Promlebedka.ru

Авто ДРайв
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы смазочной системы двигателя

Система смазки двигателя КамАЗ

В двигателях автомобилей КамАЗ применена комбинированная система смазки, с «мокрым» картером. В зависимости от размещения и условий работы деталей масло подается либо под давлением, либо разбрызгиванием, либо самотеком. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, к остальным — разбрызгиванием и самотеком.

Различные комплектации двигателя могут отличаться формой картера масляного, расположением и глубиной копильника масла. Соответственно, масляный насос имеет различные маслозаборники. Двигатели могут оснащаться маслозаливной горловиной и указателем уровня масла расположенными в передней крышке или картере маховика.

Схема системы смазки КамАЗ

1 — насос масляный; 2 — клапан; 3 — фильтр; 4 — перепускной клапан; 5 — частично-поточный фильтроэлемент; 6 — водомасляный теплообменник; 7,8 и 9 — приборы контроля; 10 — форсунки охлаждения поршней; 11 — термоклапан; 12 — полнопоточный фильтроэлемент; 13 — картер масляный; 14 — клапан предохранительный.

Из картера 13 масляный насос 1 подает масло в фильтр очистки масла 3 и через водомасляный теплообменник 6 в главную магистраль, и далее к потребителям. В смазочную систему также включены клапан 2 системы, обеспечивающий давление в главной масляной магистрали 392. 539 кПа (4,0. 5,5 кгс/см2) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и температуре масла 80. 95 °С, перепускной клапан 4, отрегулированный на срабатывание при перепаде давления на фильтре 147. 216 кПа (1,5. 2,2 кгс/см 2) и термоклапан 11 включения водомасляного теплообменника.

При температуре масла ниже 95 °С, клапан открыт и основной поток масла поступает в двигатель минуя теплообменник. При температуре масла более 110 °С, термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается водой. Тем самым обеспечивается быстрый прогрев двигателя после запуска и поддержание оптимального температурного режима в процессе эксплуатации. Конструктивно термоклапан расположен в корпусе масляного фильтра. Максимальная температура масла в системе смазки 120 °С.

Насос масляный

Насос масляный закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Ведущее зубчатое колесо напрессовано на передний носок коленчатого вала и имеет 64 зуба, ведомое 52.

1 — крышка; 2 — корпус; 3 — шестерня ведущая; 4 — ведомое зубчатое колесо; 5 — шпонка; 6 — гайка; 7 — зубчатое колесо; 8 — ось; 9 — шплинт; 10 — пробка; 11,12 — пружины; 13 — клапан; 14 — шарик; 15 — шайбы регулировочные.

Зазор 0,15. 0,35 мм в зацеплении зубчатых колес привода регулируется прокладками, устанавливаемыми между привалочной плоскостью насоса и блока цилиндров. Момент затяжки болтов крепления масляного насоса к блоку должен быть 49. 68,6 Н м (5. 7 кгс м).

Масляный насос шестеренчатый, односекционный. Содержит корпус 2, крышку 1, шестерни 3 и 7. В крышке расположен клапан смазочной системы 13, с пружиной 11, отрегулированный на давление срабатывания 392 . 439 кПа (4,0. 4,5 кгс/см2). Также насос имеет предохранительный клапан выполненный в виде шарика 14 подпружиненного пружиной 12. Давление срабатывания клапана 931. 1127 кПа (9,5. 11,5 кгс/см2).

Фильтр масляный

Закреплен на правой стороне блока цилиндров. Состоит из корпуса 1, двух колпаков 9 и 11, в которых установлены полнопоточный 8 и частично-поточный 4 фильтроэлементы.

1 — корпус фильтра; 2,3 — уплотнительные кольца; 4 — частично-поточный фильтрующий элемент; 5 — теплообменник; 6 — термосиловой датчик; 7 — прокладка; 8 — полнопоточный фильтрующий элемент; 9,11 — колпаки; 10 — упорная пружина; 15 — перепускной клапан; 16 — пружина перепускного клапана.

Колпаки на резьбе вворачиваются в корпус. Уплотнение колпако» в корпусе осуществляются кольцами 2 и 3.

