Устройство современного двигателя

Ремонт системы смазывания двигателя

Основными неисправностями системы смазывания являются: подтекание масла

в соединениях; повышенное или пониженное давление масла или его полное отсутствие; повышенный расход масла; нарушение работы системы вентиляции картера двигателя.

Техническое обслуживание системы смазывания сводится к замене масла и промывке системы. Масло необходимо менять после пробега первых 5000 км и 15 000 км, а затем примерно через каждые 15 000 км пробега. При эксплуатации автомобиля в зонах с холодным климатом, в сельской и горной местностях, а также при плохих дорожных условиях масло меняют чаще. Замена масла производится на разогретом двигателе.

Для сбора отработанного масла нужно подставить емкость, открыть пробку заливного патрубка, вывернуть сливную пробку из поддона картера и полностью слить масло, завернуть пробку и установить новую прокладку. Через каждые 25 000–30 000 км пробега, если на корпусе подшипников распределительного вала появляются липкие смолистые отложения, надо систему смазки промыть маслом ВНИИНД-ФД. Для этого остановить двигатель, слить отработанное масло, не снимая масляного фильтра, и залить масло ВНИИНД-ФД до о на указателе уровня масла, запустить двигатель и дать ему поработать на этом масле 10 мин на малых оборотах холостого хода. Затем промывочное масло полностью сливают, снимают грязный масляный фильтр, ставят новый масляный фильтр и заливают масло, соответствующее сезону.

При снятии фильтра вытекает масло, поэтому необходимо подставить емкость. Масляный фильтр при установке заворачивают вручную, руководствуясь указаниями по его сборке и разборке. Фланцы фильтра следует промыть бензином, а резиновое уплотнение слегка смазать маслом. После этого нужно залить чистое масло в картер двигателя. Моторные масла, предназначенные для дизельных двигателей, нельзя применять для двигателей бензиновых. Если масло пригодно как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, оно имеет соответственные обозначения, например SF/CD. От работы масляного фильтра зависит нормальная смазка двигателя. В случае неисправности в системе смазывания прежде всего проверяют уровень масла, затем его вязкость, правильность работы приборов контроля, исправность масляного насоса.

Принцип действия системы смазки двигателя

Самой распространенной системой смазки двигателей в настоящее время является комбинированная. В такой системе одни детали смазываются под давлением, а другие – самотеком или разбрызгиванием.

Двигатель смазывается циклически. После его запуска, масло закачивается в систему масляным насосом. Насос создает необходимое давление и подает масло в масляный фильтр, в котором происходит его очистка от механических примесей. Далее масло по каналам подается к:

• шатунным шейкам коленчатого вала
• коренным шейкам коленчатого вала
• опорам распределительного вала
• верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца

К рабочей поверхности цилиндра масло поступает из отверстий в нижней опоре шатуна или от специальных форсунок.

Другие части двигателя смазываются разбрызгиванием, т.е. часть масла вытекающего из зазоров в соединениях разбрызгивается подвижными частями КШМ и ГРМ. При разбрызгивании масла создается масляный туман, который при оседании смазывает детали двигателя.

Масло стекает в поддон картера двигателя под действием силы тяжести, после чего цикл смазки повторяется.

Также в некоторых автомобилях применяется система смазки с сухим картером. В такой системе основной запас масла содержится в автономном масляном баке, откуда подается в главную масляную магистраль двигателя нагнетающей секцией масляного насоса. Такие системы обеспечивают бесперебойный подвод масла к трущимся деталям двигателя на длительных крутых подъемах, спусках и при кренах без какого-либо масляного голодания и утечек масла через сальники коленчатого вала. Кроме того, применение системы с сухим картером позволяет уменьшить высоту двигателя, снизить расход масла и сохранять его физико-химические свойства в течение более длительного периода благодаря возможности удаления из масла картерных газов.

Работа смазочной системы

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Принцип работы всех смазочных систем одинаков – масло из поддона («мокрый картер») или масляного бака («сухой картер») засасывается насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, и нагнетается в главную масляную магистраль. Роль главной магистрали могут выполнять трубопроводы и (или) специально предусмотренные продольные каналы в блок-картере, откуда масло по поперечным сверлениям и каналам подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, а также к другим точкам, нуждающимся в принудительной смазке.

