Загрузка...Устройство масляного фильтра, когда его нужно менять
Устройство масляного фильтра, когда его нужно менять
Приветствую вас друзья на сайте ремонт авто своими руками. Двигатель автомобиля – сложный механизм, состоящий из сотен различных деталей, и большинство из них находятся в постоянном взаимодействии друг с другом.
При этом для снижения силы трения, повышения эффективности и удаления продуктов износа предусмотрена специальная смазка – моторное масло.
Во время эксплуатации в смазке может появиться грязь, мелкая металлическая стружка и прочий «мусор», который эффективно очищает масляный фильтр.
Основные виды масляных фильтров
Все типы масляных фильтров можно разделить по нескольким основным критериям:
- По конструкции;
- по методу фильтрования;
- по объему.
1. По особенностям конструкции:
Разборные масляные фильтры обладают целым рядом преимуществ – доступной ценой, высоким качеством фильтрации, возможностью замены только фильтрующего элемента.
Неразборные — являются одноразовыми и требуют обязательной замены вместе с заливкой нового масла.
Модульные – сочетают в себе качества двух описанных выше фильтров. Особенность такого фильтра – возможность частичной разборки. Главный минус – высокая цена.
2. По методу фильтрования масла:
Механические масляные фильтры — наиболее популярный тип устройства. Очистка производится за счет специального материала (фильтрующего элемента) – войлока и бумаги. В таких устройствах, как правило, есть две стадии очистки – грубая и тонкая.
Магнитные изделия отличаются наличием специальных магнитов. Последние осуществляют захват мелких металлических частичек и пропускают уже чистое масло.
Гравитационные фильтры используют в основе принцип гравитации, когда загрязняющие вещества просто оседают в устройстве под действием силы тяжести.
Центробежные устройства производят очистку за счет действия центробежной силы.
3. По объему проходящего масла:
Полнопоточный масляный фильтр «врезается» в систему последовательно. Через него проходит весь поток масла, находящегося в двигателе. Преимущество такого устройства – отличная эффективность и высокая скорость очистки масла. Минус лишь в том, что такой фильтр быстрее забивается и требует замены.
Основным элементом такого устройства является перепускной клапан. Как только фильтрующий элемент забивается, давление возрастает, и клапан вынужден пропустить масло.
Такое конструктивное решение можно рассматривать с двух позиций. С одной стороны, масло возвращается к элементам силового узла неочищенным, а с другой стороны – исключается вероятность перегрева двигателя из-за острой нехватки смазывающего состава.
Частичнопоточный МФ работает по другому принципу – он подключается параллельно системе смазки. Главное отличие такого устройства – пропускание лишь части масла.
Таким образом, скорость очистки смазывающего состава становится ниже, но зато качество фильтрации возрастает. Если говорить в общих чертах, то эффективность обоих видов фильтров (как полнопоточного, так и частичногопоточного) схожа. Единственная разница – наличие перепускного клапана в первом типе.
Комбинированный МФ совмещает в себе качества обоих типов устройств, которые рассмотрены выше. Смысл прост. Около 90% масла проходит через полнопоточный фильтрующий элемент, а оставшиеся 10% — через частичнопоточный.
Благодаря такой особенности, с одной стороны эффективнее очищается масло, а с другой — повышается ресурс работы МФ.
Конструктивные особенности масляного фильтра
Вне зависимости от типа устройство масляного фильтра почти всегда одинаково. Корпус фильтрующего элемента имеет цилиндрическую форму. В нем находится два вида клапанов (обратный и перепускной), фильтр и пружина.
Также в масляном фильтре предусмотрено несколько отверстий в корпусе. Большая группа отверстий расположена по периметру, а еще одно отверстие с резьбой есть на выходе устройства (оно предназначено для подключения МФ к системе). С наружной части есть специальный уплотнитель, предназначенный для защиты от утечки масла.
Фильтрующий элемент может иметь различную конструкцию. Как правило, для целей очистки масла используется обычный картон, пропитанный специальной жидкостью, сложенный в виде гармошки и закрученный по периметру.
Такая конструкция увеличивает общую площадь действия и продолжительность жизни фильтра, а также повышает качество очистки масла.
Как мы уже упоминали, одним из основных элементов МФ является перепускной клапан. Он предназначен для прямого пропуска масла в двигатель без очистки (это актуально в случае сильного загрязнения фильтрующего элемента).
В противном случае силовой узел мог бы остаться без смазки, что чревато перегревом, клином, а далее и капитальным ремонтом.
