Принцип работы системы смазки: Масляный насос – назначение, типы, устройство, принцип работы

Система смазки с сухим картером


Главная  » Система смазки » Система смазки с сухим картером

Система смазки с сухим картером (обиходное название – сухой картер) предназначена для обеспечения стабильной работы системы смазки во всех положениях транспортного средства, в т.ч. при резких маневрах на большой скорости, больших наклонах автомобилях.

Благодаря этим качествам система смазки с сухим картером применяется на спортивных автомобилях, тракторах и некоторых автомобилях повышенной проходимости. Система предполагает хранение масла в отдельном баке и его закачку в этот бак отдельным насосом (секцией насоса). При этом масляный картер всегда остается без масла – т.н. сухой картер.

Преимуществами системы смазки с сухим картером являются:

  • отсутствие масляного голодания;
  • уменьшение размеров и снижение центра тяжести двигателя ввиду меньших размеров картера;
  • лучшее охлаждение масла;
  • некоторое увеличение мощности двигателя за счет снижения сопротивления масла коленчатому валу.

Вместе с тем, сухой картер усложняет конструкцию системы, увеличивает вес автомобиля, повышает расходы на обслуживание, и в итоге повышает стоимость автомобиля.

Система смазки с сухим катером, устанавливаемая на спортивные автомобили, включает всасывающий модуль в поддоне, масляный насос, масляный термостат, два масляных радиатора, масляный бак, масляный фильтр и соединяющие все элементы магистрали и трубопроводы.

Всасывающий модуль в поддоне обеспечивает прием стекающего масла из двигателя. Масляный насос выполняет несколько функций: откачка масла из картера в масляный бак, откачка масла из турбонагнетателя в масляный бак, нагнетание масла из масляного бака в систему смазки. Масляный насос выполнен в виде секций, при этом каждой функции соответствует как минимум одна секция насоса. Насос имеет привод от коленчатого вала двигателя.

Для лучшего охлаждения масла в системе смазки с сухим картером вместе с жидкостным масляным радиатором может устанавливаться дополнительный воздушный масляный радиатор. Его работа регулируется с помощью масляного термостата, который на холодном двигателе направляет масло непосредственно в бак, а на прогретом до определенной температуры – через дополнительный радиатор.

Масляный бак помимо хранения масла обеспечивает гашение колебаний и уменьшение пенообразования. Для этого в баке имеется успокоитель. В масляный бак также встроена система вентиляции картера, размещены масляный щуп и датчик температуры и давления масла.

Помимо системы смазки с сухим картером на современных автомобилях применяются и другие технические решения, препятствующие масляному голоданию двигателя:

  • углубленный масляный поддон;
  • система дополнительных заслонок в масляном поддоне.

Углубленный масляный поддон обеспечивает надежный забор масла насосом при всех возможных наклонах автомобиля и используется на внедорожниках.

Система дополнительных заслонок представляет собой ряд заслонок, расположенных в картерном поддоне параллельно продольной оси автомобиля. Две заслонки с одной стороны, две – с другой. В нормальном положении заслонка закрыта (опущена вниз) и имеет возможность поворота вовнутрь поддона.

При движении автомобиля в повороте, масло стремиться к внешней стороне поддона. Две заслонки, обращенные к внешней стороне, закрыты и препятствуют движению масла. Две другие заслонки открываются, обеспечивая подачу дополнительной порции масла в зону всасывания. Таким образом, в зоне всасывания всегда находится необходимое количество масла.

 

 

Назначение, структура и принцип работы системы смазки двигателя

Назначение, структура и принцип работы системы смазки двигателя

31.05.2019


Задачи системы смазки автомобиля состоят в снижении трения между контактирующими деталями (прежде всего, в двигателе), обеспечении безотказности их работы и уменьшении износа. Кроме того, она предназначена для отведения тепла от горячих металлических поверхностей, их очистки и защиты от окисления. Смазочная система состоит из таких элементов:

  • датчик давления масла;
  • масляный радиатор;
  • поддон картера двигателя;
  • система каналов;
  • масляный фильтр;
  • масляный насос;
  • редукционный клапан.


