Просмотров: 11

Вследствие взаимного перемещения деталей автомобиля между деталями имеется трение. В зависимости от состояния трущихся поверхностей и наличия смазочного материала между ними различают следующие виды тре­ния (рис. 5.1): трение без смазочного материала (сухое), граничное трение и трение со смазочным материалом (жидкостное).

Рис. 5.1. Классификация видов трения

 

Трение без смазочного материала сопровождается повышенными температурами, возникающими на контактных участках поверхно­стей, вследствие чего может иметь место пластическая деформация поверхностных слоев металла, уменьшающая их изнашивание. Возможно проявление схватывания в отдельных точках контакта, являющегося наиболее разрушительным видом изнашивания. Трение без смазоч­ного материала характерно для таких деталей автомобиля, как диски сцепления, тормозной барабан и колодки, клапан и седло в двигателе, компрессоре и др.

Граничное трение двух твердых тел возникает при наличии на поверхностях трения слоя жидкости, обладающей свойствами, от­личающимися от объемных. Граничное трение происходит в при­сутствии весьма тонкого масляного слоя, толщина которого составляет примерно 0,1 мкм.

Граничное трение характерно для таких деталей, как зубья шестерен агрегатов трансмиссии, шариковые и роликовые подшип­ники, клапан и толкатель с их направляющими и др.

Трение со смазочным материалом (жидкостное трение), характерное для двигателей автомобилей, возникает между двумя телами, разделенными слоем жидкости, где проявляются ее объемные свой­ства. Толщина слоя жидкости превышает 0,1 мкм. В этом случае вершины гребешков поверхностей не соприкасаются между собой. Трение металлов заменяется трением слоев масла, сопротивление движению деталей зависит только от вязкости масла. Износ деталей при трении со смазочным материалом минимальный. Трение со смазочным материалом наблюдается между подшипниками и ко­ленчатым и распределительным валами при нормальном режиме работы и постоянной частоте вращения, а также между другими деталями, смазываемыми под давлением. При неблагоприятных ус­ловиях такое трение может перейти в граничное. При жидкостном смазывании потери энергии на трение и из­нашивание деталей наименьшие. Практически при работе механизмов автомобиля в сопряжениях их деталей наблюдаются не только отмеченные выше виды трения, но и смешанные.

Для уменьшения трения и изнаши­вания деталей двигателя применяется система смазки. Назначение системы смазки заключается в подводе к тру­щимся деталям двигателя достаточного количества масла, необхо­димого для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, а также охлаждения их поверхностей, уда­ления частиц металла, образующихся вследствие изнашивания, и защиты деталей от коррозии.

В современных автомобильных двигателях обычно применяют комбинированную систему смазки, когда наиболее нагружен­ные детали (коренные и шатунные подшипники, подшипники распределительного вала и др.) смазываются под давлением, созда­ваемым масляным насосом, а остальные — путем разбрызгивания масла. Разбрызгивается масло коленчатым валом и другими вращающимися деталями. Пространство картера двигателя при этом заполняется мельчайшими частицами масла, которое, осаж­даясь на деталях, проникает в зазоры между трущимися поверх­ностями.

Система смазки состоит из:

  • масляного резервуара;
  • маслоприемника;
  • масляного насоса;
  • масляного фильтра (фильтров);
  • главной масляной магистрали и масляных каналов;
  • масляного радиатора (в отдельных случаях).

Типичная система смазки легкового автомобиля показана на рис. 5.2. При работе двигателя масло засасывается из поддона картера 14 двигателя масляным насосом 13 через маслоприемник 12 с сетчатым фильтром, предотвращающим попадание в на­сос крупных частиц загрязнений. Из насоса масло под давлением подается в масляный фильтр 5, где очищается от механических примесей и проходит в главную масляную магистраль 7. От нее масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала 19, опорам распределительного вала и другим деталям. К шатунным шейкам 18 коленчатого вала масло поступает через отверстия, просверленные в нем. В некоторых двигателях в нижней головке шатуна имеется канал, по которому масло подается для смазки поршневого пальца. Для подачи масла на рабочую поверхность цилиндра иногда выполняют сверление в нижней головке шатуна, из которого, при совпадении отверстий, в шатунной шейке и головке шатуна, масло попадает на зеркало цилиндра. В современных двигателях для этого используются специальные форсунки 21, которые могут устанавливаться для охлаждения поршней в двигателях с высокими температурными режимами работы. Для охлаждения нагретого масла применяются масляные радиаторы 10.

