Приборы и механизмы смазочных систем. Вентиляция

Картера

Масляный радиатор. При нормальном тепловом режиме ра­боты двигателя температура масла должна составлять 65... 85 *С. На грузовых автомобилях при повышенной температуре окружа­ющего воздуха, а также при длительной работе двигателя на боль­ших нагрузках необходимая интенсивность охлаждения масла до­стигается обдувом поддона картера воздухом и подачей масла В ' масляный радиатор. У большинства легковых автомобилей масло, охлаждается в результате естественной теплоотдачи поверхности^ поддона картера, обдуваемого встречным потоком воздуха.

На грузовых автомобилях устанавливаются масляные радиато­ры водяного или воздушного охлаждения (масл©теплообменни­ки). На двигателе ЗИЛ-508 трубчатый масляный радиатор 14 (см. рис. 4.2) воздушного охлаждения расположен впереди радиатора системы охлаждения и постоянно включен в смазочную систему с; помощью маслопроводов 19 и /5, по которым масло соответственно поступает в радиатор и отводится из него. Отключают радиатор; только во время пуска холодного двигателя при температуре воз- • духа ниже О *С. Для этого служит кран 23.

В дизелях автомобилей КамАЗ масляный радиатор £(см. рис. 4.1) трубчато-пластинчатого типа воздушного охлаждения установлен на радиаторе системы охлаждения. Его отключение происходит при помощи крана, установленного на корпусе центрифуги, при температуре окружающего воздуха ниже 0*С.

На некоторых моделях двигателей автобусов ЛиАЗ установлен маслотсплообменник, обеспечивающий поддержание постоянной температуры масла за счет теплообмена с охлаждающей жидко­стью. Перегретое масло отдает теплоту охлаждающей жидкости, а холодное — нагревается. К теплообменнику жидкость подается иэ нижнего бачка радиатора системы охлаждения и, пройдя тепло­обменник, поступает к жидкостному насосу, а от него снова воз­вращается в радиатор.

Смазочный насос. Для нагнетания масла в магистральные ка­налы и подачи его под давлением к трущимся деталям узлов и механизмов двигателя служит смазочный насос. В автомобильных двигателях применяют смазочные насосы с внешним и внутрен­ним (ВАЗ-2108) зацеплением зубчатых колес. По числу секций они могут быть одно- и двухсекционными. Каждая пара зубчатых колес двухсекционного насоса размешается в корпусе 4 (рис. 4.3, а) верхней и корпусе 9 нижней секций насоса, разделенных между собой промежуточной крышкой /.

Ведущие шестерни 6 и 7 соответственно верхней и нижней секций насоса с помощью шпонок крепятся на валу 5 насоса, который приводится в действие от распределительного вала. В кор­пусе каждой секции на осях 3 и £ свободно установлены ведомые зубчатые колеса 2 и 10, которые в паре с ведущими шестернями вращаются в своих корпусах с минимальными радиальными и торцовыми зазорами.

При работе насоса (рис. 4.3, б) масло из картера двигателя по­дается во всасывающие полости верхней и нижней секций, за­полняет впадины между зубьями зубчатых колес и далее перено­сится вдоль стенок корпусов верхней 4 и нижней 9 секций насоса в полости нагнетания, из которых оно поступает к масляным (]н!льтрам и радиатору (направление потока масла показано сплош­ными стрелками).

Необходимое давление масла, создаваемое верхней секцией насоса, на входе в главную смазочную магистраль поддерживает-

а Рис. 4.3. Двухсекционный смазочный насос: а — продольный разрез; б — схема работы; в — обший вид; / — промежуточна* крышка; 2% 10 — ведомые зубчатые колеса; 3% 8 — оси; < 9 — корпус соответ­ственно верхней и нижней секций насоса; 5 — вал насоса; 6, 7 — ведущие шестерни соответственно верхней и нижней секций насоса; // — плунжер; 12 — пружина; 13 — пробка; 14 — шариковый клапан

 

ся редукционным клапаном, отрегулированным на определенное давление и состоящим из плунжера 7/ и пружины 72, закрытых пробкой 13. При увеличении давления клапан открывается и масло из полости нагнетания поступает во всасывающую полость насо­са (направление потока масла показано штриховыми стрелками).

У дизеля КамАЗ-740, кроме клапана 72 (см. рис. 4.1), ограничи­вающего давление в главной магистрали, секции насоса имеют предохранительные клапаны 9 и 7, которые перепускают масло при повышении давления в полости нагнетания до 0,8...0,85 МПа»

У двигателя ЗИЛ-508 редукционный клапан с плунжером 11, расположенным в промежуточной крышке 7 (рис. 4.3, в), открыва­ется при давлении свыше 0,32 МПа. Нижняя секция смазочного насоса подаст масло в масляный радиатор. Давление масла, нагне­таемого в радиатор, поддерживается шариковым перепускным клапаном 14, отрегулированным на давление 0,12...0,15 МПа. При увеличении давления масло из нагнетательной полости поступает в всасывающую полость нижней секции, что предохраняет серд­цевину радиатора от разрушения (направление потока масла при перепуске показано контурными стрелками).

