Grunnhugtök smurkerfa bifreiðavéla
Smurkerfið er eitt mikilvægasta kerfið í bílvél. Án réttrar smurningar verða íhlutir vélarinnar fyrir miklum núningi, hækkandi hitastigi, hraðri sliti og jafnvel algjöru bilun, svo sem læsingu. Smurning er meira en bara að „gera vélina hála“ heldur nær yfir fjölda mikilvægra aðgerða: að draga úr núningi, kælingu, hreinsun, koma í veg fyrir tæringu og viðhalda þéttingum á ákveðnum svæðum. Þessi grein fjallar um grunnhugtök smurkerfa bílavéla, allt frá virkni þeirra, helstu íhlutum, kerfategundum til grunnviðhalds.
1. Skilgreining og tilgangur smurkerfis
Smurning er ferlið þar sem olíulag er borið á milli tveggja málmflata sem eru í hreyfingu. Olíulagið myndar himnu sem aðskilur yfirborðin og lágmarkar snertingu málma við málm. Í brunahreyfli hreyfast íhlutir eins og sveifarás, legur, kambás, stimplar og strokkveggir mjög hratt og verða fyrir miklu álagi; þessar aðstæður gera smurningu algerlega nauðsynlega.
Helstu markmið smurkerfisins eru meðal annars:
1. Minnkar núning og slit með því að mynda olíufilmu.
2. Kæling íhluta með því að flytja hita frá núningssvæðinu að olíupönnunni eða í gegnum olíukæli.
3. Hreinsar óhreinindi með því að flytja núningsagnir, sót og mengunarefni að olíusíunni.
4. Kemur í veg fyrir ryð og tæringu þar sem olían myndar verndandi lag og inniheldur aukefni gegn tæringu.
5. Bætir þéttingu, sérstaklega á stimpilhring og strokkavegg, sem hjálpar til við að viðhalda þjöppun.
6. Minnkar hávaða og titring vegna örárekstra milli íhluta.
2. Grunnregla smurningar: Olíufilma
Hugmyndalega séð virkar smurning með því að mynda olíufilmu milli tveggja yfirborða. Það eru nokkrar smurningaraðferðir:
– Jaðarsmurning: mjög þunn olíuhúð sem myndast við kaldræsingu eða mikið álag. Slitvarnarefni (t.d. ZDDP) gegna mikilvægu hlutverki.
– Blönduð smurning: hluti af álaginu er borinn af olíufilmunni, sum eru enn með örsnertingu.
– Vatnsdýnamísk smurning: olíufilman er nokkuð þykk og olían aðskilur yfirborðin alveg. Þetta gerist oft í sveifaráslegum þegar vélin gengur stöðugt.
– Teygjanlegt vatnsdýnamískt efni (EHL): algengt í snertiflötum rúllu/gírs, filman myndast við mjög mikinn þrýsting og teygjanlega aflögun yfirborðsins.
Í vélum er markmiðið að viðhalda nærri vatnsaflfræðilegum aðstæðum í legum og á mikilvægum núningssvæðum. Hins vegar er óhjákvæmilegt að smyrja jaðarinn við gangsetningu og stöðvun. Þess vegna eru gæði olíunnar og olíubirgðakerfið afar mikilvæg.
3. Helstu íhlutir smurkerfis vélarinnar
Þó að hönnun véla sé mismunandi, þá eru grunnþættir smurkerfisins almennt:
a) Olíupönna (olíusump)
Olíupannan þjónar sem geymir þar sem olían safnast fyrir þegar hún kemur úr umferð. Þar er olían kæld óvirkt af loftstreyminu um sveifarhúsið. Olíupannan safnar einnig takmörkuðu magni af óhreinindum.
b) Olíudæla
Hlutverk olíudælunnar er að dreifa olíu úr olíupönnunni til allra hluta vélarinnar við ákveðinn þrýsting og rennslishraða. Algengar gerðir dælna eru meðal annars:
– Gírdæla: einföld, sterk, mikið notuð.
– Trochoid/gerotor dæla: skilvirk og nett, vinsæl í nútímavélum.
Dælan er venjulega knúin áfram af sveifarásnum, tímakeðjunni eða kambásvélinni.
c) Olíusía (olíusía / uppsogssigti)
Gróft sía á sogpípu dælunnar til að halda stórum óhreinindum (flögum, sey). Ólíkt fínu olíusíu.
d) Olíusía
Olíusíur fjarlægja fínar agnir áður en olían fer í aðallínuna. Nútíma síur eru yfirleitt af gerðinni „snúnings-on“ eða „hylki“. Sían inniheldur venjulega:
– Hjáveituloki: opnast þegar sían er stífluð svo að olían haldi áfram að flæða (jafnvel þótt hún sé ekki fullkomlega síuð).
– Bakflæðisloki (í sumum gerðum): kemur í veg fyrir að olía renni til baka þegar vélin er slökkt, sem hjálpar til við að olíuþrýstingur byggist upp fljótt við ræsingu.
e) Þrýstijafnaraloki
Þessi loki kemur í veg fyrir að olíuþrýstingurinn verði of hár. Þegar þrýstingurinn fer yfir mörkin opnast lokinn og sendir hluta af flæðinu aftur til inntakshliðarinnar eða aftur í olíupönnuna.
f) Olíugangar og innri rásir
Olíugangurinn er innri „pípa“ í reitnum. vél og strokkahaus sem dreifir þrýstiolíu aðallegur, tengistangarlegur, kambás, vipparmar og ákveðnar tímasetningarkerfi.
g) Olíukælir – valfrjáls
Í ákveðnum ökutækjum (öfgakenndum ökutækjum, dísil- eða þungaflutningaökutækjum) er olían dreifð í gegnum olíukæli til að viðhalda seigju og hitastöðugleika.
h) Olíuþrýstingsskynjari og vísir
Olíuþrýstingsskynjarinn sendir merki til vísis á mælaborðinu. Viðvörunarljós olíuþrýstings er mikilvægt: það kviknar þegar þrýstingurinn fer niður fyrir öruggt mörk.
