Miten moottorin voitelujärjestelmä toimii

Voitelujärjestelmä on yksi polttomoottorin kriittisimmistä järjestelmistä. Ilman asianmukaista voitelua moottorin metalliosat kuluvat nopeasti, lämpötila nousee ja moottori voi vaurioitua minuuteissa. Tämä monimutkainen järjestelmä ei ainoastaan voidtele liikkuvia osia, vaan myös jäähdyttää, puhdistaa ja suojaa koko moottorin kokonaisuutta.

Voitelujärjestelmän toiminnan ymmärtäminen on olennaista jokaiselle ajoneuvon omistajalle, sillä se mahdollistaa moottorin pitämisen optimaalisessa kunnossa ja ehkäisee kalliita vaurioita.

Voitelujärjestelmän keskeiset komponentit

Öljyallas (kampiakselin kotelon alaosa)

Öljyallas (kampiakselin kotelon alaosa) on järjestelmän päävarastointipaikka, jossa öljy kerääntyy moottorin sammuttua ja johon öljy palautuu voitelukierrosta. Öljyallas tilavuus vaihtelee 3,8–8 litraan riippuen iskutilavuudesta ja moottorityypistä. Carterin ollessa kyseessä on varustettu tyhjennysläpällä öljynvaihtoja varten ja useimmiten öljyn tason tarkistamiseen tarkoitettu mittatikku. Sen muoto mahdollistaa raskaiden hiukkasten sedimentaation ja epäpuhtauksien osittaisen erottelun.

Öljypumppu – voitelujärjestelmän sydän

Öljypumppu on voitelujärjestelmän tahdin määrittävä voitelun moottoriosa. Se luo tarpeellisen paineen öljyn kiertämiseen kaikkien moottorin kanavien ja kierteiden läpi. On kaksi päätyyppistä pumppua:

• Hammaspyöräpumppu: yleisin, käyttää kahta hammashammalla pyörivää osaa imemään ja puristamaan öljyn.
• Palettipumppu: monimutkaisempi, tarjoaa tasaisemman virtauksen ja käytetään korkeam Performance -moottoreissa. Pumppu … kampiakselin tahdissa ketjuilla, hihnoilla tai hammaspyörillä, varmistaen moottorin synkronoinnin kanssa.

Öljynjakokanavat – galeriat

Öljynjakokanavat ovat monimutkainen kanavien, johtojen ja reikiöiden verkosto, joka jakaa korkeapaineisen öljyn moottorin kriittisiin kohtiin. Ne on koneistettu suoraan moottoriblokkia ja venttiilikammioa varten, muodostaen verkoston, joka syöttää:

• kampiakselin laakereille
• kiertokoneiston laakereille
• jakokoneistolle
• venttiilien ja niiden istukoiden ohjaukselle
• vaihdetun jakamisen järjestelmille

Paineen säätöventtiili

Tämä venttiili pitää öljynpaineen optimaalisella tasolla riippumatta moottorin kuormituksesta. Kun paine nousee liikaa, venttiili avautuu ja palauttaa osan öljystä takaisin öljyaltaaseen, estäen järjestelmän vaurioitumisen.

Öljynsuodatin – puhdistusjärjestelmä

Öljynsuodatin poistaa epäpuhtaudet, metallihiukkaset ja muut kontaminaatiot kiertävästä öljystä. Suodatin-elementti voi kerätä hiukkasia jopa 25–30 mikronin kokoisina, suojaten moottorin herkkiä komponentteja. Moderni suodatin sisältää myös ohuusventtiilin (ohitusventtiili), joka mahdollistaa öljyn kiertämisen jopa suodattimen ollessa tukossa.

Lue myös

Moottoriöljyn kierrätys: kattava opas itse öljynvaihtoa tekevälle kuljettajille

Yhä useammat kuljettajat tekevät itse auton perushuoltoja intohimon tai kustannussäästöjen vuoksi. Moottoriöljynvaihto o...

