Системы смазки.

Система смазки
Не секрет, что двигатель внутреннего сгорания работает в жестких условиях: высокая температура, огромная скорость вращения коленчатого вала и движения поршней. Даже далекому от физики и техники человеку понятно, что необходима тщательная смазка всех трущихся элементов механизма.
Для решения этой задачи, а также частичного охлаждения элементов мотора и удаления продуктов их износа предназначена система смазки.

Основными ее элементами являются:

•        поддон картера;
•        масляный насос с маслоприемником;
•        редукционный клапан с пружиной;
•        маслозаливная горловина;
•        масляный фильтр;
•        каналы для доставки масла под давлением в детали двигателя (блок цилиндров, головку блока и др.).

Емкостью для хранения используемого в системе смазки масла выступает поддон картера. При заливке масла в горловину оно проходит через двигатель и опускается в поддон, который расположен сразу под ним.

Объем масла в двигателе не должен выходить за установленные минимальные и максимальные пределы. Недостаточное количество масла приводит к преждевременному износу деталей двигателя, а излишек — к повышенному давлению в системе и иным неприятностям. Если масла недостаточно — эксплуатировать авто категорически запрещается (вначале нужно долить его до положенного уровня и только после этого можно заводить мотор). Когда масла слишком много, его следует слить из сливного отверстия в поддоне картера (через него же масло сливается при замене).

Для контроля уровня масла в каждом автомобиле присутствует специальный металлический щуп. Он вставлен в отверстие картера двигателя и имеет две пометки: min и max, соответствующие минимально и максимально допустимому уровню масла. С помощью щупа можно также контролировать состояние моторного масла: если оно черное и непрозрачное — его пора заменить.

ПРИМЕЧАНИЕ  Проверять уровень масла следует не ранее, чем через 7–10 мин после выключения двигателя. В противном случае оно не успеет полностью стечь в поддон, следовательно, на щупе отобразится недостоверная информация. Небольшое количество моторного масла постоянно сгорает в двигателе. Максимальное потребление масла должно составлять не более 2,5 % от объема израсходованного топлива в старых авто и не более 1,25 % — в новых.

Масло в системе смазки автомобиля должно соответствовать климату и температуре окружающего воздуха. Недопустимо в 30-градусный мороз использовать летнее масло. Его вязкости будет недостаточно, что приведет к преждевременному износу двигателя. Вязкость масла на этикетке банки обозначается цифрами после букв SAE. Большая или маленькая буква W ставится в обозначениях зимних марок масла (например, SAE 10 W, SAE 15 w). В наименованиях летних марок дополнительных букв нет (SAE 30). Сегодня существуют всесезонные сорта масла. В их маркировке сначала следует зимний показатель, затем ― летний (например, SAE 10 W-50, SAE 15 W/50).

Чтобы масло поступало к трущимся деталям двигателя (в первую очередь газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов), используется специальный прибор — масляный насос. Он состоит из двух шестерен и имеет привод от коленчатого вала двигателя. Когда шестерни вращаются, своими зубьями они нагнетают масло в главную масляную магистраль.

Задачей редукционного клапана с пружиной является предотвращение возникновения избыточного давления в масляных каналах. Когда давление становится слишком высоким, пружина сжимается, и часть масла вытекает из масляных каналов обратно в поддон картера.

Маслозаливная горловина, расположенная в верхней части двигателя, предназначена для залива масла при замене или долива при его недостатке. Для удобства в горловину вставляется воронка.

Масляный фильтр — несложный прибор, который служит для очистки моторного масла от различного рода примесей (в частности, продуктов работы трущихся деталей — мельчайшей стружки, металлических опилок). Прежде чем масло попадает в систему, оно должно быть очищено, поэтому фильтр устанавливается сразу после масляного насоса. Масляный фильтр не подлежит техническому обслуживанию или ремонту: его необходимо периодически менять во время плановой замены моторного масла.

В современных двигателях внутреннего сгорания часть деталей смазывается под давлением, а часть — с помощью масляных брызг и масляного тумана, которые образуются естественным путем в процессе работы мотора. Такая система смазки называется комбинированной. Сильно трущиеся детали, испытывающие в процессе работы двигателя наибольшую нагрузку (например, подшипники распределительного и коленчатого валов), смазываются маслом под давлением, остальные — путем его разбрызгивания.

