Система смазки двигателя КамАЗ

В двигателях автомобилей КамАЗ применена комбинированная система смазки, с «мокрым» картером. В зависимости от размещения и условий работы деталей масло подается либо под давлением, либо разбрызгиванием, либо самотеком. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, к остальным — разбрызгиванием и самотеком.

Различные комплектации двигателя могут отличаться формой картера масляного, расположением и глубиной копильника масла. Соответственно, масляный насос имеет различные маслозаборники. Двигатели могут оснащаться маслозаливной горловиной и указателем уровня масла расположенными в передней крышке или картере маховика.

Схема системы смазки КамАЗ

1 — насос масляный; 2 — клапан; 3 — фильтр; 4 — перепускной клапан; 5 — частично-поточный фильтроэлемент; 6 — водомасляный теплообменник; 7,8 и 9 — приборы контроля; 10 — форсунки охлаждения поршней; 11 — термоклапан; 12 — полнопоточный фильтроэлемент; 13 — картер масляный; 14 — клапан предохранительный.

Из картера 13 масляный насос 1 подает масло в фильтр очистки масла 3 и через водомасляный теплообменник 6 в главную магистраль, и далее к потребителям. В смазочную систему также включены клапан 2 системы, обеспечивающий давление в главной масляной магистрали 392. 539 кПа (4,0. 5,5 кгс/см2) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и температуре масла 80. 95 °С, перепускной клапан 4, отрегулированный на срабатывание при перепаде давления на фильтре 147. 216 кПа (1,5. 2,2 кгс/см 2) и термоклапан 11 включения водомасляного теплообменника.

При температуре масла ниже 95 °С, клапан открыт и основной поток масла поступает в двигатель минуя теплообменник. При температуре масла более 110 °С, термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается водой. Тем самым обеспечивается быстрый прогрев двигателя после запуска и поддержание оптимального температурного режима в процессе эксплуатации. Конструктивно термоклапан расположен в корпусе масляного фильтра. Максимальная температура масла в системе смазки 120 °С.

Насос масляный

Насос масляный закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Ведущее зубчатое колесо напрессовано на передний носок коленчатого вала и имеет 64 зуба, ведомое 52.

1 — крышка; 2 — корпус; 3 — шестерня ведущая; 4 — ведомое зубчатое колесо; 5 — шпонка; 6 — гайка; 7 — зубчатое колесо; 8 — ось; 9 — шплинт; 10 — пробка; 11,12 — пружины; 13 — клапан; 14 — шарик; 15 — шайбы регулировочные.

Зазор 0,15. 0,35 мм в зацеплении зубчатых колес привода регулируется прокладками, устанавливаемыми между привалочной плоскостью насоса и блока цилиндров. Момент затяжки болтов крепления масляного насоса к блоку должен быть 49. 68,6 Н м (5. 7 кгс м).

Масляный насос шестеренчатый, односекционный. Содержит корпус 2, крышку 1, шестерни 3 и 7. В крышке расположен клапан смазочной системы 13, с пружиной 11, отрегулированный на давление срабатывания 392 . 439 кПа (4,0. 4,5 кгс/см2). Также насос имеет предохранительный клапан выполненный в виде шарика 14 подпружиненного пружиной 12. Давление срабатывания клапана 931. 1127 кПа (9,5. 11,5 кгс/см2).

Фильтр масляный

Закреплен на правой стороне блока цилиндров. Состоит из корпуса 1, двух колпаков 9 и 11, в которых установлены полнопоточный 8 и частично-поточный 4 фильтроэлементы.

1 — корпус фильтра; 2,3 — уплотнительные кольца; 4 — частично-поточный фильтрующий элемент; 5 — теплообменник; 6 — термосиловой датчик; 7 — прокладка; 8 — полнопоточный фильтрующий элемент; 9,11 — колпаки; 10 — упорная пружина; 15 — перепускной клапан; 16 — пружина перепускного клапана.

Колпаки на резьбе вворачиваются в корпус. Уплотнение колпако» в корпусе осуществляются кольцами 2 и 3.

В корпусе фильтра также расположен перепускной клапан 15 и термоклапан включения водомасляного теплообменника. Очистка масла в фильтре комбинированная. Через полнопоточный фильтроэлемент 8 проходит основной поток масла перед поступлением к потребителям, тонкость очистки масла от примесей, при этом, составляет 40 мкм. Через частично-поточный фильтроэлемент 4 проходит 3 . 5 л/мин, где удаляются примеси размерами более 5 мкм. Из частично-поточного элемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.

ТЕРМОКЛАПАН включения водомасляного теплообменника состоит из подпружиненного поршня с термосиловым датчиком. При температуре ниже 95 °С поршень находится в верхнем положении и основная часть потока масла, минуя теплообменник, поступает в двигатель. При достижении температуры масла 95. 97 °С омывающего термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень.
При температуре масла 110. 112 °С поршень 13 разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник.
При превышении температуры масла выше 120 °С срабатывает датчик температуры и на щитке приборов загорится сигнальная лампочка.

Водомасляный теплообменник установлен на масляном фильтре, кожухотрубного типа, сборный. Внутри трубок проходит охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, снаружи — масло. Со стороны масла трубки имеют оребрение в виде охлаждающих пластин. Поток масла в теплообменнике четыре раза пересекает трубки с водой, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.

Картер масляный крепиться к блоку цилиндров через резинопробковую прокладку. Момент затяжки болтов крепления масляного картера согласно приложению А.

Система вентиляции картера открытая, циклонного типа. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра, через угольник, в котором установлен завихритель. При работе двигателя картерные газы проходят через завихритель и получают винтовое движение. За счет действия центробежных сил капли масла, содержащиеся в газах, отбрасываются к стенке трубы и в маслоотделителе происходит разделение.

Смазочная система двигателя автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320

1 — сливной клапан масляного радиатора: 2 — перепускной клапан центробежного фильтров: 3 — кран выключения масляного радиатор; 4 — центробежный фильтр: 5-указатель уровня масла: 6 — сапун; 7 — лампа сигнализатора засорения полнопоточного фильтра; 8 -лампа сигнализатора аварийного падения давления масла; 9 — указатель давления масла; 10 — компрессор; 11 -топливный насос высокого давления; 12 — выключатель гидромуфты; 13 — гидромуфта; 14 — поддон двигателя; 15, 18 — предохранительные клапаны насоса; 16 — масляный радиатор; 17 -маслопрнемник; 19, 20 — радиаторная и нагнетающая секции насоса; 21 — дифференциальный клапан; 22 полнопоточный фильтр; 23 — главная масляная магистраль; 24 — перепускной клапан полнопоточного фильтра с датчиком сигнализатора засорения фильтра.

Эта система (рис 29) состоит из поддона 14, маслозаборника 17, насоса 19 и 20, полнопоточного 22 и центробежного фильтров 4, радиатора 16, заливного патрубка, указателя уровня масла 3, магистралей и трубопроводов, контрольно-измерительных приборов.

Масляный поддон является нижней частью картера двигателя и ре­зервуаром для масла. Внутри поддона имеется перегородка, обеспечивающая бесперебойную подачу масла при движении автомобиля на подъемах» косогорах и уменьшающая расплескивание масла.

Маслозаборник обеспечивает подачу масла к насосу и его первич­ную очистку, установлен в поддоне и крепится к корпусу насоса. В заборнике имеется сетчатый фильтр. Смазочный насос служит для создания давления в системе и подачи масла к трущимся поверхностям. Насос шестеренный двухсекционный, установлен в поддоне двигателя, крепится к блоку цилиндров болтами, приводится в действие от шестерни носка коленчатого вала.

Рис. 30. Смазочный насос: 1 — крышка; 2, 4 — ведущие шестерни; 3 — проставка; 5 — корпус; 6 — шестерня привода насоса; 7, 8 — ведомые шестерни; 9,11 — предохранительные клапаны секций; 10 — дифференциальный клапан.

Насос состоит из корпуса 5 (рис.30) крышки 1, проставки 3, соединенных между собой болтами, двух ведущих 3 и 4, двух ведомых 7 и 8, шестерен, валика с приводной шестерней б, оси ведомых шестерен, двух предохранительных 9 и 11 клапанов и дифференциального клапана 10.

Каждая пара шестерен располагается в специальных расточках корпуса и крышки и образуют секции насоса. Ведущие шестерни установлены на валике на шпонках, ведомы — на оси свободно, на бронзовых втулках.

В проставке 3 имеется отверстие, соединяющее всасывающие полости обеих секций. При вращении шестерен масло из всасывающей полости, соединенной с заборником, заполняет впадины между зубьями и перемещает­ся вдоль стенок корпуса и крышки к выходным отверстиям секций.

Передняя секция насоса с удлиненными зубьями имеет большую производительность, она нагнетает масло в главную масляную магистраль и называется нагнетающей. Задняя секция короткими зубьями имеет меньшую производительность и подает масло в фильтр центробежной очистки и ра­диатору эта секция называется радиаторной.

Предохранительные клапана 9 и 11 установлены в каждой секции, они ограничивают максимальное давление на выходе из секции в пределах 850 . 950 кПа. В случае повышения этого давления клапаны перепускают масло из нагнетательной полости во всасывающую. Дифференциальный клапан 10 установлен в нагнетающей секции и поддерживает давление в главной масляной магистрали в пределах 400. 550 кПа.

Масляные фильтры служат для очистки масла от загрязнений которые появляются из-за изнашивания трущихся деталей, попадания пыли из воздуха, образования нагара и отложения смолистых веществ. В смазочной системе этого двигателя установлено два типа фильтров. Через один из них проходит все масло, подаваемое нагнетательной секцией насоса в главную масляную магистраль, поэтому этот фильтр называется полнопоточным, в нем происходит основная (тонкая) очистка масла. Через второй фильтр центробежного типа проходит только масло, нагнетаемое радиаторной секцией насоса.

Рис. 31. Полнопоточный фильтр очистки масла: 1 — стержень; 2 -упорное кольцо; 3,7- шaйбы; 4, 22 -уплотпителькые кольца; 5 — пружина колпака; 6 — уплотнительная чашка; 8 — пружина перепускного клапана; 9 — винт сигнализатора; 10 -пробка перепускного клапана; 11, 18, 20 и 26- прокладки; 12 -регулировочная шайба; 13 — корпус сигнализатора ; 14 — подвижный контакт сигнализатора: 15 -пружина контакта сигнализатора ; 16 -перепускной клапан; 17 — пробка: 19 — корпус; 21 -втулка; 23 -фильтрующий элемент; 24 -колпак; 25 — пробка.

Полнопоточный масляный фильтр с двумя фильтрующими элементами установлен на правой стороне блока цилиндров и крепится к нему тремя болтами. Он состоит из корпуса 19 (рис.31), двух колпаков 26, двух фильтрующих элементов 23, перепускного клапана 16 с контактным датчиком, детален крепления и уплотнения.

Фильтрующие элементы сменные, они изготовляются из бумаги, про­питанной специальным составом, и имеют повышенную пропускную способность; каркас фильтрующего элемента металлический, перфорированный. Могут применяться фильтрующие элементы из древесной муки, пропитанной связующим веществом. Фильтрующие элементы устанавливаются в колпаках и вместе с ними крепятся к корпусу стержнями Масло от насоса подводится к корпусу фильтра, заполняет полости между колпаками и фильтрующими элементами) проходит через фильтрующие элементы и уже очищенное через центральные отверстия в фильтрующих элементах и каналы в корпусе поступает в главную масляную магистраль. Для слива масла в колпаках имеются пробки 25 . В случае загрязнения фильтрующих элементов или повышения вязкости масла при низких температурах года разность давлений до и после фильтрующих элементов достигает 250,300 кПа, открывается перепускной клапан и масло проходит в главную масляную магистраль минуя фильтрую­щие элементы, тем самым детали двигателя предохраняется от повышенного износа и выхода из строя. При срабатывании перепускного клапана замыкаются контакты сигнализатора и на щитке приборов в кабины водителя загорается сигнальная лампа.

Работа двигателя на неочищенном масле недопустима. Только при пуске двигателя и его прогреве в холодное время рода возможно горение сигнальной дампы. Если лампа продолжает гореть и на прогретом двигате­ле, то фильтрующие элементы нужно менять.

Рис. 32. Центробежный масляный фильтр: 1 — корпус; 2 — колпак ротора; 3 -ротор; 4 — колпак фильтра; 5 -гайка крепления колпака; 6 -упорный шарикоподшипник; 7-упорная шайба; 8 — чайка ротора; 9 — гайка колпака; 10 — верхняя втулка ротора, 11 — ось ротора; 12 — экран; 13 — нижняя втулка ротора ; 14 -палец стопора; 15 -пластина стопора; 16 -пружина стопора; 17 — трубка отвода масла.

Центробежный масляный фильтр производит дополнительную очистку масла от механических примесей. Он установлен на передней крышке блока цилиндров с правой стороны двигателя. Фильтр состоит из корпуса 1 (риc.32) в колпаком 4, оси 11, ротора 3 в экраном 12, колпака ротора 2, перепускного клапана, деталей и крепления и уплотнения. Ось 11 ввернута в корпус фильтра. Ротор 3 в сборе с колпаком 2 вращается на оси свободно, в верхней части он опирается на упорный шариковый подшипник 6. в нижней

части на втулку 13. Колпак 2 на роторе закреплен гайкой 5. Экран ротора из цинкового сплава закреплен на роторе в нижней части винтами. Ротор в сборе закрыт вверху колпаком 4, который крепится к корпусу гайкой 9. В нижней части корпуса имеется стопор, обеспечивающий фиксацию ротора при разборке фильтра.

Ротор в сборе с колпаком вращается под действием струи масла, вытекающей под давлением из щели-сопла в оси ротора и воздействующей на лопатки экрана, а также под действием реактивных сило возникающих под)и выходе масла из ротора в канал оси через тангенциальные сопла.

При работе двигателя масло из радиаторной секции насоса поступает в фильтр, обеспечивая вращение ротора. Под действием центробежных сих механические частицы отбрасываются к стенкам колпака ротора и оседают на его поверхности, а очищенное масло через отверстие в оси ротора и трубку 17 поступает в масленный радиатор, а если он отключен или давление в нем более 110. 120 кПа, открывается сливной клапан и масло поступает в поддон двигателя.

В корпусе центробежного фильтра имеется также перепускной клапан, отрегулированный на 600. 660 кПа и обеспечивающий подачу масла в радиатор при загрязнении фильтра .

Ротор в сборе в колпаком отбалансирован, на них нанесены метки, которые необходимо совмещать в случае разборки при обслуживании.

Рис. 33. Установка радиатора смазочной системы: 1-масляный радиатор; 2, 5 — кронштейн крепления масляного радиатора; 3 — трубка подвода маслa; 4 — радиатор системы охлаждения; 6 — трубка отвода масла; 7 — радиатор усилителя рулевого привода.

Масляный радиатор предназначен для интенсивного охлаждения масла при использовании автомобиля в весенне-летний период в тяжелых дорожных условиях. Радиатор воздушного охлаждения, трубчато-пластинчатого типа, двухрядный, установлен впереди радиатора системы охлаждения (см. рис.31).

Радиатор отключают с помощью крана, установленного на корпусе фильтра центробежной очистки масла при температуре окружающего воздуха ниже 0°.

Заливной патрубок предназначен для заправки и предварительной очистки масла, установлен на картере маховика справа В нижней части патрубка имеется сетчатый фильтр, а сверху патрубок герметично закрывает­ся резьбовой пробкой о резиновой прокладкой.

Указатель уровня масла предназначен для периодического контроля за уровнем масла в поддоне двигателя. Он состоит из металлического стержня, резинового уплотнителя и трубки, которая устанавливается на блоке двигателя о правой стороны у автомобилей КамАЗ-4310 и с левой стороны автомобилей Урал-4320. На стержне имеются метки «Н» нижняя и «В» -верхняя, соответствующие минимальному и максимальной уровню масла. Контрольно-измерительные приборы информируют водителя о состоянии системы смазки. Указатель давления масла 9 (см.рис.29) сигналь­ные лампы засорения фильтра 7 и аварийного падения давления о установлены на щитке приборов, а их датчики в корпусе полнопоточного фильтра.

Работа смазочной системы. При работе двигателя масло из поддона через маслозаборник поступает в обе секции насоса.

Нагнетательная секция насоса подает масло по каналам блока цилиндров в полнопоточный фильтр 22, где оно очищается, проходя через фильтрующие элементы, а затем поступает в главную масляную магистраль, откуда оно по каналам в перегородках блока подается к коренным и шатун­ным подшипникам коленчатого вала.

Поступающее к шатунным подшипникам масло проходит дополнительную центробежную очистку в грязеуловительных полостях. По отверстиям в блоке масло поступает к подшипникам распределительного вала, а по отверстиям в головках блока — к стойке коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей; стекающее по внутренним отверстиям штанг масло смазывает их нижние наконечники, толкатели и кулачки распределительного вала, а затем сливается в поддон. Масло, которое собирается на головках цилиндров, по наклонным каналам отводится в полость для штанг и далее в поддон.

По каналам в блоке и маслопроводам масло подается также к комп­рессору, топливному насосу высокого давления и гидромуфте привода вентилятора

Остальные трущиеся поверхности, в том числе и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием и масляным туманом. Масло, снимаемое со стенок цилиндров маслосъемными кольцами отводятся к поршням и смазывают опоры поршневого пальца в бобышках и подшипники верхних головок

Радиаторная секция насоса подает масло в фильтр центробежной очистки и далее масляному радиатору, откуда охлажденное масло сливается в поддон. При закрытом радиаторе масло после очистки в центробежном фильтре сразу сливается в поддон.

Рис. 34. Сапун: 1 — газоотводящая трубка; 2,3,4- внутренний, средний и верхний стаканы; 5 — полость блока цилиндров.

Вентиляция картера. При работе двигателя в его картер прорываются отработавшие газы и пары топлива. В газах содержатся сернистые и серные соединения, образующие кислоты, что ухудшает качество масла. Прорвавшиеся газы повышают в картере давление, что может вызвать в подтекание масла через уплотнения коленчатого вала. Для уменьшения вредных последствий прорыва газов в картер предусмотрена его вентиляция. На рассматриваемом двигателе вентиляция картера открытая, лабиринтового типа (рис.34), через сапун установленный в гнезде картера маховика с правой стороны двигателя. Он состоит из трех вставленных друг в друга стаканов, образующих лабиринт для газов, и газоотводящей трубки. При движении автомобиля у конца трубки образуется разрежение, что способствует выходу газа из картера в атмосферу. Частички масла, увлекаемые выходящими газами, из-за резкой смены направления движения в лабиринтном сапуне отделяются от газов и стекают в поддон.