Öljyn ruiskutuskohteet ja suuttimet

Nämä osat ohjaavat öljyn tarkasti kohti alueita, jotka tarvitsevat runsaasti voitelua, kuten:

• kiertokangen takapää (jäähdytys)
• jakokoneisto
• turbokompressori
• imu- ja pakoputkiston venttiilit

Voitelujärjestelmien tyypit

Märkä sumpujärjestelmä

Yleisimmissä sarjavalmisteisissa ajoneuvoissa käytetty järjestelmä, jossa öljyallas sijaitsee moottorin alaosassa. Edut:

• yksinkertainen rakenne
• alhaiset tuotanto- ja huoltokustannukset
• korkea luotettavuus
• huolto on helppoa Yksi öljypumpu varmistaa koko kierron, ja jäähdytys saa luonnollisen ilmanvirtauksen ajoneuvon alla.

Kuiva sumpujärjestelmä

Käytetään korkeaa suorituskykyä vaativissa ajoneuvoissa ja urheilullisissa sovelluksissa, jossa öljyvarasto on erotettu moottorista. Ominaisuudet jaetaan: Edut:

• alhaisempi keskikorkeus
• ratkaisee öljynpuutteen ongelman kovissa sivulaukka-suoritusissa
• joustavuutta moottorin sijoittelussa
• parempi öljyn lämpötilan hallinta
• suurempi öljyn tilavuus Haitat:
• suurempi monimutkaisuus
• vähintään kaksi öljypumppua
• korkeammat kustannukset
• monimutkaisempi huolto

Moottoriöljyn keskeiset tehtävät

Voitelu – ensisijainen tehtävä

Öljy muodostaa ohuen kalvon kahden metallipinnan välille, minimoiden suoran kitkan. Tämä voitelukalvo estää: kulumisen, luisutuksen, lämmöntuoton ja mekaanisen melun. Ilman voitelua osien väliset clearance-arvot kapenivat nopeasti kulumen myötä.

Lue myös

Moottoriöljyn lämpötilasensorin toiminta, viat ja diagnosointi

Moottoriöljyn lämpötilasensori on modernien ajoneuvojen sähköisen arkkitehtuurin keskeinen osa, joka seuraa reaaliaikais...

Komponenttien jäähdytys

Öljy Imeyöl… kuluttaa lämpöä, joka syntyy:

• osien välisestä kitkasta
• polttoaineen palamisesta
• seoksen puristuksesta Jatkuvan kierron kautta öljy siirtää lämpöä kriittisiltä alueilta öljyaltaaseen, jossa se jäähdytetään kosketuksissa ulkoilmaan tai öljynjäähdyttimellä.

Moottorin sisäinen puhdistus

Polttoaineen epäpuhtaudet ja kulumisjäännökset muodostavat hiukkasia kuten aktiivihiilen kaltaisia epäpuhtauksia. Öljy pidättää nämä epäpuhtaudet ja kuljettaa ne suodattimen kautta pois moottorin sisätiloista.

Parannettu tiivistys

Öljy parantaa tiiviyttä kampiakselin ja sylinterien sekä venttiilien istukoiden ja korkeussäätöjen välillä, mikä parantaa moottorin suorituskykyä ja vähentää päästöjä.

Korroosionesto

Öljyn lisäaineet neutraloivat palamistuotteiden happoja ja suojaavat metallipintoja korroosiolta, oksidatiiviselta halkeilulta sekä ruostumiselta.

