Что смазывается под давлением в двигателе

Устройство автомобилей

Назначение системы смазки и ее дополнительные функции

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии.
Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями.
Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи.
Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.

Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.
В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах.

Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным.
В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре «выпускной клапан – направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование в днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах.
Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

• бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50 ˚С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
• достаточная степень очистки масла от механических примесей;
• прочная конструкция;
• удобство технического обслуживания;

Способы смазки деталей двигателя

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:

• разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
• под давлением;
• комбинированное.

Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей.
В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.

Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра.
Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару «поршень-гильза цилиндров», а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

Существует способ смазывания самотеком , когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов, различных полостей и углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1 ) или «сухим» ( рис. 2 ) картером.

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером , которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон.
Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к значительному снижению давления в системе смазки и масляному «голоданию».
Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 ( рис. 2 ) и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак 5.
Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона.
Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

Из недостатков системы смазки с «сухим» картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с «мокрым» картером.

Система смазки с «сухим» картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности.
В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

Подшипники

Пройдя фильтр, масло попадает в пространство между подшипниками и смазывает шейку коленчатого вала. Подшипники — это обычные металлические муфты, которые охватывают вращающиеся компоненты двигателя. Основные подшипники находятся на коленвале, а подшипники шатуна — на кривошипах.

В узком пространстве между подшипниками и движущимися поверхностями коленчатого вала образуется тонкий слой масла, чтобы металлические детали не соприкасались друг с другом. Если давление масла не превышает допустимые значения, а рабочая температура находится в допустимых пределах, то масло обеспечивает защиту и продлевает срок службы деталей.

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером – преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

• Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
• Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
• Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

• В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
• Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
• На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
• Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
• Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
• Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
• После этого цикл повторяется.

Давление масла в системе может находиться в пределах от 0,2 МПа до 1,6 МПа.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

В зависимости от вида и мощности мотора объем масла в системе смазки может быть от 3,5 до 7,5 литров.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

• Высокую моющую способность – дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
• Устойчивость к окислению – из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

Масло, используемое в смазочной системе, может быть синтетическим, минеральным или полусинтетическим. В зависимости от того, какой тип используется, определяют сроки его замены.

Максимально долго служат синтетическое и полусинтетическое масло, которые при нормальных условиях эксплуатации не требуют обновления до 10-15 тысяч километров пробега.

Минеральные масла служат около 5 тысяч километров пробега.

Система смазки является неотъемлемой частью любого двигателя, обеспечивающей его работоспособность. Очень важно проводить своевременный техосмотр, контролировать уровень и состояние масла.

Основные неисправности системы смазки

Внешними признаками неисправности системы смазки являются пониженное или повышенное давление масла в системе и ухудшение качества масла вследствие загрязнения.

Понижение давления возможно в результате недостаточного уровня масла, разжижения его, подтекания через неплотности в соединениях, загрязнения сетчатого фильтра маслоприемника, износа деталей масляного насоса, заедания редукционного клапана в открытом положении и вследствие износа подшипников коленчатого и распределительного валов.

Проверять уровень масла следует на прогретом двигателе, но не сразу после его остановки, а через 3-5 минут с тем, чтобы масло успело стечь. Если уровень ниже нормы, необходимо долить масло в поддон картера, предварительно выявив и устранив причину. Внешним осмотром выявляются течи масла из-под крышки привода распределительного вала, крышки клапанного механизма, блока цилиндров, масляного фильтра, а также из пробки заливной горловины, через штуцер датчика давления масла, из-под крышки маслоотделителя
системы вентиляции картера и через уплотнитель маслоизмерительного щупа.
Уровень масла может падать вследствие износа сальников стержней клапанов, износа и закоксовывания поршневых колец или их поломки, износа поршней и их канавок, износа цилиндров двигателя, износа стержней клапанов и их направляющих втулок, а также закоксовывания прорезей маслосъемных колец или заполнение их масляными отложениями. Эти неисправности приводят к повышенному расходу масла и, соответственно, падению давления в системе.

Повышение давления в системе смазки возможно вследствие применения масла с повышенной вязкостью, заедания редукционного клапана в закрытом положении и засорения маслопроводов.

Так как коленвал совершает вращательное движение, то под действием центробежных сил на стенках его масляных каналов откладываются продукты износа двигателя. Со временем проходное сечение этих каналов уменьшается настолько, что шатунный подшипник начинает испытывать масляное голодание. Усиленному загрязнению каналов способствует применение некачественного или не соответствующего двигателю масла, регулярная эксплуатации мотора в интенсивных режимах и несвоевременная замена масла.

