Шувалов ВАЗ-2101 6

Двигатель. Система смазки

Долговечность двигателя внутреннего сгорания определяется долговечностью двух основных пэр деталей. Речь идет о коленчатом вале и вкладышах его подшипников, цилиндрах и поршнях с кольцами. Износ именно этих деталей вынуждает к капитальному ремонту, и помыслы инженеров направлены как раз на уменьшение трения между ними, служащего причиной износа. Таким образом, срок службы двигателя определяется в значительной мере эффективностью системы смазки.
Мы решили предпослать это общеизвестное положение описанию системы смазки двигателя «Жигулей», поскольку первенец Волжского автозавода с самого начала был задуман как долговечная и неприхотливая в уходе машина. Естественно, что к системе смазки предъявлялась особо высокие требования.
Малый износ основных пар трения обеспечивается рациональным подбором материалов. Сухие гильзы-вставки цилиндров сделаны из специального высоколегированного чугуна аустенитной структуры. Составы алюминиевого сплава для поршней и специального чугуна для колец были подобраны таким образом, чтобы детали, работая по чугунной гильзе, изнашивались минимально. С этих же позиций подходили к подбору материалов литого коленчатого вала (чугун) и его вкладышей (сталеэлюминиевая лента).
Но мало найти наивыгоднейшие материалы для особенно подверженных износу деталей. Надо еще выбрать масло, при котором эти трущиеся детали работали бы в оптимальных условиях. Вот почему высокая долговечность мотора «Жигулей» может быть обеспечена только при условии использования специальных масел. Ими являются зимнее М8Г, летнее М12Г, а также всесезонное М10ГИ.
Эти масла практически сохраняют постоянную вязкость независимо от теплового состояния двигателя и температуры окружающего воздуха. Они обладают весьма высокой стабильностью и не изменяют качеств в течение длительного времени (10 000 километров пробега автомобиля). Наконец, этим маслам присуще так называемое моющее свойство, то есть способность растворять в себе осадки и отложения, образующиеся на деталях мотора.
Особенности конструкции двигателя таковы, что он, повторяем, рассчитан только на перечисленные специальные масла. Другие сорта для него непригодны.

Масляный насос:
1 — маслоприемник;
2 — редукционный клапан;
3 — приемная камера;
4 — полость насоса с шестернями.

Смазка (3,75 л) находится в стальном штампованном поддоне двигателя. Погруженный в масло шестеренчатый насос засасывает его через сетчатый маслоприемник 1 и подает в масляный фильтр. В нижнюю часть насоса вмонтирован редукционный клапан 2. Если давление в системе поднимется выше 4,5 кг/см3 (реальный случай при пуске холодного двигателя, когда смазка загустела), он уменьшит напор, «стравив» масло из полости 4 шестерен в приемную камеру 3 насоса. Таким образом каналы, уплотнения и фильтр предохраняются от повреждения чрезмерным давлением.

Полнопоточный масляный фильтр:
1 — основной бумажный фильтрующий элемент;
2 — дополнительный фильтрующий элемент;
3 — перепускной клапан;
4 — противодренажный клапан;
5 — уплотнительное кольцо.

Вкладыши коленчатого вала могут служить очень долго, только если к ним подается масло, очищенное от примесей. Очищается оно в полнопоточном масляном фильтре, установленном снаружи двигателя в его левой передней части. Фильтр неразборный. В его корпусе помещаются основной 1 и дополнительный 2 бумажные фильтрующие элементы, через которые проходит все масло (сплошные стрелки), поступающее к деталям двигателя. Если фильтр сильно загрязнен (крайний случай, который допускать нельзя) или вязкость масла велика (при холодном пуске), то клапан 3, сжав пружину, пропустит смазку напрямик (пунктирные стрелки), минуя фильтрующие элементы.
Смонтированный на входе в фильтр противодренажный резиновый клапан 4 открывается под напором масла. При остановке двигателя он закрывается и не дает маслу вытечь, предотвращая кратковременное масляное голодание при очередном пуске.

