Смазочная система двигателя

Назначение смазочной системы заключается в подводе к трущимся деталям двигателя достаточного количества масла, необходимого для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, охлаждения их поверхностей, удаления частиц металла, образующихся вследствие износа, и защиты деталей от коррозии.

Общее устройство и принцип действия смазочной системы

В смазочную систему входят: масляный насос с редукционным клапаном, масляный фильтр с перепускным клапаном, маслозаливная горловина с пробкой, маслоизмерительный стержень, поддон картера двигателя с пробкой для слива масла, датчик и указатель или контрольная лампа давления масла, а также система вентиляции картера. При работе двигателя масло из поддона 3 (рис. 24) картера через сетчатый фильтр маслоприемника 2 засасывается насосом 4 и подается в корпус полнопоточного масляного фильтра, где очищается и поступает в главную масляную магистраль 18, проходящую вдоль блока цилиндров. Из главной магистрали по каналам 25 масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала, а из них по сверлениям 27 в кривошипах и шейках коленчатого вала подводится к шатунным подшипникам. Из шатунных подшипников через сверления в нижних головках шатунов масло выбрызгивается на стенки цилиндров для их смазки. Одновременно по каналам 24 в блоке и 23 в головке блока цилиндров масло из главной магистрали под давлением поступает во внутренний канал 21 распределительного вала, а из канала по сверлениям к его подшипникам, кулачкам и осям 20 для смазки коромысел 22 клапанов и других деталей механизма газораспределения.





В двигателях рассматриваемых автомобилей применяются комбинированные смазочные системы, в которых наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные — разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала. Кроме того, под давлением смазываются:

• на двигателях ВАЗ-2105 и -2106 — кулачки распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и распределителя зажигания;
• на двигателях УЗАМ-331 и 412 — кулачки и упорный фланец распределительного вала, оси коромысел клапанов, шестерни привода масляного насоса и распределителя зажигания, ведомые звездочки и цепь привода распределительного вала;
• на двигателе МеМЗ-245 — оси коромысел клапанов и через отверстия в коромыслах — кулачки распределительного вала.

Остальные детали (цилиндры, поршни с кольцами, поршневые пальцы, детали механизма газораспределения и его привода) смазываются маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым движущимися деталями. У всех изучаемых двигателей направленным разбрызгиванием масла из отверстий нижних головок шатунов смазываются стенки цилиндров и поршней, поршневые кольца и пальцы.

На двигателе ВАЗ-2108, в отличие от других рассматриваемых двигателей, масло, поступающее из масляной магистрали 5 (см. рис. 27, а) головки цилиндров под давлением к опорам распределительного вала, вытекает из-под опор на регулировочные шайбы 19 толкателей и стекает в масляные ванны 18 в головке цилиндров. Масляные ванны обеспечивают смазку толкателей клапанов и кулачков распределительного вала и снижают шум от работы распределительного вала в зоне контакта кулачков.

Масляный насос служит для создания давления масла в системе и подачи его к трущимся поверхностям деталей двигателя. На изучаемых двигателях применяются шестеренчатые масляные насосы с внутренним трохоидальным (двигатели ВАЗ-2108 и МеМЗ-245) или наружным эвольвентным (остальные двигатели) зацеплением шестерен.



Масляный насос двигателей ВАЗ-2108 и МеМЗ-245 (рис. 25, а) состоит из корпуса 1 и крышки 6 с полостями всасывания и нагнетания. В корпусе помещается редукционный клапан 9 (рис. 25, б) поршневого типа с пружиной 10, ведущая 3 и ведомая 2 шестерни с внутренним трохоидальным зацеплением, что снижает потерю мощности на привод насоса и повышает его производительность по сравнению с эвольвентным зацеплением. Ведущая шестерня 3 устанавливается на коленчатом валу. Маслоприсмник 7 с сетчатым фильтром крепится к корпусу насоса и к крышке коренного подшипника. Вращающиеся шестерни вначале засасывают масло во впускную полость, а затем впадинами зубьев перегоняют его в нагнетательную полость и далее в масляный фильтр. При повышении давления сверх нормы из-за возрастания производительности насоса с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя насос подает масла больше, чем необходимо для работы двигателя. Давление при этом повышается сверх нормы, и редукционный клапан 9 открывается, преодолевая сопротивление пружины 10. Клапан пропускает часть масла обратно во впускную полость насоса, предотвращая дальнейшее повышение давления в смазочной системе. Редукционный клапан регулируется предприятием-изготовителем, а при эксплуатации обычно не регулируется.





Масляный насос двигателей ВАЗ-2105 и -2106 (рис. 25, в) состоит из корпуса 14, в котором установлены две шестерни наружного эвольвентного зацепления. Ведомая шестерня свободно вращается на оси 16, а ведущая жестко закреплена на одном конце вала 17, другой конец которого имеет шлицевое соединение с шестерней 18 привода масляного насоса и распределителя зажигания. К корпусу прикреплен маслоприемник 11 с сетчатым фильтром, а внутри корпуса установлен редукционный клапан 12 с пружиной 20. При вращении шестерни своими зубьями захватывают масло (рис. 25, г), которое засасывается в насос через фильтр маслоприемника, и гонят его по стенкам корпуса в выходное отверстие и под давлением по каналу в масляный фильтр, а из него — на смазывание трущихся поверхностей деталей двигателя.

Насос имеет шестеренчатый привод, состоящий из ведущей 18 и ведомой 19 шестерен. Привод масляного насоса на рассматриваемых двигателях осуществляется через специальный приводной вал 29 (см. рис. 7), который, в свою очередь, приводится от ремня или цепи механизма газораспределения соответственно через приводной зубчатый шкив 8 или звездочку. Крутящий момент от расположенной на валу 29 ведущей шестерни привода через ведомую шестерню 40 привода передается на вал 17 (см. рис. 25) ведущей шестерни масляного насоса и одновременно на валик распределителя зажигания, шлицевые концы которых входят во внутреннее шлицевое отверстие ведомой шестерни привода.

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов изнашивания и других загрязнений. На всех рассматриваемых двигателях устанавливается по одному унифицированному фильтру, через который проходит все масло, подаваемое насосом. Такие фильтры называются полнопоточными. Они могут быть неразборными либо иметь разборную конструкцию со сменным фильтрующим элементом.



Неразборный масляный фильтр, устанавливаемый на большинстве изучаемых двигателей, кроме 412, состоит из корпуса 1 (рис. 26), в котором установлены фильтрующий элемент 6, перепускной 4 и проти-водренажный 3 клапаны. Последний представляет собой манжету из маслостойкой резины, которая свободно пропускает масло в корпус фильтра, но не позволяет ему вытекать из корпуса в поддон картера при неработающем двигателе. Такое устройство способствует постоянному сохранению запаса масла в корпусе фильтра и каналах смазывающей системы, что в свою очередь обеспечивает быструю подачу масла под давлением к трущимся поверхностям после пуска двигателя. Перепускной клапан 4 обеспечивает подачу неочищенного моторного масла к смазываемым поверхностям, минуя фильтр в случае сильного загрязнения фильтрующего элемента. Неразборный масляный фильтр устанавливается на блоке цилиндров двигателя путем навинчивания на специальный штуцер. Герметичность присоединения фильтра обеспечивается резиновой уплотнительной прокладкой 5.





Разборный масляный фильтр двигателя 412 (см. рис. 24) состоит из корпуса 12, прикрепляемого при помощи болта 7 к крышке 26, и размещенного в корпусе сменного бумажного фильтрующего элемента И. Уплотнение фильтрующего элемента осуществляется резиновыми уплотнительными кольцами 13 и 14, которые прижимаются к элементу пружиной 6 с шайбой 10. Уплотнение корпуса фильтра осуществляется резиновой прокладкой 16. В корпусе имеется резьбовая пробка 9 для слива отстоя при замене масла в двигателе. В крышке фильтра размещен перепускной клапан 15, через который в главную масляную магистраль 18 двигателя начинает подаваться неочищенное масло в случае сильного загрязнения фильтрующего элемента и повышения давления масла выше допустимого. В крышку ввернут датчик 17 указателя 19 давления масла.

Система вентиляции картера необходима для поддержания в нем нормального давления и удаления паров бензина и газов, прорывающихся из цилиндров в картер и вызывающих коррозию деталей, загрязнение и разжижение масла. Кроме того, прорывающиеся в картер отработавшие газы могут повысить в нем давление, что приводит к разрушению уплотнений и подтеканию масла при работе двигателя. Для устранения этого в двигателях осуществляется вентиляция картера путем принудительного отсоса газов из картера через вытяжной шланг, воздухоочиститель, карбюратор и впускной трубопровод за счет разрежения в нем с последующим дожиганием картерных газов, входящих в состав рабочей смеси, в цилиндрах двигателя.

Смазочная система двигателя ВАЗ-2108

Смазочная система двигателя ВАЗ-2108 (рис. 27, а), в отличие от других двигателей, имеет в головке цилиндров масляные ванны 18 и масло, подаваемое под давлением из масляной магистрали 5 в головке цилиндров к опорам распределительного вала. Оно вытекает через зазоры на регулировочные шайбы 19, толкатели, стержни и втулки клапанов и заполняет масляные ванны, стекая затем по специальным каналам в поддон 17 масляного картера. Датчик 6 давления масла размещен в головке цилиндров.





Вентиляция картера двигателя осуществляется следующим образом. При работе двигателя картерные газы по нижнему вытяжному шлангу 28 (рис. 27, б) поступают в камеру 27 маслоотделителя, где благодаря завихрению в сетке 25 происходит отделение масла от газов и последующее его возвращение в поддон картера. Затем очищенные от масла картерные газы поступают во впускной трубопровод 20 двумя путями. Когда двигатель работает на малых оборотах холостого хода с закрытой дроссельной заслонкой, разрежение на входе в карбюратор незначительное, и картерные газы отсасываются, в основном, по трубке 21 в задроссельное пространство карбюратора. При повышении частоты вращения коленчатого вала, когда откроются дроссельные заслонки, основная масса картерных газов отсасывается по шлангу 24 в воздушный фильтр, минуя фильтрующий элемент, и вместе с очищенным воздухом поступает в карбюратор и далее в его задросссль-нос пространство и впускной трубопровод двигателя.

Сетка 25 маслоотделителя выполняет также роль пламегасителя при появлении «выстрелов» из карбюратора, не допуская прорыва пламени во внутренние полости двигателя.

Смазочная система двигателей ВАЗ-2105 и -2106

Смазочная система двигателей ВАЗ-2105 и -2106 снабжена шестеренчатым масляным насосом 43 (см. рис, 7) с наружным эвольвентным зацеплением шестерен.

В системе вентиляции картера двигателей ВАЗ-2105 и -2106 (рис. 28) отсос картерных газов происходит через маслоотделитель 9. При прохождении картерных газов через маслоотделитель капельки масла осаждаются на стенках маслоотделителя и стекают затем в поддон картера по трубке 10, а картерные газы по шлангу с пламегасителем 8 поступают через корпус воздушного фильтра 7, минуя фильтрующий элемент, в карбюратор, а также через шланг 5 — сразу в задроссельное пространство карбюратора. Отсос картерных газов в задроссельное пространство регулируется с помощью специального золотника 1, расположенного на оси дроссельных заслонок карбюратора. При работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу картерные газы отсасываются в небольшом количестве через калиброванное отверстие 2 золотникового устройства. При открывании дроссельной заслонки вместе с ее осью поворачивается золотник и через имеющуюся в нем канавку сообщает шланг отвода картерных газов 5 непосредственно с задроссельным пространством карбюратора. Разрежение в задроссельном пространстве при этом падает, а на входе в карбюратор, наоборот, возрастает. Основная часть картерных газов проходит через корпус воздушного фильтра, за счет чего увеличивается интенсивность вентиляции картера с возрастанием нагрузки на двигатель.



Пламегаситель 8 не допускает прорыва пламени в картер двигателя при появлении «выстрелов» из карбюратора.

Смазочные системы двигателей УЗАМ-331 и 412

Смазочные системы двигателей УЗАМ-331 и 412 устроены и действуют одинаково, как было описано выше (см. рис. 24), и отличаются друг от друга только масляными фильтрами. На двигателе УЗАМ-331 устанавливается полнопоточный неразборный масляный фильтр, как и на двигателях ВАЗ, а на двигателе 412 применяется разборный полнопоточный масляный фильтр со сменным фильтрующим элементом 11.

Редукционный клапан 5 масляного насоса двигателя УЗАМ-331 и 412 может в эксплуатации регулироваться специальным регулировочным винтом.

В системе вентиляции картера этих двигателей (рис. 29) картерные газы отводятся через волоконный маслоотделитель 1, размещенный в крышке 3 маслозаливной горловины 2. При этом скапливающееся масло и другие осадки стекают обратно в картер, а газы по шлангам 4 и 6 через калиброванное отверстие 7 карбюратора поступают в за-дроссельное пространство. Одновременно часть газов отсасывается через воздушный фильтр 5. Количество этих газов при небольших оборотах двигателя и соответственно при прикрытой дроссельной заслонке относительно невелико. При значительном открытии дроссельной заслонки на больших оборотах основной отсос картерных газов будет обеспечиваться через воздушный фильтр 5. Картерные газы поступают в корпус фильтра, минуя фильтрующий элемент. Маслоотделитель 1 также выполняет функции пламегасителя.

Смазочная система двигателя МеМЗ-245

Смазочная система двигателя МеМЗ-245 устроена и действует аналогично смазочной системе двигателя ВАЗ-2108 и отличается только порядком смазки клапанного механизма (отсутствие масляной ванны в головке цилиндров и смазка кулачков распределительного вала струйками масла, поступающего под давлением через отверстия в коромыслах и их осях).

Система вентиляции картера (рис. 30) двигателя МеМЗ-245 также имеет сходное устройство с двигателем ВАЗ-2108. Система обеспечивает отсос картерных газов через устанавливаемый на крышке 9 головки цилиндров маслоотделитель 10, шланг 7 и воздушный фильтр 6 (минуя фильтрующий элемент) в карбюратор, а также непосредственно в задроссельное пространство карбюратора через калиброванное отверстие Б диаметром 1,5 мм. При закрытой дроссельной заслонке и работе двигателя на малых оборотах холостого хода отсос картерных газов происходит, в основном, через калиброванное отверстие Б. При открытии дроссельной заслонки картерные газы отсасываются в основном через воздушный фильтр.



Маслоотделитель так же, как и на двигателе ВАЗ-2108, выполняет роль пламегасителя.