Si pompa e vajit dërgon vajin te boshti i kurbes, boshti i kamave dhe sistemi i ventilave?

Rrjeti i paparaqitur që e pengon metalin të grindet me metal

Motorët me djegie të brendshme përmbajnë dhjetra komponentë metalikë të lëvizshëm që rrëshqasin, rrotullohen dhe rrotullohen njëri kundrejt tjetrit me shpejtësi të lartë dhe nën ngarkesa ekstreme. Pa furnizim të vazhdueshëm me vaj të shtypur, këto pjesë do të bashkoheshin në sekonda. Pompa e vajit bën këtë furnizim të mundur — por udhëtimi nga rezervuari i vajit deri në pjesën më të largët të sistemit të ventileve përfshin një rrjet të projektuar me kujdes të galerive, pasqyrave dhe gypave me orifice të matura me saktësi.

Kuptimi i mënyrës se si vajit i arrin krahut e kurbes, krahut të kamës dhe sistemit të ventileve zbulon shumë rreth atij pse disa motorë funksionojnë deri në 482.803 km, ndërsa të tjerë nuk arrin edhe 160.934 km. Sistemi i lubrikimit nuk është vetëm për zvogëlimin e fërkimit — ai është edhe për ngrohje, pastrim dhe mbajtjen e filmi hidrodinamik që e mban të ndarë sipërfaqen metalike.

Pompa Vetë — Ku Fillon Shtypja

Shumica e motorëve të automjeteve të udhëtarëve përdorin një pompë vaji me zhvendosje pozitive — zakonisht me dizajn gerotor ose trochoid. Këto pompa kanë një rotor të brendshëm që drejtohet direkt nga krahut i kurbes, ose përmes një çelësi ose një lidhje direkte. Rotori i jashtëm ndjek lëvizjen ekscentrike të rotorit të brendshëm, duke krijuar kamerat që zgjerohen dhe tkurrën që tërheqin vajin nga rezervuari dhe e shtypin në galeritë e vajit.

Zhvillimi i pompës është përcaktuar në mënyrë që të sigurojë rrjedhën e mjaftueshme në gjendje të qetë, ndërkohë që mban shtypjen e mjaftueshme në shpejtësinë maksimale. Një pompë tipike e vajit prodhon shtypje në intervalin 4–6 bar (58–87 psi), me një valvul rregullimi shtypjeje që kufizon shtypjen maksimale për të parandaluar dëmtimin e ringave dhe fushave të hermetizimit. Dalja e pompës kalon së pari në filtrin e vajit — ose në konfigurim të plotë rrjedhëse ose të shkarkimit, varësisht nga dizajni — para se të hyjë në galerinë kryesore të vajit që shtrihet gjatë tërë bllokut të cilindrit.

Galeria Kryesore e Vajit — Rrugëja e Mbarështimit të Gjithçkaje

Galeria kryesore e vajit është një kanal i gdhendur ose i kastuar që shtrihet longitudinalisht përgjatë bllokut të motorit. Kjo galeri shërben si kanali kryesor i shpërndarjes. Nga kjo, vaji degëzohet drejt mbështetësve kryesorë të boshtit kthyes, mbështetësve të boshtit të kamëve dhe kokës së cilindrit, ku ndodhen komponentët e sistemit të ventileve.

Diametri dhe rruga e galerisë janë të rëndësishme. Nëse është shumë i vogël, presioni bie në gjatësinë e motorit. Nëse është shumë i madh, pompa përpiqet të mbushë volumin shpejt gjatë nisjeve të ftohta. Projektuesit e motorëve e balancojnë këto faktorë për të siguruar që rulja më e largët — zakonisht rulja e pasme e boshtit të kamës ose komponenti i fundit i sistemit të lubrifikimit në rrugën e vajosjes — merr presionin dhe rrjedhën e duhur në të gjitha kushtet e funksionimit.