В корпусе фильтра также расположен перепускной клапан 15 и термоклапан включения водомасляного теплообменника. Очистка масла в фильтре комбинированная. Через полнопоточный фильтроэлемент 8 проходит основной поток масла перед поступлением к потребителям, тонкость очистки масла от примесей, при этом, составляет 40 мкм. Через частично-поточный фильтроэлемент 4 проходит 3 . 5 л/мин, где удаляются примеси размерами более 5 мкм. Из частично-поточного элемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.

ТЕРМОКЛАПАН включения водомасляного теплообменника состоит из подпружиненного поршня с термосиловым датчиком. При температуре ниже 95 °С поршень находится в верхнем положении и основная часть потока масла, минуя теплообменник, поступает в двигатель. При достижении температуры масла 95. 97 °С омывающего термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень.
При температуре масла 110. 112 °С поршень 13 разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник.
При превышении температуры масла выше 120 °С срабатывает датчик температуры и на щитке приборов загорится сигнальная лампочка.

Водомасляный теплообменник установлен на масляном фильтре, кожухотрубного типа, сборный. Внутри трубок проходит охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, снаружи — масло. Со стороны масла трубки имеют оребрение в виде охлаждающих пластин. Поток масла в теплообменнике четыре раза пересекает трубки с водой, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.

Читать еще:  Весь двигатель в масле ваз 2107 что делать

Картер масляный крепиться к блоку цилиндров через резинопробковую прокладку. Момент затяжки болтов крепления масляного картера согласно приложению А.

Система вентиляции картера открытая, циклонного типа. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра, через угольник, в котором установлен завихритель. При работе двигателя картерные газы проходят через завихритель и получают винтовое движение. За счет действия центробежных сил капли масла, содержащиеся в газах, отбрасываются к стенке трубы и в маслоотделителе происходит разделение.

Занятие №3 Смазочная система

Знакомство с видами трения, моторными маслами, назначением и принципом действия смазочной системы.

Изучение устройства и работы составных частей системы смазки: масляного насоса, маслоочистителей, датчиков контроля давления.

Приобретение знаний и умений по техническому обслуживанию, регулировке системы смазки двигателей Д-243 (трактор МТЗ-82), А-41 (трактор ДТ-75М).

2 Содержание работы

Изучить материал занятия №3 настоящих методических указаний к лабораторным занятиям (1 -4) по устройству тракторов.

Изучить устройство, работу и техническое обслуживание деталей и узлов системы смазки двигателей Д-243 (трактор МТЗ-82), А-41 (трактор ДТ-75М) по плакатам, макетам и натуральным образцам узлов и деталей.

Письменно ответить на контрольные вопросы по изучаемой теме.

3 Оборудование и методические материалы

Методические указания к лабораторным занятиям (1 — 4) по устройству тракторов, 2007.

Плакаты и макеты но устройству тракторов, их узлов и деталей.

Натуральные образцы тракторов МТЗ-82, ДТ-75М, их узлы и детали.

Устройство и принцип работы

Масляный насос приводится в действие крутящим моментом, поступающим от распределительного вала через зубчатую передачу или шкив. Существуют также автономные схемы привода насоса, использующие электродвигатель, однако они не получили широкого распространения.

Конструктивно насос представлен герметичным металлическим корпусом, в котором расположена одна пара или две пары шестерен. В паре шестерен одно из зубчатых колес является ведущим, то есть соединено шпонкой с валом привода, а второе вращается свободно. При проектировании и изготовлении масляных насосов основным требованием, предъявляемым к конструкции, является минимальный зазор между зубцами взаимодействующих шестерен, а также между зубцами каждой шестерни и корпусом. Это необходимо для обеспечения максимального КПД прибора.

Транспортировка смазочного материала осуществляется во впадинах, образующихся между зубьями взаимодействующих шестерен при их вращении. Таким образом, шестерни «выдавливают» масло в главный канал непрерывным потоком, формируя требуемое давление, регулировка которого возложена на редукционный клапан.

Редукционный клапан чаще всего располагается в корпусе масляного насоса и необходим для предохранения системы смазки от избыточных давлений, особо опасных во время пуска холодного ДВС, когда вязкость смазочного материала велика. Клапан располагают в канале, противоположные края которого соединены с камерами нагнетания и всасывания масляного насоса. Когда давление в норме, канал перекрыт поршнем или шариком, который поджимается пружиной. Сжатие пружины регулируют масляной пробкой, задавая тем самым давление в системе. При превышении порогового значения, поршень или шарик отходит от седла, открывая канал и выпуская часть нагнетаемого в главную магистраль масла обратно в камеру всасывания.

