Смазочная система автомобильных двигателей

    Опишем  принцип работы насоса. Масло забирается из поддона картера двигателя при помощи маслоприемника, состоящего из корпуса, приемной трубки и сетчатого фильтра для грубой очистки масла. Сетка крепится на корпусе пружиной. При чистой сети масло свободно проходит и по трубке поступает в масляный насос.

    При загрязнении сетки около заборной трубки создается разрежение, под действием которого концы сетки отходят от корпуса, и через образовавшиеся щели неотфильтрованное масло проходит в масляный насос.

17

При работе двигателя ведущие шестерни обеих  секций масляного насоса вращаются по ходу часовой стрелки, а ведомый – в противоположном направлении.  

     Рис. 4. Двухсекционный масляный насос и  маслоприемник:

    а — конструкция; б — схема работы; в — поступление масла при чистой сетке; г — поступление масла в случае засорения сетки; 1 — корпус нижней секции насосу, 2 — болт, соединяющий корпуса секций насоса; 3 — прокладка; 4 — ведомая шестерня верхней секции; 5 — вал насоса; 6— корпус верхней секции; 7— ведущая шестерня верхней секции; 8 — стопорное кольцо; 9 — крышка масляного насоса; 10 — штифт; 11— ведущая шестерня нижней секции; 12 — ведомая шестерня нижней секции; 13, 15 — редукционные клапаны; 14 — место установки крана включения масляного радиатора; 16— верхняя секция; 17 — нижняя секция; 18 — корпус маслоприемника; 19 — трубка; 20 — пружина; 21 — сетка 

18

    В верхней части корпуса (называем условно) при вращении шестерен зубья выходят из зацепления и между ними появляется разрежение, за счет которого из поддона поступает масло, заполняя пространство между зубьями, при дальнейшем вращении зубья переносят это масло. В нижней части зубья входят в зацепление, выдавливая масло, которое под давлением идет в канал.

    Аналогично работают обе секции. Для ограничения давления нагнетательная секция имеет редукционный клапан. Если давление в полости высокого давления превысит значение, на которое отрегулирована пружина, плунжер, сжимая пружину, отойдет от седла, и часть масла из полости высокого давления будет переходить в полость всасывания.  Радиаторная секция масляного насоса работает аналогично, но перепускной клапан начинает перепускать масло, когда будет закрыт краник включения в работу масляного радиатора. Это необходимо для уменьшения сопротивления вращению шестерен и, следовательно, меньшего расхода мощности двигателя.

    Устройство  и работа односекционного  масляного насоса.

    На двигателях автомобилей «ГАЗель», ГАЗ-3307 и некоторых других устанавливаются односекционные шестеренчатые насосы, имеющие следующее устройство: в корпусе установлен валик, на внутреннем конце которого при помощи шпильки закреплена ведущая шестерня масляного насоса. Она находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней, свободно вращающейся на оси. Корпус насоса закрывается крышкой. Для уплотнения между корпусом и крышкой имеется картонная прокладка. К корпусу присоединяется приемный патрубок с сеткой. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, шестерни имеют прямые зубья и изготовлены из металлокерамики (спеченного металлопорошка). Маслоприемник и приемный патрубок масляного насоса выполнены в едином корпусе из алюминиевого сплава. На приемной части патрубка завальцована сетка. Патрубок крепится к масляному насосу четырьмя болтами вместе с крышкой масляного насоса через паронитовую прокладку.

19

    Насос приводится в работу от шестерни распределительного вала вместе с датчиком — распределителем зажигания. Он состоит из корпуса, в котором помещен валик. С этим валиком при помощи штифта соединены вал масляного насоса и приводная шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней распределительного вала. На верхнем конце при помощи шпильки установлена втулка. С валиком соединен валик датчика — распределителя зажигания.

    Для ограничения максимального давления в корпусе масляного насоса расположен редукционный клапан плунжерного типа. Под действием давления масла на торец плунжера плунжер, преодолевая усилие пружины, перемещается. При достижении определенного уровня давления плунжер открывает отверстие сливного канала, выпуская излишнее масло в приемную полость наcoca. Пружина редукционного клапана опирается на плоскую шайбу колпачка и крепится шплинтом, пропущенным через отверстия в приливе на корпусе насоса. Редукционный клапан не регулируется, и необходимая характеристика по давлению обеспечивается геометрическими размерами корпуса насоса и характеристикой пружины.

