Назначение и схемы.
Смазочная система служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя. Масло, поступающее к трущимся поверхностям, уменьшает потери на трение и замедляет изнашивание деталей, охлаждает поверхности и очищает их от продуктов изнашивания.
В современных двигателях применяют комбинированные смазочные системы, в которых масло к трущимся поверхностям одних деталей подается под давлением от насоса, а к другим - разбрызгиванием и самотеком.
Принципиальная схема смазочной системы показана на рисунке. Масло заливается в поддон картера через горловину патрубка 17. Уровень масла в системе должен быть строго определенным. Его контролируют с помощью маслоизмерительного стержня 16, конец которого погружен в масляную ванну. При работе двигателя масло засасывается из поддона насосом 7 через маслоприемник 6 и подается в фильтр 10. Из фильтра масло поступает в главную масляную магистраль 12, выполненную в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном 8. В случае засорения фильтра 10 масло поступает в главную масляную магистраль через перепускной клапан 9, минуя фильтр. Кроме того, часть масла постоянно поступает для очистки в другой фильтр 1. Фильтр 10, через который проходит все масло, поступающее в главную масляную магистраль, называется последовательно включенным или полнопоточным. Фильтр 1 включен параллельно.
Из главной масляной магистрали масло под давлением через отверстия в картере и блоке поступает к коренным подшипникам 13 коленчатого вала, подшипникам 14 распределительного вала и в полую ось 15 коромысел. От коренных подшипников через отверстия в шейках и щеках масло подается к шатунным подшипникам коленчатого вала. В некоторых двигателях внутри шатуна выполняется канал для смазывания пальца.

Вытекающее через зазоры в подшипниках коленчатого и распределительного валов масло разбрызгивается движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма и в виде капелек и масляного тумана оседает на стенки цилиндров, кулачки распределительного мала, толкатели, поршневые пальцы и др.

Схема смазочной системы двигателя ЯМЗ-740:

У некоторых двигателей в нижней головке шатуна делается отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра.
Давление масла контролируют электрическим манометром 11, датчик которого установлен в главной масляной магистрали, а указатель - на щитке приборов. На некоторых двигателях для контроля температуры масла имеется электрический термометр 2, датчик которого смонтирован в поддоне картера.
Для охлаждения масла система иногда снабжена радиатором. Масляный радиатор обдувается потоком воздуха, и движущееся через него масло охлаждается. Радиатор 3 включают краном 5. Масло поступает в радиатор через предохранительный клапан 4. Охлажденное масло сливается в поддон картера.
Схема смазочной системы двухрядного двигателя ЯМЗ-740, устанавливаемого на автомобилях КамАЗ-5320 и Урал-4320, приведена на рисунке. Масло заливается в двигатель через горловину и его количество в поддоне 14 контролируется по уровнемеру 5. Двухсекционный масляный насос приводится в работу от коленчатого вала. От одной секции 20 масло, пройдя фильтрацию В полнопоточном фильтре 22, поступает в главную масляную магистраль 23 и далее к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам распределительного вала, к втулкам коромысел, к топливному насосу 11 высокого давления и компрессору 10. Кроме того, масло от этой секции насоса через регулятор-выключатель 12 подастся в гидромуфту 13 привода вентилятора. Цилиндры двигателя, поршневые пальцы, кулачки распределительного вала и другие детали смазываются разбрызгиванием и стекающим маслом.
Из другой секции 19 масло поступает к центробежному фильтру 4 и радиатору 16, который включают при температуре воздуха выше 0°С. При закрытом кране 3 масло из центрифуги сливается в поддон через клапан 2.
За давлением масла в системе водитель наблюдает по манометру, указатель 9 которого размещен па щитке приборов. При падении давления в системе ниже допустимого предела загорается лампа 8, а при засорении фильтра 22 - другая лампа 7, смонтированные на щитке приборов.
Конструкция.
Масляный насос служит для подачи масла под давлением к трущимся поверхностям механизмов двигателя. Наибольшее распространение получили шестеренные насосы (рис.), благодаря простоте их устройства и надежности в работе. В корпусе 3 насоса помещены ведущее 7 и ведомое 2 зубчатые колеса. Между торцами зубьев с обоих зубчатых колес и стенками корпуса предусматривают минимальный зазор. При работе двигателя зубчатые колеса насоса вращаются в направлениях, показанных стрелками.
Масло поступает через входное отверстие 6, заполняет впадины между зубьями и переносится вдоль стенок корпуса в полость нагнетания. При вхождении зубьев во впадины масло выдавливается из них и нагнетается через выходное отверстие 1 в магистраль. Для разгрузки зубьев от распорного усилия в корпусе делается разгрузочная канавка 8, по которой масло выходит в полость нагнетания.
Давление масла, создаваемое насосом, зависит от сопротивления магистрали, частоты вращения зубчатых колес и вязкости масла. Для ограничения давления служит редукционный клапан, который размещен в канале, соединяющем полости нагнетания и всасывания насоса. Шарик 4 клапана прижимается пружиной 5 к седлу, разделяя указанные полости. При повышении давления сверх допустимого шарик отходит от седла и часть масла перепускается в полость всасывания, а давление в магистрали уменьшается. Давление, ограничиваемое редукционным клапаном, зависит от силы сжатия пружины 5.