Современные масляные насосы делят на одно- и двухсекционные. Отличие двухсекционной системы от описанной выше конструкции заключается в наличии дополнительной секции корпуса, шестерни которой отвечают за подачу масла в масляный радиатор для его охлаждения, обычно – с последующим сливом в поддон. Классическим примером такого устройства служат насосы двигателей грузовых автомобилей марок ЗИЛ и ЯМЗ.

Маленький, но ответственный механизм

Как и другие насосы, масляный тоже занимается тем, что перекачивает жидкость. В его случае это жидкость смазочная, которая необходима для стабильной и долговечной работы такого сложного механического устройства, как двигатель внутреннего сгорания.

В большинстве случаев в моторе всё происходит следующим образом: для того чтобы масло попало к трущимся механизмам, его нужно подать к ним под давлением из резервуара, роль которого в системах с мокрым картером выполняет поддон силового агрегата, а с сухим – специальный бачок.

Попав к нужным элементам, смазка под действием неумолимой силы тяжести стекает вниз и её вновь и вновь необходимо подавать к деталям двигателя. Этим, по сути, и занят масляный насос.

Нужно отметить ещё один нюанс: в случае с мокрым картером – он просто нагнетает давление в смазочной системе, а у моторов с сухим картером выполняет сразу две роли – откачивает масло из поддона в маслобак и подаёт его под напором к механизмам двигателя машины.

В действие масляный насос приводится от коленвала или распредвала мотора, а это значит, отбирают для себя часть полезной мощности. Теперь нужно рассмотреть устройство масляного насоса.

Читать еще:  В чем минусы работы двигателя на газе

Гидрокомпенсаторы клапанов ГРМ: устройство и принцип работы

Клапаны ДВС подвергаются воздействию высоких температур в период эксплуатации. Потому металл, из которого эти элементы изготовлены, расширяется. В свою очередь, это может привести к их ускоренному износу, поломкам и падению характеристик двигателя. Чтобы предупредить эти последствия, между клапаном и распределительным валом устанавливают тепловой зазор — промежуток между двумя упомянутыми деталями.

Если зазор находится в предусмотренном производителем пределе, то ГРМ (газораспределительный механизм) исправно функционирует. Но по мере эксплуатации выставленное расстояние изменяется в меньшую или большую сторону, что приводит к сбою в работе газораспределительной системы. И дабы вернуть зазору нормативное значение, требуется периодически вручную выполнять регулировку клапанов.

Что такое гидрокомпенсатор (ГК)?

Это специальный механизм, который автоматически регулирует тепловой зазор, пока работает двигатель. Соответственно, если в моторе установлено такое устройство, то настраивать клапаны не нужно.

ГК ставят на все современные автомобили. При этом установить его можно в любой ГРМ независимо от особенностей системы.

Плюсы гидрокомпенсатора

  • Тихая работа двигателя
  • Минимальный расход топлива
  • Ресурс износа ГРМ увеличивается
  • Не требует обслуживания (если работает исправно).

Минусы гидрокомпенсатора

  • Очень (!) чувствительны к качеству масла. По этой же причине смазку необходимо своевременно менять.
  • Сбойный функционал холодного двигателя в первые секунды запуска (проходит после нагрева масла и создания нужного давления в системе).
  • Дорогостоящий ремонт.

Устройство гидрокомпенсатора

ГК различаются между собой по конструкции на четыре вида — обычные, роликовые гидротолкатели, гидроопоры стандартные и для установки в рычаги или коромысла. Несмотря на отличия в устройстве у всех четырех типов есть смежные элементы, формирующие основу конструкции:

  • металлический корпус;
  • подвижная плунжерная пара (состоящая из плунжера и втулки);
  • обратный клапан;
  • пружина плунжера.

Примечание! Ранее широко применялись гидроопоры, теперь же большинство производителей отдают предпочтение гидротолкателям.

Принцип работы гидрокомпенсаторов

В исходном положении корпус гидрокомпесатора упирается в тыльную часть распредвала (благодаря усилию возвратной пружины). В то же время через отверстие плунжера внутрь поступает масло из системы смазки, заполняя всю полость.

