Для правильного выполнения этих важных функций двигателя необходимо постоянное снабжение двигателя чистым маслом, качество которого не ухудшается от резких перепадов температур, воздействующих на масло каждый раз, как только заводят двигатель.
Система смазки
Система смазки достаточно проста. Основные части этой системы: поддон картера (резервуар для масла), масляный насос с маслоприемником и сетчатым фильтром, масляные фильтры грубой и тонкой очистки, редукционный, перепускной и предохранительный клапаны, маслопроводы и каналы, маслоизмерительный стержень (щуп), указатель давления масла и масляный радиатор.
В поддон, через закрываемый крышкой маслосливной патрубок заливают определенное количество масла. Уровень масла контролируют маслоизмерительным стержнем, вставленным в отверстие картера. Циркуляция масла осуществляется с помощью насоса, забирающего масло из картера и нагнетающего его под определенным давлением в систему смазки. Без этого, масло стекало бы в поддон картера и не поступало к трущимся деталям двигателя.
Принцип работы системы смазки прост: масляный насос качает масло из поддона картера и пропускает его через фильтры. Далее оно распределяется по основным масляным каналам двигателя. Масло под давлением поступает к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, опорам промежуточного валика привода прерывателя – распределителя системы зажигания и масляного насоса, к толкателям, в поршневую группу, механизм газораспределения. К втулкам коромысел предусмотрена пульсирующая подача масла, к остальным трущимся деталям двигателя масло подается разбрызгиванием и самотеком. Разбрызгиванием масла и масляным туманом смазываются кулачки распределительного вала, нижние наконечники штанг, направляющие втулки клапанов, механизмы вращения выпускных клапанов, зубчатые колеса газораспределения и другие детали.
Типичным примером комбинированной смазки является смазочная система ЗИЛ-131.
Рис. Схема смазочной системы двигателя автомобиля ЗиЛ – 131
a – общая схема; б – подача масла в ось коромысла; в – смазывание регулировочного винта и верхнего наконечника штанги; г – смазывание стенок цилиндра.1 – трубопровод подачи масла в масляный радиатор; 2 – кран включения масляного радиатора; 3 масляный насос; 4 – маслопровод от насоса к центрифуге; 5 – маслораспределительная камера; 6 – указатель давления масла (манометр); 7 – контрольная лампа аварийного снижения давления масла; 8 полнопоточная центрифуга; 9 – воздушный фильтр; 10 – кривошипо-шатунная группа компрессора (смазывание разбрызгиванием); 11 – левый магистральный канал; 12 – трубопровод подачи масла для смазывания компрессора; 13 – трубка для слива масла из компрессора; 14 – масляный радиатор; 15 – трубопровод для слива масла из радиатора; 16 зубчатое колесо распределительного вала; 17 – зубчатое колесо коленчатого вала; 18 – канал, соединяющий коренную шейку с шатунной; 19 – грязеуловительная полость; 20 – поддон; 21 – правый магистральный канал; 22 – маслоприемник; 23 – канал в стойке оси; 24 – полая ось коромысла; 25 – отверстие в шатуне для подачи масла на стенку цилиндра.
Из поддона картера 20, масло через неподвижный приемник 22, засасывается в двухсекционный шестеренчатый масляный насос 3, закрепленный снаружи с правой стороны картера. Насос приводится в действие от распределительного вала через промежуточный валик. Верхняя секция насоса подает масло в систему смазки двигателя, нижняя в масляный радиатор. Затем масло по маслопроводу 4 под давлением, через канал в задней перегородке блока подается к центробежному фильтру (полнопоточная центрифуга)8, откуда сливается в поддон картера. При вращении ротора центрифуги происходит очистка масла и основной поток попадает в маслораспределительную камеру 5, расположенную в задней перегородке блока цилиндров, а из нее в два продольных магистральных канала, левый 11 и правый 21, из которых подается к коренным подшипникам коленчатого вала и далее к подшипникам распределительного вала и толкателям.
По каналам 18 в коленчатом валу масло поступает к шатунным подшипникам и грязеулавливающие полости 19 предназначенные для очистки масла.
В шатуне предусмотрено специальное отверстие 25(Рис смазочная система г), через которое в момент совпадения его с каналом в шейке коленчатого вала выбрасывается струя масла на стенку цилиндра. Масло, снимаемое со стенки цилиндра маслосъемным кольцом, отводится внутрь поршня и смазывает поршневой палец, вращающийся в бобышках поршня и верхней головке шатуна. Масло по каналу из маслораспределительной камеры поступает к подшипнику задней шейки распределительного канала, а к четырем остальным подшипникам масло поступает по вертикальным каналам от коренных подшипников коленчатого вала. Подача масла на упорный фланец осуществляется через канал, расположенный в передней шейке распределительного вала, а затем масло стекает на зубчатые колеса механизма газораспределения.
В средней шейке 21 распределительного вала (Рис шейка распределит. вала) под углом 40 градусов просверлены два отверстия. При совпадении отверстий в средней шейке распределительного вала с отверстиями в блоке цилиндров (один раз при каждом обороте распределительного вала) масло подается в каналы каждой головки цилиндров. Из канала через паз на опорной поверхности стойки коромысел и зазор между стенками отверстия в стойке и болтом, проходящим через нее, масло поступает вовнутрь полых осей 24 коромысел (Рис смазочная система в), откуда через отверстия в стенке оси – к втулкам коромысел и далее через отверстие в коротком плече коромысла – к шаровому сочленению регулировочного винта и штанги, а также для смазки клапанов и механизмов их вращения, к которым масло поступает самотеком. Распределительные шестерни, стержни клапанов, бойки коромысел, смазываются самотеком по каналам из головки цилиндров или масляным туманом.
Из переднего конца магистрального канала по трубопроводу 12 масло подается в смазочные каналы компрессора, откуда по трубке 13 сливается в поддон двигателя. По трубопроводу 1, при открытом кране 2, нижняя секция масляного насоса нагнетает масло в масляный радиатор 14, из которого масло по трубопроводу 15 сливается в поддон 20.
Масляный радиатор, включенный параллельно в систему смазки, установлен впереди основного радиатора системы охлаждения и служит для охлаждения масла. Радиатор состоит из двух бачков, соединенных несколькими рядами горизонтальных трубок, проходящих через металлические ребра, для увеличения площади поверхности охлаждения и повышения жесткости.
Масляный радиатор двигателя автомобиля ЗиЛ – 131 должен быть постоянно включен при работе двигателя в тяжелых условиях (высокая температура наружного воздуха, плохая дорога, высокая скорость движения). Отключать его следует только при пуске холодного двигателя при температуре окружающего воздуха ниже 0 градусов по Цельсию.
Ограничительный клапан, установленный перед радиатором, перекрывает путь маслу в радиатор при давлении в системе ниже 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2).
Масляный насос при самых плохих условиях эксплуатации обеспечивает необходимое давление в системе. При непрогретом масле давление может превысить допустимое, поэтому в системе смазки установлены редукционные клапаны, ограничивающие давление.
Центробежный фильтр очистки с реактивным приводом (центрифуга). Корпус центрифуги вращается за счет реактивной силы тангенциально(касательно) направленных струй масла, вытекающих из него через два жиклера. При давлении масла около 0,3 Мн/м2 (3 кгс/см2) корпус центрифуги вместе с находящимся в нем маслом вращается с частотой 5000 – 6000 оборотов в минуту. Под действием сил инерции механические частицы, находящиеся в масле, отбрасываются к стенке корпуса, где откладываются, образуя плотный осадок. Из корпуса масляных фильтров очищенное масло сливается в картер двигателя.