В дизелях автомобилей КамАЗ при повышении давления в ра­диаторе свыше 0,12 МПа масло, поступающее к нему из центри­фуги через сливной клапан 16 (см. рис. 4.1), сливается в поддон 6, минуя радиатор.

В двигателях автомобилей ГАЗ-3307, -3302 «ГАЗель» и -31029 «Волга» радиатор подключен к выходу главной смазочной магис­трали через предохранительный клапан, отрегулированный на дав­ление 0,1 МПа. Этот клапан предотвращает опасное понижение давления (ниже указанного значения) в смазочной системе при больших расходах масла (через радиатор, подшипники коленча­того вала и т.п.) ограничением количества масла, проходящегс через радиатор, или его отключением.

Масляные фильтры. Чтобы очистить масло от механически) примесей, которые появляются в результате изнашивания тру­щихся деталей, попадания пыли из воздуха, образования нагара и отложения смолистых веществ, применяют фильтры. В смазочных] системах используют масляные фильтры ірубой и тонкой очистки/ В современных двигателях широкое распространение получилц фильтры тонкой очистки, которые подразделяют на фильтры сд> сменным фильтрующим элементом и фильтры центробежной очи^ стки масла (центрифуги). Центрифугу очищают от грязи без заме­ны каких-либо частей. Если в смазочной системе через фильтрь тонкой очистки проходит только часть масла, то они называются неполнопоточными, а в том случае, если через них проходит вс< масло, они называются полнопоточными.

Полнопоточный фильтр центробежной очистки двигателе ЗИЛ-508 (рис. 4.4) состоит из корпуса 72, кожуха 7 и центрифуг!

Рис. 4.4. Центробежный фильтр тонкой очистки масла двигателя ЗИЛ-508:

I — канал масляной магистрали; 2 — жиклеры; 3 — ротор; 4 — колпак ротора; 5 — сетчатый фильтр; б — вставка центрифуги; 7 — кожух; В — ось ротора; 9 — грубка ротора; 10 — подшипник; И — масляный канал от смазочного насоса; 12 — корпус; 13 — перепускной клапан

с гидрореактивным приводом. Масло от смазочного насоса по мас­ляному каналу // подастся под вставку 6 центрифуги, откуда не­большая часть масла, пройдя сетчатый фильтр 5, поступает к двум жиклерам 2, отверстия которых направлены в противоположные

стороны. Масло, выбрасываемое нз жиклеров 2 (показано стрел­ками) в двух противоположных направлениях, создает крутящий момент, приводящий ротор 5, установленный на упорном под­шипнике 10; во вращение с частотой 5000...6000 об/мин. При этом основная часть масла, поступающая в полость колпака 4 ротора, подвергается центробежной очистке. Продукты изнашивания, на-., гара и смолистые отложения, находящиеся в масле, отбрасыва­ются под действием центробежной силы к внутренней поверхно­сти колпака 4 ротора и равномерно распределяются по ней в виде осадка, который удаляют при чистке центрифуги (одновременно со сменой масла в двигателе).

Очищенное масло через радиальные отверстия оси 8 ротора, трубку 9 и канал / поступает в распределительную камеру масля­ной магистрали. Канал / соединен с перепускным клапаном Д который при изнашивании подшипников коленчатого вала или загустении масла (при пуске холодного двигателя) перепускает часть неочищенного масла в магистраль, помимо центрифуги (по­казано штриховыми стрелками).

В дизелях ЯМЗ-2Э6М2, КамАЗ-740 и других работа фильтров центробежной очистки масла основана на том же принципе, од­нако они являются неполнопоточными. Масло, очищенное в та­ких фильтрах, направляется не в магистраль, а в поддон картера*

7 2 3 4 5

6 7 8 9

На двигателях легковых автомобилей ВАЗ, «Москвич», ГАЗ и других устанавливаются только одни полнопоточные фильтры тон«¹ кой очистки масла со сменными фильтрующими элементами, изготовленными из бумажной ленты, картона или других матери­алов. Фильтрация масла осуществляется при просачивании его под

давлением через эти элементы.

Очистка масла в фильтре тон^ кой очистки масла (рис. 4.5) с бумажным фильтрующим эле«ментом, установленным на дви­гателях автомобилей ВАЗ, про­исходит следующим образом. На­гнетаемое насосом масло посту­пает под днище 3 и через его отверстия 7 проходит в наруж-

Рис. 4.5. Фильтр тонкой очистки мас­ла двигателей автомобилей ВАЗ: I — корпус фильтра; 2 — крышка; 3 —

диище; 4 — дренажный клапан; 5. 7 — отверстия; 6 — перепускной клапан; 8 — резиновое кольцо; 9 — фильтрующий элемент

ную полость фильтра. Затем, проходя под давлением через поры фильтрующего элемента 9, масло очищается и подается в цент­ральную часть фильтра, где через отверстие 5 выходит в главную смазочную магистраль блока. При пуске холодного двигателя очи­стка масла осуществляется через специальную вставку из вискоз­ного волокна, так как в этом случае загустевшее масло не прохо­дит через бумажный фильтрующий элемент.