Öljyn voitelukierto

Voitelu etenee tarkasti seuraavaa sekvenssiä pitkin:

Imuvaihe

1. Öljypumppu imuaa öljyn öljyaltaasta alipaineesta
2. Öljy kulkee imulevyn suodattimen läpi (jos sellainen on)

Painesykli

3. Öljy puristetaan työpaineeseen (2–6 bar)
4. Paineistettu öljy ohjataan pääsuodatinlaitteelle

Suodatusvaihe

5. Suodatin poistaa epäpuhtaudet ja partikkelit
6. Ohitusventtiili sallii kierron jopa tukkeutumisen aikana

Jakeluvaihe

7. Puhdas öljy päätyy pääkanavaan
8. Se jaellaan kaikkiin voitelukohtiin:

• kampiakselin laakerit
• mäntien ja mäntien väliset osat
• jakokoneisto
• turbokoneisto (jos sellainen on)
• muut liikkuvat komponentit

Paluuvaihe

9. Öljy palaa takaisin öljyaltaaseen gravitaation avulla
10. Kierre jatkuu jatkuvasti

Moottoriöljyn tyypit

Perinteinen mineraaliöljy

Ominaisuudet:

• Peräisin öljystä puhdistuksesta
• Edullisin vaihtoehto
• Tyypillinen suoritus standardimoottoreille
• Nopeat vaihtovälin odotukset Edut:
• Edullinen hinta
• Yleinen yhteensopivuus
• Laaja saatavuus Haitat:
• Herkkä äärilämpötiloille
• Nopea hajoaminen
• Rajoitetut suorituskykyominaisuudet

Täysin synteettinen öljy

Ominaisuudet:

• Keinotekoinen yhdistelmä kemiallisista yhdisteistä
• Huippusuorituskyky
• Korkea lämpötilan vakaus
• Pitkät vaihtovälit Edut:
• Toiminta optimaalisesti äärilämpötiloissa (-40°C…+150°C)
• Kestävyys hajoamista vastaan
• Erinomainen voiteluominaisuudet
• Polttoainetalouden parantuminen
• Suurempi suoja kulumista vastaan Haitat:
• Korkea hinta
• Mahdolliset yhteensopivuusongelmat vanhojen tiivisteiden kanssa

Puoliksi synteettinen öljy (sekoitus)

Ominaisuudet:

• Sekoitus mineraaliöljyä ja synteettistä
• Hyvä kompromissi suorituskyky ja hinta
• Sopii suurimpaan osaan sovelluksista

SAE-luokitus ja viskositeetti

SAE-luokitusjärjestelmä

Autoinsinöörien seuraus (SAE) on standardoinut viskositeettiluokituksen:

Luokitusmuoto:

• XW-Y (esim. 5W-30)
• X = alhaisen lämpötilan viskositeetti
• W = Winter (talvi)
• Y = korkean lämpötilan viskositeetti

Käytännön esimerkit

0W-20: Erittäin juokseva öljy, sopii:

• Nykyaikaiset matalaksi toleranssit moottorit
• Korkea vilkas ilmasto
• Maksimaalinen polttoainetalous 5W-30: Yleisimmillään käytetty luokka, monikäyttöinen moottoreille:
• Useimmat modernit moottorit
• Käyttö kaikkina vuodenaikoina
• Tasapaino suojan ja talouden välillä 10W-40: Paksumpi öljy, käytetään erityisesti:
• Suurella ajokilometrillä varustetuissa moottoreissa
• Lämpimässä ilmastossa
• Kulumisen ksyvellä 15W-50: Erikoisrakenteisiin sovelluksiin:
• Urheilu/moottori, jäähdyttelykorkeat lämpötilat
• Kova käyttö

Oikean viskositeetin valinnan tärkeys

Väärän viskositeetin käyttäminen voi aiheuttaa:

• Liian juoksevaa öljyä: kulumista kiihtyminen, öljyn kulutus, riittämätön suoja
• Liian viskoosista öljyä: huonot kylmäkäynnistykset, polttoaineenkulutuksen kasvu, kierrätyspuutteet

Nykyöljyn lisäaineet

Viskositeetin parantajat (VII)

Nämä polymeerit auttavat öljyä säilyttämään optimaalisen viskositeetin vaihtuvissa lämpötiloissa, eliminoiden tarvetta vuodenaikaisille vaihtamisille.

