مکانیک خودرو تخصصی -بخش 15

روغنكاری موتور خودرو

برای کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک موتور و جلوگیری از تماس فلز با فلز که منجر به سایش قطعات، افزایش دمای قطعات و نهایتاً ذوب شدن و آسیب دیدن آنها می‌شود، باید از روانکار مناسب و روش روانکاری مطلوب استفاده کرد. بدین منظور در ابتدا به بررسی روغن موتور پرداخته می‌شود.

روغن موتور

در مدار روغنکاری موتورهای احتراق داخلی از روغن‌های با مشخصات مختلفی استفاده می‌گردد که انتخاب روغن مناسب توسط طراح موتور انجام شده است و برای جلوگیری از خطرات احتمالی باید صرفا از روغن توصیه شده استفاده کرد. روغن‌ها با عباراتی درجه بندی شده اند که بیان کنندة میزان کیفیت و گرانروی روغن است.
به طور کلی روغن موتور دارای چهار وظیفه کلی شامل کاهش اصطکاک، خنک‌کاری قطعات، شستشوی موتور و پیشگیری از خوردگی قطعات موتور است. از آنجایی که روغن پایه(Base Oil) استحصال شده از نفت خام دارای خواص فوق نیست لذا باید مطابق شکل 1 به روغن پایه(حدود 60 تا 90 درصد)، افزودنی‌هایی(Addetive)(حدود 10 تا 30 درصد) افزوده شود تا روغن موتور با مشخصات موردنظر بدست آید. انتظارات دقیق‌تر از روغن موتور به شرح زیر است که با ترکیب افزودنی‌ها به روغن پایه، محقق می‌شود:

کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک
خنک‌کاری قطعاتی مثل سر پیستون که در معرض مستقیم حرارت هستند.
شستشوی قطعات و بخش‌های مختلف موتور
ضدجوش
ضدکف
ضداکسیداسیون
ضدخوردگی
معلق نگهداشتن آلودگی‌ها

شکل 1-نحوه تولید روغن موتور با ترکیب کردن روغن پایه با افزودنی‌ها

موسسه نفت آمریکا یا (American Petroleum Institute) API یکی از معتبرترین موسسات استانداردسازی سطح کیفی روغن موتور در دنیا است به نحوی که بر روی ظرف روغن موتور حتما عبارت API درج مي‌شود. پس از عبارت API حرف S برای روغن موتورهای بنزینی و حرف C برای روغن موتورهای دیزلی در نظر گرفته می‌شود. بعد از حروف S یا C، مطابق شکل 2 یک حرف انگلیسی از A تا Z درج می‌شود و به معنی آن است که هرچقدر به حرف Z نزدیک می‌شویم، سطح کیفی این روغن به روزتر خواهد بود.

شکل 2-دسته‌بندی روغن موتور بر اساس سطح کیفی API

از طرفی استانداردسازی گرانروي یا ویسکوزیته روغن موتور توسط انجمن مهندسین خودرو آمریکا یا (Society of Automotive Engineers) SAE انجام می‌شود به نحوی که هر دو عبارت API و SAE مطابق شکل 3 بر روی ظرف روغن درج می‌شود.

شکل 3-درج استانداردسازی کیفی API و گرانروی SAE بر روی ظرف روغن موتور

انجمن مهندسین خودرو آمریکا یا SAE روغن موتور را از نظر میزان ویسکوزیته به دو دسته تك‌درجه‌‌‌اي (Mono Grade) و چنددرجه‌اي ) (Multi Grade تقسیم می‌کند. این موسسه به روغن‌های تک‌درجه‌ای، عددی اطلاق می‌کند که هر چقدر این عدد بزرگتر باشد نشانه آن است که ویسکوزیته این روغن بیشتر است. برخی روغن‌هاي تك‌درجه‌ای يا Mono Grade به شرح زیر هستند:

W :حرف اول كلمه Winter به معني زمستاني بودن روغن است و بقيه كه فاقد حرف w هستند، براي مصرف در هواي گرم تهيه شده‌اند.
لازم به توضيح است كه در يك دماي مشخص، هر چقدر عدد بالاتري به روغن اطلاق شود، گرانروی آن بيشتر است. به طور مثال روغن 60SAE گرانروی بیشتری نسبت به روغن 20SAE دارد.
از اين رو بايد توجه داشت كه گرانروي روغن ها با تغيير دما، تغيير مي‌كند و روغن مطلوب روغني است كه گرانروي آن با تغيير دما تغیيرات زيادي نداشته باشد. از طرفي بهتر است كه روغن موتور، در هواي سرد روان‌تر باشد تا دوران موتور حین استارت زدن راحت باشد و عمل روغنكاري نيز مطلوب‌تر صورت گيرد و در هواي گرم نبايد روغن بیش ازحد مجاز روان شود. بیش از حد روان شدن روغن باعث می شود که روغن از فضای بین میل‌لنگ و یاتاقان‌ها خارج شود و احتمال تماس فلز میل‌لنگ با فلز یاتاقان بوجود آید و در نتیجه سایش میل‌لنگ و یاتاقان را در پی خواهد داشت، از اين رو امروزه از روغن‌هاي چند درجه اي يا Multi Grade در موتور خودرو استفاده می‌شود. شکل 4 محدوده دمایی مجاز برخی روغن‌های چند‌درجه‌ای را نشان می‌دهد.

شکل 4-محدوده مجاز دمای عملکرد برخی روغن‌ها

روغن‌های چنددرجه‌ای يا Multi Grade را روغن چهار فصل يا اتوماتيك نيز می‌نامند. در اين حالت روغن ها را به صورت 5W30 – 10W30 – 15W40 – 20W50 – 20W40 – 10W50 و … نشان مي‌دهند.
به طور مثال روغن 10W50، در هواي سرد مانند روغن 10SAE عمل می‌کند، در اين صورت موتور حین استارت زدن به راحتي دوران می‌کند و روشن مي‌شود و روغن نيز سريع به تمامي قسمت‌هاي موتور ارسال می‌شود و عمل روغن‌كاري را انجام مي‌دهد. در حاليكه در هواي گرم مانند روغن 50SAE عمل می‌کند و گرانروی آن دردمای بالا، كمتر از روغن 50SAE نمی‌شود و از آسيب ديدن موتور به دلیل خيلي روان شدن روغن جلوگيري مي‌شود.
روغن‌های موتور به صورت معدنی(Mineral)، نیمه صنعتی (Semi-Synthetic) و صنعتی(Full Synthestic) تولید و عرضه می‌شوند و به ترتیب قیمت تمام شده، طول عمر و کیفیت آنها افزایش می‌یابد. شکل 5 میزان روغن پایه، روغن صنعتی و افزودنی‌های مورد استفاده در این سه نوع روغن را نشان می‌دهد.

شکل 5-مواد مورد استفاده در ساخت روغن‌های معدنی، نیمه صنعتی و صنعتی

شکل 6 تفاوت ساختاری مولکول‌های روغن‌های معدنی و صنعتی را نشان می‌دهد. همانگونه که ملاحظه می‌شود.

شکل 6-تفاوت ساختاری مولکول‌های روغن‌های معدنی و صنعتی

همانگونه که ملاحظه می‌شود، مولکول‌های مورد استفاده در روغن‌های صنعتی کاملا منظم و با اندازه‌های یکسان در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و این موضوع باعث افزایش طول عمر این نوع روغن و کاهش اصطکاک بین محور و یاتاقان می‌شود در حالیکه در روغن معدنی نحوه چیدمان و اندازه مولکول‌های روغن کاملا نامنظم است.
شکل 7 تفاوت عملکردی روغن‌های معدنی، ده درصد صنعتی، بیست درصد صنعتی و کاملا صنعتی را نشان می‌دهد.

شکل 7-تفاوت عملکردی روغن‌های معدنی، ده درصد صنعتی، بیست درصد صنعتی و کاملا صنعتی

با توجه به شکل 8 از آنجایی که روغن‌های صنعتی یا نیمه صنعتی گران‌تر از روغن‌های معدنی هستند، لذا عبارت Semi-Synthetic یا Full-Synthetic بر روی ظرف روغن درج می‌شود.

شکل 8-درج عبارت نوع روغن بر روی ظرف روغن موتور

مدار روغنكاری

از آنجایی که محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ تحت گشتاورهای پیچشی و خمشی شدید با مقادیر بزرگ هستند، نیاز به استفاده از روش روانکاری مناسب و با دقت مطلوب است تا از آسیب دیدن محورها و یاتاقان‌های آنها پیشگیری شود. شکل 9 روغنکاری یک محور به روش هیدرودینامیکی را نشان می‌دهد.

روغنکاری هیدرودینامیکی محور 1-روغن 2-محور 3-یاتاقان 4-پروفیل فشار روغن در نواحی مختلف یاتاقان 5-کمترین لقی بین محور و یاتاقان 6-خروج از مرکز بین مرکز محور و یاتاقان Fext:نیروی اعمالی به محور Fhyd:نیروی فشاری فیلم روغن Pmax:پروفیل فشار

شکل 9-روغنکاری هیدرودینامیکی محور

با توجه به شکل 9 لقی بین محور و یاتاقان که تقریبا 3 صدم میلیمتر است توسط لایه‌ای از روغن پر می‌شود که به آن فیلم روغن گفته می‌شود و با توجه به خاصیت موئینگی آن قابلیت تحمل فشارهای زیاد را دارا است. با شروع دوران محور با سرعت زاویه‌ای ω، لایه‌ای ازروغن که محور چسبیده است دارای سرعت خطی برابر Rω می‌شود و لایه‌ای از روغن که به یاتاقان چسبیده است دارای سرعت خطی صفر خواهد بود و لایه‌های بینابینی نیز دارای سرعت خطی بین صفر تا Rω خواهند بود و بنابراین پروفیل سرعت سیال در حدفاصل لقی بین محور و یاتاقان صورت می‌پذیرد. از طرفی ضخامت لایه روغن حالت گوه‌ای داشته و به مرور که به قسمت زیرین محور نزدیک می‌شود نوک آن تیز شده و زمینه مناسبی برای حرکت محور بر روی گوه ناشی از فیلم روغن را فراهم می‌کند. از سویی دیگر، به دلیل اینکه مرکز یاتاقان و مرکز محور بر روی یکدیگر منطبق نیستند، بنابراین محور تمایل به حرکت انتقالی داخل یاتاقان دارد به نحوی که محور تمایل دارد از محل استقرار خود از سطح داخلی سمت راست یاتاقان بالا برود. بدین ترتیب مجموع این سه موضوع ناشی از سرعت‌دار شدن لایه روغن بین محور و یاتاقان، حالت گوه‌ای فیلم روغن و حرکت انتقالی محور داخل یاتاقان باعث می‌شود که محور فیلم روغن را به بخش زیرین خود هدایت کند و از این به بعد محور بر روی لایه‌ای از فیلم روغن حرکت می‌کند و تماس فلز محور با فلز یاتاقان از بین رفته و بنابراین از سایش محور و یاتاقان پیشگیری می‌شود. به این نوع روغنکاری، که به دلیل حرکت دورانی محور، روغن در فضای لقی بین محور و یاتاقان قرار می‌گیرد و عملیات روغنکاری انجام می‌شود روغنکاری هیدرودینامیک گفته می‌شود که برای روغنکاری محورهایی که در معرض بارهای ضربه‌ای و سنگین نیستند مناسب است. برای محورهایی که در معرض بارهای سنگین هستند، با اعمال بار ضربه‌ای احتمال گسیخته شدن فیلم روغن و تماس فلز محور با فلز یاتاقان وجود دارد بدین منظور از پمپی استفاده می‌شود که همواره روغن را با فشار ثابتی به داخل فضای لقی بین یاتاقان و محور تزریق کند که به آن روغنکاری هیدروستاتیکی گفته می‌شود و از آنجایی که میل‌لنگ موتور نیز در معرض دور متغیر و بارهای کاملا ضربه‌ای است از روغنکاری هیدروستاتیکی برای روانکاری آن استفاده می‌شود.

شکل 10 روغن‌کاری تحت فشار يا هيدروستاتيك موتور خودرو را نشان می‌دهد.

مدار روغن‌كاری موتور 1-میل‌بادامک 2-پیستون 3-شاتون 4-فلایویل 5-میل‌لنگ 6-کارتل 7-فیلتر روغن 8-سوپاپ کنارگذر فیلتر 9-اویل پمپ یا پمپ روغن 10-شیر یا سوپاپ فشارشکن اویل‌پمپ 11-فیلتر اولیه یا فیلتر سیمی
شكل10-مدار روغن‌كاری موتور

با توجه به شكل 10 روغن درون كارتل، توسط پمپ روغن يا اويل پمپ به نقاط زیر ارسال می‌گردد:

سوپاپ فشار شکن (10)، چنانچه فشار بیش از حد مجاز باشد، این مجرا باز شده و روغن اضافی را به کارتل یا مجرای ورود روغن به اویل‌ پمپ باز می‌گرداند تا فشار خط روغن‌کاری همواره در حد مجاز حفظ شود. افزایش بیش از حد فشار مدار روغن‌کاری باعث افزایش توان مصرفی اویل پمپ می‌شود که افزایش تلفات توان موتور، مصرف سوخت و آلایندگی را در پی خواهد داشت.
سنسور يا فشنگي روغن، نیز روی بلوک سیلندر نصب می‌شود که مطابق شکل 11 در صورت كاهش فشار روغن و يا قطع كامل روغن، چراغ هشداري را درون داشبورد روشن می‌کند تا به راننده بروز خطر براي موتور خودرو را اعلام کند.
1-باتری 2-مدار الکترونیکی صفحه نشان‌دهنده‌ها 3-چراغ هشدار روغن موتور 4-شکل شماتیک چراغ هشدار روغن موتور 5-فشنگی یا سنسور فشار روغن موتور 6-فشار روغن موتور
شکل 11-مدار هشدار کاهش فشار روغن موتور
تمامي روغن به فيلتر روغن (7) ارسال می‌شود و پس از فيلتر شدن و گرفتن ذرات فلز و ناخالصي موجود در روغن، روغن فيلتر شده به قسمت هاي مختلف موتور ارسال می‌گردد.

روغن تصفيه شده توسط فیلتر، ابتدا به ياتاقان هاي ثابت ميل‌لنگ و سپس از طريق مجاري درون ميل‌لنگ به ياتاقان‌هاي متحرك ميل‌لنگ می‌رسد. مقداري از روغن نيز پس از عبور از یاتاقان‌های متحرک میل‌لنگ، از طريق مجراي شاتون به ديواره سیلندر پاشيده می‌شود و روغنكاري جداره سيلندر را نيز علاوه برروغني كه توسط لنگ‌هاي ميل لنگ به آن پاشيده مي‌شود، انجام مي‌دهد.
مقداری از روغن خروجی از فيلتر روغن (7) به سمت ياتاقان هاي ميل سوپاپ (1) ارسال می‌شود و عمل روانكاری یاتاقان‌های میل‌سوپاپ و مكانيزم سوپاپ را انجام می‌دهد.

نكته 1:
روشن شدن ناگهاني چراغ هشدار روغن، ناشي از کاهش فشار مدار روغنکاری است که ناشی از عدم عملکرد صحیح اويل پمپ، كمبود روغن و خرابي سنسور يا فشنگي روغن است. ولي چنانچه به تدريج و در دراز مدت چراغ هشدار روغن روشن شود، اين عيب ناشي از سايش بيش از حد ياتاقان‌هاي ثابت و متحرك ميل‌لنگ و ياتاقان‌هاي ميل‌بادامك است و نشانه آن است که لقی بین محورهای میل‌لنگ و میل‌سوپاپ و یاتاقان‌های آنها زیاد می‌شود و روغن بدون هیچ مقاومتی از فاصلة بین محور و یاتاقان‌ها خارج می‌شود و باعث افت فشار مدار روغنکاری می‌شود. از آنجایی که عمل سایش محورها و یاتاقان ها به مرور انجام می شود، این نوع کاهش فشار مدار روغنکاری و روشن شدن چراغ هشدار کاهش فشار روغن آنی نیست بلکه به تدریج ایجاد می‌شود.

[/vc_column]

نكته 2:

بايد توجه داشت كه روغني كه در قسمت هاي مختلف موتور در حال گردش است دارای سه وظیفه زیر است:

خنک‌کاری بخش‌ها و قطعات مختلف موتور
روغنکاری و کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک موتور
شستشوی بخش‌ها و قطعات مختلف موتور

شکل 12 شماتیک مدار روغن‌کاری موتور خودرو را نشان می‌دهد.

مدار روغن‌كاري موتور خودرو 1-اسبك، فنر سوپاپ و سوپاپ 2-ميل سوپاپ 3-سوپاپ فشار شكن 4-مسيرعبور روغن 5-سنسور يا فشنگي روغن 6-فيلتر روغن 7-مجراي پاشش روغن از شاتون به سيلندر 8-مجرا یا ریل انتقال روغن به ياتاقان‌های ثابت 9-پمپ روغن چرخ‌دنده‌ای 10-ياتاقان‌های ثابت 11-كارتل 12-فيلتر سیمی
شكل 12-مدار روغن‌كاري موتور خودرو

پمپ روغن یا اویل‌پمپ

برای روغنكاری قطعات مختلف موتور از سه نوع پمپ مختلف در موتورها استفاده می‌گردد:

پمپ روغن چرخ دنده خارجی
پمپ روغن چرخ دنده داخلی
پمپ روغن روتوری

این سه نوع پمپ در شکل 13 نشان داده شده است.

انواع اویل‌پمپ موتور اویل‌پمپ روتوری اویل‌پمپ دنده بیرونی اویل‌پمپ دنده داخلی
1-روتور داخلی 2-روتور بیرونی 3-چرخ‎‌دنده محرک 4-چرخ‌دنده متحرک 5-سوپاپ یا شیر فشارشکن 6-چرخ‌دنده داخلی 7-چرخ‌دنده بیرونی 8-هلالی ثابت
شکل 13-انواع اویل‌پمپ موتور

اویل پمپ چرخ‌دنده خارجی

شكل 14 پمپ روغن چرخ‌دنده خارجي را نشان مي‌دهد. همانگونه كه ملاحظه مي‌شود با دوران چرخ‌دندة محرك و پيرو آن چرخ‌دندة متحرك، روغن از مجراي ورودي بين دنده‌هاي چرخ‌دندة محرك و متحرك و پوستة پمپ قرار گرفته و به تدريج به مجراي خروجی (4) رسیده و به قسمت‌های مختلف موتور ارسال مي‌گردد.

1-پوسته پمپ 2-چرخ دنده محرك 3-چرخ دنده متحرك 4-مجرای خروجی 5-مجرای ورودی
شكل14-اويل پمپ چرخ‌دنده خارجی

شکل 15 یک نوع اویل‌پمپ چرخ‌دنده خارجی را نشان می‌دهد.

شکل 15-یک نوع اویل‌پمپ چرخ‌دنده خارجی

بايد توجه نمود كه عمل پمپ نمودن روغن توسط اويل پمپ بايد به درستي انجام گيرد، در غير اين صورت موجب آسيب جدي موتور مي‌شود، از اينرو همواره در هنگام تعمير موتور بايد مطابق شكل 16 لقي بين قطعات اويل پمپ را اندازه گرفته و در صورتي كه لقي‌ها در محدوده مجاز نباشند، نسبت به تعمير يا تعويض اويل پمپ اقدام نمود.

شكل 16-كنترل لقی بين قطعات اويل پمپ چرخ‌دنده خارجی بوسيله خط كش و فيلتر

ملاحظه مي گردد كه حداكثر لقی قابل قبول بين دندانه چرخ‌دنده‌ها و پوسته اويل پمپ درحدود 0/2 ميلي‌متر، حداكثر لقي بين سطح پيشانی چرخ‌دنده‌ها و سطح بالايی پوسته اويل پمپ 0/1 ميلی‌متر و لقي بين دو چرخ‌دنده بين 0/1 تا 0/2 ميلی‌متر است.

اویل پمپ چرخ‌دنده داخلی

شكل 17 پمپ روغن چرخ‌دنده داخلی را نشان می‌دهد.

1-مجرای ورودی 2-پوسته پمپ 3-چرخ‌دندة خارجي محرك 4-قطعة هلالي شكل 5-چرخ‌دندة داخلي 6-مجراي خروجي
شكل 17-اويل‌پمپ دنده داخلی

با توجه به شكل 17 با دوران چرخ‌دندة خارجي محرک، چرخ‌دندة داخلی متحرك نيز دوران كرده و روغن از طریق مجراي ورودي، بين دندانه‌هاي دو چرخ دنده قرار گرفته و در قسمت هلالي شكل (4) از يكديگر جدا شده و پس از عبور از قسمت هلالي شكل (4) دوباره روغن ها بهم رسيده و نهایتاً به قسمت مجراي خروجي (6) هدايت می‌شوند و از آنجا با توجه به مدار روغنکاری، پس از فیلتر شدن به قسمت‌های مختلف موتور رسیده و عمل روانکاری قسمت‌های متحرک موتور را انجام می‌دهد.
شکل 18 اویل‌پمپ چرخ‌دنده داخلی را نشان می‌دهد.

شکل 18-اویل‌پمپ چرخ‌نده داخلی

شكل 19 نحوه كنترل لقی بين قطعات اويل پمپ چرخ‌دنده داخلی را نشان می‌دهد.

شكل 19-کنترل لقي بين قطعات مختلف اويل پمپ

ملاحظه می‌گردد كه حداكثر لقي بين چرخ دندة داخلي و پوسته پمپ 0/2 ميلی‌متر، بين نوك دندانه‌هاي چرخ‌دندة داخلي و خارجي با قطعه هلالی 0/3 ميلي‌متر، لقي حداكثر بين دندانه‌های چرخ‌دنده داخلی و خارجی بين 0/1 تا 0/2 ميلي‌متر و حداكثر لقی بين سطح پيشانی چرخ‌دنده‌ها و پوسته پمپ كه به وسيله خط‌كش و فيلر اندازه‌گيری می‌شود، درحدود 0/2 ميلي‌متر است.

اویل پمپ روتوری

شكل 20 پمپ روغن روتوري را نشان مي‌دهد.

1-پوسته اويل پمپ 2-روتور خارجی متحرك 3-روتور داخلي محرك 4- مجرای خروجی 5-مجرای ورودی
شكل 20-اويل پمپ روتوری

با توجه به شكل 20 با دوران روتور خارجي، روتور داخلي نيز دوران كرده و روغني كه از طريق مجراي ورودي بين دندانه‌هاي روتور داخلي و روتور خارجي محبوس می‌شود به تدريج به سمت مجراي خروجي حركت كرده و از طریق مجراي خروجي نيز به سمت مجاري روغن‌كاري موتور هدايت مي‌شود.
شکل 21 یک نوع اویل‌پمپ روتوری را نشان می‌دهد.

شکل 21-اویل‌پمپ روتوری

شكل 22 نيز نحوه كنترل لقي بين قطعات اويل پمپ روتوري را نشان مي‌دهد.

شكل 22-كنترل لقی بين قطعات مختلف اويل پمپ روتوری

سوپاپ فشارشکن

از آنجایی اویل پمپ‌ها از نوع پمپ‌های فشار مثبت هستند که باعث تولید فشار می‌شوند در صورتیکه فشار خروجی آنها تنظیم نشود علاوه بر هدررفت انرژی موتور و در نتیجه افزایش مصرف سوخت و آلایندگی باعث آسیب دیدن پمپ یا لوله‌های ارتباطی می‌شود. بدین منظور مطابق شکل 23 همه اویل پمپ‌ها مجهز به سوپاپ فشارشکن یا Relief Valve هستند.

سوپاپ فشارشکن اویل پمپ روتوری 1-روتور داخلی 2-روتور بیرونی 3-فنر سوپاپ فشارشکن 4-پیستون سوپاپ فشارشکن 5-درپوش فنر سوپاپ فشارشکن 6-رینگ تفلونی پیستن سوپاپ فشارشکن 7-درپوش اویل پمپ 8-پیچ‌های درپوش اویل پمپ
شکل 23-سوپاپ فشارشکن اویل پمپ روتوری

مطابق شکل 24 حین عملکرد اویل‌پمپ، روغن از کارتل دریافت و به فیلتر روغن ارسال می‌شود. فشار روغن ارسال از اویل پمپ به سمت فیلتر روغن به پیستون سوپاپ فشارشکن نیز اعمال می‌شود و اگر نیروی حاصل از فشار روغن که به پیستون سوپاپ فشارشکن اعمال می‌شود کمتر از نیروی فنر باشد، پیستون سوپاپ فشار شکن در وضعیت بسته قرار می‌گیرد.