Вытекающее через зазоры в подшипниках масло разбрызгивается движущимися деталями КШМ и ГРМ и в виде капель и масляного тумана попадает на другие детали двигателя. Из полости головки блока цилиндров под действием силы тяжести масло стекам обратно в поддон, смазывая при этом детали привода ГРМ.

Рис. 5.2. Система смазки двигателя легкового автомобиля:

1 – вакуумный насос; 2 – ось привода насос-форсунки; 3 – кулачек распределительного вала; 4,8,9,11 – перепускные клапана; 5 – масляный фильтр; 6 – датчик давления; 7 – главная масляная магистраль; 10 – масляный радиатор; 12 – маслоприемник; 13 – масляный насос; 14 – поддон картера; 15 – балансирный вал; 16 – привод вспомогательных агрегатов; 17 – гидравлический натяжитель цепи; 18 – шатунный подшипник; 19 – коренной подшипник; 20 – турбонагнетатель; 21 – форсунка охлаждения поршня; 22 – распределительный канал

 

В двигателях грузовых автомобилей применяется аналогичная легковым автомобилям комбини­рованная система смазки. Она состоит из масляного насоса, поддо­на, фильтров, радиатора (маслоохладителя) и масляных магистралей, снабженных перепускными и предохрани­тельными клапанами (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Схема система смазки грузового автомобиля (на примере Volvo):

1 – фильтр-маслоприемник; 2 – пластиковая заборная труба; 3 – масляный насос; 4 – трубка; 5 – маслоохладитель; 6 – корпус фильтров; 7 –полнопоточные фильтры; 8 – основная масляная магистраль; 9 – колесо сепаратора; 10 – канал; 11 – воздушный компрессор; 12 – турбокомпрессор; 13 – неполнопоточный фильтр; 14 –форсунка охлаждения поршня; А – редукционный клапан; В – предохранительный клапан; С – электрический клапан маслоохладителя;D–перепускной клапан полнопоточного фильтра Е – регулирующий клапан охлаждения поршней

 

Масло всасывается из поддона картера через сетчатый фильтр 1 в пластиковую трубу 2 масляным насосом 3, подающим масло через напорную трубку 4 в магистрали и каналы блока цилиндров. Затем масло проходит через маслоохладитель 5 в корпус фильтров 6. После полнопоточных фильтров 7 масло проходит через соединительную трубку к основной масляной магистрали блока цилиндров 8, где распределяется по всем точкам смазки и подается на колесо сепаратора 9, при наличии замкнутой системы вентиляции картера или частично замкнутой системы вентиляции картера. В кольце сепаратора происходит отделение масла от картерных газов.

Смазка клапанного механизма осуществляется по высверленным каналам10.

Для смазки воздушного компрессора 11 и турбокомпрессора 12 используется внешний трубопровод, по которому проходит масло, очищенное полнопоточным фильтром 7.

После тонкой очистки масло из неполнопоточного фильтра 13смешивается с маслом охлаждения поршней, поступающим в масляную магистраль охлаждения поршней в блоке цилиндров. Отсюда масло подается через форсунки охлаждения поршней 14 в нижнюю часть поршней.

Назначение клапанов:

редукционный клапан А — поддерживает давление масла на необходимом уровне;

предохранительный клапан В — защищает масляный насос, фильтр и маслоохладитель от чрезмерно высокого давления при высокой вязкости масла;

электрический клапан маслоохладителя С — регулирует температуру масла до оптимальной величины;

перепускной клапан полнопоточного фильтра D- открывает канал для прохождения масла в обход масляного фильтра, когда фильтр забивается;

регулирующий клапан охлаждения поршней Е — регулирует подачу масла в канал охлаждения поршней.