При вращении коленчатого вала его кривошипы с размаху «влетают» в масло в поддоне картера, которое при этом сильно разбрызгивается. Брызги, а также масляный туман, появляющийся в результате очень быстрого вращения коленчатого вала, щедро оседают на внутренней поверхности цилиндров, деталях шатунно-поршневой группы и газораспределительного механизма. В результате все детали обильно смазываются маслом, что обеспечивает их продолжительную работу и повышает износоустойчивость.

На панели приборов любого авто имеется красная лампочка давления масла. Она загорается, когда водитель включает зажигание, а после запуска мотора должна погаснуть. Если лампочка горит при работающем двигателе — его необходимо сразу заглушить: вероятно, в системе смазки недостаточно масла. Причинами этого могут быть повреждение прокладки головки блока цилиндров, плохо затянутая сливная пробка в поддоне картера, износ сальников, повреждение наружных маслопроводных шлангов, износ подшипников коленчатого вала, износ масляного насоса и др.

Бывает, что повышенный расход масла вызван износом деталей кривошипно-шатунного механизма. Проверьте состояние выхлопных газов: если из выхлопной трубы идет голубой или синий дым, возможно наличие серьезных неполадок в двигателе. Если выхлопные газы бесцветны либо чуть заметны — скорее всего, все в порядке. Некоторые автолюбители по неопытности принимают за дым обычный пар, выходящий из выхлопной трубы (особенно часто это случается в холодную погоду).

Определить, подтекает ли моторное масло из системы смазки, можно по характерным следам на асфальте в том месте, где стоял авто (под двигателем). Вы легко установите место подтекания, но устранить его причину вряд ли удастся: этот сложный ремонт (кстати, недешевый) придется делать на станции технического обслуживания.

Моторное масло бывает трех видов:

•        минеральное;
•        полусинтетическое;
•        синтетическое.

Минеральное масло производится из нефти, полусинтетическое содержит искусственные добавки, а синтетическое является полностью искусственным. Самое высококачественное (и соответственно дорогое) ― синтетическое масло, за ним идет «полусинтетика», затем — минеральное масло.

Распространенное мнение, что «минералку» заливать не стоит, ошибочно: современные марки минерального моторного масла характеризуются высоким качеством. Однако минеральное масло нужно чаще менять: например, если «полусинтетики» для какой-либо марки автомобиля хватает на 15 000 км пробега, то «минералки» — только на 10 000 км.

Система охлаждения

 

В момент сгорания рабочей смеси температура в цилиндре двигателя достигает 2000°, средняя температура находится на уровне 800–1000°°С. Очевидно, что в таких условиях двигатель долго работать не сможет по причине перегрева и последующего выхода из строя его металлических частей. Для обеспечения нормальной температуры работы мотора в каждом авто предусмотрена система охлаждения. Еще одной задачей этой системы является ускорение прогрева холодного двигателя.

Сегодня автомобили выпускаются с жидкостными системами охлаждения. В качестве охлаждающего элемента в них используется вода, тосол или антифриз. Еще встречаются автомобили с воздушной системой охлаждения, например «Запорожец». Мы рассмотрим жидкостную систему, поскольку в современных автомобилях применяется только она.

Основными элементами системы охлаждения являются:

•        рубашка охлаждения блока и головки блока цилиндров;
•        термостат;
•        насос (помпа);
•        радиатор;
•        расширительный бачок радиатора;
•        вентилятор;
•        соединительные патрубки и шланги.

Схема системы охлаждения двигателя

Рубашка охлаждения представляет собой множество каналов и отверстий в блоке и головке блока цилиндров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Циркулировать ее заставляет специальный прибор — водяной насос (помпа). Он имеет привод от шкива коленчатого вала, с которым соединен ременной передачей. При необходимости натяжение ремня регулируется с помощью натяжного ролика привода распределительного вала или путем отклонения корпуса генератора.

СОВЕТ  Иногда приводной ремень издает характерный свист, особенно на холодном двигателе. Проверьте его состояние: ремень нужно либо подтянуть, либо заменить.