Arritja te Boshti i Kthimit — Ruljet Kryesore dhe Ruljet e Shtangave

Vaji largohet nga galeria kryesore përmes kalimeve të driluara që ushqejnë secilën rulje kryesore të boshtit të kthimit. Prej journal-it të ruljes kryesore, vaji udhëton përmes kalimeve të driluara të kryqëzuara brenda vetë boshtit të kthimit për të arritur ruljet e shtangave. Kjo drilim i brendshëm është i saktë — kalimet duhet të priten në kënde specifike për të ruajtur integritetin strukturor ndërkohë që sigurojnë se vaji arrin journal-et e shtangave nën forcën centrifugale.

Rulat kryesore dhe rulat e shufrës funksionojnë në një pllakë hidrodinamike të vajit. Kur boshti i kurbës rrotullohet, ai tërheq vajin në hapësirën që ngushtohet midis journal-it dhe shtresës së rulës. Kjo veprimi gjeneron shtypje brenda filmi të vajit — shpesh qindra psi në zonën e ngarkuar — e cila mbart journal-in dhe parandalon kontaktin metal me metal. Trashësia e filmi të vajit në temperaturën e punës zakonisht është në intervalin 0.0005 deri në 0.002 inç, varësisht nga hapesira e rulës dhe ngarkesa.

Ngjitja te boshti i kamëve — Kalimet vertikale dhe ushqimi i rulëve

Ushqimi i boshtit të kamëve ndryshon sipas dizajnit të motorit, por parimi mbetet i njëjtë. Vaji udhëton nga galeria kryesore përmes kalimeve vertikale ose të pjerrëta të driluara në bllokun e cilindrit, deri te journal-et e rulëve të boshtit të kamëve. Te motorët me valvula të vendosura poshtë, boshti i kamëve ndodhet në bllok, prandaj kalimet janë të shkurtra. Motorët me kamë të vendosur lart kërkojnë kalime më të gjata që kalojnë përmes kastimit të kokës së cilindrit.

Bearingët e boshtit të kamëve janë zakonisht bearingë të thjeshtë — të ngjashëm me bearingët kryesorë të boshtit të kurbos — që mbështesin boshtin e kamëve gjatë rrotullimit të tij. Çdo journal i bearingut merr vaj nëpërmjet një vrimë të përzgjedhur për ushqim, e cila është e përshkueshme me kanalin e vajit të shkelës së bearingut. Vetë boshti i kamëve mund të ketë gurra të brendshme që shpërndajnë vajin te lobët e kamëve dhe, në disa raste, te aktuatorët e kohëzgjatjes së ndryshueshme të valvulave.

Mili i Fundit — Lubrikimi i Mekanizmit të Valvulave

Mekanizmi i valvulave paraqet grupin më të diversifikuar të sfidave të lubrikimit në motor. Lifterët e valvulave, krahët rrokës, shufrat shtyjëse dhe ndjekësit e kamës mbi kokë kërkojnë vaj, por e marrin atë përmes mekanizmave të ndryshëm, varësisht nga dizajni.

Lifterët hidraulikë të ventileve — të përdorur zakonisht në motorët e makinave të udhëtarëve të sotme — marrin vaj të shtypur përmes të njëjtës rrjetë galerishe që ushqen edhe mbështetësit e boshtit të kamës. Trupi i lifterit përmban një piston të vogël dhe një montim të valvulës kontrolluese që përdor shtypjen e vajit për të ruajtur automatikisht lash-in zero të ventileve. Kjo dizajn eliminon rregullimin mekanik dhe zvogëlon zhurmën e sistemit të ventileve.

Krahët e rockereve dhe ndjekësit e kamës mbi krye shpesh marrin vaj përmes boshtit të kamës të zbrazët — nëse boshti i kamës është i perforuar brenda — ose përmes rretheve të jashtme të vajit që drejtojnë vajin te çdo pikë veprimi të ventilit. Pjesët e mbetura marrin vaj përmes shpërthimit ose mjegullës që gjenerohet nga montimi rrotullues. Kombinimi i furnizimit me shtypje dhe lubrikimit me shpërthim e mbulon çdo pjesë lëvizëse në sistemin e ventileve.