У каждого компонента есть свое назначение. Так, в поддоне картера содержится смазочная жидкость при неработающем моторе. Для определения объема масла и его температуры используются щуп и датчики. Нагнетание смазочного материалав систему происходит с помощью насоса. Работает он за счет вращения одного из валов (например, коленвала). Насосы имеют разную конструкцию, но чаще всего встречаются шестеренные.



Очищается смазочный материал от вредных примесей при помощи фильтра. Менять его необходимо при очередной замене масла. Для охлаждения смазочного материала нужен масляный радиатор. Давление жидкости определяется с помощью датчика. Когда значение параметра выходит за нижний предел, датчик сигнализирует об этом, и на приборной панели загорается соответствующая лампочка.


В некоторых транспортных средствах ставятся такие датчики, которые при недостаточном давлении масла просто не позволят завести двигатель. Чтобы обеспечить нормальное давление, смазочная система оснащается одним или двумя перепускными клапанами. Они находятся либо в фильтре, либо в насосе.


К различным деталям и узлам двигателя смазка может поступать под давлением, самотеком или разбрызгиванием. Работа смазочной системы представляет собой цикличный процесс, состоящий из следующих этапов:

  1. Когда заводится мотор, насос начинает качать масло в систему.
  2. Принудительно масло проходит через фильтр, где из него удаляются лишние примеси.
  3. Очищенное масло по системе каналов поступает к коренным и шатунным шейкам коленвала, опорам распределительного вала и шатуна.
  4. Параллельно осуществляется смазывание других деталей мотора с помощью разбрызгивания или самотеком.
  5. После остановки двигателя масло стекает с деталей и по каналам в поддон картера двигателя, где содержится до следующего пуска.


Чтобы смазочная система двигателя в полной мере выполняла свои функции и не выходила из строя, она нуждается в регулярном техническом обслуживании. Оно состоит в выполнении таких процедур:

  • определение уровня масла в поддоне картера;
  • правильный пуск холодного двигателя;
  • замена масла и фильтра в соответствии с графиком;
  • осмотр двигателя на предмет подтекания масла;
  • проверка креплений и очистка системы.


Часть (или даже все) из этих действий автовладелец может выполнить самостоятельно. Однако более сложные процедуры лучше доверить профессиональным автомеханикам.

Принципы смазки | Aviation Pros

Вязкость, пожалуй, самая важная характеристика масла, влияющая на работу двигателя. По определению, вязкость — это мера сопротивления масла течению, и она измеряется при одной или нескольких стандартных температурах, чтобы мы могли определить классы вязкости моторных масел. Важно понимать, что вязкость моторного масла постоянно меняется при изменении температуры масла. Правильно подобранное моторное масло соответствующего класса вязкости образует смазочную пленку между движущимися частями двигателя и защищает их от износа. Вязкостные характеристики масла также будут влиять на такие параметры, как расход масла, подача низкотемпературного масла к двигателю и скорость, с которой будет запускаться двигатель, особенно при низких температурах окружающей среды.

Требования к вязкости
Такие факторы, как скорость применения, нагрузка и рабочая температура, являются важными факторами, влияющими на выбор правильного масла для любого применения. Как правило, масла с низкой вязкостью предпочтительны для применений, где присутствуют либо высокие скорости, либо низкие температуры и давления. Когда скорость применения снижается или рабочие температуры повышаются, вязкость масла, необходимого для обеспечения смазки, также увеличивается.