Что касается обратного клапана, то его задача – закрыть доступ маслу в картер на заглушенном моторе. При отсутствии такого устройства в момент запуска трущиеся элементы двигателя остались бы без смазки. Итог – существенное снижение ресурса двигателя.
Об эффективности работы обратного клапана можно судить по индикатору давления масла на панели авто. Как правило, такая лампа должна гаснуть уже через 5-7 секунд после завода двигателя. Если же этого не произошло, то клапан либо не работает вовсе, либо перестал держать масло.
В общем, конструкция масляного фильтра выполнена таким образом, чтобы устройство давало максимальную эффективность при очистке масла и имело минимальную себестоимость.
Правила замены масляного фильтра
Большинство автолюбителей не знают, когда менять масляный фильтр. Как правило, это делается в случае замены масла в двигателе. Но такой вариант не всегда проходит.
Учтите, что сроки замены может устанавливать и сам производитель (обращайте на это внимание). При этом многое зависит от ряда факторов – климата, условий эксплуатации, вида двигателя и так далее.
Так, если вы эксплуатируете авто в условиях бездорожья, высоких температур, большой запыленности и так далее, то замена масляного фильтра должна производиться раньше.
Срок службы фильтра во многом зависит и от стиля вождения. Любителям активной езды также лучше менять МФ немного чаще.
Оптимальный срок для замены фильтра – 5-8 тысяч километров. Но километраж не должен быть единственным признаком.
Время от времени проверяйте уровень масла и обращайте внимание на состояние смазывающей жидкости. При появлении грязи в составе, различной «стружковых» примесей и прочего «мусора» стоит произвести замену.
Это явный признак того, что фильтр уже не справляется со своими обязанностями. Так же не забудьте прочитать откуда берется белая эмульсия на щупе и что делать если она появилась.
Еще один вопрос касается замены фильтра без заливки нового масла. Возможно ли это? Как утверждает большинство опытных автолюбителей, в этом нет ничего страшного.
Можно смело выкручивать фильтр, вкручивать новый и не переживать, что из двигателя хлынет поток масла. Все, что вы потеряете – это небольшая часть смазки, которая находится непосредственно в самом устройства (250-300 мл). После замены МФ обязательно проверьте уровень масла. Если он снизился, обязательно произведите доливку.
Будьте внимательны к своему авто. Если есть подозрение, что фильтр недостаточно очищает масло, а в составе смазки появились различные примеси, то лучше не дожидаться смены масла и установить новый фильтр.
При этом старайтесь покупать только качественные устройства от проверенных временем производителей. Удачной дороги и конечно же без поломок.
Строение масляного фильтра
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей (продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т. п.).
Масляные фильтры в зависимости от принципа действия разделяют на щелевые и центробежные.
В щелевых фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла под действием центробежных сил. В зависимости от размеров задерживаемых частиц фильтры делятся на фильтры грубой (частицы до 40 мкм) и тонкой (частицы до 1—2 мкм) очистки. Фильтры тонкой очистки имеют большое сопротивление и включаются параллельно. Через них проходит около 10 % масла.
В настоящее время широко используются полно поточные фильтры тонкой очистки с большой фильтрующей поверхностью. Такие фильтры иногда снабжают секцией грубой очистки. Фильтры тонкой очистки, включенные в магистраль последовательно, обязательно имеют перепускной клапан.
Строение масляного фильтра: корпус, сливная трубка, картонного фильтрующего элемента, пружины и крышки, которая болтом крепится к корпусу.
Масло, нагнетаемое насосом, по маслопроводу подводится к фильтру, просачивается через микропоры картонного фильтрующего элемента, проходит через отверстия внутрь сливной трубки и по каналу поступает в блок цилиндров.
Строение масляного фильтра: а — полнопоточный; б — центрифуга; 7 — пробка сливного отверстия; 2 — сливная трубка; 3 — корпус фильтра; 4 — датчик указателя давления масла; 5 — пружина перепускного клапана; 6 — перепускной клапан; 7— пружина; 8 — болт сливной трубки; 9 — уплотнение фильтрующего элемента; 10 — крышка; 11 — маслопровод; 12 — фильтрующий элемент; 13 — датчик аварийного снижения давления масла; 14 — привалочная плоскость корпуса; 15 — гайка-барашек; 16— кожух;17— сетчатый фильтр; 18 — ось ротора; 19 — колпак ротора; 20 и 21 — прокладки; 22 — корпус ротора; 23 — корпус центрифуги; 24 — жиклер; 25 — упорный шарикоподшипник; 26 — стальной отражатель; Р — сила реакции.
