|
Система смазки
Рис. 34
Система смазки ДВС, как правило, смешанная. Наиболее нагруженные трущиеся поверхности деталей смазываются под давлением,
самотёком смазываются некоторые детали , а некоторые детали смазываются разбрызгиванием и парами масла (масляным туманом).
Система смазки служит для подготовки и подвода масла ко всем трущимся, а также охлаждаемым маслом деталям при работе
двигателя. Кроме того, система смазки обеспечивает удаление частиц износа и грязи из зоны трущихся деталей, препятствует
возникновению коррозии. Масляный насос приводится в движение коленчатым валом двигателя. Существуют системы смазки с «сухим»
и «мокрым» картером. Система смазки с «сухим» картером обеспечивает невозможность попадания воздуха в систему смазки, например,
при резком ускорении или торможении. В ней имеется дополнительный масляной бак, куда масло подаётся из картера насосом. С
помощью другого насоса масло подаётся в основную масляную магистраль и к масляным форсункам. Ниже рассматривается система
смазки с «мокрым» картером. В систему смазки может также входить маслоохладитель, где масло охлаждается при помощи тосола
системы жидкостного охлаждения (Рис. 35).
В большинстве конструкций ДВС реализована параллельная подача масла к подшипникам распредвала и коленвала.
Масло насосом подаётся к элементам очистки и затем после очистки масло через канал в блоке цилиндров подается к коренным
подшипникам коленчатого вала. По смазочным каналам коленчатого вала смазочное масло дальше поступает к шатунным вкладышам
и также в некоторых конструкциях ДВС к поршневым пальцам. Масло подается к клапанным коромыслам через канал в опорных шейках
распределительного вала. Смазочный канал открывается один раз за один оборот распределительного вала. Таким образом, масло
подается короткими, но мощными толчками. В некоторых автомобилях имеются специальные масляные форсунки и трубки. По ним масло
подаётся к наиболее нагруженным частям ДВС.
В некоторых конструкциях ДВС поршни охлаждаются маслом, впрыскиваемым под юбки поршней из форсунок (одна форсунка на
цилиндр). В поршнях есть соответствующие каналы (Рис. 36).
Рис. 36
Основные типы масляных насосов Насос с шестернями наружного зацепления
Масло, попадая во впадины зубьев шестерен, одна из которых ведущая, а другая - ведомая, переносится из линии всасывания
в линию нагнетания.
При холостом ходе - давление масла 50 кПа (0,5 кгс/см
2
). При средней и максимальной частоте вращения ДВС -
давление масла 380 - 520 кПа (3,8 -5,2 кгс/см
2
).
Насос с шестернями внутреннего зацепления
Ведомая шестерня вращается в корпусе насоса, расположенном на блоке цилиндров. Ведущая шестерня установлена на коленчатом
валу и вращается вместе с ним. Перпендикулярно торцам шестерен расположены линии всасывания и нагнетания. Ведомая шестерня
вращается вокруг оси, расположенной с эксцентриситетом по отношению к оси ведущей шестерни.
При холостом ходе - давление 0,5 кгс/см
2
. При средней и максимальной частоте вращения ДВС - давление масла
4,5-5,5 кгс/см
2
.
Насос роторного типа
Ведущая шестерня имеет четыре зуба, которые входят в зацепление с впадинами ведомой шестерни. Привод роторного насоса
непосредственно осуществляется от ремня или цепи механизма газораспределения.
При холостом ходе - давление 0,5 кгс/см
2
. При средней и максимальной частоте вращения ДВС - давление масла
4,3-5,2 кгс/см
2
.
Основные типы масляных клапанов
(Рис. 37)
Редукционный клапан служит для ограничения давления масла, создаваемого насосом. На некоторых двигателях имеется регулировочный винт в редукционном клапане в передней части картера для регулировки давления.
Перепускной клапан служит для перепуска масла в линию нагнетания при засорении масляного фильтра или при повышении
давления масла перед фильтром в связи с низкой темпера турой и связанной с этим высокой вязкостью масла.
Клапан термостат служит для автоматического включения масляного радиатора в зависимости от температуры масла.
