Элементы смазочной системы

Насосы. Назначение масляного насоса — подавать масло под давлением к основным трущимся поверхностям и к приборам его очистки и охлаждения. На автомобильных двигателях получили распространение одно- и двухсекционные шестеренные масляные насосы, т. е. насосы, имеющие одну или две пары зубчатых колес. Они отличаются простотой устройства, небольшим числом деталей, надежной работой и равномерностью подачи масла.

Схема работы шестеренного масляного насоса показана на рис. 2. В корпусе 4 с минимальными зазорами установлены два зубчатых колеса, ведомое З и ведущее 6. При работе насоса зубчатые колеса вращаются в направлениях, показанных стрелками. Масло, поступающее к насосу по каналу 2, заполняет впадины между зубьями колес и переносится ими к отводящему каналу 5. Во время вращения колес между двумя парами зубьев масло сжимается в замкнутом пространстве, в результате чего между зубчатыми колесами возникают значительные «распирающие» силы. Для уменьшения этих сил на корпусе или крышке насоса делают разгрузочную канавку, по которой масло выходит из образовавшегося замкнутого пространства в полость нагнетания или всасывания.

Шестеренные масляные насосы устанавливают в поддоне (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.) или снаружи блока цилиндров (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ЗИЛ-1З0 и др.).

Насосы, смонтированные снаружи на блоке цилиндров, можно осматривать, ремонтировать или заменять, не снимая поддона. Перед установкой на двигатели в эти насосы наливают масло.

Рис. 2. Схема работы шестеренного насоса:

1 — редукционный клапан; 2 — подводящий канал; З — ведомое

зубчатоё колесо; 4—корпус насоса; 5 — отводящий канал; б6— ведущее

зубчатое колесо

Маслоприемники. Чтобы масляные насосы могли забирать масло из поддона двигателя, их снабжают неподвижными маслоприемниками (реже плавающими). От применения плавающих маслоприемников в смазочной системе почти полностью отказались, так как они имеют существенные недостатки. Например, при движении автомобиля по пересеченной местности в смазочную систему может попасть воздух, что вызовет прекращение подачи масла, и двигатель выйдет из строя из-за расплавления антифрикционного сплава подшипников коленчатого вала. Неподвижные маслоприемники получили широкое распространение. Они расположены в нижней части поддона, и воздух через них, как правило, не может попасть в смазочную систему. Маслоприемник насоса является первичным фильтром, так как масло может попасть внутрь трубки 19 (рис. 3) только пройдя через фильтрующую сетку 21. Сетка удерживается в корпусе 18 пружиной 20. На корпусе есть ребра, в которые кромкой упирается сетка, образуя щели между нею и корпусом. Если фильтрующая сетка засорена, то масло поступает в трубку 19 через щели.

Рис. 3. Маслоприемник

18-корпус маслоприемника; 19- трубка;

20-пружина; 21- сетка

Масляные фильтры. В процессе работы двигателя свойства масла постепенно ухудшаются: понижается его вязкость и маслянистость. Масло загрязняется твердыми механическими примесями, состоящими из нагара и мельчайших металлических частиц, которые появляются в масле в результате изнашивания деталей. Кроме того, масло загрязняется смолами и продуктами окисления. Для очистки масла и сохранения его свойств на более длительный период, а также для защиты трущихся поверхностей от механических частиц на современных двигателях устанавливают различные масляные фильтры (грубой и тонкой очистки), которые могут быть полнопоточными или неполнопоточными.

Фильтр называют полнопоточным, если он установлен в смазочной системе последовательно и через него проходит все масло. Фильтр — неполнопоточньий, если он установлен в смазочной системе параллельно и через него проходит только часть (10— 15%) масла. Особенно тщательно надо очищать масло в том случае, если подшипники коленчатого вала имеют антифрикционный сплав из свинцовистой бронзы или высокооловянистого алюминиевого сплава, так как эти материалы плохо поглощают абразивные частицы. Тщательная фильтрация масла значительно повышает надежность двигателя.

Фильтр грубой очистки. для очистки масла от крупных механических приме- сей и смолистых отложений служат фильтры грубой очистки. Они могут быть пластинчато-щелевого или сетчатого типа. В настоящее время фильтры грубой очистки применяют в смазочной системе очень ограниченно (двигатели некоторых моделей автомобилей МАЗ и др.).

Фильтр тонкой очистки. В качестве сменных фильтрующих элементов применяют ленточно-бумажные и картонные пакеты или другие материалы, в которых масло фильтруется, просачиваясь через микропоры элемента (двигатели автомобилей ВАЗ «Жигули», «Москвич-2140», ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53-12, КамАЗ-5320 и др).

На двигателе автомобиля ГАЗ-24 «Волга» применен фильтр (рис. 4).

Рис.4.Полнопоточный масляный фильтр:

1- пробка сливного отверстия; 2-сливная трубка; 3-корпус фильтра; 4 - датчик указателя давления масла; 5 - пружина перепускного клапана; 6-перепускной клапан; 7-пружина; 8 – болт сливной трубки; 9 - уплотнение фильтрующего элемента; 10-крышка; 11 - маслопровод; 12 - фильтрующий элемент; 13 — датчик аварийного снижения давления масла; 14-привалочная плоскость корпуса;

Масло, нагнетаемое насосом, по маслопроводу 11 подводится к фильтру, просачивается через микропоры картонного фильтрующего элемента, проходит через многочисленные отверстия внутрь сливной трубки и по каналу поступает в блок цилиндров.