Фильтр имеет выполненный в виде манжеты дренажный кла­пан 4, предотвращающий стекание масла из системы при оста­новке двигателя, и перепускной клапан б, который срабатывает при засорении фильтрирующего элемента и перепускает неочи­щенное масло непосредственно в смазочную магистраль. Герме­тичность установки фильтра на блоке цилиндров обеспечивает резиновое кольцо 8, устанавливаемое на крышку 2 корпуса /.

При смене масла в двигателе фильтр необходимо заменять с целью обеспечения эффективности фильтрации масла.

На дизелях автомобилей КамАЗ-5320, «Урал-4320», ЗИЛ-4331 и других в смазочной системе устанавливается также полнопоточ­ный фильтр тонкой очистки с двумя сменными фильтрующими элементами, состоящими из древесной муки, пропитанной свя­зующим веществом, или пакета специальной бумаги (дизель ЗИЛ-645).

Вентиляция картері. Для очистки картера двигателя от картер- ных газов, образующихся вследствие прорыва продуктов сгорания через неплотности поршневых колец и их смешнвахлія с парами масла в картере, необходима вентиляция картера. Удаление кар- терных газов позволяет поддерживать в поддоне картера атмос­ферное давление, что предотвращает старение масла, утечку его через уплотнения, а также исключает возможность попадания кар- терных газов в кабину грузового или кузов легкового автомобиля.

Вентиляция картера может быть открытой (естественной) и закрытой (принудительной). При открытой вентиляции картер- ные газы отводятся в атмосферу, а при закрытой — в впускной газопровод. Открытые системы вентиляции картера применяются на автомобилях КамАЗ-5320, МАЗ-5335, ЗИЛ-530І «Бычок* и др.

В дизелях ЯМЗ и КамАЗ открытая вентиляция картера осущест­вляется через сапун. В дизелях КамАЗ-740 сапун 22 (см. рис. 4.1) лабиринтного типа. Он установлен в гнезде картера маховика (рис. 4.6, а) со стороны полости 5 правого ряда блока цилиндров. Основными частями сапуна является наружный 4_% средний 3 и внутренний 2 стаканы, а также газоотводяшая трубка /.

Выход отработавших газов и паров топлива из картера двигате­ля в атмосферу происходит в результате разрежения, возникаю­щего у газоотводяшей трубки при движении автомобиля. Сапун лабиринтного типа препятствует уносу масла через газоотводя- іцую трубку, так как, проходя через каналы лабиринта, оно резко

Рис. 4.6. Схемы вентиляции картера:

а — открытой дизеля КамАЗ-740; 6 — закрытой двигателя ЗИЛ-508; / — гаэоотводящая трубка; 2; 3, 4 — соответственно внутренний, средний и на- ружный стаканы; 5 — полость блока цилиндров; 6 — фильтр; 7— маслоуловитель; £ — трубка; 9 — клапан; 10 — штуцер

меняет направление своего движения (показано штриховыми стрел­ками), в результате чего частицы масла отделяются и стекают в поддон.

В настоящее время многие автомобильные производственные объединения и фирмы проводят конструкторско-технологические мероприятия по реконструкции открытых систем вентиляции кар­тера на закрытые.

На двигателях автомобилей ЗИЛ-43І4І0, ВАЗ-2108 «Спутник», «Москвич-2141», ГА3-3102, -3110 «Волга» и их модификациях при­меняют закрытую принудительную вентиляцию картера с устрой­ством, обеспечивающим отсос (рециркуляцию) картерных газов во впускной газопровод, а затем, после их смешения с горючей смесью, поступление их в цилиндры двигателя. Такая система вен­тиляции является более совершенной, так как в этом случае сни­жается выброс токсичных веществ, содержащихся в картерных газах, в атмосферу.

В закрытой вентиляции картера двигателя ЗИЛ-508 (рис. 4.6, б) картсрныс газы отсасываются через маслоуловитель 7, клапан 9 и трубку 8 во впускной газопровод, где смешиваются с горючей смесью и поступают в цилиндры двигателя. Маслоуловитель 7ог- дсляст капельки масла от отсасываемых газов, а клапан 9, зани­мая под действием разрежения различные положения по высоте относительно штуцера /Отрубки 8\ изменяет сечение проходного отверстия, регулируя тем самым количество газов, отсасываемых из картера.

Свежий воздух поступает в поддон картера через фильтр 6, установленный на маслоналивном патрубке.

Контрольные вопросы

1. Что понимается под полужидкостным трением?

2. Из каких основных механизмов и приборов состоит смазочная сис­тема двигателя?

3. Какие детали двигателя смазываются под давлением?

4. Какие фильтры применяются для очистки масла?

5. Для чего служит смазочный насос и как он устроен?

6. Для чего необходима вентиляция картера и как она осуществ­ляется?

ГЛАВА 5 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