Смазочная система двигателя служит для подачи масла ко всем трущимся деталям двигателя при его работе, а следовательно, для снижения потерь мощности из-за трения между деталями и уменьшения износа трущихся поверхностей.

Кроме того, масло, проходя между деталями двигателя, охлаждает их и уносит продукты износа. При продолжительной работе двигателя масло постепенно загрязняется и разжижается, поэтому его необходимо своевременно заменять.

Моторные масла. Для смазывания двигателей, как правило, применяются моторные масла минерального происхождения, получаемые путем переработки нефти после отгонки из нее жидких топлив. Полученные из нефти масла сортируют и очищают. В настоящее время все большее распространение начинают получать масла синтетического происхождения.

Основными наиболее важными свойствами масел, применяемых для двигателей, являются удельный вес, вязкость, температура вспышки, температура застывания, коксовое число, антиокислительная стабильность и содержание примесей.

Удельный вес — отношение веса масла к его объему, определяется ареометром.

Вязкость — наиболее важный параметр, определяющий густоту и текучесть масла, оценивается по времени истечения масла в определенных условиях. Единицей кинематической вязкости является сантистокс (сСт) — вязкость дистиллированной воды при 20,2 °С.

Кроме сантистокса, в качестве измерителя условной вязкости используются градусы, представляющие собой отношение времени истечения масла ко времени истечения воды при 20,2 °С. Чем больше вязкость, тем гуще масло. С увеличением температуры вязкость уменьшается, а текучесть увеличивается. Параметр вязкости определяет способность масла смазывать трущиеся поверхности и проникать в отверстия малого сечения. Изменение вязкости в зависимости от температуры характеризует качество масла; чем стабильнее вязкость, тем лучше качество масла. Вязкость определяют с помощью капиллярного вискозиметра.

Температурой вспышки Масла является температура воспламенения паров масла, выделяющихся с его поверхности, в смеси с окружающим воздухом под воздействием постоянного источника огня. Этот параметр косвенно характеризует фракционный состав масла и наличие в нем летучих элементов.

Температурой застывания Называется такая температура, при которой масло, находящееся в стеклянном цилиндре (пробирке), остается неподвижным в течение 5 Мин при наклоне 0,8 Рад (45°). По температуре застывания определяется соответствие масла тому или иному времени года.

Коксовое число Характеризует склонность масла к нагарообра-зованию. Этот параметр определяется выпариванием порции масла с его последующим сжиганием до получения твердого остатка кокса, который взвешивается.

Антиокислительная стабильность Масла характеризует наличие в нем нестойких элементов, окисляющихся под влиянием кислорода воздуха и высокой температуры. Продукты окисления, взаимодействуя с металлом и водой, образуют нерастворимые вещества в виде липких осадков (лаковой пленки). Оценочным параметром антиокислительной стабильности масла служит скорость превращения тонкого слоя масла в лаковую пленку.

Содержание примесей (механические, вода, минеральные кислоты и щелочи) в масле недопустимо. Механические примеси (песок, грязь, металлические частицы) засоряют маслопроводы и увеличивают износ трущихся поверхностей; их наличие в масле определяется фильтрованием. Вода и минеральные кислоты вызывают образование пены и эмульсии, ухудшающих условия смазывания и приводящих к коррозии металлических деталей. Наличие воды в масле особенно опасно при низких температурах, когда отслоившаяся вода опускается на дно картера и, замерзнув, может вызвать поломку масляного насоса при пуске двигателя. Наличие примесей устанавливается исследованием проб.

Качество масел улучшается небольшими добавками (присадками) неорганических соединений, к которым относятся вязкостные, понижающие температуру застывания, противоокислитель-ные, противокоррозионные, антиосадочные (моющие), проти-вопенные и комплексные.

В зависимости от времени года и климатических условий для смазывания двигателя следует применять масла различной вязкости. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с большой вязкостью при низкой температуре густеет и в холодном двигателе плохо проникает в зазоры трущихся деталей, а также затрудняются заливка масла и пуск холодного двигателя. Для зимней эксплуатации на карбюраторных двигателях в основном применяют масло М-4з/6, На дизелях — М-8-Г2.