Выбор масла с правильной вязкостью для любого применения требует учета всех факторов эксплуатации и окружающей среды, которым будут подвергаться смазываемые поверхности в процессе эксплуатации. В основном, масло должно быть достаточно густым, чтобы обеспечить адекватное разделение смазываемых поверхностей. На это сильно влияют скорость, нагрузка и температура поверхности, которым поверхности будут подвергаться в процессе эксплуатации. Идеальное масло для данного применения должно быть достаточно вязким, чтобы обеспечить надлежащую пленку жидкости при любых условиях эксплуатации, и в то же время достаточно жидким, чтобы избежать потерь мощности в результате чрезмерного трения жидкости.

Как правило, мы используем масло с самой низкой вязкостью в тех случаях, когда оно выдерживает требуемые нагрузки. Иногда все эти критерии могут привести к сценарию, при котором подойдет практически любая нефть, хотя она может и не быть оптимальной. В других случаях может быть трудно определить одно масло, которое будет адекватно функционировать во всем диапазоне условий эксплуатации или окружающей среды, которым может подвергаться двигатель. Например, авиационный поршневой двигатель обычно требует довольно тяжелого масла для обеспечения хорошей смазки из-за конструкции, охлаждения и нормальных рабочих параметров двигателя. Но масла с высокой вязкостью обычно имеют ограниченную способность обеспечивать адекватные характеристики текучести при очень низких температурах окружающей среды в зимнее время. Поэтому разработчики авиационных поршневых двигателей должны прибегать к использованию дополнительных подогревателей картера для самолетов, которые должны запускаться в таких холодных условиях, потому что использование масла с достаточно низкими характеристиками текучести при таких низких температурах, которые позволили бы двигателю запускаться, когда он холодный, не будет обеспечить адекватную защиту, когда двигатель достигает нормальной рабочей температуры.

Системы измерения вязкости
Двумя распространенными системами измерения вязкости являются системы Сейболта и кинематическая. Эти системы различаются конструкцией, используемой для проведения измерений, и способом калибровки, но принцип один и тот же. Измеряемое масло находится в сосуде, погруженном в ванну с постоянной температурой. Помните, что вязкость масла меняется при изменении температуры. Итак, если мы собираемся понять вязкость масла, нам нужно понять температуру, при которой производилось измерение.

Как только температура образца стабилизируется, образец пропускают через калиброванное сужение (в основном это причудливая воронка). Измеряется время прохождения измеренного объема через ограничение. Чем выше вязкость масла, тем дольше оно будет течь через воронку.

Всесезонное масло
Помните, что вязкость масла постоянно меняется при повышении и понижении температуры. Индекс вязкости — это способ измерения скорости изменения вязкости. Вязкость моторного масла измеряется и стандартизируется в документе SAE J300, управляемом Обществом автомобильных инженеров (SAE), и определяет требования для каждого класса вязкости SAE.

Односортные масла по определению являются маслами, которые соответствуют требованиям только одного сорта, определенного в SAE J300. Всесезонные масла будут соответствовать требованиям двух классов, как их определяет SAE J300. Всесезонные масла будут соответствовать требованиям одного класса W по шкале классификации SAE и одного класса, отличного от W. SAE 10W и SAE 30 являются примерами односортных масел, которые соответствуют требованиям только одного из определенных классов SAE. Вполне возможно разработать масло, удовлетворяющее требованиям по вязкости обоих этих классов, и в этом случае масло будет определяться как всесезонное SAE 10W-30.

Вязкость всесезонных масел изменяется с температурой медленнее, чем у эквивалентного односезонного масла. И при расчете они будут иметь более высокий индекс вязкости, чем аналогичные односегментные продукты.

Для создания всесезонного масла используется присадка, которая изменяет скорость изменения вязкости масла при изменении температуры. Эти добавки представляют собой химические полимеры, которые обычно называют присадками, улучшающими индекс вязкости. Каждый класс W в системе оценок SAE рассматривает низкотемпературную вязкость при разных температурах из-за большой изменчивости вязкостей различных масел в нижней части шкалы, где масло может приближаться к своей температуре застывания, или при температуре, при которой он эффективно начинает переходить из жидкого состояния в полутвердое.