Вращаясь, распределительный вал надавливает на компенсатор, перемещая его вниз. Вследствие этого перекрывается канал для подачи масла, и тогда плунжерная пара из-за находящейся внутри смазки под давлением приобретает «жесткость» и оказывает усилие на клапан ДВС, открывая его. Попутно немного масла выливается сквозь технические зазоры между плунжером и втулкой, но утечка компенсируется при следующей подачи смазки. Затем гидрокомпенсатор возвращается на исходную позицию.

Соответственно, в силу особенностей принципа работы тепловой зазор всегда остается оптимальным, независимо от расширения деталей ГРМ. До тех пор, конечно, пока сам ГК работоспособен.

Признаки неисправности

Главный симптом — характерный звонкий стук в двигателе, похожий на клапанный. Он сопровождается уменьшением мощности ДВС и его шумной работой. Постукивание может возникать по разным причинам:

  • Недостаточное давление в смазочной системе двигателя. ГК не успевают наполняться, и не создается необходимое усилие на клапан. В таком случае гидрокомпенсаторы исправны, а корень проблем кроется в системе смазки.
  • Засорение ГК. Образуются дополнительные утечки масла или оно поступает в недостаточном объеме внутрь элемента. Подобное происходит из-за несвоевременной замены смазочной жидкости.
  • Естественный износ, то есть опять-таки не создается нужное давление, и деталь не успевает выбирать зазор.
  • Заклинивание ГК — деталь не работает вовсе.

Если наблюдаются проблемы в функционале гидрокомпенсаторов, а опыта и навыков в их ремонте у автовладельца нет, то эксперты Моторпейдж не рекомендуют заниматься самостоятельной диагностикой и починкой. Лучше обратиться к специалистам.

Обзор неисправностей

D4DD очень надежный агрегат. Но никто не застрахован от конструктивных просчетов.

D4DD редко доставляет проблемы своим владельцам. Чаще всего неисправности возникают из-за небрежного обращения с двигателем. Если вовремя выполнять техническое обслуживание и не перегружать мотор, то большинства проблем можно избежать.

Типичные неисправности и способы их устранения:

  • Самой частой проблемой является замерзание клапана вентиляции картерных газов. С данной проблемой впервые столкнулись зимой 2009. Когда температура опускается ниже -10 происходит замерзание конденсата, скопившегося в металлических трубках, которые соединяют клапан с турбиной. Решением проблемы является снятие клапана, кроме того, требуется заглушить шланг, идущий к масляному поддону. Это поможет избавиться от данной проблемы.
  • Выход из строя турбины тоже не редкость. Чаще всего это происходит из-за износа картриджа. Он возникает благодаря попаданию пыли через воздушный фильтр. Как показывает практика, автолюбители редко следят за состоянием фильтрующих элементов. Худшим вариантом развития событий является заброс масла во впуск, при больших количествах лубрикант может выступать топливом для дизельного агрегата. Проще говоря, мотор может пойти в разнос.
  • Расход масла при больших пробегах. Данная проблема возникает практически у всех, в большинстве случаев поможет замена маслосъемных колпачков. Если после ремонта ГБЦ неисправность не ушла, то рекомендуется произвести капремонт двигателя, в противном случае масло начнет попадать в камеру сгорания. Возникает риск того, что двигатель может пойти в разнос, после такого ремонтировать будет уже нечего.
  • Неисправность топливных форсунок. Данную проблему легко определить по следующим признакам:
    • неровная работа мотора;
    • стуки в цилиндрах;
    • повышенный нагрев двигателя;
    • падение мощности силовой установки;
    • выхлоп черного цвета;
    • увеличенный расход топлива.
  • Для того, чтобы устранить неисправность системы Common Rail, требуется проверить все форсунки контрольным прибором, а затем заменить неисправные. После этого потребуется настройка топливной системы.
  • Стук в районе крышки ГБЦ чаще всего вызван увеличенными зазорами клапанов. Убрать проблему достаточно просто: нужно настроить тепловые зазоры клапанов. Практически любой автолюбитель способен выполнить данное действие.
Читать еще:  Ваз 2106 на холодную не крутит двигатель

Роторный тип

Устройство объединяет в корпусе внутренний (ведущий) и внешний (ведомый) роторы. Моторное масло забирается лопастями ведущего ротора и, проходя через нагнетательную полость, подается к каналам масляной системы двигателя. Выше показано устройство нерегулируемой масляной помпы, поэтому ее принцип работы предполагает наличие редукционного клапана.

