Mechanismus činnosti systému mazání motoru – princip, funkce a úloha motorového oleje

Mazací systém v motoru je nezbytný pro snížení tření mezi jeho pohyblivými částmi. Kromě toho plní funkce chlazení hlavních součástí, zvyšuje jejich životnost, chrání před korozí a také čistí od nečistot (opotřebené produkty a karbonové usazeniny). Pracovní kapalinou (mazivem) je v tomto případě motorový olej, který může být dodáván pod tlakem, rozstřikem nebo gravitací. To určuje typ, konstrukci a princip fungování systému.

Návrh systému mazání motoru automobilu

Hlavním úkolem mazacího systému je vytvořit olejový film na pohyblivých částech motoru automobilu. To pomáhá snížit ztráty výkonu a opotřebení pohonné jednotky. Kromě toho se olej dodávaný systémem používá v hydraulických kompenzátorech, hydraulických napínačích a ovládacích mechanismech časování ventilů. V obecném designu vozu je mazací systém integrován do konstrukce motoru a skládá se z následujících prvků:

• Plnicí hrdlo – přes něj se plní nebo doplňuje olej.
• Olejová vana je spodní část krytu motoru naplněná olejem. Pro správnou funkci motoru musí být množství pracovní kapaliny v jímce na určité úrovni, která se měří pomocí různých senzorů a zařízení (měrky). V jímce se hromadí nejen přebytečný olej vytékající z mechanismů motoru, ale také nečistoty vznikající během provozu. Na paletě je také vypouštěcí otvor a zátka ve formě šroubu s podložkou. Při výměně oleje je nutné vyměnit svíčku spolu s podložkou.
• Sání oleje – je konstrukce sestávající z potrubí vedoucího od jímky k čerpadlu a hrubého filtru.
• Olejové čerpadlo – nasává mazivo pomocí nasávání oleje z jímky a dodává je do systému. Startuje a vypíná současně s motorem. Pohon může být klikový hřídel, vačkový hřídel nebo pomocný hnací hřídel. Pro čerpání oleje se v automobilech zpravidla používají dva typy čerpadel: zubová (populárnější) a rotační.
• Olejový filtr. Je instalován na vstupu čerpadla a je určen k čištění pracovní kapaliny od třísek a uhlíkových usazenin. Existují dva typy – demontovatelné (při znečištění filtru se vymění pouze filtrační vložka) a nerozebíratelné (vymění se celý filtr).
• Olejový radiátor. Protože se pracovní kapalina v mazacím systému také ochlazuje, prochází chladičem, aby snížila svou vlastní teplotu. Ten je zase chlazen kapalinou chladicího systému.
• Vedení a kanály – olej jimi prochází z jedné jednotky do druhé.
• Olejové trysky. Používá se k přívodu oleje do stěn válců a pístů.
• Snímače tlaku, teploty a hladiny oleje – vysílají signály do elektronické řídicí jednotky motoru, přenášejí údaje o stavu mazacího systému a provozním režimu motoru.
• Ventily (obtokové a redukční ventily). Umožňuje automatizovat kontrolu tlaku oleje a řídit jeho přívod do systému. Takové ventily jsou namontovány v blízkosti vedoucích prvků systému (čerpadlo, hlavní součásti motoru, filtr).

Některé modely motorů nemusí mít senzory nebo chladič. V tomto případě se olej chladí přímo v olejové vaně.

Princip činnosti a typy mazacích systémů

Všechny mazací systémy jsou rozděleny do dvou hlavních skupin: se „suchou“ a „mokrou“ jímkou. Poslední jmenovaný je populárnější díky své snadné implementaci. Na druhou stranu konstrukce s mokrými jímkami jsou náchylné k problémům, jako je pěnění a vystřikování motorového oleje, což vede ke změnám hladiny. V tomto případě může být jeho přívod do systému nestabilní.

Charakteristickým rysem „suchých“ systémů je přítomnost samostatné nádrže, ve které je uložen motorový olej. Motorový olej po vstupu do motoru proudí do jímky, ale nehromadí se v ní, ale je čerpán zpět do nádrže přídavným čerpadlem. V tomto případě zůstává kliková skříň vždy suchá.

Tato konstrukce je složitější a nákladnější na výrobu, umožňuje však snížit výšku motoru a poskytuje spolehlivé mazání, když se vozidlo pohybuje po nakloněných plochách. To určilo rozsah použití systémů suchých jímek – především v terénních vozidlech a speciálních zařízeních.

V zásadě lze olej dodávat do hlavních součástí motoru třemi způsoby:

• Pod tlakem. Olej je nuceně dodáván do všech součástí motoru pomocí čerpadla.
• Stříkáním nebo gravitačním prouděním. Posuv se provádí pod vlivem odstředivé síly rotujících částí motoru. V tomto případě je olej rozdělen na malé částice, které vypadají jako olejová mlha. Díky tomu mazivo vyplní celý prostor mezi díly motoru a usadí se na jejich povrchu.
• Částečně pod tlakem a částečně gravitací (kombinovaná metoda). V tomto případě je olej přiváděn k nejdůležitějším komponentům pod tlakem a ke zbytku konstrukce rozstřikováním.

