Центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Какие масляные фильтры устанавливают на автомобилях ГАЗ-53А и ЗИЛ-130?
На двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ГАЗ-66, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 устанавливают центробежные масляные фильтры (центрифуги), ротор которых вращается с частотой 5-6 тыс. об/мин. При этом под действием центробежных сил частицы песка, металла прилипают к стенкам кожуха, откуда периодически удаляются. Очищенное масло поступает в главную масляную магистраль (автомобили ЗИЛ) или в поддон картера (автомобили ГАЗ). В таком фильтре отсутствуют сменные фильтрующие элементы и лучше очищается масло, что повышает срок службы его и всего двигателя.
Как устроен и работает центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130?
Полнопоточный центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.42) состоит из корпуса 1, который закрывается колпаком 8 через уплотнительную прокладку и зажимается гайкой 15. В корпусе на пустотелой оси 9 свободно установлен ротор 3, опирающийся на упорный шарикоподшипник 19. Ротор закрывается кожухом 5 через уплотнительное кольцо 4. Снизу в ротор ввернуты жиклеры 2 с противоположно направленными отверстиями. Сверху кожух закрепляется стопорным кольцом 12, упирается в опорную шайбу 13 через прокладку и зажимается гайкой 14. Осевое перемещение ротора предотвращается гайкой 16 с шайбой 17. На ось одета трубка 18 и направляющий щиток 7 с сеткой 6 и пружиной 11, прижимающей щиток к ротору. Масло от масляного насоса подводится в фильтр по каналу 20 и, очистившись, отводится по каналу 22.
Рис.42. Центробежный масляный фильтр (центрифуга) автомобиля ЗИЛ-130.
Работает фильтр так. Масло, подаваемое масляным насосом по каналу 20, подводится в полость щитка 7. Здесь небольшая часть его проходит через сетку 6, очищается и направляется в жиклеры 2, представляющие собой калиброванные отверстия, направленные под углом к оси ротора. Благодаря этому масло, вытекающее из жиклеров, создает реактивный момент, который приводит во вращение ротор вместе с кожухом и маслом, поступающим под кожух от направляющего щитка 7. Так как частота вращения ротора 5-6 тыс. об/мин, то под действием центробежной силы из вращающегося масла удаляются механические примеси. Очищенное масло проходит в центральный стержень 9 и по каналу 22 направляется в распределительную камеру и далее в главную масляную магистраль на смазку двигателя.
Масло, вытекающее из жиклеров, стекает в поддон картера. В случае сильного загустения его (пуск двигателя в холодное время года) или большого отложения грязи на внутренней поверхности кожуха ротора, когда масло не может пройти в ось 9, в работу включается перепускной шариковый клапан 23, нагруженный пружиной 24. Под давлением масла клапан сжимает пружину и неочищенное масло из канала 20 поступает в канал 22 и на смазку двигателя. В нижней части корпуса имеется спускная пробка 21 для слива отстоя.
На двигателях автомобилей ГАЗ-53А и Г АЗ-66 устройство фильтра центробежной очистки сходное с рассмотренным. Однако там фильтр неполнопоточный, т. е. масло, очищенное в нем, стекает через крышку распределительных шестерен в поддон картера, где захватывается через маслозаборник масляным насосом и направляется в главную масляную магистраль и на смазку деталей двигателя. Нижняя секция масляного насоса постоянно нагнетает масло в масляный фильтр центробежной очистки. В масляный радиатор масло поступает из главной масляной магистрали и, охладившись, сливается в поддон картера двигателя.
Система смазки двигателя ЗИЛ-130
Система смазки двигателя ЗИЛ-130 показана на рисунке.
Схема системы охлаждения двигателя ЗИЛ-130
Схема системы охлаждения двигателя ЗИЛ-130:
1 — радиатор;
2 — компрессор;
3 — водяной насос;
4 — термостат;
5 — кран отопителя;
6 — подводящая трубка;
7 — отводящая трубка;
8 — радиатор отопителя;
9 — датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя;
10 — сливной краник рубашки блока цилиндров (в положении «Открыто»);
11 — сливной.
Масло подается под давлением к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, опорам промежуточного валика привода прерывателя-распределителя системы зажигания и масляного насоса и к толкателям. К втулкам коромысел предусмотрена пульсирующая подача масла. К остальным трущимся деталям двигателя масло подается самотеком и разбрызгиванием.
Из поддона картера масло через приемник 18 засасывается в двухсекционный шестеренчатый масляный насос 3, закрепленный снаружи с правой стороны картера. Насос приводится в действие от распределительного вала через промежуточный валик. Верхняя секция насоса подает масло в систему смазки двигателя, нижняя — в масляный радиатор.
Масло под давлением поступает через канал в задней перегородке блока в корпус масляных фильтров, где все оно проходит через пластинчато-щелевой фильтр 5 грубой очистки, из которого часть масла идет в центробежный фильтр 6 тонкой очистки (центрифугу), откуда сливается в поддон картера.
Основной поток масла из фильтра грубой очистки поступает в распределительную камеру 7, расположенную в задней перегородке блока, а из нее в два продольных магистральных канала 10 и 17, из которых подается к коренным подшипникам коленчатого вала и далее к подшипникам распределительного вала. По каналам в коленчатом валу масло поступает к шатунным подшипникам.
В шатуне предусмотрено специальное отверстие, через которое в момент совпадения его с каналом в шейке коленчатого вала выбрасывается струя масла на стенку цилиндра. Масло, снимаемое со стенки цилиндра маслосъемным кольцом, отводится внутрь поршня и смазывает поршневой палец, вращающийся в бобышках поршня и в верхней головке шатуна.
Из переднего конца канала 17 масло подается по трубке 11 в смазочные каналы 12 компрессора. При совпадении отверстий в средней шейке распределительного вала с отверстиями в блоке цилиндров (один раз при каждом обороте распределительного вала) масло подается в каналы каждой головки цилиндров. Из канала через паз на опорной поверхности стойки коромысел и зазор между стенками отверстия в стойке и болтом, проходящим через нее, масло поступает в полую ось коромысел, откуда через отверстия в стенке оси — к втулкам коромысел.
Из зазора между осью коромысел через канал 8 короткого плеча коромысла масло подается к сферическим опорам штанг, а также для смазки клапанов и механизмов их вращения, к которым масло поступает самотеком. Распределительные шестерни смазываются самотеком по каналам из головки цилиндров.
Фильтры грубой и тонкой очистки масла двигателя ЗИЛ-130 размещены в общем корпусе.
Схема работы масляных фильтров двигателя ЗИЛ-130
Пластинчато-щелевой фильтр грубой очистки улавливает механические примеси размером больше 0,1 мм.
В крышке корпуса установлена подвижная ось с закрепленными на ней тонкими стальными пластинками двух видов: фильтрующими круглыми и промежуточными в виде звездочек. При сборке между фильтрующими пластинками за счет звездочек создаются зазоры 0,07 — 0,10 мм, в которые входят пластинки, установленные на неподвижной стойке. Масло, движущееся через фильтр, проходит между пластинками; при этом оно очищается от механических примесей с размерами частиц, превышающими величину зазоров.
Фильтр тонкой очистки — центробежный с реактивным приводом (центрифуга). Корпус центрифуги вращается за счет реактивной силы тангенциально (касательно) направленных струй масла, вытекающего из него через два жиклера. При давлении масла около 0,3 Мн/м 2 (3 кгс/см 2 ) корпус центрифуги вместе с находящимся в нем маслом вращается с частотой 5000 — 6000 об/мин.
Под действием инерции механические частицы, находящиеся в масле, отбрасываются к стенке корпуса, где откладываются, образуя плотный осадок. Из корпуса масляных фильтров очищенное масло сливается в картер двигателя.
Масляный радиатор, включенный параллельно в систему смазки, установлен впереди радиатора системы охлаждения и служит для охлаждения масла. Радиатор состоит из двух бачков, соединенных несколькими рядами горизонтальных трубок, проходящих через металлические ребра, которые повышают жесткость и площадь теплоотдачи радиатора.
Масляный радиатор включают краном при работе двигателя в тяжелых условиях (высокая температура наружного воздуха, плохая дорога или большая скорость движения).
Ограничительный клапан, установленный перед радиатором, перекрывает путь маслу в радиатор при давлении в системе ниже 0,1 Мн/м 2 (1 кгс/см 2 ).
Масляный насос при самых плохих условиях эксплуатации обеспечивает необходимое давление в системе. При непрогретом масле давление может превысить допустимое, поэтому в системе смазки установлены редукционные клапаны, ограничивающие давление.
Редукционный клапан верхней секции масляного насоса двигателя ЗИЛ-130 отрегулирован на давление 0,3 Мн/м 2 (3 кгс/см 2 ), при превышении которого перепускает часть масла из нагнетательной полости масляного насоса во всасывающую, редукционный клапан нижней секции — на давление 0,12 Мн/м 2 (1,2 кгс/см 2 ).
Контролируют работу системы смазки по показаниям указателя давления, присоединенного к корпусу масляных фильтров. Нормальное давление масла у прогретого двигателя ЗИЛ-130 при работе на средних оборотах составляет 0,25 — 0,30 Мн/м 2 (2,5 — 3,0 кгс/см 2 ).
У двигателей ЗИЛ-130 выпуска последних лет система смазки отличается от описанной отсутствием фильтра грубой очистки масла.
Система смазки двигателя 3M3-53 показана на рисунке. Двухсекционный шестеренчатый масляный насос 8 прикреплен снаружи к верхней части картера двигателя с левой стороны и приводится в действие вместе с валиком прерывателя-распределителя системы зажигания от распределительного вала двигателя.
Схема системы смазки двигателя ЗМЗ-53
Схема системы смазки двигателя ЗМЗ-53:
1 — фильтр центробежной очистки масла;
2 — предохранительный клапан;
3 — кран масляного радиатора;
4 — масляный радиатор;
5 и 7 — редукционные клапаны;
6 — маслоприемник;
8 — масляный насос.
Верхняя секция масляного насоса нагнетает масло в горизонтальную масляную магистраль, расположенную продольно в верхней части картера с правой стороны.
От нижней секции насоса масло по каналам в картере и наружному маслопроводу поступает в единственный фильтр 1 центробежной очистки с реактивным приводом (центрифугу), откуда сливается в поддон картера, смазывая при этом распределительные шестерни.
Из масляной магистрали под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала и ось коромысел. Разбрызгиванием смазываются зеркало цилиндров, втулки верхних головок шатунов, стержни клапанов, толкатели и кулачки распределительного вала.
Привод и шестерни прерывателя-распределителя смазываются маслом, поступающим из полости, расположенной между пятой шейкой распределительного вала и заглушкой блока цилиндров.
Редукционный клапан 5 верхней секции насоса, установленный в переднем конце магистрали, ограничивает давление в пределах 0,25 — 0,40 Мн/м 2 (2,5 — 4,0 кгс/см 2 ) при средней скорости автомобиля. При повышении давления клапан перепускает масло в картер.
Редукционный клапан 7 нижней секции отрегулирован на давление 0,35 — 0,40 Мн/м 2 (3,5 — 4,0 кгс/см 2 ); при повышении давления масло циркулирует внутри насоса.
«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова
Фильтр очистки масла ЗИЛ-130
Рис. 18. Фильтр очистки масла ЗИЛ-130:
1 — жиклер; 2 — прокладка; 3 — ротор; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — колпак ротора; 6 — сетчатый фильтр; 7 — вставка; 8 — колпак фильтра; 9 — ось; 10 — кольцо вставки; 11 — стопорное кольцо; 12 — прокладка гайки; 13 — шайба гайки; 14 и 15 — гайки; 16 — гайка-барашек; 17 — упорная шайба; 18 — трубка оси; 19 — упорное кольцо шарикоподшипника; 20 — упорный подшипник; 21 — основание фильтра; 22 — перепускной клапан.
Сборку проводить в обратной последовательности. Сетчатый фильтр 6 установить, как показано на рис. 18, отцентрировав его по буртику корпуса 3 центрифуги.
Перед установкой кожуха необходимо проверить, легко ли вращается от руки центрифуга. Гайку 15 крепления кожуха следует затягивать усилием, не превышающим усилия руки. Запрещается отвертывать гайку 16 на оси центрифуги и снимать корпус с оси для очистки от отложений грязи во избежание повреждения подшипников. Только в случае неудовлетворительного вращения корпуса 3 на оси 9 необходимо после снятия крышки 5 отвернуть гайку 16 на оси, снять шайбы и корпус 3 с оси и проверить состояние узла ось — втулка. При снятии корпуса с оси нужно предотвратить выпадение упорного кольца 19 шарикоподшипника в корпус фильтра. При засорении втулок следует промыть их в бензине или керосине. В случае засорения жиклеров / прочищать их нужно таким образом, чтобы не повредить калиброванное отверстие. Установку корпуса 3 на ось 9 проводят в обратной последовательности.
После очистки и окончательной сборки проверяют вращение центрифуги на прогретом двигателе на слух.
Вентиляция картера — принудительная, с отсосом картерных газов во впускной трубопровод двигателя через специальный клапан 3 (рис. 19), сообщающийся с внутренней полостью двигателя. При работе двигателя с прикрытой дроссельной заслонкой под действием большого разрежения во впускном трубопроводе клапан поднимается вверх и уменьшает площадь проходного сечения до величины, необходимой для прохода малого объема газов, прорывающихся в картер двигателя. При работе двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой разрежение во впускном трубопроводе снижается, и клапан опускается вниз, открывая проходное сечение.
Рис. 19. Схема вентиляции картера двигателя ЗИЛ-130:
1 — воздушный фильтр; 2 — маслоуловитель; 3 — клала»; 4 — стакан пружины; 5 — пружина; 6 — шарик клапана; 7 — штуцер.
Перед клапаном на выходе из внутреннего пространства двигателя картерные газы проходят через маслоуловитель 2, отделяющий частицы масла от отсасываемых газов. Наружный воздух попадает в картер двигателя через воздушный фильтр 1, объединенный с маслозаливной горловиной. Очищать и промывать этот фильтр надо при смене масла в двигателе.
