2.2 Системы смазки и охлаждения двигателя

2.2 Системы смазки и охлаждения двигателя

Смазка деталей ДВС нужна для уменьшения трения между ними и отвода тепла. Она осуществляется моторными маслами, которые обладают стойкостью к воздействию высоких температур в сочетании с малой вязкостью при низких температурах (для уверенного пуска двигателя). Кроме того, моторные масла не должны при сгорании образовывать нагар, не должны быть агрессивными по отношению к резиновым уплотнениям и деталям из пластмасс. Для смазки применяются минеральные масла (получаемые из нефти путем перегонки), полусинтетические и синтетические. Полусинтетические масла представляют смесь высококачественных нефтяных и синтетических базовых компонентов. У синтетических масел нефтяная основа отсутствует, за счет эффективных антифрикционных присадок повышается (по сравнению с минеральными маслами) срок службы двигателя, облегчается его пуск при низких температурах. Несмотря на более высокую цену, полусинтетические и синтетические масла находят все более широкое применение. Производятся специальные моторные масла, причем они различаются для двигателей, отличающихся по тактности (двух- и четырехтактных) и по степени форсировки. Для российских мотоциклов с четырехтактными двигателями применяют автомобильные масла различной вязкости, с двухтактными — МГД-14, или зарубежные аналоги.

В четырехтактных двигателях применяются три способа подачи масла к трущимся поверхностям: под давлением, разбрызгиванием и самотеком. Большинство пар трения смазывается под давлением, создаваемым масляным насосом. Другие пары трения смазываются масляным туманом, который образуется при разбрызгивании капель масла движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма. И, наконец, третья группа деталей смазывается маслом, стекающим по особым каналам и желобам. Картер (поддон картера) обычно является масляным резервуаром (так называемый «мокрый» картер — рис. 2.11, а).

Некоторые зарубежные мотоциклы имеют систему с «сухим» картером (рис. 2.11, б), из которого масло сначала откачивается одной из секций насоса в отдельный масляный бак, а другой секцией под давлением подается к поверхностям трения. Бак может располагаться в разнт.тх местах: возле двигателя, у заднего колеса или в передней части рамы.

risunok_2.11

Уровень масла во всех системах смазки контролируют при помощи щупа (с метками минимального и максимального уровня) или через специальное контрольное отверстие. Работа двигателя с пониженным уровнем масла недопустима.

Система смазки содержит масляный насос, масляный фильтр, клапаны (обратный и предохранительный) и магистрали в виде каналов (трубок, сверлений в деталях).

Масляные насосы четырехтактных ДВС бывают плунжерного и шестеренного типов (рис. 2.12)

risunok_2.12

Шестеренный насос, получивший наибольшее распространенно, состоит из корпуса, в котором расположены одна или две пары шестерен с наружным или внутренним зацеплением; шестерни приводятся во вращение от коленчатого или распределительного вала двигателя. Масло поступает во входную полость корпуса, захватывается зубьями шестерен и нагнетается к выпускной полости.

Из фильтров наиболее распространены сменные бумажные (рис. 2.13).

risunok_2.13

Риc:2.13 Бумажный элемент масляного фильтра

В двухтактных двигателях смазка трущихся пар осуществляется маслом, находящимся в виде мелких капель в парах топлива.

Масло смешивают с бензином либо предварительно в баке (в пропорции 1:25— 1:50), либо непосредственно во впускном патрубке, куда оно в необходимом количестве подается специальным насосом-дозатором. Последнюю систему подачи масла называют «системой раздельной смазки», она имеет преимущественное распространение на зарубежных двухтактных двигателях (рис. 2.14).

risunok_2.14

Рис 2.14 Двухтактный двигатель с системой раздельной смазки: 1 — масляный бак;

2 — карбюратор; 3 разделитель троса «газа»; 4 — ручка «газа»; 5 — трос управления подачей масла;

6 — плунжерный насос-дозатор; 7 шланг, подводящий масло во опускной патрубок

В таких системах подача масла па малых нагрузках доводится до соотношения 1:200, что снижает дымность выхлопа, уменьшает общий расход масла и образование нагара в камере сгорания. В России система раздельной смазки применяется на «ЗиД-200 Курьер» и части мотоциклов «Иж-Планета-5».