Схема системы смазки двигателя:
1 — насос;
2 — фильтр;
3 — боковые сверления;
4 — масляная магистраль;
5 — подшипники промежуточного валика;
6 — вертикальный канал;
7 — корпус подшипников распределительного вала;
8 — распределительный вал;
9 — рокер;
10 — подшипник шатунной шейки;
11 — канал в коленчатом валу;
12 — подшипник коренной шейки;
13 —- маслоприемник.
Рассмотрим теперь циркуляцию масла в двигателе. От насоса 1 через фильтр 2 смазка подается в главную магистраль 4 системы, идущую вдоль левой стенки блока цилиндров. В ее заднем конце находится датчик лампы, сигнализирующей водителю о падении давления. От магистрали масло подводится вбок, к промежуточному валику 5, а также по вертикальному каналу 6 вверх, к клапанному механизму, и по пяти боковым сверлениям 3 к коренным подшипникам 12 коленчатого вала. В теле вала сделаны каналы 11, по которым поток смазки направляется также к шатунным подшипникам 10, а от них через сверления в шатуне разбрызгивается по стенкам цилиндров.
Та часть масла, которая поднялась по вертикальному каналу в головку цилиндров, подается к средней опоре в корпусе 7 распределительного вала и канавке на его шейке, откуда через отверстие поступает внутрь вала 8 и далее через радиальные сверления — к остальным его подшипникам, а также к кулачкам и рокерам 9. В рокерах клапанов просверлены отверстия, через которые масло достигает опорных головок регулировочных болтов. Остаток его, вытекающий из переднего подшипника распределительного вала, улавливается специальным лотком и идет на смазку цепи, приводящей распределительный вал.
Остальные детали двигателя, к которым масло непосредственно под давлением не подается, довольствуются масляным туманом. Стекающая в поддон смазка по пути охлаждается, отдавая накопленное тепло блоку двигателя.
Чтобы система смазки работала безукоризненно, надо соблюдать несколько несложных правил. Прежде всего, нельзя эксплуатировать двигатель при утечке масла или падении его давления. Контролировать уровень масла и (при необходимости) дозаправлять систему следует через каждые 500 километров пробега. Долговечность двигателя находится в ваших руках. Это означает, что после первых 1500—2000 километров на машине надо сменить масло и фильтр. Следующая их замена предстоит через 4000—5000, а затем каждые 10 000 километров пробега, но не реже чем через шесть месяцев. В заключение еще раз напоминаем — «Жигули» рассчитаны лишь на специальные сорта смазки.

Система вентиляции картера

Система вентиляции картера:
1 — центробежный маслоотделитель;
2 — отсасывающий шланг;
3 — пламегаситель;
4 — коллектор вытяжной вентиляции;
5 — отсасывающий патрубок;
6 — трубка отвода газов;
7 — золотник;
8 — воздушный фильтр;
9 — дренажная трубка маслоотделителя;
А — действие золотника, когда дроссельная заслонка прикрыта;
Б — действие золотника при открытии дроссельной заслонки.

При работе двигателя часть газов (находящихся в камере сгорания под давлением свыше 40 кг/см2) проникает через заслон из поршневых колец в картер. Эти газы содержат вредные примеси, способствующие образованию в смазке вязких веществ и отрицательно влияющие на долговечность деталей. Кроме того, повышенное давление в картере, создаваемое прорвавшимися газами, вызывает течь масла через уплотнение.
Для удаления так называемых картерных газов и подачи в картер двигателя очищенного воздуха служит система вентиляции. Примененная на «Жигулях» система отличается необычными конструктивными особенностями.
Находящиеся в картере газы отсасываются за счет разрежения во впускном коллекторе через шланг 2, соединенный с воздушным фильтром 8. На входе в этот шланг установлен инерционный маслоотделитель 1 центробежного типа. Масляный туман, содержащийся в газах, отбрасывается на стенки отделителя, конденсируется и стекает по дренажной трубке 9 в масляный поддон. В том месте, где шланг 2 входит в коллектор 4 вытяжной вентиляции, изготовленный заодно с корпусом воздушного фильтра 8, установлен пламегаситель 3. В случае обратной вспышки в карбюратор он не дает пламени распространиться по шлангу 2 в картер. Коллектор 4 соединен (трубкой 6) с первичной смесительной камерой карбюратора, а также (патрубком 5) с внутренней полостью воздушного фильтра. Благодаря создающемуся в них при работе двигателя разрежению газы из картера отсасываются во впускную трубу. Оттуда они попадают в цилиндры и частью сжигаются вместе с горючей смесью, частью выбрасываются вместе с отработавшими газами.
Отводимые по трубке 6 газы попадают в карбюратор через золотник 7, который изменяет проходное сечение трубки. Это необходимо потому, что максимальное разрежение в смесительной камере образуется, когда дроссельная заслонка прикрыта (положение «А» на рис.). На таком режиме прорыв газов невелик и для их отсоса достаточно малого проходного сечения. При открытии дросселя разрежение в смесительной камере уменьшается, но механически связанный с дроссельной заслонкой золотник увеличивает проходное сечение трубки (положение «Б»). С дальнейшим открытием дросселя разрежение в трубке 6 продолжает падать и становится ничтожным. В то же время растет разрежение в зоне патрубка 5, через который и начинается основной отсос воздуха; возникающее в картере разрежение компенсируется подаваемым в него свежим воздухом. Для этого служит специальный шланг (на рисунке не виден), идущий от воздушного фильтра к верхней части кожуха цепи, полость которой сообщается с картером.
Таким образом, при работе двигателя в его картере постоянно происходит циркуляция — картерные газы уступают место чистому воздуху.