Устройство двухсекционного масляного насоса двигателя ЗИЛ-130 показано на рисунке. Корпус насоса состоит из верхней 4 и нижней 7 секций, разделенных перегородкой 10. Ведущие зубчатые колеса 5 и 6 соответственно верхней и нижней секций установлены с помощью шпонок на ведущем валу 3 насоса, приводимом во вращение от распределительного вала. Ведомые зубчатые колеса 11 и 9 свободно вращаются на осях 12 и 8, запрессованных в корпус. Длина зубьев верхней секции больше длины зубьев нижней секции. Вследствие этого нижняя секция, нагнетающая в радиатор масло для охлаждения, обладает меньшей подачей, чем верхняя, направляющая масло для фильтрации и к поверхностям трения. Плунжерный редукционный клапан 2 верхней секции отрегулирован на давление 0,3 МПа, а шариковый перепускной клапан 1 нижней секции - на давление 0,12 МПа.
Масляные фильтры служат для очистки масла от твердых частиц продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т.п.. Загрязненное масло вызывает усиленное изнашивание деталей и засоряет магистрали.
Масляные фильтры в зависимости от принципа действия разделяются на щелевые и центробежные. В щелевых фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла под действием центробежных сил. В зависимости от размеров задерживаемых частиц фильтры разделяются на фильтры грубой (задерживаются частицы до 40 мкм) и тонкой (задерживаются частицы до 1—2 мкм) очистки. Фильтры тонкой очистки имеют большое сопротивление и включаются параллельно. Через них проходит 10% масла, подаваемого в главную масляную магистраль.
В простейшем щелевом фильтре в качестве фильтрующего элемента используется мелкая металлическая сетка.
Пластинчато-щелевые фильтры состоят из набора разделенных одна от другой металлических пластин. Масло проходит в щели между пластинами, оставляя па фильтрующем элементе частицы размером больше, чем щели. Щелевой фильтр с бумажным фильтрующим элементом показан на рисунке, а. корпус 2 фильтра прикреплен к крышке 5 болтом 9, В корпусе помещен бумажный фильтрующий элемент 1. Шариковый перепускной клапан 7 установлен в крышке фильтра. Масло от насоса поступает в фильтр через канал 3, попадает и корпус проходит через фильтрующий элемент, на пористой поверхности которого задерживаются загрязняющие масло твердые частицы. Очищенное масло через отверстия 8 в трубке 6 поступает в канал 4 крышки. При засорении фильтрующего элемента или большой вязкости масла, при которых перепад давлений составляет 90—110 кПа, открывается перепускной клапан и неочищенное масло перепускается в выпускной канал. Засоренный фильтрующий элемент заменяют новым.
В рассмотренном фильтре масло очищается на поверхности фильтрующего элемента. В объемных фильтрах очистка масла происходит по всей глубине фильтрующего элемента, выполненного, например, из фетра.
Ротор 14 (рис., б) центробежного масляного фильтра (центрифуги), помещенный под крышкой 10, установлен на оси 18 на упорном шариковом подшипнике 17 и на втулках 12 и 16. В двух приливах ротора ввернуты жиклеры 19, оси отверстий которых горизонтальны. Над жиклерами в роторе размещены трубки 15, закрытые сеткой 11.
Масло под давлением подводится к фильтру через полую ось 18 и заполняет объем ротора. Затем масло попадает в трубки 15 и вытекает с большой скоростью через жиклеры в полость 20, откуда сливается в картер двигателя. Создаваемая вытекающим из жиклеров маслом реактивная тангенциально направленная сила заставляет ротор вместе с колпаком вращаться с большой частотой, которая при нормальном давлении в системе достигает 5000 - 7000 об/мин.
При вращении вместе с колпаком 13 масла тяжелые механические частицы отбрасываются центробежными силами к внутренней стенке колпака, образуя на ней плотный осадок, а из жиклеров вытекает очищенное масло. Осадок удаляют из колпака при техническом обслуживании.
Вентиляция картера.
В процессе работы двигателя в его картер прорываются газы, называемые картерными. Картерные газы состоят из горючей смеси, а также продуктов полного и частичного сгорания. Количество газов, прорывающихся в картер, увеличивается с возрастанием нагрузки двигателя, а также по мере изнашивания цилиндров, поршней и поршневых колец. Содержащиеся в картерных газах пары топлива разжижают масло и ухудшают его смазочные свойства, а водяные пары вызывают вспенивание масла и появление эмульсии, затрудняющей поступление масла к трущимся поверхностям. Другие компоненты отработавших газов образуют в масле смолистые вещества и кислоты. Кислоты вызывают коррозию трущихся поверхностей. Кроме того, картерные газы повышают давление в картере, что приводит к выдавливанию масла через сальники. Картерные газы токсичны. Для удаления картерных газов служит система вентиляции картера. Схема системы вентиляции картера карбюраторного двигателя автомобиля показана на рисунке. Картерные газы поступают по вытяжному шлангу 1 в корпус маслоотделителя 7. Капли масла оседают на сетке 6 и стекают в поддон картера. Из корпуса маслоотделителя картерные газы могут отсасываться двумя способами. На режиме холостого хода картерные газы по шлангу 2 поступают через калиброванное отверстие штуцера в полость за дроссельной заслонкой первичной камеры карбюратора 3. Калиброванное отверстие ограничивает количество отсасываемых газов, и этим практически не снижается разрежение за дроссельной заслонкой. На рабочих режимах картерные газы, кроме того, отсасываются через шланг 5 в воздушный фильтр 4, где они, смешиваясь с очищенным в фильтре воздухом, поступают в карбюратор.
Сетка 6 маслоотделителя служит пламегасителем - не допускает прорыва пламени в картер в случае вспышки смеси в карбюраторе.