Всесезонные масла имеют ряд преимуществ по сравнению с односегментными маслами, особенно в условиях окружающей среды, далеких от идеальных. Они предлагают свои самые большие преимущества, когда двигатель должен работать в экстремальных условиях окружающей среды, как в жару, так и в холод. Они, как правило, обеспечивают более чистое сгорание, поскольку позволяют разработчику рецептуры сократить использование смешивающего масла на основе смазочной основы, называемого брайтсток, который имеет тенденцию в большей степени способствовать образованию отложений в двигателе при сгорании масла. Когда температура картера двигателя высока, всесезонное масло фактически будет поддерживать более высокую вязкость, чем односезонное. SAE 15W-50, 20W-50 и 25W-60 — распространенные сорта масла для поршневых двигателей в авиации.

Типы трения
Трение — это сила, которая обеспечивает сопротивление, когда две поверхности пытаются двигаться относительно друг друга. Уменьшение, а в идеале устранение трения является основной функцией смазки. Мы обсудим три типа трения: трение скольжения, трение качения и жидкостное трение.

Двигатели испытывают как трение скольжения, так и трение качения в различных точках в зависимости от конструкции двигателя. Трение также возникает из-за потока смазки. Этот вид трения называется жидкостным трением. Хотя это гораздо меньший фактор, чем твердое трение, оно также влияет на количество энергии, необходимой для вращения двигателя, особенно во время запуска, когда смазка является наиболее вязкой. Правильный баланс жидкостного трения с твердым трением (скольжения или качения) является ключом к правильному функционированию двигателя.

Трение скольжения
Когда две поверхности движутся относительно друг друга, вступая в контакт друг с другом, возникающее в результате трение скольжения оказывает сопротивление происходящему движению. Величина трения зависит от таких факторов, как вес двух поверхностей, скорость, с которой они движутся, чистота поверхности этих поверхностей и любое приложенное внешнее давление. Величина трения напрямую влияет на скорость износа поверхностей по мере возникновения трения.

Трение качения
Трение качения требует гораздо меньшего усилия для преодоления и выделяет меньше тепла, поскольку фактическая поверхность контакта, обеспечивающая сопротивление, намного меньше, чем при трении скольжения. Этот принцип иллюстрирует желательность использования шариковых и роликовых подшипников, когда их конструкция совместима с конструкцией оборудования, а не подшипников скольжения скольжения, где площадь контакта гораздо больше, а трение скольжения — это тип трения, который мы должны преодолеть.

Жидкостное трение
Жидкостное трение обеспечивает наименьшее сопротивление, которое необходимо преодолеть, когда две поверхности движутся друг относительно друга. Это происходит, когда молекулы жидкости скользят друг относительно друга. Поскольку они податливы и эластичны по своей природе, жидкостное трение производит наименьшее количество тепла в результате трения и требует наименьшего количества энергии для преодоления. В общем случае смазка представляет собой замену твердого трения жидкостным трением.

Смазка и консистентная смазка: принцип действия и советы

Смазка  – это процесс, направленный на уменьшение трения между двумя движущимися частями. Когда две поверхности соприкасаются друг с другом, для их разделения необходимо впрыскивать жидкость. Слово « смазка » применяется, когда для смазывания используется консистентная смазка.

 

Каковы основные цели смазки?

Смазка позволяет:

  • Уменьшить трение (трение или деформацию)
  • Предохранение деталей от износа
  • Амортизация/уменьшение ударов
  • Защита от коррозии
  • Изоляция компонентов от загрязнения
  • Очистка/удаление загрязнений.

Смазочные материалы предназначены для уменьшения трения между движущимися частями и снижения пассивного сопротивления неподвижных частей. Они производятся путем переработки тяжелых фракций сырой нефти (остатки сырой нефти после переработки углеводородов, таких как газ, мазут или керосин). Есть разные виды смазочные материалы : жидкие или текучие ( масла ), полутвердые (смазки, силиконовые гели) или твердые (тефлон, графит).

