Система смазки двигателя предназначена для подачи масла для смазки и охлаждения трущихся деталей, а также для удаления продуктов износа. О том, из каких компонентов состоит система смазки двигателя внутреннего сгорания, мы и поговорим в этой статье.
Система принудительной смазки двигателя
Система принудительной смазки в сочетании с разбрызгиванием масла и смазкой масляным туманом является наиболее распространенной системой смазки автомобильных двигателей. Масляный насос (обычно шестеренчатого типа) подает масло под давлением во все подшипники двигателя, в то время как поверхности скольжения смазываются посредством разбрызгивания масла или масляным туманом.
После протекания масла через все подшипники и пары трения оно стекает и собирается в масляном поддоне. Здесь происходит охлаждение масла, гашение пены и осаждение загрязняющих примесей. Высоконагруженные двигатели снабжаются дополнительно маслоохладителем. Срок службы двигателя в огромной степени зависит от чистоты масла (см. рис. «Система принудительной смазки двигателя» ).
Компоненты системы смазки двигателя
Масляные фильтры
Масляные фильтры служат для удаления из моторного масла загрязнений (остаточных продуктов горения топлива, частиц металла, пыли и т.д.), которые, в противном случае могут вызывать повреждение и износ компонентов двигателя. Поскольку моторное масло непрерывно циркулирует в системе смазки, ненадлежащая фильтрация масла может вызвать накопление в нем загрязнений, значительно ускоряющих износ компонентов. Следует иметь в виду, что масляный фильтр не задерживает жидкие или растворимые вещества, такие как вода, присадки или продукты разложения, образующиеся в процессе старения масла.
Что касается износа, он в значительной степени определяется количеством и размерами содержащихся в масле твердых частиц. Типичный размер твердых частиц составляет от 0,5 до 500 мкм. Поэтому тонкость фильтрации масляного фильтра выбирается в зависимости от требований для того или иного двигателя.
Типы и конструкции масляных фильтров
В принципе существуют два основных типа масляных фильтров: быстросменные фильтры и фильтры со сменными элементами. В быстросменных фильтрах фильтрующий элемент заключен в корпусе, который не может быть открыт. Такой фильтр наворачивается на резьбовую шпильку на блоке цилиндров. Быстросменный масляный фильтр заменяется целиком при каждой замене масла.
Фильтр со сменным элементом имеет корпус, постоянно закрепленный на блоке цилиндров, который может быть открыт для доступа к сменному фильтрующему элементу. Вовремя замены масла заменяется только фильтрующий элемент; корпус является постоянным компонентом. В последнее время используются фильтрующие элементы, не имеющие металлических частей. Это означает, что фильтрующий элемент может быть полностью утилизирован посредством сжигания.
Кроме фильтрующего элемента фильтры обоих типов обычно снабжаются перепускным клапаном, который открывается при повышении перепада давления на фильтре для обеспечения эффективной смазки компонентов Двигателя. Типичное давление открытия этого клапана составляет от 0,8 до 2,5 бар. Увеличение перепада давления на фильтре может происходить при использовании масла с высокой вязкостью или в случае значительного загрязнения фильтрующего элемента.
В зависимости от конкретных требований фильтры обоих типов могут снабжаться обратным клапаном, устанавливаемым на входе или выходе фильтра. Эти клапаны предотвращают опорожнение фильтра после остановки двигателя.
В настоящее время интервалы замены моторного масла и масляного фильтра составляют от 15 000 до 50 000 км для легковых автомобилей и от 60 000 до 120 000 км для коммерческих автомобилей.
Фильтрующий материал фильтров
Для фильтрации масла применяются различные материалы. В основном они представляют собой волоконные материалы различной конфигурации. Чаще всего используется гофрированный материал, однако в некоторых случаях, особенно в перепускных фильтрах, применяется спирально намотанный материал или набивной волоконный материал. Основным материалом, используемым в фильтрах, является целлюлоза. Возможно добавление к целлюлозе пластмассового волокна или стекловолокна. Для повышения маслостойкости и стабильности материала он пропитывается смолой. В последнее время все более широко используются фильтрующие элементы из чисто синтетических волоконных материалов, поскольку они имеют более высокую химическую стойкость, что позволяет увеличить интервал их замены. Эти материалы также дают лучшие возможности структурирования трехмерной матрицы волокна в целях оптимизации процесса фильтрации и повышения эффективности задержания твердых частиц. (см. рис. «Система смазки с полнопоточным и перепускным фильтрами» )
Полнопоточные фильтры
Все современные автомобили снабжаются полнопоточными масляными фильтрами. В соответствии с этим принципом фильтрации через фильтр проходит весь поток смазочного масла. Следовательно, все частицы, которые могут вызывать износ и повреждение компонентов двигателя, задерживаются фильтром при первом же прохождении через него.
Факторами, определяющими площадь фильтрации, являются объемный расход масла и способность фильтра к задержанию твердых частиц. (см. рис. «Тонкость фильтрации полнопоточных и перепускных фильтров по стандарту ISO 4548-12» )
Перепускные фильтры тонкой очистки или центробежного типа, служат для сверхтонкой очистки или микрофильтрации моторного масла. Эти фильтры способны очищать масло от значительно более мелких частиц, чем полнопоточные фильтры. Они могут удалять из масла мельчайшие абразивные частицы, что предотвращает быстрый износ компонентов двигателя. Для предотвращения увеличения вязкости масла также следует очищать его от частиц сажи. Максимально допустимая концентрация сажи составляет приблизительно 3-5%. При более высоких концентрациях имеет место значительное увеличение вязкости масла, что вызывает снижение его функциональной эффективности.
По этой причине перепускные фильтры устанавливаются в основном на дизельных двигателях. Через перепускной фильтр проходит только часть потока масла, выходящего из двигателя (8-10%).
РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:
