Масла должны сохранять достаточную вязкость на всех режимах работы двигателя, иметь низкую температуру застывания, обладать хорошими моющими свойствами, быть стойкими к окислению и не вызывать коррозию деталей. Для повышения смазочных и антикоррозионных свойств масел, понижения их вязкости при низких температурах и улучшения других качеств к маслам добавляют различные присадки. Масла не должны содержать механические примеси, воду, кислоты и щелочи.
В зависимости от эксплуатационных свойств установлено шесть основных групп масел для двигателей (в зависимости от степени форсирования и принципа действия последних). Масла группы А предназначены для нефорсированных двигателей, Б — малофорсированных, В — среднефорсированных, Г — высокофорсированных. Масла группы Д предназначены для высокофорсированных дизелей, работающих в тяжелых условиях, группы Е — тихоходных стационарных дизелей. Масла групп Б, В и Г, кроме того, подразделяются на масла для карбюраторных двигателей (обозначаются индексом «1») и дизелей (индекс «2»). Масла одной группы для одного типа двигателей совместимы между собой. Масла групп Д и Е для карбюраторных двигателей не пригодны. По вязкости установлено одиннадцать групп масел, каждая из которых обозначается числовым индексом, выражающим вязкость масла в сантистоксах (сСт) при температуре 100°C.
Примеры обозначений моторных масел: М8Б₁ — масло моторное (первая буква М) группы вязкости 8 для малофорсированных карбюраторных двигателей; М12Г — масло универсальное (отсутствует индекс) моторное группы вязкости 12 для высокофорсированных двигателей.
Для большинства отечественных двухтактных мотоциклетных двигателей на первой стадии их работы — во время обкатки — моторное масло (обычно используют масла группы Г) смешивается с бензином в соотношении 1:20, т. е. на 2 л бензина приходится 100 см³ масла. После обкатки доля масла уменьшается: 100 см³ приходится уже на 2,5 л бензина.
Схема смазки двигателя
Принципиальная схема системы смазки показана на рис. 11. Масло заливается в поддон картера через горловину 17. Количество масла должно быть строго определенным. Его контролируют с помощью маслоизмерительного стержня 16, конец которого погружен в масляную ванну. При работе двигателя масло через маслоприемник 6 забирается из поддона насосом 7 и подается в фильтр 10, откуда поступает в главную масляную магистраль 12, выполненную в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, огра-ничивается редукционным клапаном 8. В случае засорения фильтра 10 масло поступает в главную масляную магистраль через перепускной клапан 9, минуя фильтр. Часть масла постоянно подается для очистки в фильтр 1. Фильтр 10, через который проходит все масло, поступающее в главную магистраль, включен последовательно и называется полнопоточным. Фильтр 1 включен параллельно. Из главной масляной магистрали масло под давлением через отверстия в картере и блоке цилиндров-поступает к коренным подшипникам 13 коленчатого вала, подшипникам 14 распределительного вала и в полую ось 15 коромысел. От коренных подшипников через отверстия в шейках и кривошипах вала масло подается к шатунным подшипникам. В некоторых двигателях внутри шатуна выполнен канал, по которому масло под давлением поступает в верхнюю головку для смазки поршневого пальца. Вытекающее через зазоры в подшипниках коленчатого и распределительного валов масло разбрызгивается движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма и в виде капелек и масляного тумана оседает на стенках цилиндров, кулачках распределительного вала, толкателях и других деталях. У некоторых двигателей в нижней головке шатуна делается отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается на наиболее нагруженную часть зеркала цилиндра.
Рис. 11. Схема системы смазки: 1, 10 - масляные фильтры; 2 - термометр; 3 - масляный радиатор; 4, 9 - перепускные клапаны; 5 - кран; 6 - маслоприемник; 7 - масляный насос; 8 - редукционный клапан; 11 - манометр; 12 - главная масляная магистраль; 13 - коренной подшипник коленчатого вала; 14 - подшипник распределительного вала; 15 - ось коромысел; 16 - маслоизмерительный стержень; 17 - заливная горловина
Давление масла контролируют электрическим манометром 11, датчик которого установлен в главной масляной магистрали, а указатель — на щитке приборов водителя. На некоторых двигателях для контроля температуры масла используется электрический термометр 2, датчик которого находится в поддоне картера.
Устройство системы смазки
В системе смазки автомобильных двигателей применяют шестеренные насосы. В корпусе 3 (рис. 12) насоса помещены ведущая 7 и ведомая 2 шестерни. Масло при вращении шестерней поступает в полость 6 всасывания, заполняет впадины между зубьями и переносится во впадинах вдоль стенок корпуса в полость 1 нагнетания. Ведущая шестерня 7 — стальная, закреплена на валу, который обычно приводится от распределительного вала. Ведомая шестерня 2 свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса. Для поддержания необходимого давления масла в системе в насосе предусмотрен редукционный клапан 4, который при повышении давления выше нормы открывается и соединяет полости нагнетания и всасывания. К крышке масляного насоса крепится маслоприемник с сетчатым фильтром.
Рис. 12. Схема шестеренного масляного насоса: 1 - полость нагнетания; 2 - ведомая шестерня; 3 - корпус насоса; 4 - редукционный клапан; S - пружина редукционного клапана; 6 - полость всасывания; 7 - ведущая шестерня
(Статья заимствована с интернет-ресурса: www.hyundaibook.ru)
Помимо сетчатого фильтра, устанавливаемого в маслоприемнике насоса, на многих автомобильных двигателях имеется полнопоточный фильтр, через который проходит- все масло, нагнетаемое насосом в систему. В качестве такого фильтра используются центробежные фильтры или фильтры со сменным картонным фильтрующим элементом. При засорении фильтра его сопротивление увеличивается и, когда перепад давлений достигает определенной величины (обычно 0,07...0,09 МПа), перепускной клапан открывается. Масло начинает поступать в двигатель, минуя фильтр.
На тяжелых грузовых автомобилях с дизелями обычно устанавливают два фильтра: грубой и тонкой очистки масла. Фильтр грубой очистки выполняют, как правило, пластинчато-щелевым. Его фильтрующий элемент состоит из набора металлических пластин двух типов, собранных поочередно на одном валике. Масло, проходя через щели, очищается. Размер задерживаемых фильтром частиц свыше 60 мкм. Через фильтр грубой очистки проходит все маслом Фильтр тонкой очистки масла обычно имеет сменный фильтрующий элемент, состоящий из набора. картонных дисков и фигурных прокладок. Такой фильтрующий элемент задерживает твердые частицы (продукты, износа, нагар) размером свыше 10 мкм. Он оказывает большое сопротивление проходящему через него маслу, поэтому фильтр тонкой очистки включается в масляную магистраль параллельно^
Давление масла на эксплуатационных режимах работы двигателя обычно составляет 0,2...0,4 МПа. Оно может повыситься в непрогретом двигателе до 0,45 МПа и выше, а в жаркую погоду снизиться до 0,1...0,15 МПа. Давление масла определяют по указателю манометра на щитке приборов. На щитке установлена также сигнальная лампа, которая загорается красным светом при понижении давления масла в системе до 0,04...0,08 МПа.
В процессе работы двигателя в его. картер прорываются газы, состоящие из горючей смеси и продуктов полного и частичного сгорания. Количество газов увеличивается с возрастанием нагрузки на двигатель, а также по мере износа цилиндров, поршней и поршневых колец. Содержащиеся в картерных газах пары топлива разжижают масло и ухудшают его смазочные свойства, а водяные пары вызывают вспенивание масла и образование эмульсии, затрудняющей доступ масла к трущимся поверхностям. Другие компоненты газов образуют в масле смолистые вещества и кислоты, вызывающие коррозию деталей.
Для удаления картерных газов и поддержания их давления в норме осуществляют вентиляцию картера. При этом газы отводятся в атмосферу (открытая система вентиляции) или отсасываются во впускной трубопровод двигателя (закрытая система вентиляции картера).
При открытой системе вентиляции на картере двигателя устанавливают эжекционную трубку с косым срезом. При движении автомобиля встречный поток воздуха создает у ее среза разрежение, и газы через трубку отсасываются в атмосферу. Однако картерные газы содержат значительное количество токсичных веществ, поэтому их удаление в атмосферу нежелательно. При закрытой системе вентиляции пространство картера соединяется с впускным трубопроводом или воздухоочистителем, что обеспечивает удаление картерных газов в цилиндры двигателя.
Неисправности системы смазки
Понижение давления масла может быть следствием загрязнения масляного фильтра, возникновения течи, недостаточной вязкости масла, неисправности манометра или редукционного клапана, увеличенного износа масляного насоса или подшипников коленчатого вала. Обнаруженные неисправности следует устранить. Исправность манометра проверяется заменой его контрольным прибором. Недостаточная вязкость масла может быть результатом разжижения его бензином.
Слишком высокое давление масла возможно из-за применения масла повышенной вязкости или вследствие заедания редукционного клапана в закрытом положении.
Повышенный расход масла может быть следствием утечек масла или его выгорания при повышенном износе цилиндров, поршней или поршневых колец, о чем свидетельствует синий оттенок отработавших газов.