Центробежные масляные фильтры (центрифуги) с реактивным приводом, как правило, являются фильтрами тонкой очистки. Они включаются в смазочную систему последовательно и состоят из корпуса, неподвижной полой оси, на которой расположен вращающийся ротор с колпаком, колпака фильтра. В двух приливах днища ротора ввернуты противоположно направленные жиклеры. Масло под давлением подводится к фильтру через полую ось, и полость ротора заполняется. Затем масло попадает в трубки и вытекает с большой скоростью через жиклеры в полость корпуса и сливается в поддон картера. Создаваемая вытекающим из жиклеров маслом реактивная тангенциально направленная сила заставляет ротор вместе с колпаком вращаться с частотой вращения 6000—8000 мин. При вращении вместе с колпаком масла тяжелые механические частицы отбрасываются центробежными силами к внутренней стенке колпака ротора, образуя на ней плотный осадок, а из жиклеров вытекает очищенное масло. Если центрифуга применяется в качестве полнопоточного фильтра тонкой очистки, то часть масла (10—20 %) используется на реактивный привод, а остальное под давлением поступает в главную масляную магистраль.
В современных центрифугах используется не только реактивный привод, но и принцип гидравлической турбины. В этом случае масло, поступающее в ротор центрифуги, под давлением направляется на лопатки установленной в нем турбины и раскручивает их. Поэтому исключается потеря масла на реактивный привод, и все количество масла, поданное насосом и прошедшее очистку, поступает к трущимся поверхностям деталей.
Тест «Система смазки двигателя»
Целью настоящих тестов является закрепление студентами знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме «Система смазки двигателя», входящей в состав МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» профессии 23.01.03 «Автомеханик».
Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», по профессии 23.01.03 «Автомеханик», 1 курс.
Тест №4 «Система смазки двигателя»
1. Когда рекомендуется проверять уровень масла в картере двигателя?
а) сразу после пуска двигателя
б) при работе двигателя под нагрузкой
в ) через несколько минут после остановки двигателя
2. Как проверяется работоспособность центробежного фильтра очистки масла в условиях эксплуатации?
a) по количеству отложений в колпаке ротора
б) сигнализатором аварийного давления масла
в ) по шуму ротора после остановки двигателя
3. Какой из ответов наиболее полно перечисляет назначение смазочного материала в системе смазки двигателя?
а) уменьшает трение и износ трущихся поверхностей
б) понижает температуру деталей, с которыми соприкасается
в) выносит продукты изнашивания из зоны трения
г) выполняет все функции указанные в пунктах а,б,в
д ) выполняет все функции указанные в пунктах а, в
4. Как ограничивается максимальное давление масла в системе смазки?
а) изменением числа оборотов шестерен насоса
б ) редукционным клапаном
в) изменением уровня масла в поддоне
5. Как приводится в действие масляный центробежный очиститель (центрифуга)?
а ) реактивными силами струи масла из сопла ротора
б) клиноременной передачей
в) шестеренчатым приводом
6. Как контролируется уровень масла в системе смазки двигателя?
а) по показаниям манометра давления масла
б) по показаниям датчика уровня масла
в ) маслоизмерительным щупом при неработающем двигателе
7. Какая система обеспечивает удаление из поддона двигателя паров топлива, конденсата, и отработавших газов?
а) декомпрессионная система
б ) система вентиляции картера
в) система грязеуловителей
8. Какой прибор системы смазки двигателя производит забор масла из картера и его первичную фильтрацию?
а ) маслоприемник с сетчатым фильтром
б) фильтр центробежной очистки
в) фильтр грубой очистки
г) масляный насос
9. Какие насосы применяют для подачи масла под давлением к трущимся поверхностям механизмов?
а) центробежные насосы
б) плунжерные насосы
в ) шестеренчатые насосы
10 . Как смазываются кулачки распределительного вала двигателя?
а ) под давлением
б) разбрызгиванием
в) их смазка не предусмотрена
11 .Что применяют в качестве фильтрующего элемента в фильтре тонкой очистки масла?
а) мелкоячеистую сетку
б) набор пластинок с малым расстоянием между ними
в ) ленточно-бумажные или керамические пакеты
12. Масляный насос в системе обеспечивает:
а) фильтрацию масла
б) регенерирование масла
в ) создание необходимого давления масла
г) предохраняет систему от избыточного давления масла
13. Где установлен масляный насос системы смазки у двигателя семейства КамАЗ?
а) снаружи блока цилиндров
б ) в поддоне блок-картера
в) в картере распределительных шестерен
14. Где оседают механические примеси в центрифуге системы смазки?
а ) на внутренней стенке колпака
б) на наружной стенке колпака
в) на внутренней стенке кожуха центрифуги
15. Какие из перечисленных функций не выполняет система смазки?
а) уменьшение трения и интенсивности износа трущихся поверхностей
б ) снижение ударных нагрузок на детали цилиндропоршневой группы
в) вынос продуктов износа
г) частичный отвод тепла от трущихся поверхностей
е) защита деталей от коррозии
16. Какой прибор производит забор масла из поддона картера и его первичную фильтрацию?
а ) маслозаборник
б) фильтр центробежной очистки
в) фильтр грубой очистки
г) масляный насос
17. Как смазываются шейки распределительного вала двигателя?
а ) под давлением
б) разбрызгиванием
в) их смазка не предусмотрена
18. Какие из перечисленных деталей смазываются под давлением?
а) подшипники коленвала, гильзы цилиндров
б) подшипники распредвала, оси коромысел, зубья шестерён
в ) подшипники коленвала, подшипники распредвала
19. Картерные газы:
а) уменьшают износ цилиндров
б) повышают давление в картере
в) способствуют смесеобразованию
г ) ухудшают смазывающие свойства масла
Система смазки двигателя
Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов перемещаются относительно друг друга. Этому перемещению препятствует сила трения, величина которой зависит от относительной скорости перемещения, удельного давления деталей одной на другую и от точности обработки трущихся поверхностей. Для преодоления сил трения бесполезно затрачивается мощность двигателя. Помимо этого, трение деталей вызывает их нагрев. При чрезмерном нагреве зазоры между деталями уменьшатся настолько, что деталь перестанет перемещаться, т.е. заклинится.
Одним из наиболее эффективных способов уменьшения трения является ввод слоя смазки между трущимися поверхностями. Смазка, прилипая к поверхности, создает на ней прочную пленку, которая, разделяя детали, заменяет сухое трение между ними трением частиц смазки между собой. Так как в работающем двигателе масло беспрерывно циркулирует, оно одновременно охлаждает трущиеся детали и уносит твердые частицы, образовавшиеся в результате их износа. Помимо того, детали, смазываемые маслом, меньше подвержены действию коррозии, а зазоры между ними значительно уплотняются.
На современные системы смазки, кроме вышеперечисленных, возлагаются еще и управляющие функции. Моторное масло работает в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода ГРМ, системах регулирования фаз газораспределения.
Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной подаче масла теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и в результате их нагрева возможно выплавление подшипников, заклинивание поршней и остановка двигателя. Избыточная подача масла приводит к проникновению его в камеру сгорания, что увеличивает отложение нагара и ухудшает условия работы свечей зажигания.
Принцип работы
Так как отдельные детали двигателя работают в неодинаковых условиях, то смазка их также должна быть неодинакова. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к менее нагруженным – самотеком или разбрызгиванием. Системы, в которых смазка деталей производится разными способами, называются комбинированными.
При работе двигателя масляный насос обеспечивает непрерывную циркуляцию масла по системе. Под давлением оно поступает в масляный фильтр, а далее к коренным и шатунным подшипникам коленвала, поршневым пальцам, опорам и кулачкам распредвала, оси коромысел привода клапанов. В зависимости от конструкции мотора масло подается под давлением к валу турбокомпрессора, на внутреннюю поверхность поршней для их охлаждения, в гидротолкатели клапанов и исполнительные механизмы систем фазовращения.
На поверхности цилиндров масло попадает путем разбрызгивания через отверстия в нижней головке шатуна или форсунки в нижней части блока цилиндров. Попадая на стенки цилиндров, оно снижает трение при движении поршня и обеспечивает свободу перемещения компрессионных и маслосъемных колец.
Со смазанных под давлением деталей капли масла падают в поддон. Попадая на вращающиеся части кривошипно-шатунного механизма, они разбрызгиваются, создавая в картере так называемый масляный туман. Оседая на деталях двигателя, он обеспечивает их смазку. Осажденное масло затем стекает в поддон картера, и цикл повторяется вновь.