V moderním automobilovém průmyslu se téměř vždy používá kombinovaná metoda, protože umožňuje hospodárnější spotřebu maziv a zároveň zaručuje včasné mazání hlavních dílů.

Jak funguje kombinovaný systém mazání mokré jímky

Proces mazání motoru je opakující se cyklus. Skládá se z následujících kroků:

• Po nastartování motoru se aktivuje olejové čerpadlo.
• Sběrač oleje začne nasávat olej z olejové vany a provádí hrubé čištění.
• Na vstupu čerpadla prochází olej olejovým filtrem, kde se provádí jemné čištění.
• Z čerpadla je olej přiváděn potrubím k takovým součástem motoru, jako jsou ložiska klikového hřídele (vložky), podpěry vačkového hřídele, pístní kroužky, jakož i na pracovní plochu válců. K tomu lze do systému nainstalovat speciální trysky nebo jednoduše vytvořit otvory v bloku.
• Přebytečný olej přiváděný k hlavním komponentům odtéká speciálními mezerami na kliky a mechanismy rozvodu plynu. Jejich pohyblivé prvky rozstřikují pracovní kapalinu, což zajišťuje, že se dostane ke zbytku částí motoru.
• Olej teče zpět do olejové vany a odplavuje kovové hobliny, karbonové usazeniny a další nečistoty z částí motoru.
• Poté se cyklus opakuje.

Tlak oleje v systému se může pohybovat od 0,2 MPa do 1,6 MPa.

Hladina oleje a její význam

Různé typy motorů vyžadují různé množství oleje v systému. U konstrukcí s „mokrou“ jímkou ​​se minimální a maximální hodnoty hladiny pracovní kapaliny určují pomocí speciální měrky, která je umístěna na bloku válců. Má dva štítky „min“ a „max“.

Kontrola hladiny oleje v systému se provádí při vypnutém motoru poté, co byl nějakou dobu v chodu. V tomto případě se dostatečně zahřeje a stéká do pánve. Měrka se vytáhne, otře hadrem (hadry) a ponoří se zpět do pánve. Poté jej znovu vyjměte a zkontrolujte hladinu. Pokud olej, který se dostane na měrku, překročí maximální nebo minimální hodnotu, je nutné olej doplnit nebo vypustit. Tato metoda také umožňuje určit stav a stupeň znečištění.

V závislosti na typu a výkonu motoru může být objem oleje v mazacím systému od 3,5 do 7,5 litru.

Rozdíly mezi mazacími systémy zážehových a vznětových motorů

Neexistují žádné zvláštní konstrukční rozdíly v mazacích systémech benzínových a naftových motorů. Protože však dieselové motory pracují při vyšších teplotách, hlavním rozdílem je použitý motorový olej. Základní základ motorové nafty je podobný základu používanému v benzínových motorových olejích, ale má jiný balíček aditiv, který mu umožňuje poskytovat následující funkce:

• Vysoká čistící schopnost – dieselové motory jsou náchylné k nadměrné tvorbě sazí a vyžadují proto intenzivní čištění.
• Odolnost proti oxidaci – díky vysokému kompresnímu poměru mohou výfukové plyny pronikat do klikové skříně nafty, což vede k oxidaci motorového oleje a rychlejšímu vyčerpání jeho životnosti.

Olej používaný v mazacím systému může být syntetický, minerální nebo polosyntetický. Podle toho, jaký typ je použit, se určuje načasování jeho výměny.

Nejdéle vydrží syntetické a polosyntetické oleje, které za normálních provozních podmínek nevyžadují aktualizaci až do 10–15 tisíc kilometrů.

Minerální oleje vydrží asi 5 tisíc kilometrů.

Mazací systém je nedílnou součástí každého motoru a zajišťuje jeho výkon. Je velmi důležité provádět včasné technické kontroly, sledovat hladinu a stav oleje.

Každý motor potřebuje dostatečné mazání, díky čemuž je motorový olej hlavním spotřebním materiálem, který by měl mít majitel vozu vždy po ruce.

Podívejme se na základy provozu a údržby mazacího systému moderního motoru a také na typické problémy, se kterými se můžete setkat.

Úkoly systému mazání motoru

Spalovací motor obsahuje mnoho součástí, z nichž většina (hlavně klikový hřídel a rozvodové kolo) jsou ve vzájemném neustálém kontaktu, což má za následek tření a opotřebení. Tření způsobuje neoptimální využití výkonu motoru a v určitých situacích může zcela znemožnit chod motoru, protože se části zahřívají a roztahují, mezery mezi nimi se zmenšují a zanášejí se otěrovými částicemi (tenkými úlomky kovu), což vede k zadření.

Systém mazání motoru překonává výše popsané problémy. Klíčovou úlohou je nahradit „suché“ tření třením „mokrým“, což výrazně snižuje abrazivní účinek mezi dotykovými částmi a zaručuje správnou funkci motoru.