Противодренажный клапан служит для защиты от стекания масла из линии рабочая температура масла должна находиться в
диапазоне 90-110 °С при неработающем двигателе.
Рис. 37
Основные элементы, применяемые для очистки масла
В некоторых конструкциях автомобилей применяется циклон и центробежный очиститель. Также применяется масляный фильтр
с бумажным фильтрующим элементом.
Проходя из масляного насоса через редукционный клапан, смазочное масло попадает в циклон маслоочистителя (Рис. 38). В
циклоне смазочное масло принудительно вращается и центробежная сила выделяет примеси с небольшим количеством масла из основного
объема смазочного масла. Смазочное масло с примесями далее поступает в центробежный маслоочиститель. Центробежный маслоочиститель
имеет ротор, вращающийся под действием масла, подающегося под давлением из двух форсунок в нижней части ротора (Рис. 39).
Примеси отбрасываются к стенке ротора, где они оседают в качестве твердого осадка. Во время эксплуатации ротор необходимо периодически разбирать и очищать от шлама.
Рис. 38
Рис. 39
Центробежный маслоочиститель функционирует следующим образом. После редукционного клапана масло от масляного насоса поступает
в корпус центробежного маслоочистителя. В нём масло проходит по соответствующему зазору между трубкой и осью ротора масляного фильтра и далее через соответствующие
отверстия в основании ротора поступает в полость ротора. Далее под воздействием этого масла, которое поступает под давлением
к соответствующим форсункам за счёт реактивных сил, создаваемых вытекающим из форсунок маслом, ротор приводится во вращение.
Под действием центробежных сил примеси, содержащиеся в масле, отбрасываются к стенкам ротора и оседают на них, а чистое масло
поступает через тангенциальные отверстия по центральному каналу в оси ротора масляного фильтра центробежного маслоочистителя
- сначала в масляный радиатор, а затем в блок цилиндров ДВС. Затем масло поступает к среднему коренному подшипнику, а затем
поступает к шатунным и коренным подшипникам. Причём в некоторых конструкциях ДВС из шатунных шеек по сверлениям в стержнях
шатунов масло поступает на смазку поршневых пальцев и втулок шатунов. Далее масло поступает на смазку распределительных шестерён
(при их наличии), а также к распределительному валу и клапанному механизму. Масляной фильтр с набором бумажных фильтрующих
элементов показан на Рис. 40
Рис. 40
Особые требования предъявляются к чистоте масла, подающегося к турбонагнетателю двигателя. В масляной линии, которая
идёт к турбокомпрессору или приводному компрессору, предусмотрена дополнительная степень очистки, т. е. набор фильтрующих
бумажных элементов.
Температура масла в двигателе должна быть в диапазоне 90-100 градусов.
Система наддува воздуха
Существуют системы наддува, состоящие из турбокомпрессора, а также из приводного компрессора. Может также применяться
регулируемый турбокомпрессор - с изменяемой геометрией турбинного колеса за счёт привода, управляемого от электронного блока
управления ДВС.
Рис.
41
Турбокомпрессор предназначен для увеличения количества воздуха, поступающего в цилиндры (Рис. 41). Большая плотность
воздуха позволяет двигателю сжигать больше топлива, что в свою очередь повышает мощность такого двигателя по сравнению с
двигателем, не имеющим турбокомпрессора. Турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора. Турбина приводится в действие
выхлопными газами двигателя. Компрессор увеличивает количество воздуха, нагнетаемого в двигатель. При полной мощности скорость вращения ротора достигает 100 000 об/мин.
Уплотнения между корпусом, турбиной и компрессором состоят из колец, сходных с поршневыми. Имеются два подшипника.
Недостатком турбокомпрессора является наличие временного падения мощности при резком ускорении автомобиля. Турбокомпрессор
с изменяемой геометрией турбины устраняет этот дефект.
В некоторых конструкциях ДВС имеется клапан, регулирующий давление наддува, не допуская перебоев во вращении турбокомпрессора
- «помпажа». Клапан устраняет этот дефект.
Существуют схемы наддува, в которых наддув осуществляется приводным компрессором, причем привод компрессора осуществляется
с помощью ременной передачи.
|
