Регулиране на налягането на маслото
При двигатели със система за смазване под налягане максималното налягане в системата се ограничава от предпазен клапан. Този клапан (понякога наричан предпазен клапан) се намира на изхода на помпата. Предпазният клапан ограничава максималното налягане в системата чрез източване на маслото обратно във входа на помпата (фиг. 3.15). Максималното налягане на маслото се определя от еластичността на пружината на предпазния клапан. Без предпазен клапан налягането на маслото ще се покачва за неопределено време с увеличаване на оборотите на двигателя. Максималното налягане обикновено се задава на нивото на минималното допустимо налягане, което осигурява надеждно смазване на всички компоненти на двигателя.
Смазването на двигателя изисква три до шест галона масло на минута (1 американски галон = 3,78 литра).
Маслената помпа е подбрана така, че нейният капацитет да е достатъчен да осигури необходимото налягане при ниски обороти на двигателя, но не прекалено голям, за да се избегне кавитация при високи обороти. Кавитация възниква, когато скоростта на изпомпване на маслото от помпата стане по-голяма от производителността на смукателната тръба. Когато помпата няма достатъчно масло, тя засмуква въздух и в потока на маслото се появяват въздушни джобове или празнини. Когато помпата започне да засмуква въздух или пари, тя преминава в режим на кавитация.
Ориз. 3.15. Пружинни предпазни клапани - бутални и сферични
Целта на щампования капак, поставен върху ситото на смукателната тръба на маслената помпа, е да предотврати кавитация. Маслото се държи под капачката, което помага да се предотврати опасността от засмукване на въздух от помпата, особено при рязко спиране и ускоряване на автомобила.
След напускане на помпата маслото се подава към движещите се възли чрез пробити маслопроводи (фиг. 3.16). След като маслото достигне частите за смазване, налягането вече не е необходимо. Благодарение на ефекта на хидродинамичното смазване между повърхностите на частите се образува и стабилно поддържа смазващ филм. Използва се допълнителна мощност за създаване на свръхналягане на маслото и качеството на смазване не е по-добро от това при минимално необходимо налягане.
Фактори, влияещи върху налягането на маслото в системата за смазване
Маслото в системата за смазване ще бъде под налягане само ако мощността на маслената помпа надвишава потока на маслото през всички "течове" в двигателя. Изтичането на масло възниква през пролуки в крайните точки на системата за смазване. Крайните точки са хлабините на лагерите, кобилиците, отворите за пръскане в биелите и др. Това са специално предвидени празнини в двигателя, необходими за нормалната му работа. Тъй като частите на двигателя се износват, пролуките се увеличават и увеличават в резултат на изтичане на масло.
Капацитетът на маслената помпа трябва да е достатъчно голям, за да доставя масло към системата за смазване с запас, за да покрие потреблението му чрез тези течове. Производителността на маслената помпа се определя от нейния размер, скорост на въртене и състояние. Когато двигателят работи на празен ход, помпата се върти бавно и развива ниска ефективност.
Ако потокът на маслото през течовете надвишава капацитета на маслената помпа, налягането на маслото в системата за смазване е недостатъчно.
С увеличаване на оборотите на двигателя, производителността на маслената помпа се увеличава и нарастващото налягане в системата за смазване води до увеличаване на разхода на масло чрез течове. В резултат на това налягането на маслото се увеличава, докато достигне регулируема максимална стойност.
Ориз. 3.16. Масленият поток влиза в двигателя през смукателния отвор на маслената помпа и в крайна сметка се връща обратно в масления картер.
Вискозитетът на двигателното масло влияе както на работата на маслената помпа, така и на нейния поток през течове. Течното масло (с много нисък вискозитет) лесно преминава през зъбите на помпата и лесно изтича през процепите. Горещото масло има по-нисък вискозитет, така че налягането на маслото в горещ двигател често е ниско. Студеното масло има по-висок вискозитет (дебелина) от горещото масло. В резултат на това налягането на маслото при студен двигател, дори и на празен ход, е по-високо. Високото налягане на маслото при студен двигател кара предпазния клапан да се отвори повече в този случай, за да освободи излишното масло в повече от това, което е необходимо за топъл двигател. Колкото по-голямо е налягането на маслото в системата, толкова повече се компресира пружината на клапана за намаляване на налягането и толкова по-голям става отворът на клапана.
Използването на масло с по-висок вискозитет в двигателя кара налягането на маслото в охладителната система да достигне прага на клапана за нулиране при по-ниска скорост на двигателя.