Shtypja, Vëllimi dhe Viskoziteti — Tre variablat që kanë rëndësi

Tre gjëndra përcaktojnë nëse sistemi i vajosimit kryen punën e tij efikasht. Shtypja e vajit siguron që vaji të arrijë në rrotat më të largëta kundër rezistencës së pasazheve të ngushta. Vëllimi i vajit çon larg nxehtësinë nga rrotat dhe siguron rrjedhën e mjaftueshme për të mbanë film-in hidrodinamik. Viskoziteti i vajit përcakton sa lehtë rrjedh vaji nëpër qartësitë të ngushta dhe sa i trashë mbetet filmi nën ngarkesë.

Motorët e automjeteve të udhëtarëve specifikojnë një shkallë të caktuar viskoziteti vaji për një arësye të caktuar. Motorët modernë me hapa të ngushtë të rulave dhe sisteme të kohëzuar të ndryshueshme të valvulave kërkojnë vaje me viskozitet të ulët që të rrjedhin shpejt gjatë nisjes në temperaturë të ulët dhe të arrijnë fazatorët e kamës para se këta të fillojnë të veprojnë. Përdorimi i një vaji më të trashë se ai i rekomanduar vonon dorëzimin e vajit tek sistemi i valvulave — dhe kjo vonim mund të shkaktojë konsumim në sekondat e para të punësimit.

Një rast nga jeta reale — Kur dorëzimi i vajit mbaron pa arritur qëllimin

Një laborator performancash në jugperëndim të Shteteve të Bashkuara zbuloi një model të dëmtimit të kamës dhe të lifterëve në një platformë të popullarizuar motori V8. Motorët prodhonin fuqi të mirë, por konsumonin komponentët e sistemit të valvulave çdo 40 000 milje. Shkakët e zakonshëm — cilësia e vajit, lubrifikanti i montimit, procedura e thërrmës — u kontrolluan të gjithë.

Dyqani e ka testuar galeritë e vajit nën shtypje dhe ka zbuluar një rënie të konsiderueshme të shtypjes midis galerisë kryesore dhe kokave të cilindrit. Kufizimi u gjurmon prapa te orifikatet e kufizuesve të vajit që ushqejnë kokën e cilindrit — këto ishin të vogla për intervalin e RPM-ve të funksionimit të motorit. Zmadhimi i kufizuesve me 0,010 inç rikthente rrjedhën e duhur tek sistemi i ventileve. Dështimet e boshtit të kamës dhe të lifterëve ndaluan plotësisht. Zgjidhja kushtoi më pak se 100 dollarë në punë makinerie dhe shpëtoi klientët mijëra dollarë në riparime të përsëritura.

Ky shembull ilustron rëndësinë e kuptimit të tërë rrugës së vajosjes — jo vetëm të prodhimit të pompës. Një pompë mund të prodhojë shtypje dhe volum adekuat, por çdo kufizim në çdo pikë të sistemit e zvogëlon efikasitetin e saj.

Pika e fundit mbi dorëzimin e vajit

Vaji nuk shfaqet magjikisht në boshtin e krishterë, boshtin e kamës dhe sistemin e ventileve. Ai shtypet nga një pompë me zhvendosje pozitive, filtrat, shpërndahet përmes një galeri kryesore dhe drejtohet përmes pasazheve të driluara me saktësi që e dërgojnë tek çdo rrotullim dhe sipërfaqe e kontaktit. Sistemi funksionon besnikisht kur të gjitha pjesët janë të dimensionuara saktë, viskoziteti i vajit përputhet me specifikimin dhe pasazhet mbeten të paqëndruara.

Kompromiset në çdo pjesë të këtij sistemi — që nga montimi i gabuar, mbeturinat në galeritë ose shkalla e gabuar e vajit — zvogëlojnë furnizimin me vaj dhe shpejtsojnë konsumimin. Një pompë vaji dhe një rrjet galerish i projektuar mirë, i ndërtuar sipas specifikimeve origjinale (OE), siguron që çdo pjesë lëvizëse merr lubrikimin që ka nevojë. Pjesët e motorit Haodun ofron pompë vaji dhe komponentë të tjerë të motorit të prodhuar sipas standardeve të rrepta, duke mbështetur furnizimin besnik të vajit që motorët e makinave të udhëtarëve me kilometra të larta kërkojnë.