    Масляный  насос двигателей ВАЗ-2110, -2111, -2112 отличается по своему устройству от масляных насосов большинства моделей двигателей (рис. 5). Он состоит из корпуса 1 закрытого крышкой 2, маслоприемника 4 и пары шестерен 6 и 7.

     Располагается насос на переднем торце блока  цилиндров. Ведущая шестерня 7 насоса при помощи двух лысок устанавливаете на переднем конце коленчатого вала двигателя, и имеет внутреннее пес зацепление с ведомой шестерней 6. Для уменьшения механических потерь шестерни имеют трохоидальное зацепление. Маслоприемник крепится болтами к крышке второго коренного подшипника и корпусу насоса. В верхней части канала установлен жиклер, ограничивающий подачу масла к деталям головки блока цилиндров.

20

Рис. 5. Детали масляного  насоса двигателей ВАЗ-2110, -2111, -2112:

  1 — передний сальник коленчатого вала; 2 — крышка насоса; 3 — резиновое уплотнительное кольцо; 4 — маслоприемник; 5 — корпус насоса; 6 — ведомая шестерня;  7 — ведущая шестерня; 8 — плунжер редукционного клапана; 9— пружина клапана; 10 — пробка; 11 — уплотнительное кольцо 

    Для ограничения максимального давления масла в смазочной системе  в насосе установлен редукционный клапан плунжерного типа, состоящий из плунжера 8, пружины 9, уплотнительного кольца 11 и пробки 10.

                                    7. Масляные фильтры

    При работе двигателя в масле накапливаются  частицы несгоревшего топлива, продукты окисления масла (нагар, смолистые вещества), а также частицы пыли и продукты износа деталей двигателя. Если масло загрязнено, то работа двигателя сопровождается повышенным износом его деталей. Удаление из масла нежелательных примесей позволяет не только снизить абразивный износ, но и значительно задержать процесс старения самого масла. Особенно тщательно необходимо фильтровать масло в том случае, если на подшипники коленчатого вала нанесен антифрикционный сплав на основе свинцовистой бронзы или высокооловянистого алюминиевого сплава, так как эти материалы плохо поглощают абразивные частицы. 

21

    Тщательная  фильтрация масла значительно повышает надежность двигателя.

    Наиболее  эффективным средством борьбы с  ухудшением качества масел в двигателях служит фильтрация масел. При помощи фильтров можно удалить из масла не только сравнительно крупные частицы металлов и различных механических примесей, но и значительную часть мельчайших частичек пыли и осадков, находящихся в масле во взвешенном состоянии.

    На  современных двигателях устанавливают  полнопоточные фильтры центробежной очистки масла или фильтры со сменным фильтрующим элементом. Такие фильтры могут быть разборными или неразборными. Реже на двигателях устанавливают неполно-поточные фильтры. Полнопоточным называется фильтр, у которого все масло, перекачиваемое насосом, проходит через фильтр. Неполнопоточными называются фильтры, через которые проходит только часть масла, примерно 10...20%.

    Фильтры тонкой очистки масла  с бумажными фильтрующими элементами. Такие фильтры обеспечивают очистку масла от механических частиц размером до 0,001  мм. В зависимости от материала фильтрующего элемента они делятся на: бумажные; картонные; фильтры с поглощающими массами.

    Бумажные  фильтры обеспечивают высокую степень  очистки, но быстро загрязняются и требуют частой замены фильтрующего элемента. В настоящее время большое распространение получили полнопоточные бумажные фильтры тонкой очистки с фильтрующим элементом из специальной бумажной ленты, собранной в гармошку. Масло, проходя через поры бумаги, освобождается от механических частиц размером до 1 мкм.

    Полнопоточные фильтры с бумажным или хлопчатобумажным фильтрующим элементом устанавливают на двигателях ЗМЗ-4025, -4026 автомобилей «ГАЗель» и «Волга» ГАЗ-31029 и некоторых других.

