Система смазки
Система смазки двигателя комбинированная, при которой часть деталей смазывается под давлением, часть самотеком и разбрызгиванием. Емкость системы смазки 3,5 л. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала. Маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, кулачки распределительного вала, толкатели клапанов, а также стержни клапанов в их направляющих втулках. Система смазки включает масляный картер 21, масляный насос с редукционным клапаном 9 и маслоприемником 18, систему масляных каналов, полнопоточный фильтр очистки масла с фильтрующим элементом 19, перепускным клапаном 22 и противодренажным клапаном 17, указатель уровня масла 33 и маслоналивную горловину. Давление масла контролируется датчиком 8, который ввертывается в отверстие масляной магистрали в головке цилиндров, соединяемой с главной масляной магистралью в блоке цилиндров. Давление должно быть 4,5 кгс/см2 при частоте вращения коленчатого вала 5600 об/мин. Минимальное давление масла должно быть не менее 0.8 кгс/см2 при 750-800 об/мин. При падении давления масла ниже допустимого предела загорается красным цветом контрольная лампа давления масла и световое табло "STOP" в комбинации приборов. Циркуляция масла при работе двигателя происходит следующим образом. Масляный насос, расположенный на переднем конце коленчатого вала, засасывает масло через фильтрующую сетку маслоприемника 18, приемную трубку и канал 12 в корпус насоса и подает его по каналам 10 в блоке цилиндров к полнопоточному фильтру. В фильтре масло очищается от механических примесей и смолистых веществ. Отфильтрованное масло по каналу 16 поступает в главную масляную магистраль 25, проходящую вдоль блока цилиндров, а оттуда по каналам 24 в перегородках блока цилиндров подводится к коренным подшипникам коленчатого вала. Во вкладышах коренных подшипников имеются по два отверстия, через которые масло проникает в кольцевые канавки на внутренней поверхности вкладышей. Из этих канавок часть масла идет на смазку коренных подшипников, а другая часть по каналам, просверленным в шейках и щеках коленчатого вала, к подшипникам нижних головок шатунов. Из бокового отверстия шатунного подшипника струя масла попадает на зеркало цилиндра в момент совпадения отверстия подшипника с каналом в шатунной шейке. Масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосьемным кольцом, через отверстия в поршне отводится внутрь поршня и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках поршня. В шатунных шейках коленчатого вала происходит центробежная очистка масла от посторонних включений, содержащихся в масле, которые скапливаются в наклонных каналах под действием центробежных сил в пространстве от отверстий в шатунной шейке до заглушки масляного канала коленчатого вала. Из главной масляной магистрали 25 масло по верти-кальным каналам 26 в блоке и головке цилиндров подводится в масляную магистраль 6 головки цилиндров, а оттуда по каналам 5 к подшипникам распределительного вала. Вытекающим из подшипников распределительного вала маслом смазываются рабочие поверхности кулачков и толкателей клапанов. Масляный насос двигателя собран в специальном корпусе, прикрепленном к передней стенке блока цилиндров. Масляный насос односекционный, шестеренчатый, с шестернями внутреннего зацепления. Ведущая шестерня 13 масляного насоса устанавливается на переднем конце коленчатого вала. Ведомая шестерня 15 находится в корпусе масляного насоса. Для обеспечения необходимых зазоров между шестернями и корпусом при изменении температуры корпус отливается из чугуна, шестерни изготавливаются из металлокерамики. В корпусе полость всасывания отделяется от нагнетательной серпообразным выступом 14. Пара шестерен насоса вращается в корпусе с зазором 0,03-0,08 мм по высоте и 0,10-0,176 мм по диаметру ведомой шестерни. Предельно допустимые зазоры в сопряжении равны 0,12-0,15 мм по высоте и 0,30 мм по диаметру. При работе двигателя (см. схему работы масляного насоса) ведущая 13 и ведомая 15 шестерни насоса всасывают масло и впадинами зубьев нагнетают его в нагнетательную полость насоса. При давлении выше 4,5 кгс/см* открывается редукционный клапан 9, и часть масла перепускается из полости давления в полость всасывания насоса. Масляный фильтр навернут на штуцер и прижат к кольцевому буртику на блоке Герметичность соединения обеспечивается резиновой прокладкой, установленной между крышкой фильтра и буртиком блока.
Масло поступает в фильтр по каналу 10 и, пройдя бумажный фильтрующий элемент 19, выходит в главную магистраль блока через центральное отверстие, штуцер крепления и канал 16. фильтр имеет противодренажный клапан 17, предотвращающий стекание масла из системы при остановке двигателя, и перепускной клапан 22, который срабатывает при засорении фильтрующего элемента и перепускает масло помимо фильтра в масляную магистраль.