Moderní systém mazání motoru plní několik úkolů:

• snížení tření mezi prvky;
• chlazení součástí;
• odstranění produktů opotřebení a sazí z mezer;
• ochrana povrchu součástí před korozí;
• regulační funkce (olej slouží jako pracovní kapalina v systému řízení časování ventilů, v hydraulických kompenzátorech vůle ventilů a hydraulických napínačích pro pohony časování).

Chlazení a odstraňování zplodin opotřebení je zajištěno cirkulací oleje v motoru, při které dochází k jeho čištění a chlazení.

Antikorozní vlastnosti zajišťuje olejový film, který stabilně pokrývá díly, a různé přísady obsažené v motorovém oleji.

Architektura a provoz mazacího systému

Systém mazání motoru se skládá z řady kritických prvků:

• olejová vana klikové skříně;
• olejové čerpadlo;
• olejový filtr;
• chladič oleje (není instalován na všech motorech);
• snímače tlaku a teploty oleje;
• regulační (obtokové) ventily;
• ropovody a dálnice.

Mechanismus činnosti mazacího systému je navržen tak, aby byl zajištěn přívod oleje do všech prvků vyžadujících mazání za jakýchkoliv provozních podmínek motoru. Olej se nachází v olejové vaně, odkud je po nastartování motoru dopravován čerpadlem k olejovému filtru a následně pod tlakem hlavními potrubími a potrubími v bloku válců dodáván do nejvíce zatěžované díly, které potřebují mazání – hlavní a ojniční ložiska klikového hřídele, nosná ložiska a rozvodový hřídel.

Hlavní ložisko přední klikové hřídele posílá olej do rozvodového pohonu a hlavy válců, aby mazal páky, zvedače, ventily a další součásti. Z hlavy válců se olej vrací drenážními kanály do olejové vany.

Kromě toho olej vstupuje do kanálů ojnice a je distribuován přes specializované otvory nebo trysky podél stěn válců a vnitřních ploch pístů – to pomáhá snižovat tření pístních kroužků na stěnách válců a také ochlazovat písty a válce. Některé motory tento způsob mazání nemají – v nich je produkován olejovým aerosolem.

Olej sestupuje po stěnách válců do klikové skříně, kde jsou jeho kapky rozstřikovány pohybem součástí klikového hřídele – tak vzniká v klikové skříni olejový aerosol. Na jeho vzniku se podílí olej vytlačený zpod ojničních ložisek. Olejový aerosol zajišťuje mazání čepů ojnic, válců, vnitřních ploch pístů a dalších prvků.

U motorů s turbodmychadlem je možné přivádět olej na hřídel turbodmychadla, který při vysoké rychlosti otáčení rychle selže bez mazání.

Tipy pro péči a údržbu mazacího systému

Aby systém mazání fungoval správně a motor fungoval optimálně, je nutná pečlivá péče a systematická údržba. To nebude vyžadovat velké úsilí.

Klíčovým bodem, který je třeba vždy vzít v úvahu, je správný start motoru, zejména v chladném počasí. V klidu se olej usazuje v jímce a díly zůstávají bez mazání, v důsledku čehož jsou v počátečních okamžicích po startu vystaveny vysokému zatížení. Motor přejde do standardního provozního režimu až poté, co se na všech plochách vystavených tření vytvoří olejový film.

Tento problém se stává zvláště důležitým v zimě, kdy se olej v klikové skříni stává viskózním a po nastartování je obtížné jej dopravit k dílům vystaveným tření. Při teplotách pod −20°C je proto nutné nastartovat a zahřát motor, dokud teplota oleje nedosáhne požadované úrovně (80–90°C).

Kromě toho je třeba věnovat zvláštní pozornost údržbě mazacího systému. Například každých 10–20 tisíc km se doporučuje vyměnit motorový olej a olejový filtr. U nových motorů se takové postupy musí provádět častěji. Je však třeba pamatovat na to, že každý výrobce vozidla a motoru má svá vlastní individuální doporučení pro údržbu, která je třeba přísně dodržovat.

Běžné problémy v mazacím systému automobilu

Mazací systém vozidla může zaznamenat řadu běžných problémů, které se obvykle projevují dvěma klíčovými příznaky: zvýšeným průtokem a sníženým tlakem v systému. Tyto příznaky mohou naznačovat několik potenciálních problémů, které obvykle není příliš obtížné diagnostikovat.

Zvýšená spotřeba oleje může být způsobena následujícími faktory:

• nedostatečná přilnavost olejového filtru ke spoji;
• únik oleje přes klikovou skříň nebo těsnění olejového čerpadla;
• poškození olejové vany;
• ucpání ventilačního systému klikové skříně;
• různé poruchy v mechanismu distribuce plynu (GRM) a vačkové hřídeli (CV).

Snížení tlaku oleje může být způsobeno následujícími faktory:

• znečištění olejového filtru;
• porucha olejového čerpadla;
• porucha redukčních ventilů;
• snížení hladiny oleje v systému;
• porucha snímače tlaku.

Odstranění většiny uvedených poruch vyžaduje částečnou demontáž motoru, proto důrazně doporučujeme kontaktovat kvalifikované odborníky pro opravy.