Масло, вытекающее из коренных и шатунных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также снимаемое с зеркала цилиндров маслосъемными кольцами, подхватывается кривошипами и противовесами коленчатого вала и разбрызгивается в картере, создавая в его пространстве масляный туман. Масляный туман, оседая, смазывает зеркало цилиндров, кулачки, зубчатые колеса распределительного вала, поршневые пальцы и другие детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. В некоторых конструкциях капельки масла, оседая, самотеком поступают к толкателям. Масляный туман проникает также в зазор между стержнем клапана и его направляющей втулкой.

Некоторые детали двигателя (оси коромысел, узел осевой фиксации распределительного вала, распределительные зубчатые колеса) могут смазываться путем пульсирующей подачи масла. Прерывистость смазывания этих узлов осуществляется посредством золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала.

В сетке маслозаборника масло проходит первичную фильтрацию, а после насоса – вторичную.

Часть масла проходит в масляный радиатор для охлаждения, и, охлаждаясь, стекает в масляный картер двигателя по шлангу.

Так как давление в главной масляной магистрали должно поддерживаться в определенных значениях (оно не должно сильно изменяться в зависимости от температуры масла и частоты вращения коленчатого вала двигателя), то в системе устанавливают редукционный клапан, который при критическом давлении открывается и возвращает часть масла во впускную полость насоса.

Предохранительный клапан установлен последовательно в магистраль радиатора и отключает его, если при малой частоте вращения коленчатого вала давление в смазочной системе падает ниже допустимого; этим достигается увеличение поступления масла в магистраль к подшипникам коленчатого и распределительного валов. В смазочной системе, показанной на рис. 2, перепускной клапан 6 радиатора установлен параллельно. При засорении радиатора или пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика, клапан перепускает масло мимо радиатора, что ускоряет прогрев двигателя.

Давление масла в главной масляной магистрали контролируется манометром и (или) сигнальной лампочкой, которая загорается при недостаточном давлении масла в системе. Иногда для контроля температуры масла используют термометр. Контроль уровня масла в системе осуществляется посредством специального щупа, на котором нанесены риски максимального и минимального допустимого уровня масла в поддоне картера.

Кроме основного контура циркуляции масла, могут быть предусмотрены следующие параллельные контуры:

• неполнопроточного (параллельного) фильтра тонкой очистки масла;
• смазочной системы воздушного компрессора пневмосистемы автомобиля.

Основными элементами смазочных систем являются масляный насос, редукционные клапаны, масляные фильтры и масляный радиатор. К смазочной системе относится и устройство для вентиляции картерного пространства.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
• Общее устройство автомобиля
• Автомобильный двигатель
• Трансмиссия автомобиля
• Рулевое управление
• Тормозная система
• Подвеска
• Колеса
• Кузов
• Электрооборудование автомобиля
• Основы теории автомобиля
• Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Принцип работы и основные функции редукционного клапана

Непрерывно циркулирующее в двигателе моторное масло оказывает определённое давление на все его элементы. Постоянный контроль этого показателя в установленных производителем пределах является обязательным условием нормальной работы силового агрегата.

Назначение и функции

Любое отклонение давления масла может стать причиной выхода из строя отдельных узлов или мотора в целом. В этом случае может потребоваться капитальный ремонт двигателя, связанный с большими финансовыми расходами. Для предотвращения таких ситуаций был изобретён редукционный клапан, отвечающий за давление масла

Несмотря на важность выполняемых функций, он отличается простой конструкцией, легко ремонтируется и заменяется

Редукционный клапан является важнейшим элементом масляного насоса

Масляный насос, элементом конструкции которого является редукционный клапан, обеспечивает циркуляцию смазки по всему двигателю. Корректировка давления масла происходит именно с помощью клапана, который открывает или закрывает входное отверстие. Излишки масла уходят в запасной канал, что, в свою очередь, позволяет стабилизировать давление в системе.

Расположение

В современных автомобилях редукционный клапан расположен вместе с масляным насосом. Сам же насос, как правило, устанавливается за генератором. В зависимости от модели автомобиля и вида клапана, последний находится либо на масляном фильтре, либо на крышке насоса.

Расположение редукционного клапана в масляном насосе

Редукционные клапаны бывают двух видов: разборные и встроенные. В первом случае устройство можно разобрать и заменить отдельные детали, вышедшие из строя. Встроенные же модели в случае поломки меняются целиком, а иногда и вместе с масляным насосом или его крышкой.

