Тест погон Внатрешно триење II

Видови на подмачкување и метод на подмачкување на разни делови на моторот

Видови на подмачкување

Интеракциите на подвижните површини, вклучувајќи триење, подмачкување и абење, се резултат на науката наречена трибологија, а кога станува збор за видовите на триење поврзани со моторите со внатрешно согорување, дизајнерите дефинираат неколку видови лубрикант. Хидродинамичкото подмачкување е најбараната форма на овој процес и типичното место каде што се јавува е во главните и лежиштата за поврзување на прачките на коленестото вратило, кои се подложени на многу поголеми оптоварувања. Се појавува во минијатурниот простор помеѓу лежиштето и вратилото во облик на V и стигнува таму благодарение на пумпата за масло. Подвижната површина на лежиштето тогаш делува како своја пумпа, која пумпа и го дистрибуира маслото понатаму и на крајот создава доволно густ филм низ целиот простор на лежиштето. За оваа причина, дизајнерите користат лежишта за ракави за овие компоненти на моторот, бидејќи минималната површина за контакт на топчестиот лежиште создава исклучително големо оптоварување на масниот слој. Во исто време, притисокот во овој филм за масло може да биде скоро педесет пати поголем од притисокот создаден од самата пумпа! Во пракса, силите во овие делови се пренесуваат преку масниот слој. Се разбира, за да се одржи хидродинамичката состојба на подмачкување, потребно е системот за подмачкување на моторот секогаш да обезбедува доволно количество масло.

Можно е во одреден момент, под влијание на висок притисок во одредени делови, подмачкувачкиот филм да стане постабилен и поцврст од металните делови што ги подмачкува, па дури и да доведе до деформација на металните површини. Програмерите го нарекуваат овој вид на подмачкување еластохидродинамично и може да се манифестира во топчестите лежишта споменати погоре, во тркала за запчаници или во дигалки за вентили. Во случај брзината на подвижните делови едни на други да стане многу мала, товарот значително се зголемува или нема доволно снабдување со масло, често се случува таканаречено гранично подмачкување. Во овој случај, подмачкувањето зависи од адхезијата на молекулите на маслото на потпорните површини, така што тие се разделуваат со релативно тенок, но сепак достапен филм за масло. За жал, во овие случаи секогаш постои опасност тенкиот филм да биде „дупнат“ од остри делови на неправилности, затоа, на маслата им се додаваат соодветни адитиви против облека кои долго време го покриваат металот и спречуваат негово уништување со директен контакт. Хидростатското подмачкување се јавува во форма на тенок филм кога товарот нагло ја менува насоката и брзината на подвижните делови е многу мала. Вреди да се напомене овде дека носечките компании како што се главните поврзувачки шипки како што е Федерал-Могул развија нови технологии за нивно обложување, така што тие можат да се справат со проблемите со системите за старт-стоп, како што се абењето на лежиштата на честите стартувања делумно суви на кои тие се подложени со секое ново лансирање. За ова ќе се дискутира подоцна. Овој зачестен старт-ап, пак, доведува до премин од една форма на лубрикант во друга и се дефинира како „лубрикант за мешан филм“.

