Sestava in namen mazalnega sistema avtomobilskega motorja

Mehanski del motorja avtomobila, z izjemo nameščenih enot, je običajno brez kotalnih ležajev. Načelo mazanja drsnih tornih parov temelji na dovajanju tekočega olja pod pritiskom ali delovanju v pogojih tako imenovane oljne meglice, ko se na površino dovajajo kapljice, suspendirane v plinih ohišja motorja.

Oprema sistema mazanja

Rezerva olja je shranjena v ohišju motorja, od koder ga je treba dvigniti in dostaviti vsem namazanim enotam. Za to se uporabljajo naslednji mehanizmi in podrobnosti:

• oljna črpalka, ki jo poganja ročična gred;
• verižni, zobniški ali neposredni pogon oljne črpalke;
• grobi in fini oljni filtri, nedavno so bile njihove funkcije združene v filtru s polnim pretokom, na vstopu v sprejemnik olja pa je nameščena kovinska mreža za lovljenje velikih delcev;
• obvodni in reducirni ventili za uravnavanje tlaka črpalke;
• kanali in vodi za dovajanje maziva v torne pare;
• dodatne kalibrirane luknje, ki ustvarjajo oljno meglico na zahtevanih območjih;
• hladilna rebra ohišja motorja ali ločen hladilnik olja pri močno obremenjenih motorjih.

Številni motorji uporabljajo tudi olje kot hidravlično tekočino. Upravlja hidravlične kompenzatorje zračnosti ventilov, vse vrste napenjalnikov in regulatorjev. Učinkovitost črpalke se sorazmerno poveča.

Sorte sistemov

Na razširjeni osnovi lahko vse konstrukcijske rešitve razdelimo na sisteme s suhim koritom in z oljno kopeljo. Za civilna vozila je povsem dovolj uporaba pogona v obliki posode za motorno olje. Olje, ki je izpolnilo svojo funkcijo, teče tja, se delno ohladi in se nato skozi sprejemnik olja spet povzpne v črpalko.

Toda ta sistem ima številne pomanjkljivosti. Avto ni vedno jasno usmerjen glede na gravitacijski vektor, zlasti v dinamiki. Olje lahko pljuskne na neravnine, se odmakne od dovoda črpalke, ko se karoserija nagne ali pride do preobremenitev med pospeševanjem, zaviranjem ali ostrimi zavoji. To vodi do izpostavljenosti rešetke in zajemanja plinov iz bloka motorja s črpalko, to je prezračevanje vodov. Zrak je stisljiv, zato tlak postane nestabilen, lahko pride do prekinitev dobave, kar je nesprejemljivo. Drsni ležaji vseh glavnih gredi, predvsem pa turbin v motorjih s kompresorjem, se bodo lokalno pregreli in sesedli.

Rešitev problema je vgradnja sistema suhega korita. Ni suho v dobesednem pomenu besede, le olje, ki pride tja, takoj poberejo črpalke, ki jih je lahko več, osvobojene plinskih vključkov, se naberejo v ločeni prostornini in nato neprekinjeno gredo v ležaje. Tak sistem je strukturno bolj zapleten, dražji, vendar na športnih ali prisilnih motorjih ni drugega izhoda.

Načini dovajanja maziva v vozlišča

Obstaja razlika med tlačnim dovajanjem in mazanjem z brizganjem. Ločeno se ne uporabljajo, zato lahko govorimo o kombinirani metodi.

Glavne komponente, ki zahtevajo visokokakovostno mazanje, so ležaji motorne gredi, odmične gredi in izravnalne gredi ter pogon dodatne opreme, zlasti sama oljna črpalka. Gredi se vrtijo v ležiščih, ki nastanejo z vrtanjem elementov karoserije motorja, za zagotovitev minimalnega trenja in vzdrževanja pa so med gredjo in posteljo nameščene zamenljive obloge iz antifrikcijskega materiala. Olje se črpa skozi kanale v reže kalibriranega odseka, ki vzdržuje gredi v pogojih tekočega trenja.

Reže med bati in valji se mažejo z brizganjem, pogosto skozi ločene šobe, včasih pa z vrtanjem v ojnice ali preprosto z oljno meglico iz ohišja motorja. V slednjih primerih bo obraba večja, možne so odrgnine.

Posebej velja omeniti mazanje turbinskih ležajev. To je zelo pomembno vozlišče, saj se gred vrti z veliko hitrostjo in lebdi v črpanem olju. Tukaj se zaradi intenzivnega kroženja olja toplota odvaja iz močno segrete kartuše. Najmanjša zamuda vodi v takojšnje okvare.

Pretok motornega olja

Cikel se začne z vnosom tekočine iz ohišja motorja ali zbiranjem olja, ki vstopi tam s črpalkami sistema "suhega" tipa. Na vstopu v sprejemnik olja poteka primarno čiščenje velikih tujkov, ki so prišli tja na različne načine zaradi kršitve tehnologije popravila, okvar motorja ali obrabe samega mazalnega izdelka. Pri presežku takšne umazanije je možna zamašitev z grobo mrežico in stradanje olja na vstopu v črpalko.

