Regulácia tlaku oleja
V motoroch s tlakovým mazacím systémom je maximálny tlak v systéme obmedzený pretlakovým ventilom. Tento ventil (niekedy nazývaný redukčný ventil) sa nachádza na výstupe z čerpadla. Poistný ventil obmedzuje maximálny tlak v systéme vypúšťaním oleja späť do vstupu čerpadla (obrázok 3.15). Maximálny tlak oleja je určený elasticitou pružiny poistného ventilu. Bez poistného ventilu sa tlak oleja bude so zvyšujúcimi sa otáčkami motora neobmedzene zvyšovať. Maximálny tlak sa zvyčajne nastavuje na úroveň minimálneho povoleného tlaku, čo zabezpečuje spoľahlivé mazanie všetkých komponentov motora.
Mazanie motora vyžaduje tri až šesť galónov oleja za minútu (1 galón (US) = 3,78 litra).
Olejové čerpadlo je zvolené tak, aby jeho kapacita bola dostatočná na zabezpečenie potrebného tlaku pri nízkych otáčkach motora, ale nie nadmerne veľká, aby sa zabránilo kavitácii pri vysokých otáčkach. Kavitácia nastáva, keď rýchlosť, ktorou je olej čerpaný čerpadlom, presiahne kapacitu sacieho potrubia. Keď čerpadlo nemá dostatok oleja, nasáva vzduch a v prúde oleja sa objavujú vzduchové bubliny alebo dutiny. Keď čerpadlo začne nasávať vzduch alebo paru, prejde do kavitačného režimu.
Obrázok 3.15. Pružinové pretlakové ventily - piest a guľa
Poznámka: Účelom lisovaného krytu umiestneného na vrchu sacieho sita olejového čerpadla je zabrániť kavitácii. Olej sa zadržiava pod uzáverom, čo pomáha predchádzať riziku nasávania vzduchu do čerpadla, najmä pri prudkom brzdení a zrýchľovaní vozidla.
Po opustení čerpadla je olej privádzaný k pohyblivým častiam cez vyvŕtané olejové potrubia (obrázok 3.16). Akonáhle olej dosiahne mazané časti, tlak už nie je potrebný. Vďaka hydrodynamickému mazaniu sa medzi povrchmi súčiastok vytvára a stabilne udržiava mazací film. Vytvorenie nadmerného tlaku oleja si vyžaduje dodatočný výkon a kvalita mazania nie je o nič lepšia ako pri minimálnom požadovanom tlaku.
Faktory ovplyvňujúce tlak oleja v mazacom systéme
Olej v mazacom systéme bude pod tlakom iba vtedy, ak kapacita olejového čerpadla prekročí prietok oleja cez všetky "netesnosti" v motore. K úniku oleja dochádza cez medzery v koncových bodoch mazacieho systému. Koncové body sú vôle v ložiskách, vahadlách ventilov, rozprašovacích otvoroch v ojniciach atď. Ide o špeciálne určené vôle v motore, ktoré sú potrebné pre jeho normálnu prevádzku. S opotrebovaním častí motora sa zväčšujú medzery a v dôsledku toho sa zvyšuje únik oleja.
Kapacita olejového čerpadla musí byť dostatočne veľká na to, aby dodávala olej do mazacieho systému s rezervou, ktorá pokrýva jeho spotrebu cez tieto netesnosti. Výkon olejového čerpadla je určený jeho veľkosťou, rýchlosťou otáčania a stavom. Keď motor beží na voľnobeh, čerpadlo sa otáča pomaly a produkuje nízky výkon.
Ak spotreba oleja cez netesnosti prekročí kapacitu olejového čerpadla, tlak oleja v mazacom systéme je nedostatočný.
So zvyšujúcimi sa otáčkami motora sa zvyšuje výkon olejového čerpadla a zvyšujúci sa tlak v mazacom systéme vedie k zvýšenej spotrebe oleja v dôsledku netesností. V dôsledku toho sa tlak oleja zvyšuje, až kým nedosiahne regulovanú maximálnu hodnotu.
Obrázok 3.16. Prietok oleja vstupuje do motora cez sacie potrubie olejového čerpadla a nakoniec sa vracia späť do olejovej vane.
Viskozita motorového oleja ovplyvňuje výkon olejového čerpadla aj jeho spotrebu v dôsledku netesností. Tekutý olej (s veľmi nízkou viskozitou) ľahko prechádza okolo zubov čerpadla a ľahko vyteká cez medzery. Horúci olej má nižšiu viskozitu, takže tlak oleja v teplom motore je často nízky. Studený olej má vyššiu viskozitu (hustotu) ako horúci olej. V dôsledku toho je tlak oleja v studenom motore vyšší, a to aj pri voľnobežných otáčkach. Vysoký tlak oleja v studenom motore znamená, že poistný ventil sa musí viac otvoriť, aby uvoľnil prebytočný olej nad rámec toho, čo je potrebné pre teplý motor. Čím vyšší je tlak oleja v systéme, tým viac je stlačená pružina redukčného ventilu a tým väčšia je otváracia vôľa ventilu.
Použitie oleja s vyššou viskozitou v motore spôsobí, že tlak oleja v chladiacom systéme dosiahne nastavenú prahovú hodnotu poistného ventilu pri nižších otáčkach motora.