1-روغن اویل پمپ 2-روغن خروجی به سمت فیلتر روغن 3-سوپاپ فشارشکن
شکل 24-سوپاپ فشارشکن در وضعیت بسته

با افزایش فشار روغن خروجی از اویل پمپ، هنگامی که نیروی ناشی از حاصل‌ضرب فشار روغن خروجی اویل پمپ در مساحت پیستون سوپاپ فشارشکن از نیروی فنر سوپاپ فشارشکن بیشتر شود، مطابق شکل 25 پیستون سوپاپ فشارشکن مسیر خروج روغن را باز کرده و روغن اضافی به کارتل یا مجرای ورودی پمپ راه می‌یابد و بدین ترتیب فشار خروجی اویل پمپ در حد مجاز تنظیم می‌شود.

1-روغن اویل پمپ 2-روغن خروجی به سمت فیلتر روغن 3-سوپاپ فشارشکن 4-روغن خروجی از سوپاپ فشارشکن به ورودی اویل پمپ یا کارتل
شکل 25-سوپاپ فشارشکن در وضعیت باز

فيلتر روغن

به منظور پیشگیری از ورود ذرات ناخالصی به فضای بین یاتاقان‌ها و محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ، حتما باید از فیلترهای کاغذی استفاده کرد تا ناخالصی‌های موجود در روغن در فیلتر رسوب کرده و از آسیب دیدن یاتاقان‌ها و محورهای میل‌لنگ، میل‌سوپاپ و غیره پیشگیری شود. فیلتر روغن در دو نوع کارتریجی و یک‌پارچه تولید و عرضه می‌شود.

فیلتر روغن کارتریجی

شكل 26 فيلتر روغن کارتریجی را نشان مي‌دهد.

1-درپوش فیلتر 2-کارتریج فیلتر
شکل 26-فیلتر روغن کارتریجی

نحوه عملکرد فیلتر کارتریجی با توجه به شکل 27 به شرح زیر است.

1-روغن تصفيه شده به سمت مدار روغنكاري موتور 2-روغن از اويل پمپ 3-مجراي خروج به كاتل 4-سوپاپ فشارشكن 5-مجراي كنارگذر يا By pass
شكل 27-فيلتر روغن موتور و نحوه ورود و خروج روغن

روغن از اطراف فيلتر وارد می‌شود و بعد از عبور از لايه‌هاي فیلتر کاغذی، ناخالصی‌های احتمالی موجود در روغن، روی کاغذ فیلتر رسوب کرده و روغن تمیز از قسمت مركزي آن خارج می‌شود و به سمت مدار روغنكاري موتور هدايت مي‌شود.
چنانچه فيلتر بيش از حد كثيف شده باشد و توانايي عبور دادن روغن از خود را نداشته باشد، فشار روغن افزایش یافته و سوپاپ مجراي كنارگذر (5) را بازكرده و مقداري روغن فيلتر نشده به مجراي روغن‌كاري موتور رسيده تا از آسيب ديدن موتور جلوگيری شود.
چنانچه فشار روغن اويل پمپ بيش از حد مجاز شود، نيروي روغن اعمالي به سوپاپ فشار شكن (4)، بر نيروي فنر غلبه كرده و با حركت سوپاپ به سمت پايين، مجراي سوپاپ فشارشكن باز مي‌گردد و روغن اضافي را به كارتل هدايت می‌کند تاً فشار روغن در محدوده مجاز حفظ شود.

فیلتر روغن یکپارچه

شکل 28 فیلتر یکپارچه و اجزای داخل آن را نشان می‌دهد.

فيلتر روغن یکپارچه و اجزای آن نمای ظاهری فیلتر روغن ساختمان داخلی فیلتر روغن

1 و 4-المنت کاغذی فیلتر یا کارتریج 2-روغن ورودی به فیلتر 3-بدنه فیلتر 5-شیر کنارگذر 6-سوپاپ یکطرفه 7-پایه فیلتر
شكل 28-فيلتر روغن یکپارچه و اجزای آن

شکل 29 اجزای فیلتر یک‌پارچه را نشان می‌دهد.