Системи за подмачкување

Најраните автомобилски мотори и мотоцикли со внатрешно согорување, па дури и подоцнежни дизајни, имаа „подмачкување“ капе во кое маслото влечеше во моторот од еден вид „автоматска“ брадавица од маснотии од гравитацијата и течеше или изгоре откако помина низ него. Дизајнерите денес ги дефинираат овие системи за подмачкување, како и системи за подмачкување на двотактни мотори, во кои маслото се меша со гориво, како „системи за подмачкување со вкупна загуба“. Подоцна, овие системи беа подобрени со додавање на пумпа за масло за снабдување со масло во внатрешноста на моторот и во (често пронајдениот) воз вентил. Сепак, овие системи за пумпање немаат никаква врска со подоцнежните технологии за принудно подмачкување што се користат и денес. Пумпите беа инсталирани однадвор, внесувајќи масло во картерот, а потоа со прскање стигна до деловите на триење. Специјални сечила во долниот дел на поврзувачките шипки прскаа масло во картерот и цилиндерот, како резултат на што вишокот масло се собираше во мини-бањи и канали и, под дејство на гравитацијата, се влеваше во главните и поврзувачките лежишта и лежишта за брегасто вратило. Еден вид на транзиција кон системи со принудно подмачкување под притисок е моторот Форд Модел Т, во кој замаецот имаше нешто како тркало за водена воденица, чија цел беше да се подигне маслото и да се исцеди до картерот (и да се забележи преносот), потоа долните делови на коленестото вратило и поврзувачките прачки го стружеа маслото и создадоа маслена бања за триење делови. Ова не беше особено тешко со оглед на тоа дека брегастото вратило беше исто така во картерот и вентилите беа во мирување. Првата светска војна и моторите на авиони кои едноставно не работеа во таков лубрикант дадоа силен поттик во оваа насока. Така се родија системи кои користеа внатрешни пумпи и мешан притисок и подмачкување со прскање, кои потоа беа применети на нови и потешки товарени автомобилски мотори.

Главната компонента на овој систем беше моторна пумпа за масло што пумпаше масло под притисок само на главните лежишта, додека другите делови се потпираа на подмачкување со спреј. Така, не беше потребно да се формираат жлебови во коленестото вратило, кои се неопходни за системи со целосно присилно подмачкување. Вториот се појави како неопходност со развојот на мотори кои ја зголемуваат брзината и оптоварувањето. Ова исто така значело дека лежиштата не само што треба да се подмачкуваат, туку и да се ладат.

Во овие системи, маслото под притисок се доставува до главните и долните лежишта на поврзувачката прачка (вторите примаат масло преку жлебовите во коленестото вратило) и лежиштата на брегаста осовина. Големата предност на овие системи е што маслото практично циркулира низ овие лежишта, т.е. поминува низ нив и влегува во картерот. Така, системот обезбедува многу повеќе масло отколку што е потребно за подмачкување, и затоа тие интензивно се ладат. На пример, уште во 60-тите, Хари Рикардо првпат воведе правило кое предвидуваше циркулација на три литри масло на час, односно за мотор со 3 КС. – XNUMX литри циркулација на масло во минута. Денешните велосипеди се реплицираат многу пати повеќе.

Циркулацијата на маслото во системот за подмачкување вклучува мрежа на канали вградени во каросеријата и механизмот на моторот, чија сложеност зависи од бројот и локацијата на цилиндрите и механизмот за мерење на времето. Заради сигурност и издржливост на моторот, дизајнерите веќе долго време ги претпочитаат каналите во форма на канали во однос на цевководи.

Пумпа управувана од мотор извлекува масло од картерот и го насочува кон филтер во линија поставен надвор од куќиштето. Потоа треба еден (за во линија) или пар канали (за боксерски или мотори во форма на буквата V), проширувајќи ја скоро целата должина на моторот. Потоа, користејќи мали попречни жлебови, тој е насочен кон главните лежишта, влегувајќи ги низ влезот во горната обвивка на лежиштето. Преку периферен отвор во лежиштето, дел од маслото е рамномерно распореден во лежиштето за ладење и подмачкување, додека другиот дел е насочен кон долниот лежиште за поврзување на прачката преку косиот отвор во коленестото вратило поврзано со истиот отвор. Подмачкувањето на лежиштето на горната шипка за поврзување е потешко во пракса, затоа горниот дел од врската е често резервоар дизајниран да содржи прскања на масло под клипот. Во некои системи, маслото го достигнува лежиштето преку дупчење во самата поврзувачка шипка. Лежиштата на клипните завртки, пак, се подмачкани со спреј.