Принцип работы

Давление моторного масла в системе двигателя зависит от скорости вращения коленчатого вала. Нажатием на педаль акселератора приводятся в действие шестерни насоса. При этом чем сильнее нажатие, тем быстрее вращаются шестерни. С ростом скорости вращения увеличивается объём масла, закачиваемого из картера, и, как следствие, повышается давление. Исправный редукционный клапан при достижении определённой величины давления открывается и возвращает масло обратно в картер.

Рядом с входным отверстием устройства располагается поршень или металлический шарик на пружине, прикреплённой к упорному винту. Под давлением, создаваемым маслом, клапан утапливается в корпус и приводит пружину в действие. Излишки масла через открывающееся отверстие и запасной канал насоса уходят обратно в картер двигателя.

Около входного отверстия клапана располагается поршень или металлический шарик на пружине

При снижении давления масла его величины уже не хватает для поддержания клапана в открытом состоянии и он закрывается. Пружина переводит поршень или шарик в исходное положение, перекрывая отверстие.

Система охлаждения

При установке нового масляного насоса рекомендуем заменить масляный фильтр.

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Система состоит из рубашки охлаждения, радиатора с электровентиляторами, расширительного бачка, водяного насоса, термостата и шлангов.

Циркуляцию жидкости в системе создает водяной насос. Из насоса жидкость подается в рубашку охлаждения двигателя, омывает цилиндры, камеры сгорания и затем поступает к термостату. В зависимости от положения клапана термостата жидкость поступает в водяной насос (при низкой температуре) или радиатор (при высокой температуре).

Радиатор с вертикальным потоком жидкости, струбчато-ленточной алюминиевой сердцевиной и пластмассовыми бачками. В верхнем бачке радиатора находится наливная горловина, закрытая пробкой. На автомобиль с автоматической коробкой передач в нижний бачок устанавливают теплообменник длл охлаждения рабочей жидкости коробки передач. В правой части нижнего бачка радиатора находится сливной кран. В бачках выполнены подводящий и отводящий патрубки шлангов к водяной рубашке двигателя, патрубок шланга, соединяющего радиатор с расширительным бачком.

Исправность клапанов пробки радиатора очень важна для нормальной работы системы охлаждения

Однако часто при возникновении проблем (закипание охлаждающей жидкости и пр.) автолюбители обращают внимание только на работу термостата и забывают проверить клапаны. Негерметичность выпускного клапана приводит к снижению температуры закипания охлаждающей жидкости, а его заклинивание в закрытом состоянии — к аварийному повышению давлению в системе, что может вызвать повреждение радиатора и шлангов

Расширительный бачок служит для компенсации изменяющегося объема охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры. Он изготовлен из полупрозрачной пластмассы. На пластмассовой пробке бачка, закрывающей его горловину, установлен указатель, на который нанесены межи «F» (полный) и «L» (низкий) для контроля уровня охлаждающей жидкости.

Водяной насос центробежного типа обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения, установлен на передней поверхности блока цилиндров и приводится во вращение поликлиновым ремнем, общим с генератором, от шкива коленчатого вала. В насосе установлены закрытые подшипники, не нуждающиеся в пополнении смазки. Насос ремонту не подлежит, поэтому при отказе (течь жидкости или повреждение подшипников) его заменяют в сборе.

Термостат с твердым термочувствительным наполнителем поддерживает нормальную рабочую температуру охлаждающей жидкости и сокращает время прогрева двигателя. Термостат установлен в корпусе, закрепленном на головке блока цилиндров. При температуре охлаждающей жидкости до 82 «С термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует по малому контуру, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя. При температуре 82 «С термостат начинает открываться, а при 95 «С открывается полностью, обеспечивая циркуляцию жидкости через радиатор.

Электровентиляторы системы охлаждения (с пластмассовыми многолопастными крыльчатками) служат для дополнительного обдува радиатора, включаются и выключаются по сигналу электронного блока управления двигателем. Причем в зависимости от напряженности теплового режима и алгоритма работы кондиционера электровентиляторы могут вращаться с малой и большой скоростью. Изменение скоростного режима вентиляторов обеспечивается блоком управления двигателем подключением дополнительного сопротивления. Электровентиляторы в сборе с кожухом закреплены на радиаторе системы охлаждения.