Устройство системы смазки
Система смазки двигателя включает в себя поддон картера с пробкой слива масла, масляный насос с редукционным клапаном, маслоприемник с сетчатым фильтром, масляный фильтр с предохранительным и перепускным клапанами, систему масляных каналов в блоке цилиндров, головке цилиндров, коленчатом и распределительном валах, датчик давления масла с контрольной лампой и маслозаливную горловину. В некоторых двигателях в систему смазки включен масляный радиатор.
Поддон картера представляет собой резервуар для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, на котором нанесены метки максимально и минимально возможного уровня. Из поддона масло поступает через маслоприемник с сетчатым фильтром к масляному насосу. Маслоприемник может быть неподвижным или плавающего типа. Емкость системы смазки легкового автомобиля, в зависимости от объема и типа двигателя, может составлять от 3,5 до 7,5 литров. Причем указываемая в инструкции емкость имеет два значения – одно относится непосредственно к системе смазки двигателя, а второе указывает на необходимое количество масла с учетом емкости масляного фильтра.
В зависимости от конструкции двигателя давление масла в нем должно составлять от 2 до 15 бар. Масляный насос служит для создания необходимого давления в системе смазки и подачи масла к трущимся поверхностям. Масляный насос может иметь привод от коленчатого вала, распределительного вала или дополнительного приводного вала.
В автомобильных двигателях в основном применяются шестеренные насосы в силу своей простоты и дешевизны. Они бывают двух типов: с наружным и внутренним зацеплением. В первом шестерни насоса расположены рядом, а во втором – одна шестерня внутри другой. Поэтому насос с внутренним зацеплением более компактен. Ведущая шестерня устанавливается на приводном валике, а ведомая свободно вращается. Шестерни устанавливают в корпусе насоса с небольшими зазорами. Во время работы вращающиеся в разные стороны шестерни захватывают масло из поддона и переносят его во впадинах между зубьями в масляную магистраль. При повышении частоты вращения коленвала производительность насоса пропорционально возрастает, в то время как потребление масла самим двигателем меняется незначительно. Кроме того, шестеренные насосы не создают высокого давления, отнимают до 8% мощности мотора и не всегда способны обеспечить работу систем современного автомобиля (например, систем изменения фаз газораспределения). Поэтому были разработаны масляные насосы регулируемой производительности, которые способны создавать более высокие значения давления масла, отнимают меньше мощности у двигателя и обеспечивают постоянство давления в системе, независимо от оборотов коленвала. К таким конструкциям относятся, например, пластинчатый (шиберный) насос, героторный насос и насос с маятниковыми золотниками.
В некоторых двигателях устанавливают двухсекционные масляные насосы. Первая секция предназначена для подачи масла в систему смазки двигателя, вторая – для подачи масла в масляный радиатор.
Производительность масляного насоса рассчитывается с запасом так, чтобы даже при самых неблагоприятных условиях
эксплуатации (высокие температуры, износ деталей и др.) давление в системе оставалось достаточным для подвода масла к
трущимся поверхностям. Однако при этом в непрогретом двигателе давление масла может превысить допустимые значения.
Для предотвращения разрушения масляных магистралей в системах смазки с нерегулируемым насосом служит редукционный клапан.
Самая распространенная конструкция представляет собой плунжер и пружину установленные в корпусе с отверстиями. При избыточном давлении в системе плунжер, сжимая пружину, перемещается, и часть масла поступает обратно в поддон картера. Величина давления, при которой срабатывает клапан, зависит от жесткости пружины. Устанавливается редукционный клапан на выходе масляного насоса. В некоторых системах устанавливают редукционный клапан и в конце масляной магистрали – для предотвращения колебаний давления при изменении гидравлического сопротивления системы и расхода масла.
Качество масла в двигателе снижается с течением времени, так как оно засоряется мелкой металлической пылью, появляющейся в результате износа деталей, частицами нагара, образовывающегося в результате сгорания его на стенках цилиндров. При высокой температуре деталей масло коксуется, образуются смолы и лакообразные продукты. Все эти примеси являются вредными и оказывают существенное влияние на ускорение износа деталей автомобиля. Для очистки масла от вредных примесей в системе смазки устанавливается фильтр, который заменяется при каждой смене масла. Подробнее о фильтрах.
