«Не подмажешь — не поедешь». Первоначальный смысл этой пословицы состоял в том, — какое внимание следует уделять смазке при работе трущихся и вращающихся деталей. Возникла она задолго до наступления автомобильной эры. С развитием техники, особенно с появлением двигателей внутреннего сгорания (ДВС), совершенствовались принципы и средства смазывания. Как смазываются моторы современных авто — узнаете из предлагаемой статьи.
Круг обязанностей
Без охлаждения и смазки не может обойтись ни один автомобильный двигатель. Для этого в его конструкции имеются самостоятельные системы. Каждая из них предназначена для определенных целей. Система охлаждения осуществляет одну функцию — отвод тепла, выделяющегося при сгорании топлива, в атмосферу. Назначение системы смазки заключается в том, чтобы:
- заменить механическое трение жидкостным;
- смывать частицы износа и отходы неполного сгорания топлива (нагар, лаки, шламы);
- отводить тепло от трущихся поверхностей;
- реализовать гидравлический привод некоторых механизмов: натяжитель цепи, компенсаторы клапанов, муфта регулировки фаз газораспределения;
- обеспечить антикоррозионную среду для всех узлов и деталей.
Таким образом, работа, которую выполняет система смазки двигателя внутреннего сгорания, гораздо шире ее основного предназначения.
Штатное расписание
У любого двигателя система смазки включает в себя:
- масляную емкость (картер или отдельный бак);
- маслоприемник, представляющий собой заборную горловину с фильтрующей сеткой для отделения крупных посторонних частиц;
- смазочный насос;
- сменный фильтр;
- редукционный клапан (один или несколько);
- датчик давления;
- главную напорную магистраль и каналы, обычно интегрированные в детали силовой установки;
- измерительный щуп для контроля уровня смазывающей жидкости.
Дополнительно в состав смазочного оборудования могут входить: температурный датчик, датчик уровня, смазывающие форсунки. Иногда двигатель имеет охладительный радиатор для масла. Емкость смазочной системы легкового авто зависит от типа силовой установки и ее габаритов. Обычно объем заливаемого масла составляет от 3,5 до 7,5 литров.
Методы смазывания
Первые моторы смазывали с помощью разбрызгивания. Подобная смазка применялась, пока моторы были сравнительно тихоходными и малонагруженными. Позднее стали использовать подвод смазочного материала в зону трения под давлением (гидродинамическое смазывание). При этом в зоне контакта образуется смазывающая пленка в виде масляного клина, благодаря чему сухое трение заменилось жидкостным.
Однако таким способом могут смазываться только цилиндрические поверхности: коренные и шатунные шейки, опоры распредвала, поршневые пальцы, подшипники турбины. Остальные детали (цепь привода ГРМ, клапаны, коромысла, толкатели) смазываются разбрызгиванием или поливом. Подобная схема называется комбинированной и применяется сегодня наиболее часто. Итак, основные схемы смазки элементов двигателя:
- разбрызгиванием;
- под давлением;
- комбинированная.
Внимание! Внезапное падение давления при напорной схеме смазывания может привести к заклиниванию деталей кривошипно-шатунного механизма.
Особняком стоит система смазки двухтактного двигателя. Она бывает двух видов:
- Предварительное смешивание смазочного масла и бензина в пропорции 1:20 — 1:50. Смазывание осуществляется за счет масляного тумана.
- Раздельная. Масло впрыскивается из бака плунжерным насосом во впускной патрубок.
Для смазывания двухтактных агрегатов используется специальное двухтактное масло (Two-stroke oil). Чтобы не спутать с обычным, ему придают необычный цвет (красный, синий, зеленый).
Конструктивные варианты
Устройство системы смазки разделяется на два подвида в зависимости от места, где находится смазывающая жидкость.
Мокрый картер
В этом случае емкостью для масла является поддон, закрывающий нижнюю часть блока цилиндров. Благодаря простоте конструкции и меньшей стоимости этот вариант является наиболее распространенным.