Puhdistusaineet ja dispersiöljyt

• Puhdistusaineet puhdistavat metallipintoja
• Dispersantit pitävät epäpuhtaudet suspensiossa
• Yhdessä estävät saostumien muodostumisen

Kulumisenestoaineet (AW) ja äärimmäisen paineen (EP) lisäaineet

• Vähentävät kitkaa suurien kuormien alla
• Suojaavat äärimmäisissä käyttötilanteissa
• Sisältävät sinkkiä, fosforia ja (r-/sulf) yhdisteitä

Happeaineet ja stabilisointi

• Estävät öljyn hapettumisen
• Pidentävät vaihtovälejä
• Säilyttävät voiteluominaisuudet

Korroosion ja ruosteenesto

• Neutraloivat palamistuotteiden hapot
• Suojaavat metalliosia
• Pidentävät moottorin käyttöikää

Jäätymispisteen alentamiseksi tarkoitetut lisäaineet

Sallivat öljyn kiertämisen erittäin alhaisissa lämpötiloissa ja helpottavat kylmäkäynnistystä.

Voitelujärjestelmän yleisimmät ongelmat

Öljyvuotot – syyt ja ratkaisut

Öljyvuotoja voi esiintyä monesta syystä:

Pienet vuodot:

• Tyhjennysnäppäin löystynyt tai tiiviste kulunut
• Öljynsuodatin asennettu erheellisesti
• Öljyaltaan tiiviste vuotaa

Isot vuodot:

• Kampiakselin kotelon tiiviste viallinen
• Nokkaketjun tiiviste
• Öljypumpun tiivistesuuttimet
• Öljyjohdottiit liittimet

Hälytysmerkit:

• Öljyvuotojäljet autonsa alla
• Sininen savu pakoputkesta
• Öljyn alhainen taso
• Jäähdyttävän nesteen likaantunut väri (sekoittunut öljyn kanssa)

Öljypaineen alhaisuus

Mahdollisia syitä:

• Öljyn määrä liian pieni
• Öljypumppu kulunut tai viallinen
• Tukkeutunut suodatin
• Liian alhainen/tai korkea viskositeetti lämpötilaan nähden
• Laakerien kuluminen (liian suuret Clearance-arvot)
• Paineen säätöventtiili jumissa auki

Oireet:

• Öljynpainevalot syttyy
• Metalliset äänet moottorissa
• Epäsäännöllinen toiminta
• Moottorin lämpötila nousee

Öljyn hajoaminen

Lyhentynyt ikä ja syyt hajoamiseen:

• Pitkät vaihtoväliarvot
• Korkeat lämpötilat
• Polttoainete tai jäähdytysliuoksen kontaminaatio
• Tukkeutunut suodatin
• Käyttö ankarissa olosuhteissa

Merkkejä hajoamisesta:

• Väri musta tai tumman ruskea
• Tiheä, tahmea koostumus
• Tunkkainen, pistävä haju
• Näkyviä hiukkasia
• Hauraus nesteen kupliminen tason tarkistuksessa

Liiallinen öljynkulutus

Sisäiset syyt:

• Mäntien renkaiden kuluminen
• Puhdistajien juuttuneet ohjaimet
• Venttiilien tiivisteiden kuluminen
• Sylinterien kuluminen

Ulkoiset syyt:

• Näkyvät vuodot
• Tiivisteet kuluneet
• Turbolämmittimen ongelmat

Optimaalinen huolto-ohjelma

Säännöllinen öljynvaihto

Suositellut vaihtovälit:

• Mineraaliöljy: 5 000–7 500 km
• Puoliksi synteettinen: 7 500–10 000 km
• Synteettinen: 10 000–15 000 km Vaikuttavat tekijät vaihtoväliin:
• Ajotietot (keskusliikenne, lyhyet ajot)
• Ilmasto (äärilämpötilat)
• Ajotapa
• Moottorin ikä ja kunto