В жаркое время года и при эксплуатации автомобиля в тяжелых дорожных условиях температура масла настолько повышается, что оно становится очень жидким и давление в системе смазки падает. Для предотвращения разжижения масла в систему смазки могут включаться масляные радиаторы. Они бывают двух типов: с воздушным и с жидкостным охлаждением. Первые устанавливаются перед радиатором системы охлаждения и охлаждаются потоком воздуха. Вторые включаются в контур системы охлаждения, что обеспечивает постоянство температуры масла во время работы двигателя и быстрый подогрев его при пуске холодного двигателя. Масло проходит по трубкам радиатора, которые омываются охлаждающей жидкостью. В таких системах смазки устанавливается термостат. Термостат не допускает подачу масла в радиатор, пока оно не прогреется до рабочей температуры. Затем он открывается, и масло начинает поступать в радиатор, где происходит его охлаждение.
В более простых конструкциях радиатор подключается вручную водителем с помощью краника.
Для контроля давления масла в системе смазки устанавливается датчик с контрольной лампой красного света на панели приборов. Ее мигание или свечение при работе двигателя сигнализирует о недопустимом снижении давления. В этом случае двигатель необходимо немедленно заглушить. В некоторых автомобилях датчик давления масла может быть связан с блоком управления, который при опасном снижении давления сам останавливает двигатель. Кроме контрольной лампы, в комбинацию приборов могут включаться указатель давления масла и указатель температуры масла. На некоторых современных автомобилях, кроме датчика давления, ставят и датчик контроля уровня масла вместе с контрольной лампой уровня.
В картере работающего двигателя через зазоры, имеющиеся между зеркалом цилиндра и кольцами, проникают пары топлива и отработавшие газы. Пары топлива конденсируются и разжижают смазку, а отработавшие газы, содержащие в себе пары воды и сернистые соединения, также отрицательно влияют на качество масла и уменьшают срок его службы. Помимо этого, отработавшие газы создают в картере избыточное давление, которое «выдавливает» масло из двигателя через уплотнения. Особенно характерна такая ситуация для изношенных моторов. Поэтому газы необходимо выводить. Но так как они токсичны, то их не просто выбрасывают в атмосферу, а смешав с воздухом, дожигают в цилиндрах.
Для этого служит система принудительной вентиляции картера. Основными ее частями являются клапан, маслоотделитель и воздушные шланги. Воздух из впускного тракта через шланг системы вентиляции поступает в картер, где смешивается с картерными газами, а затем через клапан снова направляется во впускной коллектор. Производительность системы зависит от нагрузки двигателя. При малых оборотах разряжение на впуске высокое, плунжер клапана системы вентиляции открыт немного, поэтому и количество пропускаемых картерных газов невелико. С ростом оборотов разряжение падает, и клапан открывается на большую величину – соответственно и увеличивается объем пропускаемых картерных газов. Маслоотделитель предотвращает попадание масляного тумана во впускной тракт и, соответственно, в цилиндры двигателя. В маслоотделителе скорость истечения картерных газов вначале замедляется, а затем они приводятся во вращательное движение. В результате капли масла осаждаются на стенках и стекают в поддон.
Основные неисправности системы смазки
Внешними признаками неисправности системы смазки являются пониженное или повышенное давление масла в системе и ухудшение качества масла вследствие загрязнения.
Понижение давления возможно в результате недостаточного уровня масла, разжижения его, подтекания через неплотности в соединениях, загрязнения сетчатого фильтра маслоприемника, износа деталей масляного насоса, заедания редукционного клапана в открытом положении и вследствие износа подшипников коленчатого и распределительного валов.
Проверять уровень масла следует на прогретом двигателе, но не сразу после его остановки, а через 3-5 минут с тем, чтобы масло успело стечь. Если уровень ниже нормы, необходимо долить масло в поддон картера, предварительно выявив и устранив причину. Внешним осмотром выявляются течи масла из-под крышки привода распределительного вала, крышки клапанного механизма, блока цилиндров, масляного фильтра, а также из пробки заливной горловины, через штуцер датчика давления масла, из-под крышки маслоотделителя
системы вентиляции картера и через уплотнитель маслоизмерительного щупа.
Уровень масла может падать вследствие износа сальников стержней клапанов, износа и закоксовывания поршневых колец или их поломки, износа поршней и их канавок, износа цилиндров двигателя, износа стержней клапанов и их направляющих втулок, а также закоксовывания прорезей маслосъемных колец или заполнение их масляными отложениями. Эти неисправности приводят к повышенному расходу масла и, соответственно, падению давления в системе.
Повышение давления в системе смазки возможно вследствие применения масла с повышенной вязкостью, заедания редукционного клапана в закрытом положении и засорения маслопроводов.