    Через фильтр проходит все масло, перекачиваемое масляным насосом. 

    Фильтр  состоит из корпуса 3, стержня 2, фильтрующего элемента 9 и клапана 5 (рис.6). Корпус фильтра, изготовленный из алюминиевого сплава, своей приварочной плоскостью через паронитовую прокладку крепится четырьмя шпильками к блоку цилиндров двигателя. В нижнюю часть корпуса ввернут центральный стержень 2 трубчатого сечения. В стержне выполнено четыре ряда отверстий. Верхний ряд отверстий находится над фильтрующим элементом 9 и над клапаном 5.

    Перепускной клапан 5 состоит из текстолитовой пластины, седла. пружины и упора пружины. Установлен он в канале центрального стержня. В нижней части корпуса имеются отверстие для слива масло, закрываемое пробкой 1, и отверстие, в которое ввернут датчик аварийного давления масла 10. В верхней части корпуса есть отверстие, в которое ввернут датчик указателя давления масла 4 (V двигателей ЗМЗ-402 и -4021 автомобилей «Волга» отверстие закрыто пробкой, а датчик указателя давления масла ввернут в главную масляную магистраль). В верхней части корпуса имеется бобышка для присоединения трубки подвода масла к фильтру от масляного насоса. Корпус фильтра закрывается алюминиевой крышкой, которая крепится к центральному стержню колпачковой гайкой 7. В проточке крышки заложена резиновая уплотнительная прокладка. Гайка крышки уплотняется фибровой прокладкой.

    Фильтрующий элемент сменный, надевается на центральный  полый стержень 2. Сверху фильтрующий элемент уплотнен прокладкой 6, а снизу прокладкой с пружиной.

    Для очистки масло поступает в  корпус фильтра по трубке из масляного насоса. Просачиваясь через поры фильтрующего элемента к центральному стержню, масло проходит через отверстия внутрь стержня и через канал в приварочной плоскости нагнетается в главную масляную магистраль.  
 

23

    Рис. 6. Масляный фильтр автомобилей  семейств «ГАЗель и «Волга»:

1 — пробка сливного отверстия; 2 — стержень; 3 — корпус; 4 — датчик указателя давления масла; 5 — перепускной клапан; 6 — уплотнительная прокладка; 7 — колпачковая гайка; 8 — крышка; 9 — фильтрующий элемент; 10 — датчик аварийного давления масла; — масло, поступающее от масляного насоса; — масло, прошедшее через поры фильтрующего элемента; — масло, миновавшее фильтрующий элемент 

    При чистом фильтрующем элементе перепад  давлений за счет сопротивления перед фильтрующим элементом и внутри стержня составляет 10...20 кПа (0,1...0,2 кгс/см²). При этом все масло проходит через фильтрующий элемент, как показано на схеме условными стрелками. По мере засорения фильтрующего элемента увеличивается сопротивление проходу масла.  

24

    Когда перепад давления на фильтре достигнет величины 70...90 кПа (0,7... 0,9 кгс/см²), а для двигателей ЗМЗ-402 и -4021 автомобилей «Волга» 60... 70 кПа (0.6...0,7 кгс/см²), открывается перепускной клапан и масло, минуя фильтрующий элемент, поступает внутрь центрального стержня, а оттуда в главную масляную магистраль картера двигателя.

    Фильтры 2101С-1012005-РК-1 тонкой очистки масла  с двумя Фильтрующими элементами устанавливаются на двигателях ЗИЛ-645 автомобилей ЗИЛ-433100.

    Очистка масла от механических примесей происходит при продавливании его через поры бумажного фильтрующего элемента. При засорении элемента возрастает сопротивление продавливанию масла и, если перепад давления в магистрали до и после фильма достигает 0,25...0,30 МПа (2,5...3,0 кгс/см²), что происходит при чрезмерном загрязнении элементов фильтра и при повышении вязкости масла, открывается перепускной клапан 4. В этом случае масло нагнетается в главную масляную магистраль, минуя. Это предохраняет подшипники двигателя и другие трущиеся поверхности от перегрева из-за недостатка смазки и, как следствие, от повышенного износа и выхода из строя.