Система вентиляции картера двигателя. Принудительная вентиляция картера удаляет из картера газы, пары бензина, отсасывая их во впускной тракт и цилиндры двигателя, чем увеличивает срок службы масла и повышает долговечность двигателя. Кроме того. вентиляция картера не допускает повышения давления в картере из-за проникновения в него отработавших газов. А поскольку система вентиляции закрытая, то исключается попадание картерных газов в салон автомобиля, и уменьшается выброс токсичных веществ в атмосферу. Вентиляция осуществляется путем отсоса картерных газов по вытяжному шлангу 32, через сетку 31 маслоотделителя, шлангу 29 в корпус воздушного фильтра, а также по шлангу 30 в задроссельное пространство карбюратора.
Рисунок 6. - Система смазки проектируемого двигателя
1. Патрубок отвода картерных газов в корпус воздушного фильтра, 2. Крышка маслоналивной горловины; 3. Патрубок отсоса картерных газов в задроссельное пространство карбюратора: 4 Патрубок вытяжного шланга; 5. Канал подачи масла к подшипникам распределительного вала; 6. Масляная магистраль в головке цилиндров; 7. Распределительный вал; 8. Датчик указателя давления масла; 9. Редукционный клапан насоса; 10. Канал подачи масла от насоса к фильтру; 11 Передний сальник коленчатого вала; 12. Канал поступления масла от маслоприемника к насосу; 13. Ведущая шестерня масляного насоса; 14 Серпообразный выступ между шестернями; 15. Ведомая шестерня масляного насоса; 16. Канал подачи масла из фильтра в главную масляную магистраль; 17. Противодренажный клапан; 18. Маслоприемник; 19. Картонный фильтрующий элемент: 20. Сливная пробка: 21. Масляный картер; 22. Перепускной клапан; 23. Канал подачи масла от коренного подшипника к шатунному; 24. Канал подачи масла к коренному подшипнику коленчатого вала; 25. Главная масляная магистраль; 26. Канал подачи масла в масляную магистраль головки блока, 27 Воздушный фильтр; 28. Карбюратор; 29. Шланг отвода картерных газов в корпус воздушного фильтра; 30. Шланг отвода картерных газов в задроссельное пространство карбюратора; 31 Сетка маслоотделителя; 32. Вытяжной шланг картерных газов; 33. Указатель уровня масла, I Схема работы масляного насоса: II Схема вентиляции картера двигателя
3.4 Система охлаждения
Система охлаждения жидкостная закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости, с расширительным бачком 7. Система имеет насос 27 охлаждающей жидкости, неразборный термостат 6, электровентилятор, радиатор 18 с расширительным бачком 7, трубопроводы, шланги, сливные пробки. Привод насоса осуществляется от зубчатого ремня 28 привода распределительного вала. Вместимость системы, включая отопитель салона, составляет 7,8 л. Для контроля температуры жидкости имеется датчик 12, который завернут в рубашку охлаждения головки блока цилиндров. Указатель температуры жидкости устанавливается на комбинации приборов. При работе двигателя нагретая в рубашке охлаждения блока и головки блока цилиндров жидкость поступает через выпускной патрубок 3 по шлангу 11 в радиатор для охлаждения или в термостат 6, в зависимости от положения клапанов термостата. Далее охлаждающая жидкость всасывается насосом 27 и направляется в рубашку охлаждения двигателя. По шлангам 2 и 5 обеспечивается циркуляция жидкости и подогрев горючей смеси во впускной трубе и подогрев зоны дроссельной заслонки первой камеры карбюратора. К системе охлаждения через патрубки 4 и 37 шлангами подключается радиатор отопителя салона автомобиля.
Насос охлаждающей жидкости 27 центробежного типа. Корпус 30 насоса изготавливается из сплава алюминия, валик 34 устанавливается в двухрядном шариковом подшипнике 32, который в корпусе стопорится винтом 31. Чтобы винт не ослабевал, контуры гнезда стопорного винта расчеканиваются после сборки. Подшипник не имеет внутренней обоймы, роль обоймы выполняет валик насоса. При сборке подшипник заполняется смазкой Литол-24 и в дальнейшем не смазывается. На передний конец валика напрессовывается зубчатый шкив 33, на задний - крыльчатка 36. Зубчатый шкив изготавливается из металлокерамической композиции. К торцу крыльчатки, закаленному токами высокой частоты, на глубину 2-3 мм прижимается упорное уплотнительное кольцо 29 сальника 35, изготовленное из графитовой композиции. Сальник неразборный, запрессовывается в корпус насоса и предотвращает подтекание охлаждающей жидкости.
Радиатор 18 разборный трубчатопластинчатый с пластмассовыми бачками 16 и 25. Сердцевина радиатора состоит из алюминиевых трубок 22 и алюминиевых охлаждающих пластин 23, крепится к пластмассовым бачкам и уплотняется резиновыми прокладками. Радиатор не имеет заливной горловины, верхний патрубок бачка 16 соединяется шлангом 10 с расширительным бачком. Левый бачок 16 имеет также подводящий и отводящий патрубки для подсоединения шлангов 11 и 9. Правый бачок 25 радиатора имеет сливную пробку 26 и датчик 24 включения и выключения электровентилятора. Расширительный бачок 7 изготавливается из полу-прозрачной пластмассы, крепится ремнем к кронштейнам левого брызговика кузова. Нижний патрубок расширительного бачка соединяется шлангом с термостатом. Для предотвращения образования паровых пробок верхний патрубок бачка соединяется шлангом 10 с патрубком радиатора. Бачок имеет заливную горловину, закрываемую пластмассовой пробкой 8 с выпускным (паровым) 20 и впускным 21 клапанами. Клапаны в пробке устанавливаются в отдельном неразборном корпусе 19. Давление начала открытия выпускного клапана составляет 1,1 кгс/см2, впускного - 0,03-0,13 кгс/см2. Для полного слива жидкости из системы должны быть вывернуты сливные пробки из бачка радиатора и из блока цилиндров, а также обязательно должна сниматься пробка 8 расширительного бачка.
Электровентилятор состоит из электродвигателя 14 и крыльчатки 17. Крыльчатка четырехлопастная, изготавливается из пластмассы. Лопасти крыльчатки имеют переменный по радиусу угол установки и для уменьшения шума переменный шаг по ступице. Крыльчатка устанавливается на валу электродвигателя и поджимается гайкой Для лучшей эффективности работы электровентилятор находится в кожухе 15, который крепится на кронштейнах радиатора в четырех точках. Электровентилятор в сборе устанавливается в резиновых втулках и крепится гайками на шпильках кожуха. Включение и выключение электровентилятора осуществляется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости датчиком 24 типа ТМ-108. завернутым в бачок радиатора с правой стороны. Температура замыкания контактов датчика 99±3'С, размыкания 94±3'С Термостат системы охлаждения ускоряет прогрев двигателя и поддерживает необходимый тепловой режим. При оптимальном тепловом режиме температура охлаждающей жидкости должна быть 85-95'С.
Термостат 6 состоит из корпуса 42 и крышки 43, которые завальцовываются вместе с седлом основного клапана 46. Термостат имеет входной патрубок 44 входа охлажденной жидкости из радиатора, входной патрубок 41 шланга перепуска жидкости из головки блока цилиндров в термостат, патрубок 47 подачи охлаждающей жидкости в насос и патрубок 45 шланга расширительного бачка. Основной клапан 46 запрессовывается в стакан, в котором завальцована резиновая вставка 39. В резиновой вставке находится стальной полированный поршень 40, закрепленный на неподвижном держателе 49. Между стенками стакана и резиновой вставкой находится термочувствительный твердый наполнитель 38. Основной клапан прижимается к седлу пружиной. На основном клапане крепятся две стойки, на которых устанавливается перепускной клапан 48, поджимаемый пружиной. Термостат, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, автоматически включает или отключает радиатор системы охлаждения, пропуская жидкость через радиатор, или минуя его.
Рисунок 7. - Система охлаждения проектируемого двигателя
1. Подводящая труба насоса; 2. Шланг отвода охлаждающей жидкости от впускной трубы на подогрев карбюратора: 3. Выпускной патрубок головки блока цилиндров; 4. Патрубок подвода жидкости в радиатор отопителя салона; 5. Шланг отвода жидкости с подогрева карбюратора и впускной трубы; 6 Термостат; 7. Расширительный бачок, 8. Пробка расширительного бачка; 9 Отводящий шланг радиатора; 10. Шланг от расширительного бачка к радиатору; 11. Подводящий шланг радиатора; 12. Датчик температуры охлаждающей жидкости; 13. Головка блока цилиндров: 14 Электродвигатель; 15. Кожух электровентилятора; 16. Левый бачок радиатора; 17 Крыльчатка электровентилятора; 18. Радиатор; 19. Корпус клапанов пробки расширительного бачка; 20. Выпускной клапан пробки; 21. Впускной клапан пробки; 22. Охлаждающие трубки радиатора, 23. Охлаждающие пластины радиатора: 24. Датчик включения и выключения электровентилятора; 25. Правый бачок радиатора; 26. Сливная пробка радиатора; 27. Насос охлаждающей жидкости; 28. Зубчатый ремень газораспределительного механизма; 29 Упорное кольцо сальника; 30. Корпус насоса; 31. Стопорный винт; 32. Подшипник валика насоса; 33. Зубчатый шкив насоса; 34 Валик насоса; 35 Сальник; 36. Крыльчатка насоса; 37. Патрубок подвода жидкости из радиатора отопителя салона, 38. Твердый термочувствительный наполнитель; 39. Резиновая вставка; 40 Поршень рабочего элемента; 41. Входной патрубок (от двигателя); 42. Корпус термостата; 43. Крышка термостата; 44. Входной патрубок (от радиатора), 45. Патрубок термостата, соединенный с расширительным бачком; 46. Основной клапан термостата, 47. Патрубок термостата для подачи жидкости в насос; 48. Перепускной клапан термостата; 49 Держатель; I. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; II Пробка расширительного бачка; III. Насос охлаждающей жидкости; IV. Схема работы термостата; А Температура жидкости выше 102'С; В Температура жидкости от 87'С до 102'С: С. Температура жидкости ниже 87'С