Термостат предназначен для обеспечения оптимального теплового режима работы двигателя. Дело в том, что жидкость в системе охлаждения может циркулировать по большому (термостат открыт) или малому (термостат закрыт) кругу. Малый круг циркуляции используется для быстрого прогрева холодного двигателя, а также в холодное время года во избежание переохлаждения мотора. В теплое время года жидкость циркулирует по большому кругу. Термостат направляет жидкость либо по большому, либо по малому кругу циркуляции — в зависимости от текущего режима работы и условий эксплуатации.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в системе на панели приборов имеется специальный датчик. Нормальная рабочая температура двигателя — 80–90°°С. Если температура достигает 100° С ― жидкость закипает (из радиатора идет характерный пар). В этом случае необходимо остановить авто и заглушить двигатель. Иначе мотор может выйти из строя, и потребуется его капитальный ремонт.

Когда водитель заводит автомобиль и двигатель еще холодный, термостат полностью закрыт, жидкость может циркулировать лишь по малому кругу. По мере прогрева мотора термостат приоткрывается, некоторое количество жидкости направляется на большой круг (при этом другая часть продолжает циркулировать по малому кругу). Как только температура охлаждающей жидкости достигает 80–90°°С, термостат полностью открывается и вся жидкость начинает циркулировать по большому кругу. Если в процессе езды двигатель переохлаждается, термостат вновь частично либо полностью закрывается, направляя часть жидкости или ее всю на малый круг.

Радиатор — прибор, который служит для охлаждения жидкости за счет встречного потока воздуха или с помощью специального вентилятора. Радиатор установлен в передней части моторного отсека. Прибор состоит из большого количества трубок, каналов и перепонок. Благодаря такой конструкции объем одновременно охлаждающейся жидкости существенно увеличивается.

Радиатор и вентилятор

Характерная неисправность радиатора — засорение. Это приводит к ухудшению либо прекращению циркуляции жидкости. Симптом засорения: радиатор теплый только в верхней части, его нижний шланг не прогревается. Как правило, достаточно промыть радиатор сильной струей воды, подавая ее в направлении, обратном обычной циркуляции охлаждающей жидкости. Промывать следует до тех пор, пока выходящая вода не станет чистой. При самостоятельном выполнении этой операции следует учитывать, что перед промывкой радиатор необходимо снять (нельзя промывать его вместе с двигателем). В продаже имеются химические растворы, разрушающие и вымывающие посторонние отложения (например, «Икар»).

Течь радиатора также несложно устранить: в частности, отверстие можно запаять. Кроме того, выпускаются специальные таблетки, позволяющие убрать такое повреждение радиатора (достаточно бросить таблетку в радиатор). Автолюбители со стажем наверняка помнят способ, широко используемый в советское время. В радиатор бросали сигарету и заводили мотор. Сигарета циркулировала вместе с охлаждающей жидкостью и, подчиняясь законам физики, устремлялась к отверстию, забивала его, течь радиатора прекращалась. Правда, перечисленные способы подходят для устранения только небольших отверстий. Если дыра в радиаторе образовалась приличная, его однозначно придется менять.

Охлаждающая жидкость заливается в систему охлаждения через расширительный бачок, который обычно изготавливается из пластмассы. Он устанавливается под капотом. Расширительный бачок выполняет еще одну важную функцию, а именно — компенсирует изменение объема и давления жидкости в системе при ее нагревании либо охлаждении.

Важным прибором системы охлаждения является вентилятор. Его основная задача ― увеличение потока воздуха, проходящего через радиатор при движении авто. Кроме того, вентилятор создает поток воздуха при работающем двигателе автомобиля, стоящего на месте.

В современных машинах применяются вентиляторы двух типов:

•        работающий постоянно, с приводом от коленчатого вала;
•        электрический ― включается, когда температура охлаждающей жидкости приближается к опасной отметке 100°°С (может включаться как вручную, так и автоматически).

Элементы системы охлаждения (охлаждающая рубашка, помпа, радиатор и др.) соединяются между собой шлангами и патрубками. Кстати, иногда жидкость вытекает из системы охлаждения не из-за отверстия в радиаторе, а по причине плохо зажатых патрубков либо их механических повреждений (разрывы и трещины).