4. Tegundir smurkerfa
a) Blautdælukerfi
Algengast í bílum og mótorhjól Daglega. Olía er geymd í olíupönnu undir vélinni og dælt í gegnum hana. Kostirnir eru einfaldleiki og lágur kostnaður. Gallinn er að við erfiðar aðstæður (hvassar beygjur, mikla akstur utan vega) getur olían svelt ef olíupönnan og skjólveggurinn eru illa hannaðar.
b) Þurrsumpunarkerfi
Olían er ekki geymd í olíupönnu vélarinnar, heldur í sérstökum tanki. Útblástursdæla dregur olíu úr olíupönnunni og sendir hana í tankinn, og þrýstidæla sér vélinni fyrir olíu. Kostirnir eru meðal annars stöðugri smurning við erfiðar aðstæður, möguleikinn á að festa vélina lægra (með grunnri olíupönnu) og betri hitastýring. Ókostirnir eru flóknari og dýrari.
5. Almenn olíuumferðarleið
Smurflæðið á blautbotnsvél er almennt:
1. Olían í olíupönnunni er soguð í gegnum upptökutækið og sigtið.
2. Olíudælan þrýstir olíunni að síunni.
3. Síaða olían fer inn í aðalrýmið.
4. Olía rennur að aðallegu sveifarássins, síðan í gegnum innra gat sveifarássins að stimpilstangarlegu.
5. Olía stígur upp í strokkahausinn til að smyrja kambásinn, lyftarana, vippurnar eða aðra ventlabúnað.
6. Sumt af olíunni skvettist á veggi strokksins og botn stimpilsins.
7. Olían rennur aftur niður afturleiðsluna að olíupönnunni og ber með sér hita og óhreinindi.
6. Vélarolía: Seigja og aukefni
Vélarolía hefur tvo mikilvæga þætti: grunnolíu og aukefni. Seigja gefur til kynna „þykkt“ olíunnar. SAE staðlar eins og 0W-20, 5W-30 og 10W-40 gefa til kynna eiginleika olíunnar við lágt hitastig (talan á undan W) og rekstrarhita (talan á eftir W). Of þunn olía getur minnkað þykkt filmunnar, en of þykk olía getur hægt á dreifingu, sérstaklega við kaldræsingar.
Aukefni í nútímaolíum geta verið:
– Þvotta- og dreifiefni: heldur óhreinindum dreift svo þau mynda ekki leðju.
– Slitþol: verndar við smurningu á jaðri.
– Andoxunarefni: kemur í veg fyrir að olía oxist hratt við hátt hitastig.
– Núningsbreytir: dregur úr núningi til að auka skilvirkni.
– Froðueyðandi: dregur úr myndun froðu sem getur truflað þrýsting.
– Tæringarvarnarefni og lækkar hellupunkt.
7. Algeng vandamál í smurkerfinu
Nokkur algeng vandamál:
– Lágur olíuþrýstingur: getur stafað af ófullnægjandi olíu, slitinni dælu, lausum legum, innri leka eða stífluðu síu.
– Olíuleki: frá olíupönnuþéttingu, sveifarásþétti, lausri síu eða áfyllingarloki.
– Olía óhreinkast fljótt/myndast í seyðu: skiptitímabil eru of löng, vélin ofhitnar oft eða gæði olíunnar eru ekki viðeigandi.
– Froðumyndandi olía: olíustigið er of hátt, olían hentar ekki eða loft hefur komist inn í kerfið.
Einkenni sem þarf að fylgjast með eru meðal annars kviknar á olíuþrýstingsljósi, gróft vélarhljóð/bank, hækkandi hitastig og of mikil olíunotkun.
8. Grunnviðhald smurkerfis
Áhrifaríkasta og einfaldasta meðferðin er:
1. Athugið olíustöðuna reglulega með olíumælinum þegar ökutækið er á sléttu yfirborði.
2. Skiptu um olíu samkvæmt tíðnibilum framleiðanda (miðað við kílómetra eða tíma).
3. Skiptið um olíusíu í hvert skipti sem skipt er um olíu eða samkvæmt ráðleggingum.
4. Notið ráðlagðar olíuforskriftir (SAE og API/ACEA/ILSAC).
5. Athugið hvort þéttingar/þéttingar leki og hvort þær séu í lagi.
6. Forðastu þann vana að gefa vélinni háan snúning þegar olían hefur ekki dreifst fullkomlega, sérstaklega við kaldræsingu.
Lokun
Grunnhugmyndin á bak við smurkerfi bifreiðavéla snýst um að viðhalda stöðugri olíufilmu milli hreyfanlegra íhluta. Með þrýstihringrás olíu, síun, þrýstistjórnun og hitastjórnun gerir smurning vélinni kleift að starfa skilvirkt, sjálfbært og örugglega. Að skilja íhluti og virkni smurkerfisins hjálpar notendum og tæknimönnum að greina vandamál hraðar og ákvarða viðeigandi viðhald. Með réttri olíu og reglulegu viðhaldi er hægt að draga verulega úr hættu á ótímabæru sliti og alvarlegum skemmdum á vélinni.
