Рис. Castrol

Современные двигатели внутреннего сгорания, используемые в автомобильной промышленности, значительно отличаются от своих предшественников всего несколько лет назад. Постоянное совершенствование систем смазки должно следовать изменениям конструкции.

Подвижные детали двигателя образуют кинематические узлы, характеризующиеся возникновением сил трения, которые непосредственно влияют на износ взаимодействующих поверхностей, а также на потери механической энергии, преобразуемой в тепло. Это противодействует этим явлениям путем введения тонкого слоя масляной пленки между элементами, трущихся друг о друга. Система смазки двигателя используется для этой цели, поэтому называется ее «кровоток».

Разработка двигателя никогда не влияла на системы смазки. В начале 20-го века строители охотно использовали системы распыления и гравитационный поток масла к коленчатым валам коренных подшипников. Однако при увеличении нагрузки и скорости вращения этот метод смазки оказался недостаточным. Поэтому системы давления использовались до сегодняшнего дня.

Уменьшение размеров двигателей легковых автомобилей уже несколько лет влияет на разработку систем смазки. Увеличивая максимальную мощность, а также все более строгие нормы выбросов, производители двигателей стараются сконструировать их таким образом, чтобы их КПД был как можно выше, а расход топлива - как можно ниже. Уменьшение рабочего объема при сохранении высокого уровня мощности и крутящего момента требует использования систем перезарядки, которые напрямую воздействуют на смазочное масло, повышая его рабочую температуру. Еще 10-15 лет назад температура масла в двигателе колебалась около 80-90 ° С. В самых современных приводах масло работает при постоянной температуре около 100-110 ° С. Поэтому системы смазки, разработанные в настоящее время, должны справляться с повышенной температурой масла, не вызывая падения давления или разрушения масляной пленки на смазываемых деталях.

Основным элементом каждой системы смазки под давлением является масляный насос, который усиливает его циркуляцию в двигателе. Чаще всего используются два типа насосов - с внутренним или внешним зацеплением. В обоих решениях насосы приводятся в движение от коленчатого вала с помощью цепных (чаще всего) или зубчатых передач (в настоящее время редкое решение). Эффективность классического насоса напрямую зависит от скорости двигателя. Однако это решение имеет недостаток. Неспособность регулировать эффективность насоса увеличивает внутреннее сопротивление двигателя, что отрицательно влияет на расход топлива.

В новейших двигателях внутреннего сгорания используются модернизированные героторные насосы. Новинкой в ​​них является регулируемая мощность слива масла, поэтому вы можете получать постоянное давление во всем диапазоне оборотов двигателя. Это устраняет предохранительные клапаны, которые обычно встречаются в классических масляных насосах. Их основным недостатком было напрасное расходование энергии перекачиваемого масла при открытии предохранительного клапана.

Слева: потери энергии в периоды работы предохранительного клапана; справа: рабочие элементы современного героторного насоса

Героторные насосы имеют два уровня рабочего давления. В случае низкоскоростной работы коленчатого вала уровень низкого давления активен. Когда скорость достигает половины своего полного рабочего диапазона, она переключается на уровень высокого давления. В результате количество масла, закачиваемого в систему смазки, всегда точно соответствует текущей потребности двигателя и обеспечивает его правильную работу.

Это позволяет снизить внутреннее сопротивление двигателя примерно на 30% по сравнению с двигателями, оснащенными нерегулируемыми насосами, а также минимизировать пенообразование масла.

В высокоскоростных турбированных двигателях с уменьшенным рабочим объемом моторное масло подвергается высоким тепловым и механическим нагрузкам, которые должны быть устойчивы к нему и в то же время не могут терять свою вязкость. Этим требованиям отвечают нефтепродукты, изготовленные по технологии Fluid Strength Technology (tm). Благодаря этим инновационным решениям масло Castrol FST способно уменьшить контакт металл-металл более чем на 40%, что напрямую влияет на рабочие параметры двигателя. Эта технология позволяет использовать переменное давление в масляной пленке, расположенной между взаимодействующими компонентами двигателя, и адаптировать ее долговечность к изменяющимся условиям эксплуатации.

Рассмотренные выше системы являются лишь частью пакета современных решений, используемых для снижения расхода топлива и выбросов вредных веществ, одновременно повышая противоизносную защиту двигателя. Тем не менее, это хорошие примеры для представления вопроса о постоянной оптимизации работы двигателя, в которой активно участвуют производители масла.

Похожие