Так как коленвал совершает вращательное движение, то под действием центробежных сил на стенках его масляных каналов откладываются продукты износа двигателя. Со временем проходное сечение этих каналов уменьшается настолько, что шатунный подшипник начинает испытывать масляное голодание. Усиленному загрязнению каналов способствует применение некачественного или не соответствующего двигателю масла, регулярная эксплуатации мотора в интенсивных режимах и несвоевременная замена масла.
Каналы подвода масла к гидрокомпенсаторам со временем также могут закоксовываться, и тогда гидрокомпенсатор перестает работать. Если его заклинит при открытом клапане, это приведет к выбиванию клапана поршнем. При этом разрушается сам гидрокомпенсатор и возможны повреждения распредвала, поршней, шатунов и появление трещин в головке блока цилиндров. Вероятны масляные проблемы и с гидронатяжителями, обеспечивающими натяжку ремней и цепей привода распредвалов. Их каналы также забиваются, что может стать причиной поломки ГРМ и разрушения головки блока цилиндров. При наличии в ГРМ механизма изменения фаз газораспределения грязь может спровоцировать отказ или нарушение его работы.
При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда может быть неисправен указатель давления масла. Для проверки правильности действия указателя давления вместо датчика ввертывают штуцер контрольного манометра и, сравнивая показания с проверяемым прибором, судят о его работе.
Система смазки тракторного двигателя
Значение смазки. Во время работы двигателя между деталями его возникает трение. При недостаточной чистоте обработки поверхностей трение между ними велико, оно возникает за счет скалывания и смятия неровностей. Но и между чисто обработанными поверхностями трение возникает за счет молекулярного сцепления и также может быть значительным. Если же ввести между трущимися поверхностями слой масла, то оно разъединит их и трение будет происходить между частицами масла. Величина такого трения незначительна.
Таким образом, основная роль смазки в двигателе — это уменьшение потерь энергии на трение и уменьшение износа деталей. Кроме этого, смазка улучшает приработку деталей, так как вымывает продукты износа из зазоров между ними, охлаждает детали, уплотняет подвижные сопряжения, а также защищает детали от коррозии.
При жидкостном трении, когда масляная пленка полностью разделяет трущиеся поверхности, создаются наиболее благоприятные условия для работы деталей двигателя. Схема создания такого трения во вращательной паре показана на рисунке 1. Если вал, нагруженный силой неподвижен, то масло выжимается из зазора и вал ложится на подшипник (рис. 1, слева).
Рис. 1. Схема создания жидкостного трения
Во время вращения вала слои масла, прилипшие к его поверхности, увлекают за собой следующие слои, и масло из широкой части зазора перегоняется в узкую. В результате здесь повышается давление, т.о. Создается масляный клин. С увеличением оборотов давление масла повышается и вал «всплывает» на слое масла (рис. 1, справа). Чем больше диаметр вала, число оборотов и вязкость масла, тем большей может быть масляная пленка при жидкостном трении. При резком изменении оборотов масляная пленка может прорываться, и трение переходит в полужидкостное.
Масла для двигателей. В работающем двигателе масло загрязняется продуктами износа и пылью и, кроме того, подвергается химическому воздействию кислорода воздуха и различных металлов, в результате чего в нем образуются смолы, кислоты и другие вредные вещества.
Попадая в камеру сгорания, масло коксуется, что приводит к образованию нагара па деталях. Лак, образующийся при соприкосновении масла с горячими частями поршня, спекается с нагаром, и это вызывает пригорание поршневых колец в канавках.
Срок службы масла в двигателе зависит от устройства системы смазки и ухода за ней, а также от качества масла. Качество масла характеризуется рядом показателей, которые приводятся в его паспорте.
- Важнейшие из них следующие.
Коррозионное влияние масла на металлы обусловлено содержанием в нем кислот. Кислоты могут быть в масле вследствие недостаточно тщательной очистки, а также могут образовываться в результате химических превращений, происходящих в масле при работе его в двигателе. Для улучшения свойств масел к ним добавляют химические вещества—присадки. Благодаря добавке присадок на поверхности подшипников, залитых свинцовистой бронзой, образуется прочная пленка окисла. Эта пленка предохраняет антифрикционный сплав от коррозии. Кроме того, эти присадки препятствуют образованию лаковых и смолистых отложений на деталях, способствуют разрыхлению и удалению нагара.
Работа системы смазки. Хорошая смазка двигателя обеспечивается тогда, когда масло непрерывно циркулирует в зазорах между деталями. Этого можно достигнуть подводом масла к трущимся поверхностям тремя способами: разбрызгиванием, под давлением и сочетанием этих двух способов (комбинированная смазка).
