Regulacija tlaka ulja
U motorima sa sustavom podmazivanja pod tlakom, maksimalni tlak u sustavu ograničen je ventilom za ograničenje tlaka. Ovaj ventil (ponekad se naziva ventil za smanjenje tlaka) nalazi se na izlazu pumpe. Sigurnosni ventil ograničava maksimalni tlak u sustavu ispuštanjem ulja natrag u ulaz pumpe (slika 3.15). Maksimalni tlak ulja određen je elastičnošću opruge sigurnosnog ventila. Bez sigurnosnog ventila, tlak ulja će se neograničeno povećavati s povećanjem brzine motora. Maksimalni tlak obično se postavlja na razinu minimalnog dopuštenog tlaka, što osigurava pouzdano podmazivanje svih komponenti motora.
Podmazivanje motora zahtijeva tri do šest galona ulja u minuti (1 galon (SAD) = 3,78 litara).
Uljna pumpa je odabrana tako da njen kapacitet bude dovoljan za osiguravanje potrebnog tlaka pri niskim okretajima motora, ali ne pretjerano velik, kako bi se izbjegla kavitacija pri visokim okretajima. Kavitacija nastaje kada brzina kojom pumpa ispumpava ulje postane veća od kapaciteta usisne cijevi. Kada pumpa nema dovoljno ulja, usisava zrak i u protoku ulja pojavljuju se zračni džepovi ili šupljine. Kada pumpa počne usisavati zrak ili paru, prelazi u kavitacijski način rada.
Slika 3.15. Opružni ventili za ograničenje tlaka - klip i kugla
Napomena: Svrha utisnutog poklopca postavljenog na vrh usisnog sita uljne pumpe je sprječavanje kavitacije. Ulje se zadržava ispod čepa, što pomaže u sprječavanju rizika od usisavanja zraka u pumpu, posebno tijekom naglog kočenja i ubrzavanja vozila.
Nakon što napusti pumpu, ulje se dovodi do pokretnih dijelova kroz izbušene cijevi za ulje (slika 3.16). Nakon što ulje dosegne dijelove koje treba podmazati, tlak više nije potreban. Zbog učinka hidrodinamičkog podmazivanja, stvara se film maziva koji se stabilno održava između površina dijelova. Stvaranje viška tlaka ulja zahtijeva dodatnu snagu, a kvaliteta podmazivanja nije bolja nego pri minimalnom potrebnom tlaku.
Čimbenici koji utječu na tlak ulja u sustavu podmazivanja
Ulje u sustavu podmazivanja bit će pod tlakom samo ako kapacitet uljne pumpe premašuje protok ulja kroz sve "curenja" u motoru. Curenje ulja događa se kroz praznine na krajnjim točkama sustava podmazivanja. Krajnje točke su zazori u ležajevima, klackalicama ventila, otvorima za prskanje u klipnjačama itd. To su posebno predviđeni zazori u motoru, potrebni za njegov normalan rad. Kako se dijelovi motora troše, zazori se povećavaju, a time i curenje ulja.
Kapacitet uljne pumpe mora biti dovoljno velik da opskrbi sustav podmazivanja uljem s rezervom koja pokriva njegovu potrošnju kroz ta curenja. Performanse uljne pumpe određuju njezina veličina, brzina vrtnje i stanje. Kada motor radi u praznom hodu, pumpa se sporo okreće i proizvodi mali učinak.
Ako potrošnja ulja kroz propuštanja premašuje kapacitet uljne pumpe, tlak ulja u sustavu podmazivanja nije dovoljan.
S povećanjem broja okretaja motora povećavaju se performanse pumpe za ulje, a rastući tlak u sustavu podmazivanja dovodi do povećane potrošnje ulja zbog propuštanja. Kao rezultat toga, tlak ulja raste dok ne dostigne reguliranu maksimalnu vrijednost.
Slika 3.16. Protok ulja ulazi u motor kroz usisnu cijev pumpe za ulje i na kraju se vraća u korito ulja.
Viskoznost motornog ulja utječe i na performanse uljne pumpe i na njezinu potrošnju zbog propuštanja. Tekuće ulje (s vrlo niskom viskoznošću) lako klizi pored zuba pumpe i lako istječe kroz praznine. Vruće ulje ima nižu viskoznost, pa je tlak ulja u toplom motoru često nizak. Hladno ulje ima veću viskoznost (gustoću) od vrućeg ulja. Kao rezultat toga, tlak ulja u hladnom motoru, čak i u praznom hodu, je viši. Visok tlak ulja u hladnom motoru znači da se ventil za ograničenje tlaka mora više otvoriti kako bi se ispustio višak ulja iznad onoga što je potrebno za topli motor. Što je viši tlak ulja u sustavu, to je opruga ventila za smanjenje tlaka više komprimirana i veći je otvor ventila.
Korištenje ulja veće viskoznosti u motoru uzrokuje da tlak ulja u sustavu hlađenja dosegne postavljeni prag sigurnosnog ventila pri nižim okretajima motora.