Улучшите управление обслуживанием с помощью первой CMMS на базе сообщества

Рабочие характеристики и характеристики одного смазочного материала могут различаться, но все они имеют один и тот же основной компонент, называемый «базовым маслом». Обычно смазочные материалы содержат от 75% до 85% базового масла минерального или синтетического происхождения.

Группы базовых масел

Существуют две основные группы базовых масел:

Минеральные базовые масла  получаются из сырой нефти. Они, безусловно, являются наиболее распространенными смазочными материалами  в автомобильной промышленности, а также для промышленного применения. Масла на минеральной основе созданы на основе углеводородов, которые подвергались многократной очистке.

Синтетические базовые масла  получаются в результате химической реакции нескольких компонентов. Две основные категории продуктов, используемых для приготовления смазочные материалы  являются: сложные эфиры и синтетические углеводороды. Вязкость этих продуктов удивительно стабильна независимо от температуры. Эта характеристика является большим преимуществом по сравнению с базовыми минеральными маслами, которые требуют присадок для улучшения вязкости в больших количествах. Они также более устойчивы к окислению, что увеличивает срок службы и требует менее частой замены масла. Также существуют полусинтетические базовые масла , полученные из смеси минерального (от 70% до 80%) и синтетического масла  (от 20% до 30%).

Смазка: Масла

Масла  представляют собой смесь смазочного базового масла и присадок.

В готовых маслах содержится от 15% до 25% присадок по двум причинам:

  • Либо для усиления некоторых свойств базового масла
  • Или для придания новых свойств базовому маслу

Присадки для улучшения вязкости : их добавляют, чтобы сделать масло более текучим при высоких и низких температурах, чтобы движущиеся части не соприкасались друг с другом. Эти улучшители представляют собой полимеры, добавляемые к основам смазочных масел. Такое масло называют всесезонным. При более низких температурах длинные полимерные цепи сжимаются и не оказывают достаточного сопротивления движению молекул масла, но при более высоких температурах цепи разматываются и препятствуют псевдоожижению смеси.

Присадки против усталости : усиливают действие смазки против усталости. Защитная пленка образуется при немедленной реакции или при контакте продукта реакции с металлическими поверхностями.

Антиоксидантные присадки : замедляют явление окисления смазочного материала и способствуют увеличению интервалов замены масла, обеспечивая лучшую устойчивость к более высоким температурам.

Моющие присадки : они предотвращают образование отложений или налета в наиболее горячих частях топливной системы, таких как поршневые кольца. Они усиливают моющее действие, особенно внутри двигателей, где они предотвращают сгорание нагара или окисленных соединений с образованием отложений или смол на металлических поверхностях. Самые последние добавки представляют собой полимеры основных соединений азота, которые не образуют золы. Моющее средство 9Масла 0005 следует использовать с осторожностью в старых топливных системах, поскольку их способность избавляться от отложений (например, каламина) может засорить систему смазки.

Присадки диспергирующие : суспендируют твердые примеси, образующиеся при работе двигателя: несгоревшие остатки, смолы, шлам, золу, отложения, очищаемые детергентами. Они предотвращают агломерацию твердых отложений и предотвращают образование шлама в холодных частях двигателя (картере).

Основополагающие присадки : они нейтрализуют кислотные отложения при сгорании топлива по мере их образования, в основном в дизельных двигателях.

Антикоррозионные присадки : они защищают черные металлы от комбинированного воздействия воды, кислорода, воздуха и некоторых оксидов, образующихся при сгорании. На защищаемой поверхности образуется защитная пленка или пассивирующий слой.

Антифризные присадки : они позволяют смазочному материалу оставаться достаточно жидким при более низких температурах (от -15°C до -45°C).