1-واشر آب‌بندی فیلتر 2-درپوش فیلتر 3-لوله نگهدارنده 4-فنر سوپاپ یک‌طرفه 5-سوپاپ یک‌طرفه 6-کارتریج 7-سوپاپ کنار گذر یا سوپاپ By Pass
شکل 29-اجزای فیلتر یک‌پارچه

عملکرد فیلتر روغن یک‌پارچه با توجه به شکل 30 به شرح زیر است.
بايد توجه کرد كه در هنگام خاموش بودن موتور، روغن موجود در فيلتر و مجاری روغن‌كاری نبايد خالی شود. در صورتی‌که روغن داخل فیلتر و مجاری روغن‌کاری تخلیه شود، هنگام شروع به کار موتور روغن‌رسانی به قسمت‌های مختلف موتور به تعويق می‌افتد و سايش قطعات موتور افزایش می‌یابد. از اين رو از يك سوپاپ يك‌طرفه مطابق شكل 30 درون فيلتر استفاده می‌شود.

فيلتر با سوپاپ يك‌طرفه و سوپاپ By Pass 1-سوپاپ كنارگذر يا By pass 2-کاغذ فيلتر كننده روغن 3-جداره فلزی فيلتر 4-سوپاپ يكطرفه درحالت باز 5-سوپاپ يكطرفه در حالت بسته 6-واشر لاستيكي آب‌بندي كننده 7-بلوك سيلندر 8-روغن از اويل پمپ 9-روغن به مدار روغن‌كاری موتور

فيلتر با سوپاپ يك‌طرفه و سوپاپ By Pass 1-سوپاپ كنارگذر يا By Pass 2-کاغذ یا کارتریج فیلتر 3-جداره فلزي فيلتر 4-سوپاپ يك‌طرفه درحالت باز 5-سوپاپ يك‌طرفه در حالت بسته 6-واشر لاستيكی آب‌بندی كننده 7-بلوك سيلندر 8-روغن از اويل پمپ 9-روغن به مدار روغن‌كاری موتور
شكل 30-فيلتر با سوپاپ يك‌طرفه و سوپاپ By Pass

با توجه به شكل 30 با شروع به كار اويل پمپ، فشار روغن باعث باز شدن سوپاپ يك‌طرفه (4) شده و روغن به درون محفظه فيلتر وارد شده و پس از عبور از کاغذ فیلتر، ذرات ناخالصی خود را بر روی سطح کاغذ فیلتر بر جای گذاشته و روغن تمیز از وسط فیلتر خارج شده و به بخش‌های مختلف مدار روغن‌كاري موتور مي‌رسد.
چنانچه فيلتر بيش از حد كثيف شده باشد به نحوي كه مدار روغن‌كاري موتور با كمبود روغن مواجه شود، سوپاپ كنارگذر يا By pass (1) باز شده و روغن فيلتر نشده را به مدار روغنكاري ارسال مي‌كند تا از آسیب دیدن قطعات موتور پیشگیری شود.
هنگامي كه موتور خاموش می‌شود، پمپ روغن نیز غیرفعال می‌شود و روغن را پمپ نمي‌كند. در این حالت سوپاپ يك‌طرفه (5) بسته شده و از برگشت روغن و يا خروج روغن به سمت كارتل جلوگيری می‌كند. در اين حالت، فيلتر و مدار روغن‌كاري همواره پر از روغن است و به محض شروع به كار پمپ روغن، روغن به تمامي قسمت‌هاي موتور و به خصوص ياتاقان‌هاي ثابت و متحرك ميل لنگ ارسال می‌شود و عملیات روانکاری انجام می‌شود. چنانچه این سوپاپ معیوب شود، پس از خاموش شدن موتور، روغن فیلتر و مدار روغن‌کاری تخلیه می‌شود و در هنگام روشن شدن بعدی موتور، در ابتدای کار که روغن ارسالی از پمپ روغن صرف پر کردن فیلتر و مدار روغن‌کاری می‌شود، روغن به یاتاقان‌های ثابت و متحرک موتور ارسال نمی‌شود و با ایجاد تماس فلز محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ با فلز یاتاقان‌ها، سایش میل‌لنگ و یاتاقان‌ها را در پی خواهد داشت.

نکته 3:
هنگام تعویض فیلتر روغن، حتما باید قبل از نصب فیلتر روغن، واشر آن را به روغن تمیز موتور آغشته کرد تا حین سفت کردن فیلتر، از پاره شدن واشر آب‌بندی فیلتر پیشگیری شود و حتما بعد از تعویض فیلتر، باید موتور را روشن کرد و از عدم نشتی روغن اطمینان حاصل کرد.