Когда двигатель авто начинает перегреваться, в первую очередь нужно проверить состояние системы охлаждения. Следите за уровнем охлаждающей жидкости и степенью натяжения приводного ремня вентилятора. Возможно, неисправен термостат. Последний случай может сопровождаться следующими симптомами: двигатель слишком долго прогревается до нормальной рабочей температуры, затем начинает перегреваться. При этом стрелка датчика температуры охлаждающей жидкости находится в красной зоне, хотя радиатор остается холодным. Зимой при данной неисправности заметно ухудшается обогрев салона.

Термостат — недорогой прибор, на большинстве машин его замена выполняется быстро, и более-менее опытный автомобилист сможет выполнить эту работу своими силами.

Система охлаждения автомобиля время от времени требует несложного технического обслуживания.

Первое правило автомобилиста — периодически проверять уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке автомобиля. Жидкость со временем убывает по естественным причинам: в процессе эксплуатации она нагревается до высокой температуры, поэтому входящая в ее состав вода понемногу испаряется. Когда жидкости в бачке недостаточно, ее нужно доливать до требуемого уровня. Если делать это приходится изредка (раз в несколько месяцев) — поводов для беспокойства нет. Однако если вы доливаете жидкость постоянно — ищите утечку: в лучшем случае дело обойдется заменой патрубков, в худшем — придется менять радиатор или помпу.

Не допускайте работы двигателя в состоянии перегрева. Бывает, что он перегревается и при исправной системе охлаждения, например в жаркую погоду в случае движения с малой скоростью либо простоя в автомобильной пробке. Учтите, что даже кратковременная работа перегретого мотора приводит к деформации его частей и исправить последствия можно будет, только сделав дорогостоящий капитальный ремонт либо вообще заменив двигатель.

В качестве охлаждающей жидкости в теплое время года возможно использование обыкновенной воды. Однако перед наступлением холодов ее нужно слить и залить незамерзающую жидкость (как известно, вода при замерзании расширяется, что может нанести вред деталям автомобиля). Лучше всего использовать незамерзающую жидкость круглый год.

Чаще всего для системы охлаждения применяется специальная жидкость ― тосол. В маркировке тосола указывается температура, которую он выдерживает: тосол А-40 не замерзнет при температуре до минус 40°°С, тосол А-65 — при температуре до минус 65°°С.

По химическому составу тосол является смесью дистиллированной воды с этиленгликолем и специальными присадками. Жидкость обладает антивспенивающими и антикоррозийными свойствами. Тосол не дает отложений, поскольку в него входит не обыкновенная, а дистиллированная вода.

ВНИМАНИЕ  В систему охлаждения двигателя рекомендуется заливать только дистиллированную воду во избежание различного рода отложений.

В качестве охлаждающей жидкости также используется антифриз (он более морозоустойчив).

Следует периодически проверять состояние ремня привода помпы: нет ли на нем трещин, надрывов, хорошо ли он натянут. Помните, что в случае выхода из строя этого ремня эксплуатировать авто нельзя: перестанет работать помпа, следовательно, не будет циркулировать охлаждающая жидкость, быстро перегреется и выйдет из строя двигатель. Рекомендуется иметь в машине запасной ремень: даже если вы не сможете в дороге поменять его самостоятельно, кто-то из проезжающих мимо водителей наверняка вам поможет.

Наблюдайте за температурным датчиком системы охлаждения. В случае выхода его из строя можно слишком поздно заметить перегрев. Очень важный прибор — датчик электрического привода вентилятора. Он включает вентилятор, когда температура охлаждающей жидкости приближается к критической отметке 100°°С, но если датчик неисправен — вентилятор не сработает, жидкость продолжит нагреваться и в итоге закипит.

ВНИМАНИЕ  Если стрелка температурного датчика на панели приборов попала в красную зону (то есть пересекла отметку 100°°С) — немедленно заглушите двигатель, откройте капот и дайте мотору остыть.

Кстати, если мощности системы охлаждения недостаточно для охлаждения двигателя (такое бывает, например, летом при стоянии в пробках), включите на полную мощность печку (вентилятор отопителя устанавливается на максимум) — таким образом вы дополните систему охлаждения радиатором отопителя салона. Этот нехитрый прием часто оказывается эффективным и в ряде случаев помогает остудить двигатель.