Недостаток заключается в том, что при высокой частоте вращения коленчатого вала затрачивается лишняя работа на вспенивание смазывающей жидкости. Кроме того, езда по пересеченной местности приводит к тому, что оголяется приемный патрубок маслонасоса, и смазка становится неэффективной из-за снижения давления в смазочных магистралях.
Сухой картер
Эта система лишена указанных выше недостатков. Как следует из названия, масло в картере двигателя отсутствует. Для его хранения используется отдельный бак, размещенный рядом с блоком цилиндров, причем на достаточно большой высоте. Устройство включает в себя два насоса. Один подает масло к смазываемым точкам, второй — откачивает отработавшую смазку снова в бак. Преимущества такого решения:
- постоянное давление в масляной магистрали при любом наклоне транспортного средства;
- лучшее охлаждение моторного масла;
- длительное сохранение эксплуатационных свойств смазки, поскольку масло изолировано от загрязняющих картерных газов;
- уменьшение расхода масла;
- увеличение дорожного просвета благодаря отсутствию масляного поддона.
Тем не менее, из-за сложности устройства, большого веса и высокой стоимости, подобная конструкция имеет ограниченную область применения. Двигатель с сухим картером устанавливают на высокооборотные раллийные автомобили, внедорожники и специальную технику (тракторы, вездеходы, тягачи).
Иногда схема системы смазки двигателя включает в себя охладительный радиатор. Такое решение используется на гоночных автомобилях, а также на некоторых легковых авто премиум-класса.
Немного о комбинированной смазке
Принцип работы заключается в непрерывной циркуляции смазочной жидкости внутри силового агрегата. Как в организме человека сердце снабжает кровью все органы, так и масляный насос питает сначала крупные артерии, а потом и более тонкие каналы. Автомобильные насосы создают напор от 2 до 20 атм.
Наиболее распространенными являются шестеренчатые аппараты. Реже ставят пластинчатые регулируемые. Для поддержания давления служит редукционный клапан. Внутри него находится подпружиненный плунжер, который, после определенного сжатия пружины, сообщает напорную магистраль с картером. Масло после насоса проходит через фильтр, в котором может устанавливаться еще один перепускной клапан.
Далее масло направляется: к опорным и шатунным шейкам коленвала, к опорам и кулачкам распредвала, на полив деталей ГРМ (толкатели, коромысла, клапаны). Работа комбинированной системы сопровождается смыванием с зеркала цилиндров остатков несгоревшего горючего, частиц износа, которые стекают в картер и ухудшают качества рабочего масла.
Возможные неисправности
От стабильной работы системы смазки мотора зависит его долговечность. Типичные неисправности смазочных устройств заключаются в недостаточном или избыточном давлении смазывающего масла. Причинами являются: заправка некачественным или несоответствующим условиям эксплуатации маслом, утечки смазочной жидкости, интенсивная эксплуатация двигателя.
В отдельных случаях при нештатном функционировании смазочной системы двигатель может попросту заклинить. Диагностирование поломки показывает, что к такому развитию событий приводят:
- Перегрев двигателя из-за длительного масляного голодания.
- Закоксовывание подводящих каналов к гидрокомпенсаторам. Если плунжер заклинит при открытом клапане, последний примет на себя удар поршня. Могут быть повреждены распредвал, шатун и даже гильза цилиндра.
- Заклинивание гидронатяжителя цепи ГРМ, из-за чего она соскакивает, и неминуема «встреча» клапана с поршнем.
Ремонт системы является дорогим удовольствием, поскольку требует не только замены фильтра, насоса или редукционного клапана, но и прочистку всех масляных каналов, а это невозможно без полной разборки мотора. Избежать этого помогут правильное обслуживание и периодическая диагностика смазочной системы.
Практика показывает, что если водитель не соблюдает рекомендации по профилактическому обслуживанию двигателя, эксплуатирует его при повышенных нагрузках, срок службы мотора будет небольшим. И, наоборот, правильно смазываемый двигатель пройдет до капитального ремонта не одну сотню тысяч километров.
