Вопрос
amphibient
Вчера 22:12
Может ли цапфа вала потерять смазку в подшипниках?
Открыв крышки клапанов цилиндров, я увидел, что мой распределительный вал установлен на неподвижных подшипниках с помощью цапф (по сути, это части любого вала, которые опираются на подшипники), которые полностью охватывают его. Для обеспечения плавного вращения цапфы должны быть постоянно хорошо смазаны по всей окружности.
Возможно ли, что уплотнение подшипника 360 вокруг шейки вала настолько плотное, что не пропускает масло, из-за чего подшипник работает всухую и вращение затруднено?
Я понимаю, что это чисто теоретический вопрос, но он показался мне возможным, и это пробудило во мне любопытство.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/17930/can-shaft-journals-ever-lose-lubing-against-bearings
1
Как и любому другому подшипнику в любом автомобильном двигателе, ему для вращения необходим постоянный приток масла. Для этого используются масляные каналы, просверленные в блоке цилиндров. В них поступает масло от масляного насоса, который (в большинстве случаев) забирает масло из поддона картера. Поскольку я знаком с двигателями Chevrolet Small Block (GenI), я приведу их в качестве примера, чтобы показать, как это выглядит:
Это схема движения масла в двигателе GenI. Я обозначил направление движения масла разными цветами, чтобы объяснить, куда оно поступает и что смазывается. Давайте разберёмся:
Чтобы масло вытекало и обеспечивало смазку распределительного вала, в распределительных подшипниках есть отверстия, которые при установке совмещаются с отверстиями в блоке. На задней стороне подшипников также есть канавки, которые позволяют маслу обтекать подшипник и стекать в другое отверстие, откуда оно поступает к основным подшипникам. Вот изображение распределительных подшипников, чтобы вам было понятнее:
Обратите внимание на отверстия, направленные в вашу сторону (в блоке они были бы направлены вверх), и на выемки с внешней стороны.
Когда масло выдавливается на кулачковые подшипники, это выглядит примерно так (обратите внимание, что это преувеличение — пространство, заполненное маслом, гораздо ровнее, чем показано здесь):
Таким образом, подшипники распределительного вала в SBC остаются смазанными до тех пор, пока работает масляный насос и есть подача масла. Со временем подшипники изнашиваются. Из-за этого масло начинает просачиваться легче, и давление масла в двигателе начинает снижаться. Это приводит к более быстрому износу подшипников и ещё большему снижению давления масла. Как только это начинает происходить, запускается порочный круг, который может закончиться только катастрофой. Обратите внимание, что в двигателе SBC это занимает много времени, если только владелец не проводит надлежащее техническое обслуживание. Коренные и шатунные подшипники обычно выходят из строя раньше, чем подшипники распределительного вала.
Существует множество типов двигателей, и столько же способов смазывать двигатель и подшипники распределительного вала. Подшипники распределительного вала почти во всех двигателях круглые, как описано выше. Все они получают масло из канала, которое каким-то образом поступает от масляного насоса. Если бы для смазки использовался метод разбрызгивания, это привело бы к поломке распределительного вала и подшипников. Кулачок должен выдерживать большую нагрузку, когда его выступы вращаются и толкают клапаны (независимо от того, прямой это метод или косвенный). Масло служит для амортизации, поддержки, смазки, охлаждения и очистки. Без прямого давления, создаваемого масляным насосом, он бы долго не прослужил.