В системах с раздельной смазкой применяют насосы плунжер-ного типа, приводимые в действие от коленчатого вала или моторной передачи (рис. 2.15).

risunok_2.15

Рис 2.15 Насос РС-2 системы раздельной смазки мотоциклов ЗиД:

1 сектор насоса, управляемый ручкой «газа»; 2 — регулировочная гайка; 3  торцевой кулачок изменения подачи; 4  обратный клапан; 5 — выходной штуцер; 6 — шток изменения подачи; 7 вращающийся плунжер; 8 — торцевой кулачок, обеспечивающий поступательное движение плунжера; 9 — привод» юи вал; 10 — входной штуцер

Масло хранится в специальном баке и поступает к насосу самотеком. Конструкция предусматривает сигнализатор низкого уровня масла в баке. Количество подаваемого во впускной патрубок масла зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя; в некоторых конструкциях имеется еще одна регулировка его производительности — от положения ручки «газа», для чего насос соединен с ней отдельным тросом.

При сгорании топлива в цилиндре ДВС выделяется тепло, часгь которого (около 35 %) идет на полезную работу, остальное рассей-вается в окружающую сроду. Если рассеивание тепла недостаточно эффективно, детали цилипдропоршневой группы перегреваются, и из-за их чрезмерного расширения, а также нарушения условий смазки, может произойти заклинивание и повреждение деталей. Чтобы но допустить перегрева, все мотоциклетные двигатели вне зависимости от тактности имеют систему охлаждения — воздушную или жидкостную (рис. 2.16).

risunok_2.16

Рис 2.16 Системы охлаждения мотоциклетных ДВС: а — встречным потоком воздуха;

б — принудительная воздушная; в — жидкостная; г — воздушно-масляная (двигателя с «сухим» картером);

1 —  вентилятор с механическим приводом; 2 — жидкостный радиатор; 3 — вентилятор; 4 — электродвигатель;

5 — расширительный бачок; 6 — термостат; 7 — жидкостный насос; 8 — масляный насос; 9 — масляный бак; 10 — масляный радиатор

В наиболее простой системе воздушного охлаждения детали охлаждаются потоком встречного воздуха при движении мотоцикла. Для повышения эффективности теплоотдачи поверхности цилиндра и головки делают ребристыми. На некоторых мотовездеходах и большинстве мотороллеров применяют принудительное воздушное охлаждение, когда воздух нагнетается вентилятором с механическим (реже электрическим) приводом. В системах с воздушным охлаждением у четырехтактных двигателей немалую роль отводят охлаждению масла — увеличивают поверхность картера, устанавливают специальные масляные радиаторы.

Все шире на мотоциклетных ДВС применяют системы жидкостного охлаждения, подобные автомобильным (рис. 2.17).

risunok_2.17

Рис 2.17 Система жидкостного охлаждения: радиатор; 2 — расширительный бачок; 3 — пробка радиатора; 4 — подводящим шланг радиатора; 5 — термостат; 6  датчик указателя температуры; 7 — двигатель; 8 — насос; 9  отводящий шланг радиатора; 10 — электровентилятор; 11 — датчик включения элемровентилятора

В них в качестве теплоносителя используют специальную жидкость — антифриз. Антифризы представляют собой низкозамерзающие ( — 40… — 60 °С) и высококи-пящие (+ 120… + 130 °С) жидкости. Они также обладают смазывающими и антикоррозионными свойствами. Эксплуатация двигателей с использованием чистой воды не допускается.

Системы охлаждения включают ттасос, термостат, радиатор с расширительным бачком, соединительные шланги. К радиатору может крепиться вентилятор (обычно с электрическим приводом), который включается датчиком температуры. Многие мотоциклы имеют упрощенные системы жидкостного охлаждения — без электровентилятора и термостата.

Насос центробежного типа приводится через соединительную муфту от коленчатого вала двигателя или вспомогательного вала. Состоит насос из корпуса, крышки, крыльчатки и уплотнительных манжет.

Поддерживает постоянную температуру в системе охлаждения специальный клапан — термостат. Он представляет собой запаянную емкость, внутри которой находится вещество с высоким коэффициентом теплового расширения. Во время прогрева (до температуры охлаждающей жидкости около 90 °С) термостат ограничивает циркуляцию жидкости через радиатор, благодаря чему двигатель быстро прогревается. После достижения рабочей температуры клапан термостата открывает доступ охлаждающей жидкости в радиатор, где она эффективно охлаждается потоком встречного воздуха. При нагреве охлаждающей жидкости сверх установленной температуры (90 — 95 °С) датчик температуры включает электровентилятор, дополнительно обдувающий радиатор.

Перегрев любой системы охлаждения вызывается нарушением условий эксплуатации (при перегрузке) или загрязнением теплоотводящих поверхностей. Кроме того, в системах жидкостного охлаждения возможны поломки отдельных узлов и деталей системы и вытекание охлаждающей жидкости. Поэтому такие системы требуют постоянного контроля.

Сайт размещается на хостинге Спринтхост