Смазка разбрызгиванием как недостаточно надежная в современных тракторных двигателях почти не применяется. Исключение составляют лишь пусковые двигатели, которые работают непродолжительное время и должны быть максимально простыми.
Смазка под давлением, когда масло нагнетается насосом ко всем трущимся поверхностям, также почти не применяется вследствие ее сложности. Комбинированная система смазки наиболее распространена в современных двигателях. В такой системе масло под давлением нагнетается к наиболее нагруженным деталям, все же остальные детали двигателя смазываются разбрызгиванием. На рисунке 2 представлена схема циркуляции масла, типичная для тракторного двигателя. 
Рис. 2. Принципиальная схема системы смазки тракторного двигателя:
1 — масляный насос; 2 — редукционный клапан; 3 — масляный радиатор; 4 — клапан-термостат; 5 — фильтр грубой очистки; 6 — предохранительный клапан; 7 — магистраль; 8 — манометр; 9 — сливной клапан; 10 — фильтр тонкой очистки; 11 — калиброванное сливное отверстие.
Из поддона картера масло нагнетается насосом 1 по трубке в масляный радиатор 3. Охлажденное в радиаторе масло проходит через фильтр грубой очистки (ФГО) 5 и далее расходится по двум направлениям.
Основной поток направляется в масляную магистраль 7, откуда по сверлениям в блоке или по специальным трубкам подводится для смазки деталей. Небольшая часть масла попадает в фильтр тонкой очистки (ФТО) 10 и очищенным сливается в картер. Чтобы предупредить падение давления масла в магистрали из-за излишней утечки его через ФТО, сливной канал имеет калиброванное отверстие.
Фильтры грубой и тонкой очистки имеют различное назначение и включены в систему смазки по-разному.
Фильтр грубой очистки улавливает крупные механические примеси и, имея малое сопротивление, обладает большой пропускной способностью. Поэтому он подключен в систему смазки последовательно, т.е. пропускает все масло, нагнетаемое насосом.
Фильтр тонкой очистки предназначен для выделения из масел мельчайших механических примесей и смолистых веществ. Он оказывает большое сопротивление движению масла и потому подключен на ответвлении от магистрали (параллельно) и пропускает через себя только малую часть масла. Многократная циркуляция дает возможность всему маслу пройти через ФТО, при этом увеличивается срок службы масла.
Клапаны в системе смазки. В системе смазки устанавливают автоматически действующие предохранительные устройства—клапаны.
Редукционный клапан масляного насоса 2 (рис. 2), установленный в его нагнетательной полости, предотвращает повышение давления масла н ней. Он перепускает избыток масла во всасывающую полость или обеспечивает слив его в картер.
Предохранительный клапан 6, установленный параллельно ФГО, не допускает снижения давления масла в магистрали в случае загрязнения этого фильтра. С одной стороны он нагружен давлением нефильтрованного масла, а с другой — давлением фильтрованного масла и усилием пружины, которая отрегулирована на соответствующий перепад давлений (разность давлений до и после ФГО). Когда сопротивление фильтра вследствие его загрязнения или нагнетания холодного масла превысит величину перепада давлений, клапан открывается и часть масла перепускается в магистраль, минуя ФГО.
При сильном загрязнении ФГО весь поток масла идет в магистраль нефильтрованным. Это приводит к усиленному износу деталей двигателя, зато предохраняет его от аварии.
Клапан-термостат 4 перепускает холодное масло, минуя масляный радиатор, когда перепад давлений превышает величину, на которую отрегулирована пружина клапана. Благодаря этому обеспечивается быстрый прогрев масла и предотвращается его переохлаждение.
Сливной клапан 9, перепуская избыток масла из магистрали в картер, предотвращает повышение давления в ней сверх допустимого. В двигателе с новыми или мало изношенными подшипниками, вследствие незначительной утечки масла через зазоры, сливной клапан открыт постоянно. Через него сливается также часть масла, когда оно холодное и густое.
В системах смазки некоторых двигателей (например Д-36) сливного клапана нет. Его роль в этом случае выполняет редукционный клапан масляного насоса.
Способы очистки масла в двигателях.
- В современных тракторных двигателях применяют несколько способов очистки масла.
Центрифуги значительно эффективнее, чем фильтры-отстойники. Срок использования масла в двигателе, имеющем центрифугу, увеличивается вдвое, отпадает необходимость в сменных фильтрующих элементах. [Дизельные колесные тракторы. Гельман Б.М. и др. 1959 г.]