В систему охлаждения с помощью шлангов также включен радиатор отопителя салона.

Систему заполняют жидкостью (антифризом), не замерзающей при температуре окружающей среды до -40 «С. Рекомендуемый тип охлаждающей жидкости указан в приложении 2.

Порядок замены охлаждающей жидкости описан в подразделе «Замена охлаждающей жидкости», с. 64.

Не рекомендуется заполнять систему охлаждения водой, так как в состав антифриза входят антикоррозионные и анти-вспенивающие присадки, а также присадки, препятствующие отложению накипи. Охлаждающая жидкость токсична! Избегайте вдыхания ее паров и попадания на кожу. Своевременно устраняйте нарушение герметичности системы охлаждения, чтобы избежать попадания паров охлаждающей жидкости в салон автомобиля при его эксплуатации. Ваше здоровье дороже, чем новый патрубок системы охлаждения или тюбик герметика!

Возможные неисправности системы охлаждения, их причины и способы устранения

Пониженный уровень охлаждающей жидкости в радиаторе

Работа смазочной системы

Принцип работы всех смазочных систем одинаков – масло из поддона («мокрый картер») или масляного бака («сухой картер») засасывается насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, и нагнетается в главную масляную магистраль.
Роль главной магистрали могут выполнять трубопроводы и (или) специально предусмотренные продольные каналы в блок-картере, откуда масло по поперечным сверлениям и каналам подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, а также к другим точкам, нуждающимся в принудительной смазке.

Масло, вытекающее из коренных и шатунных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также снимаемое с зеркала цилиндров маслосъемными кольцами, подхватывается кривошипами и противовесами коленчатого вала и разбрызгивается в картере, создавая в его пространстве масляный туман. Масляный туман, оседая, смазывает зеркало цилиндров, кулачки, зубчатые колеса распределительного вала, поршневые пальцы и другие детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.
В некоторых конструкциях капельки масла, оседая, самотеком поступают к толкателям. Масляный туман проникает также в зазор между стержнем клапана и его направляющей втулкой.

Некоторые детали двигателя (оси коромысел, узел осевой фиксации распределительного вала, распределительные зубчатые колеса) могут смазываться путем пульсирующей подачи масла. Прерывистость смазывания этих узлов осуществляется посредством золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала.

В сетке маслозаборника масло проходит первичную фильтрацию, а после насоса – вторичную.

Часть масла проходит в масляный радиатор для охлаждения, и, охлаждаясь, стекает в масляный картер двигателя по шлангу.

Так как давление в главной масляной магистрали должно поддерживаться в определенных значениях (оно не должно сильно изменяться в зависимости от температуры масла и частоты вращения коленчатого вала двигателя), то в системе устанавливают редукционный клапан, который при критическом давлении открывается и возвращает часть масла во впускную полость насоса.

Предохранительный клапан установлен последовательно в магистраль радиатора и отключает его, если при малой частоте вращения коленчатого вала давление в смазочной системе падает ниже допустимого; этим достигается увеличение поступления масла в магистраль к подшипникам коленчатого и распределительного валов. В смазочной системе, показанной на рис. 2, перепускной клапан 6 радиатора установлен параллельно.
При засорении радиатора или пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика, клапан перепускает масло мимо радиатора, что ускоряет прогрев двигателя.

Давление масла в главной масляной магистрали контролируется манометром и (или) сигнальной лампочкой, которая загорается при недостаточном давлении масла в системе. Иногда для контроля температуры масла используют термометр.
Контроль уровня масла в системе осуществляется посредством специального щупа, на котором нанесены риски максимального и минимального допустимого уровня масла в поддоне картера.

Кроме основного контура циркуляции масла, могут быть предусмотрены следующие параллельные контуры:

• неполнопроточного (параллельного) фильтра тонкой очистки масла;
• смазочной системы воздушного компрессора пневмосистемы автомобиля.

Основными элементами смазочных систем являются масляный насос, редукционные клапаны, масляные фильтры и масляный радиатор.
К смазочной системе относится и устройство для вентиляции картерного пространства.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Система смазки двигателя ВАЗ

Система смазки двигателя за счет подачи масла к трущимся поверхностям обеспечивает:

1. уменьшение трения и повышение механического КПД двигате­ля;
2. уменьшение износа трущихся деталей;
3. охлаждение деталей двигателя;
4. вынос продуктов износа из сопряжений деталей двигателя.