Tlaka ne uravnava sama oljna črpalka, zato lahko preseže največjo dovoljeno vrednost. Na primer zaradi odstopanj v viskoznosti. Zato je vzporedno z njegovim mehanizmom nameščen reducirni ventil, ki v nujnih primerih vrže presežek nazaj v ohišje motorja.

Nato tekočina vstopi v fini filter s polnim tokom, kjer so pore mikronske velikosti. Obstaja temeljita filtracija, tako da delci, ki lahko povzročijo praske na drgnih površinah, ne pridejo v reže. Pri prenapolnjenosti filtra obstaja nevarnost, da poči njegova filtrska zavesa, zato je opremljen z obvodnim ventilom, ki usmerja pretok okoli filtra. To je nenormalna situacija, vendar delno razbremeni motor umazanije, nabrane v filtru.

Skozi številne avtoceste je filtrirani tok usmerjen v vsa vozlišča motorja. Z varnostjo izračunanih rež je padec tlaka pod nadzorom, njihova velikost zagotavlja potrebno dušenje pretoka. Pot olja se konča z njegovim povratnim izpustom v ohišje motorja, kjer se delno ohladi in ponovno pripravljeno za delovanje. Včasih se spušča skozi hladilnik olja, kjer se del toplote sprosti v ozračje, ali skozi toplotni izmenjevalnik v hladilni sistem motorja. S tem ohranjamo dovoljeno viskoznost, ki je močno odvisna od temperature, zmanjšamo pa tudi hitrost oksidativnih reakcij.

Značilnosti mazanja dizelskih in močno obremenjenih motorjev

Glavna razlika je v navedenih lastnostih olja. Obstaja več pomembnih lastnosti izdelka:

• viskoznost, zlasti njena odvisnost od temperature;
• trajnost pri ohranjanju lastnosti, to je trajnost;
• detergentne in disperzijske lastnosti, sposobnost ločevanja produktov onesnaženja in zadrževanja izven podrobnosti;
• kislost in odpornost proti koroziji, zlasti ko se olje stara;
• prisotnost škodljivih snovi, zlasti žvepla;
• notranje izgube zaradi trenja, sposobnost varčevanja z energijo.

Dizli še posebej potrebujejo odpornost proti umazaniji. Delovanje na težko gorivo z visokim kompresijskim razmerjem prispeva k koncentraciji saj in žveplove kisline v bloku motorja. Položaj poslabša prisotnost turbopolnilnika v vsakem potniškem dizelskem motorju. Zato tudi navodila za uporabo specialnih olj, kjer je to upoštevano v paketu aditivov. Plus pogostejša menjava, saj je obraba tako ali tako neizogibna.

Olje je sestavljeno iz osnovne baze in paketa aditivov. Kakovost komercialnega izdelka je običajno presojati po njegovi osnovi. Lahko je mineralna ali sintetična. Z mešano sestavo se olje imenuje polsintetično, čeprav je običajno preprosta "mineralna voda" z majhnim dodatkom sintetičnih sestavin. Še en mit je absolutna prednost sintetike. Čeprav prihaja tudi iz različnih izvorov, je večina poceni izdelkov izdelana iz istih naftnih derivatov s hidrokrekingom.

Pomembnost vzdrževanja prave količine olja v sistemu

Pri sistemih z oljno kopeljo v bloku ročične gredi je treba nivo vzdrževati v dokaj strogih mejah. Kompaktnost motorja in zahteve po ekonomični uporabi dragih izdelkov ne omogočajo ustvarjanja obsežnih palet. In prekoračitev ravni je preobremenjena z dotikom ročic ročične gredi z ogledalom oljne kopeli, kar bo povzročilo penjenje in izgubo lastnosti. Če je nivo prenizek, bodo bočne preobremenitve ali vzdolžni pospeški povzročili izpostavljenost sprejemnika olja.

Sodobni motorji so nagnjeni k porabi olja, kar je povezano z uporabo skrajšanih batnih obrob, tankih energijsko varčnih obročev in prisotnosti turbopolnilnika. Zato jih še posebej potrebuje redno spremljanje z merilno palico za olje. Dodatno so nameščeni senzorji nivoja.

Vsak motor ima določeno omejitev porabe olja, merjeno v litrih ali kilogramih na tisoč kilometrov. Preseganje tega indikatorja pomeni težave z obrabo valjev, batnih obročkov ali oljnih tesnil stebla ventilov. Začne se opazen dim iz izpušnega sistema, onesnaženje katalizatorjev in nastajanje saj v zgorevalnih komorah. Motor je treba popraviti ali zamenjati. Izgorelost olja je eden glavnih pokazateljev stanja motorja.