Виды трения и требования к смазочным маслам
Какое назначение системы смазки в двигателе?
Система смазки в двигателе служит для подвода масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения между ними, частичного их охлаждения, а также смыва продуктов износа из трущихся поверхностей, уплотнения поршней в цилиндрах двигателя и предохранения деталей от коррозии.
Какие различают виды трения и какое их значение для работы двигателя?
В механике различают трение качения и скольжения. Трение качения всегда меньше трения скольжения. Поэтому слой масла между трущимися деталями можно рассматривать как замену трения скольжения трением качения, так как молекулы масла представляют собой шарики, сцепленные друг с другом.
Если слой масла полностью разделяет трущиеся поверхности (рис.33, а), то такое трение называется жидкостным. При этом износ трущихся поверхностей отсутствует. Однако на практике этого добиться невозможно, так как даже при самой тщательной обработке трущихся поверхностей на них остаются выступы и впадины (рис. 33, б). Масло заполняет впадины, а на выступах оно выдавливается – происходит полужидкостное трение, при котором трущиеся поверхности хотя и изнашиваются, но менее интенсивно, чем при сухом трении. Кроме того, температура трущихся поверхностей повышается не только от их трения, но и от сгорания горючей смеси. Масло на стенках цилиндров выгорает, что также приводит к полужидкостному трению. Поэтому масла, применяемые для смазки двигателя, должны обладать вязкостью, маслянистостью (смачиваемостью), хорошо прилипать к трущимся поверхностям с образованием масляной пленки между ними, иметь высокую температуру вспышки, при сгорании в цилиндрах не образовывать твердых частиц нагара, не вызывать коррозии смазываемых деталей, не застывать в холодное время года, быть стабильным при хранении, не содержать свободных минеральных кислот и щелочей, воды и механических примесей, быть подвижными и хорошо вымывать нагар из зазоров между трущимися поверхностями.
Рис.33. Жидкостное трение:
а – разрез двигателя; б – выступы на стенке цилиндра.
Какие масла отвечают указанным требованиям?
Указанным требованиям отвечают масла, получаемые при переработке нефти (нефтяные масла). Обычно масло получают из мазута (остаток нефти после ее разгонки) путем разгонки на вакуумных установках. Вначале получают масляные дистилляты – неочищенные фракции, в которых, кроме масел, содержатся различные асфальто-смолистые вещества (нафтеновые кислоты, сернистые соединения), ухудшающие качество. Затем из дистиллятов путем специальной очистки (серной кислотой, селективными растворителями, отбеливающими глинами) получают требуемые масла, к которым добавляют специальные присадки, улучшающие те или иные свойства масла. Например, вязкостные – повышающие вязкость масла и улучшающие его вязкостно-температурные свойства; депрессорные – понижающие температуру застывания масла; антикоррозионные – уменьшающие коррозию металлов; противоизносные – повышающие смазочные свойства; комплексные – улучшающие два или несколько показателей масла. Так как автомобильные двигатели отличаются друг от друга степенью сжатия, частотой вращения коленчатого вала и другими параметрами, то для их смазки должны применяться и соответствующие масла, удовлетворяющие определенным требованиям. Отечественная нефтеперерабатывающая промышленность выпускает масла для малофорсированных двигателей с относительно небольшой частотой вращения коленчатого вала и небольшой мощностью, приходящейся на единицу массы, такое масло обозначается индексом Б (группа Б); среднефорсированных двигателей – индексом В (группа В); высокофорсированных двигателей, у которых высокая частота вращения коленчатого вала (больше 2000 об/мин) и большая мощность, приходящаяся на единицу массы, – индексом Г (группа Г). В каждой группе предусмотрен выпуск масел двух типов: для карбюраторных двигателей с индексом 1 и дизельных – с индексом 2. Масла, не имеющие цифрового индекса, являются универсальными и могут использоваться как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях.
Как влияет на масло температура?
На условия работы масла существенное влияние оказывает температура воздуха. Чем она выше, тем сильнее нагревается масло в поддоне картера двигателя и тем меньше становится его вязкость. Поэтому масла выпускаются с большей вязкостью для работы в теплое время года (летние масла) и с меньшей вязкостью для работы в холодное время года (зимние масла). Вязкость масла измеряется в сантистоксах. Выпускаемые моторные масла обозначаются буквой М. Например, М-8Б2, расшифровывается так: М – моторное масло; 8 – вязкость масла, Б2 – для смазки малофорсированных дизельных двигателей. В процессе работы двигателей необходимо применять те масла, которые рекомендует завод-изготовитель. Так, для смазки двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» рекомендуется всесезонное масло М-6з/10Г1, летом можно применять масло М-12Г1; зимой – М-8Г1; для двигателей автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А – всесезонное масло М-8Б1, для двигателей автомобилей КамАЗ-5320 – масло M-10ГФл летом и М-8ГФз – зимой.
Изменяются ли свойства масел во время эксплуатации двигателей?
Масло с течением времени при работе двигателя подвергается усиленному термическому и атмосферному разложению, приводящему к ухудшению его смазочных свойств. Оно загрязняется металлическими продуктами износа, нагаром, лаковыми отложениями, окалиной, абразивными частицами, в него попадают топливо и вода. Поэтому в процессе эксплуатации двигателя масло подвергается очистке с помощью масляных фильтров, что способствует продлению срока его службы. Однако периодически его все же следует менять.
Каким путем масло может подводиться к трущимся поверхностям двигателя?
Масло к трущимся поверхностям деталей двигателя может подводиться под давлением, самотеком и разбрызгиванием. Наиболее надежная смазка под давлением. Однако в двигателе есть места, куда масло подводить под давлением очень сложно. Поэтому применяется комбинированная система смазки, при которой наиболее нагруженные детали двигателя (коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, втулки осей коромысел, распределительные шестерни и некоторые другие детали) смазываются под давлением, создаваемым масляным насосом. Штанги, толкатели смазываются маслом, поступающим самотеком, а все другие детали – разбрызгиванием.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система смазки двигателя»
Неисправности системы охлаждения Система смазки рядного двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Смотрите также: