Тема 6: Система мащення.

Система мащення призначена для підведення масла до тертьових поверхонь деталей, часткового їх охолодження і відведення продуктів спрацювання.

У двигуні, що працює, багато деталей, які передають різні зусил­ля, стикаються й переміщуються одна відносно одної. На подолання сил, шо виникають при цьому, витрачається частина потужності двигуна. Крім того, тертя призводить до нагрівання й спрацьовуван­ня деталей. Аби створити найкращі умови для роботи тертьових де­талей двигуна, треба максимально зменшити сили тертя. Це дося­гається використанням для виготовлення деталей антифрикційних сплавів, якіснішим обробленням робочих поверхонь, застосуванням підшипників кочення. Головний і найефективніший спосіб змен­шення сил тертя — введення шару мастила між тертьовими поверх­нями. В цьому разі безпосереднє тертя робочих поверхонь деталей замінюється тертям шарів мастила між собою. Крім того, мастило охолоджує деталі, що змащуються, й забирає тверді частинки, які угворюються внаслідок спрацьовування тертьових поверхонь, запо­бігає корозії деталей, зменшує зазори.

До системи мащення входять: масляний насос; фільтр (масло-очисник); масляний радіатор; щуп для вимірювання рівня масла; контрольні прилади – датчик і покажчик тиску масла. Для забезпечення циркуляції масла в картері (блоці циліндрів), колінчас­тому й розподільному валах, коромислах виконано спеціальні масляні канали. До системи мащення належать також пристрої для вентиля­ції картера.

У двигунах сучасних автомобілів застосовують комбінова­ну систему мащення: найбільш навантажені деталі змащуються під тиском, а решта — спрямованим розбризкуванням масла, яке ви­тікає із зазору між спряженими деталями.

Змащувальна система дизеля (мал. 6.1) включає піддон 1 картера, масляний насос 2, маслоочисник 6, радіатор 8, канали і трубопроводи, манометр 10, маслозалівную горловину 16. Рівень масла контролюють масломірним щупом 4 при непрацюючому двигуні.

Шлях циркуляції масла під тиском в змащувальній системі у більшості двигунів однаковий. При роботі двигуна масло з піддону картера засмоктується шестеренчастим насосом і подається під тиском до маслоочисника. Очищене масло охолоджується в масляному радіаторі і поступає в головний масляний канал 17 (магістраль). Далі воно проходить по каналах в блоці до корінних підшипників колінчастого валу і шийках розподільного вала.

По похилих каналах колінчастого валу масло потрапляє в порожнини шатунних шийок, де додатково очищається, і, виходячи на поверхню шийок, змащує шатунні підшипники.

З магістралі масло поступає до пальця проміжної шестерні 5. По каналу в одній з шийок розподільного валу масло пульсуючим потоком подається у вертикальний канал блоку і по каналах в головці і зовнішній трубці - в порожнисту вісь 13 коромисел. Через отвори у валу коромисел масло поступає до втулок коромисел і, стікаючи по штангах, змащує штовхачі і кулачки розподільного валу.

Мал. 6.1 Принципова схема системи мащення дизеля Д-245 автомобіля ЗІЛ-5301 "Бичок"

1 - масляний піддон; 2 - масляний насос; 3,7,15 - редукційний, радіаторний і зливний клапани; 4 - масломірний щуп;

5 - проміжна шестерня; 6 - маслоочисник; 8 - масляний радіатор; 9 - сигналізатор аварійного тиску масла; 10 - манометр; 11 - компресор; 12 - втулка турбокомпресора; 13 вісь коромисел; 14,19 - розподільний і колінчастий вали; 16 – маслозаливна горловина; 17 - головний масляний канал; 18 - порожнина шатунної шийки

Стінки циліндрів і поршнів, розподільні шестерні змащуються розбризкуванням. Масло, що витікає з підшипників колінчатого валу і стікає з клапанного механізму, розбризкується колінчастим валом, що швидко обертається утворюючи масляний туман. Крапельки масла, осідаючи на поверхні циліндрів, поршнів, кулачків розподільного валу, змащують їх і стікають в піддон картера, звідки масло знов починає свій шлях.