Когда из-под капота доносится резкий свистящий звук, необходимо проверить состояние приводного ремня. Если с ним все в порядке — видимо, придется заменить подшипник водяного насоса. В случае его поломки в дороге ехать дальше будет нельзя.

Некоторые водители при перегреве двигателя, остановившись, открывают не только капот, но и пробку радиатора. Последнее категорически недопустимо! Дело в том, что горячая жидкость в системе находится под давлением и при открытии пробки она может выстрелить. Есть вероятность, что находящиеся рядом люди получат тяжелые ожоги от кипящего тосола.

ВНИМАНИЕ  Открывать пробку радиатора можно только при остывшем двигателе.

Кстати, открытие пробки радиатора охлаждению жидкости не способствует.

 

Система зажигания

 

Рабочая смесь в цилиндре двигателя загорается от проскакивающей в нужный момент электрической искры. Для обеспечения своевременного воспламенения рабочей смеси предназначена система зажигания, которая бывает трех типов:

•        контактная;
•        бесконтактная (транзисторная);
•        электронная.

Можно сказать, что время контактной и бесконтактной систем практически ушло. В современных машинах, как правило, используется электронная система зажигания. Однако, учитывая тот факт, что многие наши соотечественники ездят на советских и старых российских авто, вкратце рассмотрим принципы работы контактной и транзисторной систем зажигания. Последняя, в частности, используется на ВАЗ-2108. Что касается электронной системы зажигания, то на практике изучать ее нет необходимости, поскольку отрегулировать электронное зажигание можно только на специализированной станции технического обслуживания.

Электрическая искра в контактной системе зажигания образуется между электродами свечи зажигания в конце такта сжатия. Поскольку промежуток сжатой рабочей смеси между электродами свечи имеет высокое электрическое сопротивление, между ними должно создаваться большое напряжение — до 24 000 В: только в этом случае будет вызван искровой разряд. Кстати, искровые разряды должны появляться при определенном положении поршней в цилиндрах и чередоваться в соответствии с установленным порядком работы цилиндров. Иначе говоря, искра не должна проскакивать во время такта впуска, сжатия или выпуска.

Контактная система батарейного зажигания состоит из следующих элементов:

•        источников электрического тока (аккумулятора и генератора);
•        катушки зажигания;
•        замка зажигания (в него водитель вставляет ключ, чтобы завести авто);
•        прерывателя тока низкого напряжения;
•        распределителя тока высокого напряжения;
•        конденсатора;
•        свечей зажигания (из расчета на один цилиндр — одна свеча);
•        электрических проводов низкого и высокого напряжения.

Источники электрического тока обеспечивают его подачу в систему зажигания. При запуске двигателя источником является аккумулятор. Работающий двигатель постоянно получает подзарядку от генератора.

Основное предназначение катушки зажигания (она располагается в моторном отсеке) — преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Когда по первичной обмотке низкого напряжения проходит электрический ток, вокруг нее создается мощное магнитное поле. После прекращения подачи тока (эту задачу выполняет прерыватель) магнитное поле исчезает и пересекает большое количество витков вторичной обмотки высокого напряжения, в результате чего в ней возникает ток высокого напряжения. Значительный рост напряжения (от 12 до требуемых 24 000 В) достигается за счет разницы числа витков в обмотках катушки.

Катушка зажигания

Полученное напряжение позволяет преодолеть пространство между электродами свечи зажигания и получить электрический разряд, в результате которого образуется требуемая искра.

Свеча зажигания

ПРИМЕЧАНИЕ  В среднем зазор между электродами свечи зажигания составляет 0,5–1 мм. При необходимости его можно отрегулировать, выкрутив свечу.

При неотрегулированном зазоре между электродами свечи зажигания двигатель работает нестабильно: могут функционировать не все цилиндры. Например, из 4 цилиндров работают 3, еще 1 крутится «вхолостую» (в таких случаях говорят, что мотор троит). При этом двигатель заметно теряет мощность, а расход топлива увеличивается.

Регулируя зазор между электродами свечи, подгибают только боковой электрод. Центральный электрод подгибать запрещено, поскольку это может стать причиной появления трещин на керамическом изоляторе свечи и она станет непригодной.

Функции замка зажигания известны даже новичкам: он необходим, чтобы замкнуть электрическую цепь и завести авто.