деформации не только самого фильтра, но и его корпуса. И наружная поверхность втулок насоса может изнашиваться и привести к деформации корпуса.
Кстати говоря, о деформации. Она может произойти раньше, чем самый износ. Но чтобы решить эту проблему, придется не просто заменить деформированную деталь, а и устранить причину, которая привела к этой неприятности.
К примеру, при механическом деформировании часто причина проблемы – в дефектах других компонентов, взаимодействующих с Системой Смазки и Двигателем. Особенно, деформация элементов смазочной системы может быть реакцией на неисправность пыльников, нарушение крепления Двигателя.
Тем не менее, здесь значимая роль играет именно полная диагностика. Сразу указывать на дефект крепления Двигателя или пыльников не стоит. Например, в случае, когда выпадают из формы элементы газораспределительного механизма, часто причиной является плохое качество масла.