Säännöllinen öljyntason tarkistus

Oikea menettely:

1. Sammuta moottori ja anna jäähtyä (vähintään 5 minuuttia)
2. Aja ajoneuvo tasaiselle pinnalle
3. Puhdista ja poista täyttövipuöljyn mittatikku (jojiška)
4. Tyhjennä ja asenna kokonaan uudelleen, tarkista lukema
5. Tason on oltava MIN ja MAX välillä

Tarkastusfrekvenssi:

• Kuukausittain uusissa ajoneuvoissa
• Kaksi kertaa viikossa yli 100 000 km ajoneuvoissa
• Ennen pitkiä matkoja

Öljynsuodattimen vaihtaminen

Suodatin on vaihdettava jokaisen öljynvaihdon yhteydessä:

• Säilyttää suodatuskyvyn
• Estää epäpuhtauksien kierrätyksen
• Turvaa optimaalisen öljykierron

Oikean öljyn valinta

Valintakriteerit:

1. Valmistajan vaatimukset: ACEA, API, OEM-spesifikaatiot
2. SAE-luokitus suositusten mukaan
3. Öljyn tyyppi (mineraali, puoliksi synteettinen, synteettinen)
4. Käyttöolosuhteet
5. Moottorin ikä ja ajokilometrit

Hälytysmerkki- ja signaaliseuranta

Visuaaliset merkit:

• Öljynpainevalo kojelautassa
• Öljyn väri ja koostumus
• Öljynvuoto
• Pakokaasussa savu Äänimerkit:
• Metallinen râma moottorissa
• Venttiilien koputus
• Öljypumpun ääni Hajumerkit:
• Öljyn palaminen haju
• Havaittu haju hytissä
• Hajut pakoputkesta

Nykyaikaiset teknologiat voitelujärjestelmissä

Elektroninen monitorointi

Modernit järjestelmät sisältävät:

• Öljynpaineanturit
• Öljyn lämpötila-anturit
• Viskositeetin seurantalaitteet
• Öljyn käyttöiän ilmaisimet

Vaihdettavan virtausnopeuden öljypumput

Nämä pumput säätävät virtausta moottorin vilkkumisen, öljyn lämpötilan, kuorman ja käyttöolosuhteiden mukaan. Edut:

• Polttoainesäästö
• Vähentynyt kitkämissio
• Parempi kokonaishyötys

Öljynjäähdytysjärjestelmät

Öljynjäähdyttimet ovat välttämättömiä:

• ylikuormitettujen moottoreiden tapauksissa
• äärimmäisissä olosuhteissa
• optimaalisen öljyn lämpötilan ylläpitämiseksi

Öljynvaihto oikeilla intervalleillä ja oikeilla tuotteilla on tärkein ennaltaehkäisevä huoltotoimenpide kaikissa moottoreissa.

Päätelmät

Voitelujärjestelmä on polttomoottorin selkäranka. Sen toiminnan oikein ymmärtäminen vaikuttaa suoraan käyttöikään, luotettavuuteen ja moottorin suorituskykyyn. Oikeiden komponenttien, toimintojen ja huoltotarpeiden tunteminen auttaa omistajia pitämään ajoneuvonsa optimaalisena ja välttämään kallis korjaukset.

Huolto-ohjelman noudattamatta jättäminen tai hälytysmerkkien huomiotta jättäminen voi johtaa katastrofaalisiin vaurioihin, jopa moottorin kokonaisvaihtoon asti. Laadukkaiden öljyjen käyttäminen ja säännöllinen huolto maksavat itsensä takaisin vähentämällä korjauskustannuksia ja pidentämällä moottorin käyttöikää.

Mikäli ilmenee voitelujärjestelmän ongelmia, ammattitaitoinen autoalan osaaja on olennaisen tärkeä diagnosoinnissa ja ratkaisussa.