Регулируемый насос

Регулируемый масляный насос роторного типа оснащается подвижным статором и регулировочной пружиной. Вращаясь внутри внешнего ротора, внутренний ротор захватывает из всасывающей полости масло, перенаправляя его под давлением в нагнетательную область. Объем перекаченного масла зависит от скорости вращения внутреннего ротора и от объема полости между внутренним и внешним ротором, который соединен с подвижным статором. Изменяя объем, мы можем регулировать производительность масляного насоса.

Регулировка производительности

Принцип работы регулировки объема заключается в смещении подвижного статора. В режиме низкого давления пружина регулятора, преодолевая сопротивления масла в нагнетательной полости, задвигает статор (промежуточный корпус) в крайнее положение. Объем полости между наружным и ведомым ротором уменьшается, что приводит к снижению количества перекачиваемого масла.

При повышении оборотов коленчатого вала и возрастании давления в нагнетательной полости масло преодолевает сопротивление регулировочной пружины. Смещение промежуточного корпуса ведет к увеличению зазора между наружным и внутренним роторами. Увеличивается количество перекачиваемого масла и давление в системе.

Особенности работы регулируемого масляного насоса в определенных режимах позволяют на 30% снизить механические потери в сравнении с нерегулируемыми агрегатами. Поскольку насос перекачивает ровно такой объем, который на данном режиме работы необходим для смазывания деталей двигателя, замедляются темпы старения масла.

Шиберные агрегаты

В автомобиле шиберные помпы используются не только для нагнетания смазочных материалов в двигателе, но и в качестве насоса гидроусилителя руля. С точки зрения принципа работы и устройства, интерес вызывают двухрежимные масляные насосы, все чаще устанавливающиеся на двигатели производства VAG-Group (к примеру, Audi, Volkswagen). Устройство рассмотрим на примере маслонасоса с мотора V6 TDI объемом 4.2 л.

Масло нагнетается лопатками, которые при вращении ротора под воздействием центробежной силы прижимаются к рабочей зоне статора. В этом плане принцип работы ничем не отличается от обычного лопастного маслонасоса. Но конструкторы оснастили помпу эксцентриковым поворотным регулирующим кольцом. Также устройство предполагает наличие соленоида, который по команде блока управления двигателем (Engine Control Unite) открывает доступ маслу к регулировочной полости.

Процесс смены режимов

  • Режим сниженной производительности. ЭБУ замыкает клапан управления давлением на массу, открывая доступ маслу к каналу второй управляющей поверхности. По другому масляному каналу давление масла постоянно воздействует на управляющую поверхность №1. Действующее на обе поверхности давление масла преувеличивает усилие пружины. Регулирующее кольцо поворачивается против часовой стрелки, уменьшая тем самым объем рабочей камеры маслонасоса.
  • Режим высокой производительности. ЭБУ отключает питание электромагнитного клапана. Масляный канал управляющей поверхности 2 перекрывается, а давление масла действует только на зону 1. Поскольку создаваемого усилия недостаточно для преодоления сопротивления пружины, регулирующее кольцо поворачивается по часовой стрелке и отклоняется от центра. Таким образом, увеличивается объем рабочей камеры и количество перекачиваемого моторного масла. Соответственно, давление в системе также возрастает.

Регулировка производительности осуществляется ЭБУ, который считывает информацию о режиме работе двигателя с ДМРВ (либо ДАД+ДТВ), ДПКВ, ДПДЗ, датчика положения педали акселератора, ДТОЖ, датчика температуры масла. Разумеется, полноценная работа системы невозможна без датчика давления масла, устройство, принцип работы и способы проверки которого мы уже рассматривали. Смена режимов работы происходит при повышении оборотов коленчатого вала выше 2500 об./мин либо при возрастании нагрузки на двигатель (динамичный разгон, буксировка груза).

Вне зависимости от конструкции и принципа работы, выход маслонасоса из строя приведет к серьезным поломкам и необходимости капитального ремонта двигателя. Поэтому полезно знать признаки неисправности и понимать технологию проверки масляного насоса.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector