Зачем нужны масляные форсунки в двигателе.
Многие производители устанавливают масляные форсунки в обычные серийные двигатели, практически все турбированные и турбодизельные двигатели имеют масляные форсунки. В больших двигателях применяют подачу масла по тонким трубкам, в двигателях легковых автомобилей устанавливают форсунки в масляный канал блока или врезают в опоры коренных подшипников.
Чтобы не отбирать давление на низких оборотах, форсунки имеют встроенный клапан, причем давление срабатывания будет от 2 до 3.5 бар в зависимости от тех. особенности двигателя.
Основные функции масляных форсунок – смазка и охлаждение. Какую роль играют форсунки в смазке деталей поршневой группы?
Ту же, что отверстие в шатуне, небольшое отверстие в шатуне разбрызгивает масло на ту сторону цилиндра, куда оно не попадает под действием центробежных сил при вращении коленвала.
С одной стороны цилиндра получается как бы темная сторона луны, куда, по сравнению с противоположной стороной, попадает относительно мало масла.
При небольших оборотах это не критично, а ближе к красной зоне, когда скорость движения поршня сильно возрастает, масла для смазки пары цилиндр-юбка поршня уже не хватает.
Тут уже не далеко до сухого трения – разрыва масляной пленки. Не забываем, что тепло от поршня тоже отводится через масло к цилиндру. Местный нагрев, нехватка теплового зазора, большая скорость движения поршня с перекладкой, недостаточная смазка и первый задир, а там уже по нарастающей – такому двигателю остается не долго.
Тут свою негативную роль еще сыграют маслосъемные кольца и частичное отсутствие хона.
Мало того, маслосъемные кольца при пиковых режимах двигателя вообще не нужны, туда наоборот надо подливать масло, а не снимать- юбке поршня и поршневым кольцам необходима смазка и охлаждение.
В идеале при движении вверх маслосъемное кольцо должно подавать масло для смазки пары цилиндр-юбка поршня, а при движении вниз – снимать; компрессионные кольца должны довольствоваться свежей порцией масла оставшегося на хоне.
Задиры на юбке поршня- это проблема высокооборотистых двигателей, поэтому часто применяют схемы с отсутствием маслосъемных колец и рядами отверстий в нижней части юбки поршня для смазки.
Об увеличенных тепловых зазорах поршневых колец и пары цилиндр-поршень: в геометрически ровных цилиндрах двигателя (без бочек и овалов в зоне перекладки поршня) повышенные зазоры не приводят к сильному расходу на угар (не забываем о давлении сгоревшей смеси), а когда на высоких скоростях движения поршня в бочкоовальных цилиндрах поршневые кольца не успевают повторить профиль, и на миг зависают – вот тут наступает и жор масла, и прорыв газов и дикая компрессия в изношенном двигателе.
Все это дополнят задиры, выломанные перегородки, потекшие поршня.
В грамотно собранном мощном двигателе масляные форсунки смазывают поршневую группу, через прорези в маслосъемных кольцах, дополняя отверстие в шатуне (форсунки, как правило, стоят с другой стороны) и охлаждают самую теплонагруженную верхнюю часть поршня, снижая вероятность детонации, а сильные термонагрузки это основная проблема турбодвигателя.
В грамотно собранном мощном двигателе масляные форсунки смазывают поршневую группу через прорези в маслосъемных кольцах, дополняя отверстие в шатуне (форсунки, как правило, стоят с другой стороны), и охлаждают самую теплонагруженную верхнюю часть поршня, снижая вероятность детонации, ведь сильные термонагрузки – это основная проблема турбодвигателя.
Таким образом, установка масляных форсунок комплексно повышает ресурс и надежность турбодвигателя.
Масляное охлаждение поршней с радиатором дает существенное увеличение детонационной стойкости (принято считать, что требования к степени сжатия снижаются), обеспечивает оптимальный режим цилиндропоршневой группы.
Косвенно это подтверждается практикой NFNGAAR – это атмосферное семейство имеет масляное охлаждение (без радиатора, но для атмосферного двигателя этого достаточно) и блоки этих моторов также изнашиваются заметно меньше.
Редакция Ирины Шевченко.