Летом вязкость масла должна быть больше, так как масло с малой вязкостью при повышенной температуре становится еще более жидким, легко выдавливается из зазоров и стекает с деталей, не обеспечивая нормального смазывания двигателя. Для летней эксплуатации на двигателях применяют масло М-6з/12-Гь на дизелях — М-10-Г2.

Кроме летних и зимних масел выпускаются масла для всесе-зонного применения, с ограничением применения зимой до температуры -30 °С. Для карбюраторных двигателей используют масло М-63/Ю-В, для дизелей — М-бз/10-В.

Структура обозначений моторных масел включает в себя группу букв и цифр. Буква «М» указывает на принадлежность к моторным маслам. Следующие через дефис цифры характеризуют класс вязкости (при обозначении дробными цифрами в числителе указывается класс вязкости масла при -18 °С, а в знаменателе — класс вязкости при +100 °С). Прописные буквы после цифр — рекомендуемые области применения масел по ГОСТ 17479.1 — 85, при этом индекс «1» обозначает, что масло предназначено для карбюраторных двигателей, а «2» — для дизелей. В необходимых случаях применяют дополнительные индексы: «з» — масло загущенное.

В автомобильных двигателях наибольшее распространение получила комбинированная смазочная система, при которой основные наиболее нагруженные трущиеся детали двигателя смазываются маслом под давлением, а к остальным деталям масло подается разбрызгиванием и самотеком.

Основными частями такой смазочной системы (рис. 2.18) являются масляный поддон, служащий резервуаром для масла; масляный насос 7, нагнетающий масло к трущимся деталям, с мас-лоприемником 16 И сетчатым фильтром; редукционный клапан, ограничивающий предельное давление масла в системе; центробежный фильтр очистки масла 6\ Маслопроводы и каналы, по которым масло поступает к трущимся частям; указатель давления масла 4\ Указатель уровня масла (масляный щуп) и маслоналивная горловина.

При работе двигателя масло из масляного картера через неподвижный маслоприемник 16 Поступает в масляный насос 7.

В нижней головке шатуна имеется отверстие 27. Когда оно совпадает с отверстием шейки коленчатого вала, масло струей подается на стенку цилиндра. Со стенки цилиндра оно снимается маслосъемным кольцом. Затем через отверстия в канавке мас-лосъемного кольца масло отводится внутрь поршня и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках поршня и в верхней головке шатуна.

Из переднего правого конца магистрального канала 75 масло через трубку 10 Попадает к компрессору для смазывания разбрызгиванием кривошипно-шатунного механизма.

В средней шейке распределительного вала предусмотрены две винтовые канавки, при совпадении которых с отверстиями в блоке (один раз при каждом обороте распределительного вала) масло попадает в головку цилиндров.

Из канала головки цилиндров масло через паз на опорной поверхности стойки оси и через зазор между стойкой и болтом креп-

Рис. 2.18. Смазочная система двигателя ЗИЛ-508.10:

А — Схема системы; Б — поступление масла к осям коромысел; В — смазывание регулировочного винта и верхнего наконечника штанги; Г — смазывание стенок цилиндра; 1 — Масляный насос; 2 — канал для подвода масла от насоса к фильтрам; 3 — маслораспределительная камера; 4 — указатель давления масла (манометр); 5 — сигнализатор аварийного снижения давления масла; 6 — центробежный фильтр очистки масла; 7 — воздушный фильтр; 8 — Кривошипно-шатунная группа компрессора, смазываемая разбрызгиванием; 9 — Левый магистральный канал; 10 — трубка для подвода масла к компрессору; // — трубка для слива масла из компрессора; 12 — масляный радиатор; 13 — трубка для слива масла из радиатора; 14 — Полости для центробежной очистки масла в шатунных шейках коленчатого вала; 75— правый магистральный канал; 16 — маслоприемник; 17 — Трубка для подвода масла в масляный радиатор; 18 — Кран масляного радиатора; 19 — Канал в стойке коромысла клапана; 20 — полая ось коромысла; 21 — отверстие в шатуне для подачи масла на стенки цилиндра; —- — направление движения масла

Ления оси коромысел поступает в полость. Из полости масло через отверстия оси поступает к втулкам коромысел, а через канал 19 В стойке коромысла — к сферическому сочленению регулировочных винтов со штангами толкателей.