Каналы подвода масла к гидрокомпенсаторам со временем также могут закоксовываться, и тогда гидрокомпенсатор перестает работать. Если его заклинит при открытом клапане, это приведет к выбиванию клапана поршнем. При этом разрушается сам гидрокомпенсатор и возможны повреждения распредвала, поршней, шатунов и появление трещин в головке блока цилиндров. Вероятны масляные проблемы и с гидронатяжителями, обеспечивающими натяжку ремней и цепей привода распредвалов. Их каналы также забиваются, что может стать причиной поломки ГРМ и разрушения головки блока цилиндров. При наличии в ГРМ механизма изменения фаз газораспределения грязь может спровоцировать отказ или нарушение его работы.

При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда может быть неисправен указатель давления масла. Для проверки правильности действия указателя давления вместо датчика ввертывают штуцер контрольного манометра и, сравнивая показания с проверяемым прибором, судят о его работе.

Принцип работы циклический.

При старте двигателя моторное масло под давлением закачивается в систему масляным насосом, масляным фильтром очищается от инородных примесей, по распределительным каналам подается для смазки подшипников коленвала и поршневого кольца, а для смазывания цилиндров моторное масло подается при помощи специальных форсунок. Остальные детали двигателя, нуждающиеся в смазке, получают ее методом разбрызгивания газораспределительным механизмом. При разбрызгивании образуется «туман» из мельчайших частиц моторного масла, который оседает на деталях двигателя и смазывает их. Затем моторное масло стекает в поддон и цикл начинается снова.

Сухой картер

Бывает система смазки с сухим картером, в этом случае моторное масло находится в специальном баке, откуда закачивается насосом непосредственно в систему смазки. Такая система наиболее стабильна в самых разных режимах работы и не зависит от уровня моторного масла в баке. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

Устройство системы смазки

Комбинированная система смазки ДВС включает в себя несколько основных элементов:

• Поддон
• Масляный насос
• Заборник
• Масляный фильтр
• Контуры подачи масла к деталям и узлам

Поддон

Это конструктивно установленная на блок цилиндров (в нижней части) ёмкость, в которой находится моторное масло. Поддон изготавливается из железа или алюминия. Для исключения образования масляной пены, между поддоном и блоком цилиндров установлена пеногасительная пластина. У поддона имеется резьбовое сливное отверстие. Форма поддона обычно имеет наклонные плоскости, углубление для заборника масляного насоса. Заборник должен устанавливаться с учетом неполного забора масла со дна поддона . Делается это для недопускания попадания частиц мусора скапливающихся на дне поддона в масляный насос.

Контроль уровня масла производится при помощи щупа с делениями, указывающими на допустимое количество. Контроль должен проводиться постоянно и при малейшем изменении уровня, необходимо устранять причины подъема или опускания уровня масла. Повышенный расход масла указывает на отсутствие компрессии в цилиндрах, износ турбины, или износ сальников. Повышенный уровень может свидетельствовать об утечке охлаждающей жидкости в поддон, залегании компрессионных колец.

Замена масла производится строго с учетом рекомендаций производителя. Менять масло на другие марки по API (не рекомендованные производителем) не следует .

Масляный насос

Узел, который подает масло под давлением в систему смазки двигателя. Разновидностей масляных насосов множество (поршневые, шестеренчатые, воздушные и др.). Для двигателей внутреннего сгорания применяются насосы шестеренчатые . Масло нагнетается при помощи двух шестерен, подогнанных друг к другу с минимальным зазором между зубьями. В корпусе насоса находится редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления масла. Приводится в действие насос вращающимся коленвалом непосредственно или при помощи цепной передачи. К масляному насосу присоединяется заборник с сетчатым фильтром грубой очистки.

Масляный фильтр

Предназначен для очистки масла от металлических примесей, появляющихся в процессе эксплуатации двигателя, от конденсата воды, от других вредных веществ. Крепится в непосредственной близости к масляному насосу, обычно на резьбовом соединении. Фильтр имеет форму цилиндра с отверстием в центре для подачи масла и отверстиями по краю для подачи отфильтрованного масла в каналы смазки. Существуют фильтры несменные, в таких фильтрах меняется только фильтрующий элемент. Остальные фильтры меняются вместе с заменой масла.