Присадки против образования плесени : вспенивание масла может быть вызвано другими присадками (моющие присадки реагируют на масло так же, как мыло реагирует на воду: они очищают двигатель, но склонны к пенообразованию). Это также может быть связано с конструкцией системы смазки , которая может вызывать турбулентность при заливке смазочного материала в двигатель, что облегчает смешивание воздуха и масла. Роль этих присадок заключается в том, чтобы избежать рассеивания большого объема воздуха в масле.

Противозадирные присадки : они направлены на снижение момента трения и, как следствие, на экономию энергии и защиту поверхностей, подвергающихся очень высокому давлению. Эти присадки придают смазке особые свойства скольжения, в частности, для органов, оснащенных зубчатыми передачами или фрикционными накладками, погруженными в масляную ванну (дифференциалы повышенного трения, автоматические или механические коробки передач, погруженные в масло тормоза и т. д.) .

Смазка: определение

Смазки состоит из:

  • 70–95 % базового масла (минерального, синтетического или растительного)
  •  Добавка от 0 до 10 %, как упоминалось ранее
  • От 3 до 20 % загустителя или гелеобразователя, повышающего вязкость смазочного материала (полужидкого, жидкого, мягкого или твердого), а также улавливающего базовое масло и присадки и предотвращающего утечку.

Смазки  выделяются, в частности, своей отличной адгезией к смазываемым поверхностям; кроме того, они нерастворимы в воде, устойчивы к сдвигу и служат дольше. Вообще говоря, смазку нельзя нагревать выше 300°C (температура, при которой базовое масло отделяется от загустителя). За пределами этой температуры более подходящими являются термопасты или покрытия на основе меди или алюминия.

В дополнение к своей смазочной функции (снижение механической усталости и потерь энергии из-за трения) смазка создает водонепроницаемый барьер против внешних воздействий (пыли, воды, растворителей, тепла и т. д.).

  • Смазки силиконовые : полимеры на основе кремнийорганических соединений, термически стабильные, химически инертные и электроизолирующие. Кремний очень устойчив к высоким температурам, окислению и ультрафиолетовому излучению. Существует три типа кремния: масло, эластомер и смола.
  • Пищевые смазки : эти смазки безопасны при случайном контакте с пищевыми продуктами. Во Франции эти добавки и гелеобразующие смазки должны соответствовать предписаниям CNERNA (Национальный центр исследований и исследований в области питания и кормления). На сегодняшний день CNERNA является единственной европейской организацией, ссылающейся на сырье, которое может использоваться для контакта с пищевыми продуктами.

 

Смазка: Твердые смазочные материалы

Графит и дисульфид молибдена являются двумя основными смазочными материалами , обычно используемыми в экстремальных условиях (высокий вакуум, слишком высокие или слишком низкие температуры). Графит можно использовать при температуре до 400°С в присутствии воздуха и до 1900°С в инертной атмосфере. Дисульфид молибдена можно использовать при температуре до 450°C, а выше этой температуры он становится абразивным. При более низких температурах рекомендуется использовать тефлон, нейлон или полиамид.

Добавляйте изображения к своему оборудованию, чтобы предоставлять наиболее точную информацию.

Смазка: Смазочно-охлаждающие жидкости

Некоторые жидкости используются для охлаждения и смазывания оборудования во время резки. Процесс охлаждения увеличивает срок службы инструмента и упрощает получение стандартной нарезки готовых деталей. Смазка позволяет уменьшить трение, что позволяет избежать чрезмерного выделения тепла и снижает энергию, необходимую для конкретного резания. Эти режущие масла  являются водными растворами, химически неактивными маслами  или синтетическими жидкостями. С помощью Mobility Work вы можете сохранить свои данные о смазке, загрузив запись о безопасности с помощью инструмента управления документами .

 

Смазка: Выбор смазочных материалов

В процессе выбора смазки  должны учитываться функциональные условия смазочного механизма и, в частности, рабочая температура, сила давления, относительная скорость и условия окружающей среды.