Поршневий палець змащується крапельками масла, які ш їм икп в отвір верхньої головки шатуна. У двигунах, що мають канал в стержні шатуна, поршневий палець змащується під тиском.

Роботу системи мащення контролюють за показниками датчика, який показує тиск масла в головній магістралі. На деяких двигунах встановлюються датчики температури масла і сигналізатори аварійного тиску масла.

Система мащення двигуна ВАЗ-2108 (мал. 6.2) комбінована, при якій частина деталей змащується під тиском , частина самопливом і розбризкуванням. Ємність системи мащення 3,5 л. Під тиском змащуються корінні і шатунні підшипники колінчатого вала, опори розподільного вала. Маслом, що витікає із зазорів і що розбризкується рухомими деталями, змащуються стінки циліндрів, поршні з поршневими кільцями, поршневі пальці у бобишках поршня, кулачки розподільного вала, штовхачі клапанів, а також стержні клапанів у їхніх направляючих втулках. Система мащення включає масляний картер , масляний насос з редукційним клапаном і маслозабірником , систему масляних каналів, повнопроточний фільтр очищення масла з фільтруючим елементом , перепускним клапаном і протидренажним клапаном, покажчик рівня масла і масло- заливну горловину. Тиск масла контролюється датчиком, що ввертається в отвір масляної магістралі в головці циліндрів, що з'єднується с головною масляною магістраллю в блоці циліндрів. Тиск повинен становити 4,5 кгс/см² при частоті обертання колінчатого вала 5600 об/хв. Мінімальний тиск масла повинен бути не меншим 0,8 кгс/см² при 750-800 об/хв. При падінні тиску масла нижче припустимої межі загорається червоним кольором контрольна лампа тиску масла і світлове табло "STOP" у комбінації приладів. Циркуляція масла при роботі двигуна відбувається в наступний спосіб.

Масляний насос, розташований на передньому кінці колінчатого вала, засмоктує масло через фільтруючу сітку маслозабірника , приймальну трубку і канал у корпусі насоса і подає його по каналах у блоці циліндрів до повнопоточного фільтра. У фільтрі масло очищається від механічних домішок і смолистих речовин. Відфільтроване масло по каналу надходить у головну масляну магістраль, що проходить уздовж блоку циліндрів, а відтіля по каналах у перегородках блоку циліндрів підводиться до корінних підшипників колінчатого вала. В вкладишах корінних підшипників знаходяться по два отвори, через які масло проникає у кільцеві канавки на внутрішній поверхні вкладишів. З цих канавок частина масла йде на змащення корінних підшипників, а інша частина по каналам, просвердленим у шийках і щоках колінчатого вала, до підшипників нижніх головок шатунів. З бічного отвору шатунного підшипника струмінь масла попадає на дзеркало циліндра в момент збігу отвору підшипника з каналом у шатунній шийці. Масло, що знімається зі стінок циліндра маслознімним кільцем, через отвори у поршні потрапляє усередину поршня і змащує опори поршневого пальця в бобишках поршня. У шатунних шийках колінчатого вала відбувається відцентрове очищення масла від сторонніх домішок, що утримуються в маслі під дією відцентрової сили. З головної масляної магістралі масло по вертикальних каналах у блоці і головці циліндрів підводиться в масляну магістраль головки циліндрів, а відтіля по каналах до підшипників розподільного вала. Маслом , що витікає з отворів розподільного вала змазуються робочі поверхні кулачків , коромисел і клапанів.