Система смазки двигателя ВАЗ — комбинированная, т.е. смазывание происходит одновременно двумя способами: под давлением и разбрызгиванием. При температуре масла 85 °С и частоте вращения коленвала 5600 мин-1, давление в системе смазки составляет от 3,5 до 4,5 кгс/см2. При минимальной частоте вращения коленчатого вала (от 850 до 900 мин-1) минимальное давление должно составлять не менее 0,5 кгс/см2. Вместимость системы смазки, включая масло в масляном фильтре, составляет 3,75 л.

Рис. Схема системы смазки двигателя ВАЗ:1 — масляный насос; 2 — масляный картер: 3 — канал подачи масла от насоса к фильтру; 4 — горизонтальный канал для подачи масла от фильтра в масляную магистраль; 5 — канал для подачи масла к шестерне привода масляного насоса и распределителя зажигания; 6 — канал в шейке коленчатого вала; 7 — передний сальник коленчатого вала; 8 — канал подачи масла от масляной магистрали к коренному подшипнику и к валику привода масляного насоса и распределителя зажигания; 9 — шестерня привода масляного насоса и распределителя зажигания; 10 — валик привода масляного насоса и распределителя зажигания; 11 — канал для стока масла; 12 — канал в кулачке распределительного вала; 13 — магистральный канал в распределительном валу; 14 — канал в опорной шейке коленчатого вала; 15 — кольцевая выточка на средней опорной шейке распределительного вала; 16 — крышка маслоналивной горловины; 17 — наклонный канал с головке цилиндров; 18 — вертикальный канал в блоке цилиндров; 19 — масляная магистраль; 20 — датчики давления и контрольной лампы давление масла; 21 — канал подачи масла к коренному подшипнику; 22 — канал подачи масла от коренного подшипника к шатунному; 23 — указатель уровня масла; 24 — масляный фильтр; 25 — перепускной клапан масляного фильтра; 26 — противодренажный клапан

Система смазки двигателя ВАЗ состоит из следующих элементов:

1. масляный картер 2;
2. указатель уровня масла 23;
3. масляный насос 1;
4. приемный патрубок насоса с мелкой фильтрующей сеткой;
5. полнопоточный масляный фильтр 24;
6. редукционный клапан;
7. указатель давления масла;
8. датчики 20 давления масла;
9. контрольной лампы недостаточного давления масла в системе;
10. каналы подвода масла.

Под давлением смазываются подшипники коленчатого и распределительного валов, подшипники вала привода вспомогательных агрегатов, подшипник шестерни привода масляного насоса и распределителя зажигания.

Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, цепь привода распределительного вала, опоры рычагов привода клапанов и стержни клапанов в направляющих втулках.

Циркуляция масла в системе обеспечивается масляным насосом. Насос засасывает масло из картера и по каналу 3 в блоке цилиндров подает его в полнопоточный фильтр 24. Очищенное масло из фильтра, через главную масляную магистраль 19 и каналы 21 в блоке цилиндров, поступает к коренным подшипникам и подшипникам вала привода вспомогательных агрегатов. От коренных подшипников масло через внутренние каналы 22 в коленчатом валу поступает к шатунным подшипникам. Часть масла через отверстия в нижних головках шатунов разбрызгивается и смазывает цилиндры и детали поршневой группы двигателя. Через каналы 17 и 18 в блоке и головке цилиндров, далее через магистральный канал 13 в распределительном валу масло подается к подшипникам и кулачкам вала. Цепь привода распределительного вала смазывается маслом, выходящим из передних опор распределительного вала и вала привода вспомогательных агрегатов.

На блоке цилиндров установлены датчик давления масла и датчик контрольной лампы недостаточного давления установлены. Датчики соединяются с главной масляной магистралью. В момент запуска двигателя зажигается контрольная лампа зажигается, поскольку давление масла в системе надостаточное. При работающем двигателе лампа должна гаснуть. В нектороых случаях лампа может гореть и при нагретом двигателе, когда он работает на малых частотах вращения коленчатого вала при холостом ходе.