Через имеющиеся зазоры во втулках подшипников масло стекает на поверхность головки цилиндров, откуда через два канала по концам головок сливается в картер двигателя.

Стержни клапанов в направляющей втулке и механизм принудительного вращения выпускного клапана смазываются масляным туманом и каплями масла, свободно стекающего из соединений механизма коромысел.

Масляный насос. Для подачи масла под давлением к трущимся частям двигателя применяют одно - или двухсекционные насосы шестеренного типа. Односекционный насос состоит из следующих деталей (рис. 2.19, А): Корпуса 2 С крышкой 3; Вала 9, установленного в корпусе; шестерни 1 Привода насоса, закрепленной на наружном конце вала; нагнетательных шестерен — ведущей 7, которая крепится на внутреннем конце вала, и ведомой 89 Свободно вращающейся на оси в корпусе.

К корпусу присоединяется маслоприемник с сетчатым фильтром. Нагнетательные шестерни находятся в нижней камере корпуса и плотно подогнаны к его стенкам; снизу камера закрыта крышкой. Корпус отливают из чугуна или алюминиевого сплава. Нагнетательные шестерни изготовляют из стали. Ведомую шестерню часто делают металлокерамической. Насос приводится в действие от распределительного вала двигателя с помощью шестерен.

При вращении вала насоса нагнетательные шестерни в корпусе вращаются в противоположных направлениях (рис. 2.19, Б). Масло, поступающее из картера двигателя во впускную полость 10 Насоса, попадает во впадины между зубьями и при вращении шестерен переносится в нагнетательную полость 77. При входе зубьев в зацепление масло выдавливается из впадин, скапливается в нагнетательной полости, и в ней создается давление, под действием которого масло поступает к трущимся деталям.

В двухсекционном насосе в общем корпусе установлены две пары нагнетательных шестерен, разделенных одна от другой пластиной и приводимых в движение от общего вала. Каждая секция насоса нагнетает масло к определенным узлам смазочной системы.

Насос может быть закреплен внутри картера двигателя или на нем. В последнем случае насос засасывает масло из поддона через маслоприемник, который состоит из стального штампованного корпуса (колпака) и закрепленного в нем сетчатого фильтра с каркасом. Этот фильтр предохраняет шестерни насоса от попадания в пространство между ними крупных механических частиц.

Маслоприемник крепится на определенном расстоянии от нормального уровня масла непосредственно на корпусе насоса или

Отдельно в картере и сообщается с насосом трубкой. Между корпусом и верхним краем фильтра маслоприемника обычно имеется узкая щель, обеспечивающая поступление масла к насосу при загрязнении сетки фильтра.

Редукционный клапан. Давление масла в маслопроводах смазочной системы может повыситься при очень большой частоте вращения коленчатого вала или при чрезмерно густом масле, например в холодном двигателе. Редукционный клапан, расположенный в масляном насосе, служит для ограничения давления масла.

Редукционный клапан представляет собой поршень или шарик 4 (см. рис. 2.19, я), установленный в канале корпуса и нагруженный пружиной 5.

В канал снаружи ввернута пробка б. При нормальном давлении масла (см. рис. 2.19, Б) Шарик 4 Редукционного клапана закрывает

Рис. 2.19. Масляный насос:

А — устройство насоса; Б И В — схема работы насоса соответственно при нормальном и увеличенном давлении в системе; / — шестерня привода насоса; 2 — Корпус; 3 — крышка; 4 — шарик редукционного клапана; 5 — пружина клапана; 6 — пробка; 7 и 8 — шестерни; 9 — Вал; 10 — Впускная полость; 11 — Нагнетательная полость; —- — направление движения масла

Канал, сообщающий нагнетательную полость 77 насоса с впускной полостью 10 Или со сливным отверстием картера.

При давлении масла выше нормального клапан под действием этого давления открывается, сжимая пружину, и перепускает масло из нагнетательной полости во впускную (рис. 2.19, В) Или непосредственно в картер через сливное отверстие. Таким образом ограничивается предельное давление масла в магистрали.