Масляний насос двигуна зібраний у чавунному корпусі, прикріпленому до передньої стінки блоку циліндрів. Масляний насос односекційний, шестеренчатий, із шестірнями внутрішнього зачеплення. Ведуча шестірня масляного насоса встановлюється на передньому кінці колінчатого вала. Ведена шестірня знаходиться в корпусі масляного насоса. Для забезпечення необхідних зазорів між шестірнями і корпусом при зміні температури корпус відливається з чавуну, шестірні виготовляються з металокераміки. У корпусі порожнина усмоктування відокремлюється від нагнітальної серпоподібним виступом. Пара шестерень насоса обертається в корпусі з зазором 0,03-0,08 мм по висоті і 0,10 - 0,176 мм по діаметру веденої шестірні. Гранично припустимі зазори в сполученні рівні 0,12 - 0,15 мм по висоті і 0,30 мм по діаметру. При роботі двигуна ведуча і ведена шестірні насоса всмоктують масло і западинами зубів нагнітають його в нагнітальну порожнину насоса. При тиску вище 4,5 кгс/см² відкривається редукційний клапан, і частина масла перепускається з порожнини нагнітання в порожнину усмоктування насоса.

Мал. 6.2 – Система мащення двигуна ВАЗ-2108

1. Патрубок відводу картерних газів у корпус повітряного фільтра;

2. Кришка маслозаливної горловини;

3. Патрубок відбору картерних газів у задросельний простір карбюратора:

4. Патрубок витяжного шланга;

5. Канал подачі масла до підшипників розподільного вала;

6. Масляна магістраль у головці циліндрів:

7. Розподільний вал;

8. Датчик покажчика тиску масла;

9. Редукційний клапан насоса;

10. Канал подачі масла від насоса до фільтра;

11. Передній сальник колінчатого вала;

12. Канал надходження масла від маслоприймача до насоса;

13. Ведуча шестірня масляного насоса;

14. Серпоподібний виступ між шестірнями;

15. Ведена шестірня масляного насоса;

16. Канал подачі масла з фільтра в головну масляну магістраль:

17. Протидренажний клапан;

18. Маслоприймач;

19. Картонний фільтруючий елемент;

20. Зливальна пробка;

21. Масляний картер:

22. Пропускний клапан;

23. Канал подачі масла від корінного підшипника до шатунного:

24. Канал подачі масла до корінного підшипника колінчатого вала;

25. Головна масляна магістраль;

26. Канал подачі масла в масляну магістраль головки блоку;

27. Повітряний фільтр;

28. Карбюратор;

29. Шланг відводу картерних газів у корпус повітряного фільтра;

30. Шланг відводу кар'єрних газів у задросельний простір карбюратора;

31. Сітка масловіддільника;

32. Витяжний шланг картерних газів:

33. Покажчик рівня масла;

І.Схема роботи масляного насоса;

ІІ.Схема вентиляції картера двигуна.

Масляний фільтр накручений на штуцер і притиснутий до кільцевого буртика на блоці. Герметичність з'єднання забезпечується гумовою прокладкою, установленою між кришкою фільтра і буртиком блоку. Масло надходить у фільтр по каналу і, пройшовши паперовий фільтруючий елемент , виходить у головну магістраль блоку через центральний отвір, штуцер кріплення і канал . Фільтр має протидренажний клапан , що запобігає витіканню із системи при зупинці двигуна, і пропускний клапан, що спрацьовує при засміченні фільтруючого елемента і перепускає масло крім фільтра в масляну магістраль.

Система вентиляції картера двигуна за допомогою примусової вентиляції картера видаляє з картера гази, пари бензину, відсмоктуючи їх у впускний колектор і циліндри двигуна, чим збільшує термін служби масла і підвищує довговічність двигуна. Крім того, вентиляція картера не допускає підвищення тиску в картері через проникнення в нього відпрацьованих газів. А оскільки система вентиляції закрита, то виключається попадання картерних газів у салон автомобіля, і зменшується викид токсичних речовин у атмосферу. Вентиляція здійснюється шляхом відсмоктування картерних газів по витяжному шлангу , через сітку масловіддільника, шлангу у корпус повітряного фільтра, а також по шлангу у задросельний простір карбюратора.

Контрольні запитання

1. Чим зумовлена потреба змащувати тертьові деталі двигуна?

2. Яка будова системи мащення?

3. З чого складається масляний насос?

4. Для чого потрібна і як здійснюється вентиляція картера двигуна?