Смазка двигателя

Смазка снижает потери на трение и тем самым уменьшает износ деталей, она способствует внутреннему охлаждению трущихся поверхностей, смыванию нагара и металлической пыли, уплотнению поршней в цилиндрах, защите деталей от коррозии.

Сущность процесса смазки состоит, в том, что молекулы масла под влиянием силы молекулярного притяжения распространяются по трущимся поверхностям и смачивают их. При этом те слои молекул, которые непосредственно соприкасаются с трущимися поверхностями, перемещаются вместе с ними, и трение в основном происходит только между промежуточными слоями молекул масла. Так как сила притяжения между молекулами масла меньше, чем между маслом и материалом трущихся поверхностей, то и сопротивление их перемещению значительно понижается, что уменьшает потери мощности на преодоление трения. Способность смачивать поверхность твердого тела и образовывать прочную масляную пленку, защищающую трущиеся поверхности от износа, является одним из основных требований, предъявляемых к смазочным маслам.

Наиболее нагруженными, а следовательно, и наиболее сильно нагревающимися являются сочленения коленчатый вал — коренной подшипник и коленчатый вал — шатунный подшипник. При неработающем двигателе шейка коленчатого вала плотно лежит на подшипнике, масляного слоя между ними нет, и трение при пуске получается сухое. При увеличении числа оборотов коленчатого вала шейка постепенно начинает всплывать в масляном слое, и трение из сухого переходит в полужидкостное и жидкостное. Следовательно, особо неблагоприятные условия для смазки подшипников и их износа создаются в период пуска и прогрева двигателя.

Масла для двигателей.

Основные показатели масел, применяемых для карбюраторных и дизельных двигателей, приведены в табл. 3.

Буквы «А», «М» и «Д» обозначают назначение масла (автомобильное, моторное, дизельное); буквы «К» и «С» — способ очистки (кислотная или селективная), буква «С» для дизельных масел — исходную нефть (сернистая); буква «3» — наличие специального загустителя; буква «п» — наличие присадок. Цифры после букв указывают кинематическую вязкость масла в сантистоксах при 100° C.

Для улучшения качеств масел к ним добавляют присадки. Присадки могут повышать вязкость и вязкостно-температурные свойства масел, понижать температуру застывания, улучшать смазочные свойства масел (прочность пленки), препятствовать образованию в масле нагара и соединений, вызывающих коррозию металлов. Присадки могут быть многофункциональными (комплексными), обладающими одновременно моющими, антикоррозионными и другими свойствами. Многофункциональными присадками являются: ВНИИ НП-360, АзНИИ-8, а также комбинации присадок СБ-3 (сульфонат бария) и ДФ-11 (диалкилдитиофосфат цинка) и др.

По ГОСТам 1963 г. масла для двигателей подразделяются на группы по вязкости и по напряженности двигателей, для которых они предназначены. Масла групп «А» и «Б» и трех групп по вязкости (6, 8 и 10) предназначены для карбюраторных двигателей, масла групп «Б», «В» и «Г» и трех групп по вязкости (8, 10 и 12) — для дизельных двигателей. Так, М10Б означает масло группы «Б», вязкостью 10 сст при 100° С. Масла, кинематическая вязкость которых 6—8 сст, применяют зимой, а масла с кинематической вязкостью 8—10 сст — летом.

Для V-образных двигателей автомобилей ГАЗ-66, Урал-375 и Урал-377 применяют всесезонное масло АС-8, для двигателей автомобилей ЗИЛ-131 — масло АС-8 или АСЗп-10.

Дизельные масла в связи с повышенными нагрузками в дизельных двигателях, по сравнению с карбюраторными, имеют большую вязкость, лучшие моющие, антикоррозионные и противоокислительные свойства.

Для двигателей ЯМЗ применяют масло ДС-11 — летом (при температуре выше 5° С) и ДС-8 — зимой (при температуре ниже +5° С). При работе на малосернистом топливе допускается использование масел Дп-11 и Дп-8.

Системы смазки двигателей.

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, при которой часть деталей смазывается под давлением, а часть — разбрызгиванием.

В двигателе ЗМЗ-66 (рис. 18) масляный насос через маслоприемник 8 забирает масло из картера и подает его в фильтр 4 центробежной очистки и в главную масляную магистраль. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорный фланец распределительного вала и втулки коромысел. Распределительные шестерни смазываются маслом, стекающим из фильтра центробежной очистки, а привод прерывателя-распределителя — маслом, поступающим по каналам в блоке цилиндров из задней втулки распределительного вала в полость 9 (между валом и заглушкой). Редукционный клапан 11 основной (верхней) секции масляного насоса располагается в передней части блока цилиндров с правой стороны, а редукционный клапан 7 дополнительной (нижней) секции — в корпусе самого насоса.

Рис. 18. Система смазки двигателя ЗМЗ-66

1 — масляный радиатор; 2 — кран масляного радиатора; 3 — предохранительный клапан; 4 — фильтр центробежной очистки масла; 5 и 6 — основная и дополнительная секции масляного насоса; 7 — редукционный клапан дополнительной секции; 8 — маслоприемник; 9 — полость; 10 — отверстие в корпусе прерывателя-распределителя; 11 — редукционный клапан основной секции масляного насоса

В двигателях ЯМЗ под давлением смазываются подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки верхних головок шатунов, толкателей, коромысел и промежуточной шестерни привода масляного насоса. В системе смазки предусмотрена установка четырех клапанов: сливного (открывается при давлении масла 5,0—5,5 кГ/см2), предохранительного клапана дополнительной секции масляного насоса (открывается при давлении 0,8—1,2 кГ/см2), редукционного клапана (открывается при давлении 7,5—8,0 кГ/см2) и перепускного клапана фильтра грубой очистки масла (открывается при давлении 2,0—2,5 кГ/см2).

Масляные насосы.

Циркуляция масла в системах смазки двигателей создается шестеренчатыми насосами. В карбюраторных двигателях давление масла до 3—5 кГ/см2, в дизельных (с более нагруженными подшипниками) — до 5—7 кГ/см2.

Рис. 19. Двухсекционный масляный насос двигателей ЯМЗ

1 — ведомая шестерня основной секции; 2 — шестерня привода ведущего вала; 3 — ведущий вал; 4 — промежуточная шестерня; 5 — упорный фланец; 6 — ось промежуточной шестерни; 7 — ведущая шестерня основной секции; 8 — ведущая шестерня дополнительной секции; 9 — корпус дополнительной секции; 10 — ведомая шестерня дополнительной секции; 11 — разделительная пластина; 12 — корпус основной секции; 13 — редукционный клапан основной секции; 14 — корпус редукционного клапана; 15 — корпус предохранительного клапана дополнительной секции

Масляный насос приводится в действие от распределительного вала парой винтовых шестерен или от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню (ЯМЗ).

За последние годы получили распространение двухсекционные масляные насосы (рис. 19). Основная секция насоса подает масло в систему смазки, а дополнительная — в масляный радиатор (ЯМЗ, ЗИЛ-131) или в фильтр центробежной очистки масла (ЗМЗ-66). Производительность масляных насосов двигателей ЯМЗ составляет 105 л/мин основной секции и 25 л/мин дополнительной (радиаторной) секции.

Фильтрация и охлаждение масла.

Для очистки масла от механических примесей, смол и нагара применяют сетчатые фильтры, устанавливаемые на маслоприемниках насосов, фильтры грубой и тонкой очистки масла, центробежные фильтры (центрифуги).

Рис. 20. Фильтр грубой очистки масла двигателей ЯМЗ

Фильтр грубой очистки масла двигателей ЯМЗ имеет две секции, представляющие собой металлические каркасы с гофрированными поверхностями (рис. 20), на которых установлены сетки — внутренняя стальная и наружная латунная (более мелкая). В случаях засорения фильтрующих элементов, а также при большой вязкости масла и большом числе оборотов коленчатого вала двигателя открывается перепускной клапан, установленный в корпусе фильтра, и масло, минуя фильтр, поступает в масляную магистраль.

Для тонкой очистки масла применяют фильтры с картонными фильтрующими элементами или фильтры центробежной очистки масла (ЗМЗ-66, ЗИЛ-131, ЯМЗ-236, ЯМЗ-238). Последние задерживают как крупные, так и мелкие примеси, несгораемые осадки и влагу; эффективность их действия почти не изменяется по времени, и они могут быть легко и быстро очищены от осадков без замены деталей.

Масло поступает в фильтр центробежной очистки (рис. 21) от насоса или из системы смазки двигателя через пустотелую ось ротора 4. Из пространства под колпаком 5 масло проходит через фильтрующую сетку 7 и жиклеры 2 в полость корпуса фильтра, откуда стекает в картер двигателя. Действием реакции струй масла, выбрасываемых из жиклеров, ротор 4 приводится в быстрое вращательное движение. При этом тяжелые частицы грязи и осадков отбрасываются к внутренней поверхности стенок колпака 5 и оседают на них.

Рис. 21. Фильтр центробежной очистки масла двигателя ЗМЗ-66: 1 — ось ротора; 2 —жиклер; 3 — поддон; 4 — ротор; 5 — колпак; 6 — кожух; 7 — фильтрующая сетка; 8 — гайка крепления колпака; 9 — гайка крепления ротора; 10 — гайка-барашек

Фильтр центробежной очистки масла двигателей ЯМЗ включается параллельно и пропускает до 10% масла, проходящего через систему смазки. Масло к нему поступает из фильтра грубой очистки, очищенное масло сливается в картер двигателя. Скорость вращения ротора достигает 7000—10000 об/мин. Через жиклеры пропускается до 10 л масла в минуту.

Масляные фильтры грубой и тонкой очистки масла двигателя ЗИЛ-131 расположены в общем корпусе. Фильтр грубой очистки пластинчато-щелевой, фильтр тонкой очистки — центробежный. Возможна установка полнопоточной центрифуги, при которой фильтр грубой очистки отсутствует.

Охлаждение масла в картере двигателя происходит при движении автомобиля благодаря обдуву поддона картера воздухом, а также при помощи масляных радиаторов с воздушным или водяным охлаждением.

На автомобилях ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 масляный радиатор располагают перед радиатором системы охлаждения. У двигателя ЗМЗ-66 масляный радиатор включают при температуре воздуха выше +20° С, в особо тяжелых условиях, при большой нагрузке и малых скоростях движения. Масло поступает в радиатор через предохранительный клапан при давлении в системе смазки более 1 кГ/см2. Пройдя через радиатор, масло сливается в картер двигателя.

Контроль за давлением масла.

При движении автомобиля ГАЗ-66 со средней скоростью давление масла в системе смазки двигателя должно быть 2,5—4 кГ/см2, а при работе прогретого двигателя на малых оборотах холостого хода — не менее 0,4—0,7 кГ/см2. При снижении давления масла загорается контрольная лампа на щитке приборов; датчик лампы установлен на левой стороне блока цилиндров и соединен с главной масляной магистралью.

Давление масла в системе смазки прогретого двигателя ЗИЛ-131 должно быть не менее 0,5 кГ/см2 на холостом ходу (500 об/мин) и 1,5 кГ/см2 при 1200 об/мин коленчатого вала. Давление определяют по указателю на щитке приборов, датчик которого установлен на корпусе масляных фильтров.

Нормальное давление масла в прогретом двигателе ЯМЗ при 2100 об/мин коленчатого вала 4—7 кГ/см2, а на холостом ходу (при 450—550 об/мин) не менее 1 кГ/см2. Давление контролируется указателем давления масла, расположенным на щитке приборов.

Вентиляция картера.

Вентиляция необходима для охлаждения масла, освобождения картера от проникающих туда через неплотности поршневых колец отработавших газов, паров топлива и воды, разжижающих и загрязняющих масло, и для предотвращения попадания газов из картера в кузов или кабину.

В двигателе ЗМЗ-66 вентиляция картера — открытая. Нижний конец отсасывающей трубки имеет косой срез, направленный назад. При движении автомобиля у среза создается разрежение, отсасывающее газы из картера. Разрежение из картера передается в маслоналивную горловину и туда поступает воздух, очищенный в фильтре с набивкой из капронового волокна.

Рис. 22. Схема вентиляции картера двигателя ЗИЛ-131

Вентиляция картера двигателя ЗИЛ-131 (рис. 22) — принудительная; картер соединен с впускным трубопроводом. Свежий воздух поступает в картер через воздушный фильтр 1, установленный на маслоналивной горловине. В систему вентиляции картера включен клапан 4, установленный на впускном трубопроводе. Перед клапаном расположен маслоуловитель 2, отделяющий частицы масла от газов, отсасываемых из картера.

Когда дроссели карбюратора прикрыты, под действием большого разрежения во впускном трубопроводе клапан 4, поднимаясь вверх, входит верхним ступенчатым концом в отверстие штуцера, уменьшая проходное сечение канала. При полном открытии дросселей, когда разрежение во впускном трубопроводе снижается, клапан 4 под действием собственного веса опускается и полностью открывает проходные отверстия.

Для отключения системы вентиляции, что необходимо для создания избыточного давления в картере, препятствующего попаданию в него воды во время преодоления бродов, установлен кран 3.

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из