Давление в смазочной системе можно регулировать, изменяя затяжку пружины ввертыванием пробки 6 (см. рис. 2.19, А) Или подкладывая под нее регулировочные прокладки. Эту регулировку производят при сборке двигателей на заводе или в ремонтной мастерской.

Редукционный клапан в некоторых двигателях устанавливается в корпусе наружного фильтра или в другом месте масляной магистрали.

Масляные фильтры. Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей, в результате чего увеличивается продолжительность его использования.

При работе масло загрязняется частицами металла, нагара и пыли, проникающей в картер. Эти механические примеси, попадая вместе с маслом к трущимся деталям, увеличивают их износ и поэтому должны быть удалены из масла.

От крупных частиц масло очищается сетчатым фильтром в мас-лоприемнике насоса, что предохраняет последний от повышенного износа или поломок. Кроме того, для более тщательной очистки масла применяют специальные фильтры, которые устанавливаются на двигателе.

На современных двигателях применяют центробежный масляный фильтр (центрифугу) или масляные фильтры с бумажными фильтрующими элементами. На некоторых дизелях эти два фильтра ставятся одновременно. Устройство центробежного масляного фильтра дизеля ММЗ-245.12 показано на рис. 2.20.

Неочищенное масло от масляного насоса под давлением не менее 0,7 МПа поступает в кольцевую полость А оси ротора, оттуда через полость Б в насадке вытекает двумя противоположными тангенциально направленными струями и через отверстия в нижней части корпуса 17 Ротора поступает в полость В, ограниченную стаканом 4 Ротора, где оно вращается вместе с ротором.

Предварительная закрутка масла перед входом в ротор уменьшает момент сопротивления вращения ротора, возникающий при переходе масла из полости неподвижной оси 2 Во вращающийся ротор. Содержащиеся в масле продукты сгорания и износа под действием центробежных сил откладываются на внутренней поверхности ротора в виде твердого слоя.

Очищенное масло с большой скоростью поступает через тангенциальные отверстия в верхней части корпуса 77 ротора в по-

Лость Г. При этом возникает реактивная сила, которая вращает ротор.

Далее по сверлениям в оси 2 ротора и трубке 6 Масло направляется в канал корпуса 10 Фильтра, а затем по трубке 9 Идет в масляный радиатор для охлаждения. Из масляного радиатора охлажденное масло по трубке 8 Поступает в масляную магистраль двигателя.

В корпусе 10 Центробежного масляного фильтра имеются редукционный (радиаторный) 72, сливной 77 и предохранительный 7 клапаны.

Рис. 2.20. Центробежный масляный фильтр дизеля ММЗ-245.12:

У — гайка; 2 — ось; 3, 14 и 15 — прокладки; 4 — стакан; 5 — фильтрующая сетка; 6 — трубка; 7 — предохранительный клапан; 8 — трубка отвода масла из радиатора; 9 — трубка подвода масла в радиатор; 10 — корпус; 11 — сливной клапан; 12 — Редукционный клапан; 13 — Пружина; 16 — колпак; 17 — корпус ротора;

А, Б, В, Г — полости

При пуске дизеля непрогретое масло вследствие большой вязкости и сопротивления масляного радиатора, преодолевая усилие пружины, через редукционный клапан 12 Поступает непосредственно в магистраль дизеля, минуя радиатор.

Предохранительный клапан (клапан центробежного фильтра) служит для поддержания давления масла перед ротором фильтра 0,7 МПа. При повышении давления выше указанного часть неочищенного масла сливается через клапан в картер дизеля. Центробежный масляный фильтр очищается от грязи при проведении технического обслуживания двигателя.

Масляные фильтры с бумажными фильтрующими элементами имеют стальной штампованный колпак, в который завальцован бумажный фильтрующий элемент, который состоит из набранной гармошкой бумажной ленты и дополнительного фильтрующего элемента из вискозного волокна. Последний обеспечивает пропуск и фильтрацию загустевшего масла при пуске холодного двигателя, когда масло не проходит через основной фильтр. В центре патрона расположен перепускной пластинчатый клапан с пружиной, перепускающий масло при чрезмерном его загрязнении или повышении вязкости. Такой фильтр является, как правило, неразборным и одноразовым.