Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

0 126

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Двигатель внутреннего сгорания нуждается в эффективном охлаждении. Как правило, подавляющее большинство автомобилей имеют комбинированные системы воздушного и жидкостного охлаждения.

Также можно встретить силовые агрегаты, где в дополнение к традиционным системам, моторное масло также активно используется для отвода избытков тепла от теплонагруженных участков. Среди таких решений можно выделить масляный радиатор двигателя, а также масляные форсунки охлаждения поршней (маслофорсунки).

Маслофорсунка двигателя – это форсунки, интегрированные в масляный канал блока цилиндров или врезанные в опоры коренных подшипников. Основное назначение масляной форсунки – улучшенная смазка и эффективное охлаждение цилиндропоршневой группы (ЦПГ) за счет точной подачи моторного масла строго на определенные участки.

Наличие таких форсунок позволяет реализовать отвод избыточного тепла от поршня, что препятствует перегревам, коксованию моторного масла и залеганию колец. Также уменьшение температуры приводит к заметному повышению детонационной стойкости.

В результате маслофорсунки увеличивают ресурс двигателя, а также препятствуют появлению задиров в цилиндрах. Следует отметить, что наряду с преимуществами, установка маслофорсунок также имеет определенные недостатки. Подробнее читайте в нашей статье. 

Для чего нужны масляные форсунки в двигателе

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Масляные форсунки в двигателе преимущественно используются  для охлаждения поршней.  Указанные масляные форсунки охлаждения поршней активно устанавливают на свои моторы производители различных марок авто.

Отметим, что подобные решения имеются не на всех без исключения силовых агрегатах. В среднем, маслофорсунки можно встретить на 50-60% всех современных двигателей (как дизельных, так и бензиновых), причем намного чаще их ставят на высоконагруженные и форсированные силовые установки (например, малообъемные турбированные двигатели).    

Маслофорсунка – это клапан, отвечающий за подачу моторного масла в нижнюю часть поршня (юбку поршня). Подача масла позволяет заметно улучшить охлаждение поршней и дополнительно повысить эффективность смазки стенок цилиндров на разных режимах работы ДВС. Фактически, это дополнительный элемент масляного охлаждения. В результате использования таких форсунок повышается как ресурс самого двигателя, так и несколько увеличивается срок службы моторного масла.

На практике, необходимость интегрировать дополнительное масляное охлаждение  возникла с появлением и развитием двигателей, оснащенных турбонаддувом или механическим компрессором. 

Проблема стала еще более актуальной по причине даунсайзинга (уменьшение рабочего объема, облегчение моторов, использование легких сплавов в конструкции) с одновременным повышением отдачи от таких ДВС. По этой причине маслофорсунки сегодня часто встречаются даже на атмосферных облегченных двигателях (например, корейский автопром).    

По заявлениям экспертов, распыл масла на дно поршня, особенно если поршни изготовлены из облегченных материалов, позволяет снизить температуру на 30 и более градусов Цельсия. Распыл осуществляется на днище поршня, ближе к шатуну.  Параллельно улучшается смазка  трущейся пары цилиндр-юбка поршня. На высоких оборотах, когда кольца уже не справляются со своей задачей, масляные форсунки позволяют компенсировать потерю эффективности работы поршневых колец.   

Как работают и где стоят масляные форсунки

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Сразу отметим, что подача масла через масляную форсунку происходит не всегда. Когда обороты двигателя не высокие, то есть в режиме ХХ и начально-средних оборотах не выше 1500 об/мин, масло через форсунки обычно не подается. Это необходимо, чтобы общее давление масла в двигателе не падало, так как маслонасос двигателя имеет сниженную производительность на низких оборотах, также невысоким будет и общее давление масла.  

Если форсунка начнет распылять масло, в нагруженных парах трения может начаться масляное голодание. В свою очередь, это чревато повреждениями подшипников коленчатого вала, распределительного вала и т.д. Еще следует отметить, что в подаче масла на юбку поршня в режимах низких оборотов нет никакой необходимости, так как температура при таких режимах  работы  относительно низкая.

По этой причине масляная форсунка имеет специальный клапан, который открывается только при давлении масла от 1 бар и выше (в зависимости от конкретного двигателя). Эффективность такой настройки позволяет  избежать низкого давления масла на невысоких оборотах, при этом под нагрузкой, то есть на средних, высоких  и максимальных оборотах форсунка охлаждает поршень и смазывает стенки цилиндра.  

Виды маслофорсунок

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Что касается разновидностей самих форсунок, на разных моторах они могут несколько отличаться и устанавливаться в различных местах. При этом основное назначение от этого не меняется и сводится к тому, чтобы реализовать эффективное охлаждение днища поршня (юбки), а также подать моторное масло на стенку цилиндра. 

Однако, в зависимости от типа самой форсунки, производительность такой системы может отличаться с учетом схемы реализации масляного охлаждения на конкретном двигателе. Как правило, принято выделять:

  • маслофорсунки в шатуне;
  • в постели коленчатого вала;
  • магистральные форсунки.

Первый тип самый простой и фактически является не форсункой, а простым каналом для подачи масла. Во многих случаях решение представлено обычными отверстиями малого диаметра. Зачастую какого-либо дополнительного клапана, срабатывающего по давлению, попросту нет. Место установки – верхняя часть шатуна (в головке) или боковая часть. Подача масла происходит через масляные каналы коленвала.

Второй тип уже представляет собой полноценные форсунки цилиндрической формы с клапаном, которые вкручены в постель коленчатого вала в области вкладыша. Форсунка ставится так, чтобы под углом  направить поток масла на днище поршня. Подача масла осуществляется из масляных каналов, по которым масло поступает к вкладышам коленвала.

Магистральная маслофорсунка является самым современным решением. Представляет собой изделие цилиндрической формы, при этом такой цилиндр имеет тонкий «носик» в боковой части. Эта трубочка – носик также имеет загиб, реализованный таким образом, чтобы подача масла осуществлялась точно на поршень.

Еще встречается разновидность, когда носик устанавливается на полый болт.  Основное преимущество системы — нет необходимости что-либо устанавливать или высверливать в постели или шатунах, так как маслофорсунки в этом случае врезаны в масляную магистраль, осуществляют прямой забор масла и эффективно срабатывают по давлению.

Также добавим, что отверстия высверливаются  или форсунки ставятся так, чтобы масло постоянно попадало на днище поршня, а также подача смазки не перекрывалась другими элементами (например, шатуном, юбкой поршня и т.д.). По этой причине инженеры тщательно выбирают оптимальное место установки масляных форсунок или размещения каналов для подачи масла.

Недостатки маслофорсунок: что нужно знать

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Как может показаться на первый взгляд, наличие масляных форсунок в двигателе  является огромным плюсом, так как в значительной степени избавляет мотор от множества проблем, таких как: преждевременный износ на высоких оборотах, задиры, перегрев, детонация и т.п.

С одной стороны, с этим можно согласиться, однако только частично. Дело в том, что также имеются и недостатки. Если рассматривать минусы масляных форсунок, тогда следует выделить пару основных минусов:

  • определенное усложнение конструкции, необходимость замены форсунок при ремонте;
  • повышенные требования к моторному маслу и качеству обслуживания мотора.

Следует понимать, что ресурс двигателя и эффективность работы такой системы масляного охлаждения будет сильно зависеть от качества и уровня самого моторного масла в двигателе. С учетом того, что современная маслофорсунка представляет собой клапан, данный элемент может засоряться, «зависать» и подклинивать, не держать нужного давления, срабатывать со сбоями, не полностью открываться и закрываться и т.д.

Например, если масляная форсунка двигателя своевременно не открывается, поршень будет перегреваться, есть риск возникновения детонации, в цилиндре могут появиться задиры.

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое детонация двигателя и какие риски несет данное явление для мотора. Из этой статьи вы узнаете, почему в двигателе начинается детонация, от чего это зависит, а также что нужно учитывать, чтобы избежать детонации мотора.

Если же форсунка не закроется на низких оборотах,  тогда давление масла может упасть до критически низкого уровня,  пострадают нагруженные пары трения.  Также в процессе диагностики и ремонта такого ДВС специалист должен отдельное внимание уделять маслофорсункам,  проверять их работоспособность и менять при такой необходимости. 

Также наличие в двигателе  форсунок для охлаждения поршней накладывает на автовладельца определенные ограничения в плане выбора моторного масла.

  1. Следует заливать исключительно подходящее по всем параметрам высококачественное моторное масло (зачастую, это дорогостоящие синтетические масла), которое рекомендовано производителем автомобиля.
  2. Также нужно подбирать масло по сезону, при переходе с одного масла на другие требуется дополнительная промывка двигателя перед заменой масла;
  3. Менять масло в двигателе нужно строго по моточасам (время, которое двигатель проработал независимо от того, двигался автомобиль или простаивал на холостом ходу), а не по времени или по пробегу.
  4. Необходимо сокращать до минимума межсервисные интервалы в том случае, если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях. При этом важно понимать, что даже обычная езда по городу с небольшой скоростью, малыми пробегами и постоянными остановками и стартами считается тяжелыми условиями эксплуатации ТС. 

Подведем итоги

Как видно, установка масляных форсунок для охлаждения поршней является эффективным и оправданным решением по целому ряду причин. В эпоху «одноразовых» ДВС (малообъемных и при этом максимально нагруженных моторов, изготовленных из облегченных деталей в ущерб ресурсу) такие форсунки позволяют существенно продлить срок службы подобных силовых агрегатов. Главное, правильно подходить к вопросу обслуживания таких двигателей.    

Предельно важно увеличить ресурс самих форсунок охлаждения поршней. В свою очередь, от качества их работы будет зависеть состояние ЦПГ и ресурс двигателя в целом.  По этой причине не допускается использование неподходящего моторного масла, увеличение интервала замен  моторного масла,  использование масел разных производителей без промывки масляной системы и т.д.

Масляные форсунки в двигателе: для чего нужны маслофорсунки и как работают

Рекомендуем также прочитать статью о том, стоит ли промывать мотор перед заменой масла, а также чем промыть двигатель перед заменой масла и как это сделать правильно. Из этой статьи вы узнаете об особенностях, требованиях, а также рекомендациях по промывке масляной системы двигателя перед заменой моторного масла, а также на какие тонкости и нюансы следует обращать внимание в рамках выполнения данной процедуры.

Игнорирование данных правил может привести к тому, что моторное масло способно с легкостью закупорить тонике сопла форсунок, вывести из строя клапан масляной форсунки и т.д. Вполне очевидно, что отказ системы масляного охлаждения поршней станет причиной серьезных поломок самого силового агрегата. 

 

Источник

Leave A Reply

Your email address will not be published.