Сопротивление чистого фильтра соответствует снижению давления, равному примерно 10—20 кПа. В сливной трубке установлен перепускной клапан 6 с пружиной 5. Он вступает в работу и перепускает неочищенное масло в блок цилиндров при засорении фильтрующего элемента, когда его сопротивление оценивается снижением давления, равным 70— 90кПа. В корпус фильтра ввернут датчик 4 указателя давления масла в системе, а внизу корпуса — датчик 13 аварийного снижения давления масла. Пробка 1 служит для удаления отстоя из корпуса фильтра.

Центрифуга. Центрифуги (рис. 7), устанавливаемые на двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-1З0, МАЗ-5335 и др., хорошо очищают масло от механических примесей и смол. Техническое обслуживание центрифуг заключается в периодической очистке их от грязи без замены каких-либо частей.

Рис.7 Центрифуга

15 -гайка-барашек; 16 - кожух; 17 –сетчатый фильтр; 18-ось ротора; 19-колпак ротора; 20 и 21 - прокладки; 22 - корпус ротора; 23 — корпус центрифуги; 24 -жиклер; 25 -упорный шарикоподшипник; 26 –стальной отражатель; К — сила реакции

Масло, подаваемое в центрифугу, быстро заполняет внутреннюю полость ротора, проходит через сетчатый фильтр и вытекает с большой скоростью из жиклеров, создавая реактивные силы К, направленные в противоположные стороны. Под действием этих сил ротор начинает вращаться, и его частота вращения достигает 5000—6000 об/мин. Вместе с ротором вращается и масло, находящееся в нем. Взвешенные механические примеси под действием сил инерции отбрасываются от оси вращения и осаждаются плотным слоем на внутренних стенках ротора; очищенное масло стекает в поддон двигателя.

При эксплуатации двигателя необходимо следить, чтобы толщина осадка на стенках колпака ротора не превышала 15 мм, иначе значительно ухудшится качество очистки масла. При смене масла в двигателе рекомендуется разобрать, очистить и промыть ротор, а затем аккуратно его собрать и проверить работу центрифуги. Для этого двигатель пускают, прогревают, дают поработать некоторое время с повышенной частотой вращения, а потом останавливают. После остановки двигателя ротор продолжает вращаться в течение 1,5—2 мин. При этом слышно характерное гудение, что свидетельствует об исправной работе центрифуги.

Фильтры тонкой очистки и центрифуги иногда устанавливают в смазочной

системе параллельно, так как они имеют значительное гидравлическое сопротивление. При понижении температуры масла и повышении его вязкости ухудшается работа центрифуги, поэтому необходимо постоянно следить за температурой масла в двигателе.

Применение полнопоточных фильтров тонкой очистки, в том числе и центрифуг, позволяет хорошо очищать масло и отказаться от фильтров грубой очистки, а следовательно, увеличить моторесурс двигателя. П

Масляный радиатор. для поддержания температуры масла в требуемых пределах используют радиаторы, которые получили распространение в двигателях грузовых автомобилей, так как они часто работают в тяжелых условиях.

Радиаторы устанавливают и на легковые автомобили, если они имеют форсированные двигатели или двигатели большой мощности.

Масляный радиатор располагают перед водяным радиатором, чтобы он при движении автомобиля интенсивно обдувался встречным потоком воздуха. Масляный радиатор состоит из нескольких плоских латунных трубок, к которым припаяны охлаждающие пластины, увеличивающие площадь его поверхности охлаждения.

Вентиляция картера

При работе двигателей некоторое количество горючей смеси и отработавших газов проникает в картер (поддон) через замки поршневых колец и неплотности между поршневыми кольцами и стенками цилиндра. Количество газов, прорывающихся в картер, увеличивается по мере изнашивания поршней, поршневых колец и цилиндров, а также при возрастании нагрузки на двигатель.

В газах содержатся загрязняющие масло сернистые соединения и пары воды. Они образуют серную и сернистую кислоты, что значительно ухудшает качество масла. Кроме того, содержащиеся в газах пары воды вызывают вспенивание масла, образование эмульсии, что затрудняет поступление масла к тушимся поверхностям. Прорвавшиеся в картер газы повышают в нем давление, что может вызвать утечку масла через сальники коленчатого вала. Недопустимо также проникновение отработавших газов под капот двигателя, а затем в кузов или кабину автомобиля, так как эти газы очень опасны для пассажиров и водителя.

Вентиляция картера двигателя позволяет уменьшить вредные последствия прорыва паров топлива и отработавших газов в картер, а следовательно, и проникновение этих газов в кабину или кузов автомобиля. В картере необходимо поддерживать атмосферное давление, поэтому взамен удаленных газов в него поступает воздух, предварительно прошедший через фильтр. Вентиляция картера увеличивает срок службы масла и долговечность двигателя.

Вентиляция картера может быть выполнена с отсосом газов наружу — открытая система (двигатели автомобилей ГАЗ-5ЗА, МАЗ-5335, КамАЗ-5320) или в систему питания двигателя — закрытая система (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-З 102 «Волга», ГАЗ-53-12, ЗИЛ-1З0 и др.), что позволяет

дополнительно сжигать пары бензина, содержащиеся в картерных газах. Во втором случае газы можно отсасывать непосредственно во впускной трубопровод или через воздушный фильтр и карбюратор. Закрытая система вентиляции картера весьма эффективна, но при этом в карбюраторе осаждается смола, нарушается смесеобразование несколько увеличивается расход масла. Отсасывать картерные газы лучше через впускной трубопровод, так как в нем всегда имеется необходимое разрежение.