Слично на циркулаторниот систем

Кога во картерот се инсталира брегаста осовина или погон на ланец, овој погон се подмачкува со директно масло, а кога вратилото е инсталирано во главата, погонскиот синџир се подмачкува со контролирано истекување на масло од хидрауличниот систем за продолжување. Во моторот Ford 1.0 Ecoboost, погонскиот ремен на брегаста осовина исто така се подмачкува - во овој случај со потопување во садот за масло. Начинот на кој маслото за подмачкување се доставува до лежиштата на брегастата осовина зависи од тоа дали моторот има долна или горна осовина - првото обично го прима со жлеб од главните лежишта на коленестото вратило, а вториот жлеб поврзан со главниот долен жлеб. или индиректно, со посебен заеднички канал во главата или во самата брегаста осовина, а ако има две вратила, тоа се множи со два.

Дизајнерите бараат да создадат системи во кои вентилите се подмачкуваат со точно контролирана брзина на проток за да се избегне поплавување и истекување на маслото низ водилките на вентилите во цилиндрите. Дополнителна комплексност се додава со присуство на хидраулични лифтови. Карпи, неправилности се подмачкуваат во маслена бања или со прскање во минијатурни бањи, или со помош на канали низ кои маслото го напушта главниот канал.

Што се однесува до цилиндричните wallsидови и клипните здолништа, тие се целосно или делумно подмачкани со масло што излегува и се шири во картерот од долните лежишта за поврзување на прачки. Пократките мотори се дизајнирани така што нивните цилиндри добиваат повеќе масло од овој извор затоа што имаат поголем дијаметар и се наоѓаат поблиску до коленестото вратило. Кај некои мотори, wallsидовите на цилиндерот добиваат дополнително масло од странична дупка во куќиштето на поврзувачката шипка, која обично е насочена кон страната каде што клипот врши поголем страничен притисок врз цилиндерот (оној на кој клипот врши притисок при согорување за време на работата). ... Во V-моторите, вообичаено е да се инјектира масло од приклучна шипка што се движи во спротивниот цилиндар врз wallидот на цилиндерот, така што горната страна е подмачкана, а потоа се влече на долната страна. Вреди да се напомене тука дека во случај на турбо-полначи, маслото влегува во лежиштето на последниот преку главниот канал за масло и гасоводот. Сепак, тие често користат втор канал што го насочува протокот на масло кон специјалните млазници насочени кон клиповите, кои се дизајнирани да ги ладат. Во овие случаи, пумпата за масло е многу помоќна.

Во системите за суви резервоари, пумпата за масло прима масло од посебен резервоар за масло и го дистрибуира на ист начин. Помошната пумпа ја цица мешавината масло / воздух од картерот (па затоа мора да има голем капацитет), што тече низ уредот за да го оддели последниот и да го врати во резервоарот.

Системот за подмачкување може исто така да вклучува радијатор за ладење на маслото во потешки мотори (ова беше вообичаена практика за постарите мотори кои користат едноставни минерални масла) или разменувач на топлина поврзан со системот за ладење. За ова ќе се дискутира подоцна.

Пумпи за масло и вентили за олеснување

Пумпите за масло, вклучително и пар запчаници, се исклучително погодни за работа на систем за масло и затоа се широко користени во системите за подмачкување и во повеќето случаи се движат директно од коленестото вратило. Друга опција се ротациони пумпи. Неодамна, се користат и лизгачки пумпи, вклучувајќи верзии со променливо поместување, кои ја оптимизираат работата, а со тоа и нивните перформанси во однос на брзината и ја намалуваат потрошувачката на енергија.

На системите за масло им се потребни вентили за олеснување бидејќи при големи брзини зголемувањето на количината испорачана од пумпата не одговара на количината што може да помине низ лежиштата. Ова се должи на фактот дека во овие случаи, во маслото за лежиште се формираат силни центрифугални сили, спречувајќи снабдување на лежиштето со нова количина на масло. Покрај тоа, стартувањето на моторот на ниски надворешни температури ја зголемува отпорноста на маслото со зголемување на вискозитетот и намалување на реакциите во механизмите, што често доведува до критични вредности на притисокот на маслото. Повеќето спортски автомобили користат манометар за притисок и манометар за температура на маслото.

(да се следи)

Текст: Георги Колев