Система мастила — комбінована, з подачею масла до поверхонь, що труться, під тиском і розбризкуванням і автоматичним регулюванням температури масла термоклапаном
Гідравлічні штовхачі клапанів та натягувачі ланцюгів змащуються та виконують свої функції під тиском масла.
Система мастила включає: масляний картер, масляний насос з приймальним патрубком і редукційним клапаном, привід масляного насоса, масляні канали в блоці циліндрів, голівці циліндрів і колінчастому валу, повнопоточний масляний фільтр, стрижневий покажчик рівня масла, термоклапан, кришка олії пробку зливу олії та датчики тиску олії.
Циркуляція олії відбувається таким чином.
Насос 1 засмоктує масло з картера 2 і каналом блоку циліндрів підводить його до термоклапану 4.
Схема системи мастила: 1 - масляний насос; 2 – масляний картер; 3 – перепускний клапан масляного насоса; 4 – термоклапан; 5 - центральна олійна магістраль; 6 -масляний фільтр; 7, 8, 10, 11, 12, 14, 17, 18, 19 - канали подачі олії; 9 - штуцер термоклапан відведення масла в радіатор; 13 - кришка маслоналивного патрубка; 15 - рукоятка покажчика рівня олії; 16 - датчик сигналізатора аварійного тиску олії; 20 - колінчастий вал; 21 стрижневий покажчик рівня олії; 22 - отвір приєднання штуцера шланга підведення олії з радіатора; 23 - пробка зливу олії
При тиску масла 4,6 кгс/см 2 відбувається відкриття редукційного клапана 3 масляного насоса та перепуск олії назад у зону всмоктування насоса, завдяки чому зменшується зростання тиску в системі мастила.
Максимальний тиск масла в системі мастила - 6,0 кгс/см 2.
При тиску масла вище 0,7-0,9 кгс/см 2 та температурі вище плюс 81 + 2°C термоклапан починає відкривати прохід потоку масла в радіатор, що відводиться через штуцер 9.
Температура повного відкриття каналу термоклапану плюс 109 + 5°С. Охолоджена олія з радіатора повертається в масляний картер через отвір 22. Після термоклапану олія надходить до масляного повнопоточного фільтра 6.
Очищена олія з фільтра надходить у центральну масляну магістраль 4 блоку циліндрів, звідки через канали 18 підводиться до корінних підшипників колінчастого валу, через канали 8 — до підшипників проміжного валу, через канал 7 — до верхнього підшипника підвода валика до гідронатягувача нижнього ланцюга приводу розподільчих валів.
Від корінних підшипників масло через внутрішні канали 19 колінчастого валу 20 підводиться до шатунних підшипників і від них через канали 17 в шатунах подається для змащення поршневих пальців.
Для охолодження поршня масло через отвір у верхній головці шатуна розбризкується на днищі поршня.
Від верхнього підшипника валика приводу масляного насоса масло через поперечні свердління та внутрішню порожнину валика подається для змащення нижнього підшипника валика та опорної поверхні веденої шестерні приводу.
Шестерні приводу масляного насоса змащуються струменем масла, що розбризкується через отвір у центральній масляній магістралі.
З центральної масляної магістралі масло через канал 10 блоку циліндрів надходить у головку циліндрів, де каналами 12 підводиться до опор розподільних валів, каналами 14 — до гідроштовхачів, каналом 11 — до гідронатягувача верхнього ланцюга приводу розподільчих валів.
Випливаючи із зазорів і стікаючи в масляний картер у передній частині головки циліндрів, масло потрапляє на ланцюги, важелі натяжних пристроїв та зірочки приводу розподільчих валів.
У задній частині головки циліндрів масло стікає в масляний картер по отвору головки через отвір у припливі блоку циліндрів.
Заливання масла в двигун здійснюється через маслоналивний патрубок кришки клапанів, що закривається кришкою 13 з гумовою ущільнювальною прокладкою.
Рівень масла контролюється за нанесеними на покажчику 21 рівня масла мітками: верхнього рівня - “MAX” та нижнього - “MIN”.
Злив масла здійснюється через отвір у масляному картері, що закривається зливною пробкою 23 з ущільнювальною прокладкою.
Очищення масла здійснюється сіткою, встановленою на приймальному парубку масляного насоса, фільтруючими елементами повнопоточного масляного фільтра, а також центрифугуванням у каналах колінчастого валу.
Контроль за тиском масла здійснюється за сигналізатором аварійного тиску масла (контрольна лампа на панелі приладів), датчик 16 якого встановлений в головці циліндрів.
Сигналізатор аварійного тиску масла загоряється при зниженні тиску масла нижче 40-80 кПа (0,4-0,8 кгс/см 2).
Масляний насос - шестерний тип, встановлений всередину та масляного картера, кріпиться з прокладкою двома болтами до блоку циліндрів та тримачем до кришки третього корінного підшипника.
Масляний насос: 1 - провідна шестерня; 2 – корпус; 3 – валик; 4 – вісь; 5 - ведена шестерня; 6 – перегородка; 7 -приймальний патрубок з сіткою та редукційним клапаном
Ведуча шестерня 1 нерухомо закріплена на валику 3 за допомогою штифта, а ведена 5 вільно обертається на осі 4, запресованої в корпусі 2 насоса.
На верхньому кінці валика 3 зроблено шестигранний отвір, до якого входить шестигранний валик приводу масляного насоса.
Центрування провідного валика насоса здійснюється завдяки посадці циліндричного виступу корпусу насоса в отворі блоку циліндрів.
Корпус насоса відлито з алюмінієвого сплаву, перегородка 6 та шестерні виготовлені з металокераміки.
До корпусу трьома гвинтами кріпиться литий з алюмінієвого сплаву приймальний патрубок 7 з сіткою, в якому встановлено редукційний клапан.
Редукційний клапан — плунжерний тип, розташований у приймальному патрубку масляного насоса. Плунжер клапана сталевий, для збільшення твердості та зносостійкості зовнішньої робочої поверхні підданий нітроцементації.
Редукційний клапан: 1 - плунжер; 2 – пружина; 3 – шайба; 4 - шплінт
Редукційний клапан відрегульований на заводі підбором шайб 3 певної товщини.
Змінювати налаштування клапана в експлуатації не рекомендується.
Привід масляного насоса — здійснюється парою гвинтових шестерень від проміжного валу 1 приводу розподільчих валів.
Привід масляного насоса: 1 - проміжний вал; 2 – провідна шестерня; 3 – шпонка; 4 – кришка; 5 – прокладка; 6 – втулка; 7 - ведена шестерня; 8 – валик; 9 - шестигранний валик приводу масляного насоса
На проміжному валу за допомогою сегментної шпонки 3 встановлена та закріплена фланцевою гайкою провідна шестерня 2.
Відома шестерня 7 напресована на валик 8, що обертається в розточках блоку циліндрів.
У верхню частину веденої шестерні запресована сталева втулка 6, що має внутрішній шестигранний отвір.
В отвір втулки вставляється шестигранний валик 9, нижній кінець якого входить у шестигранний отвір валика масляного насоса.
Зверху привід масляного насоса закритий кришкою 4, закріпленою через прокладку 5 чотирма болтами.
Відома шестерня при обертанні верхньою торцевою поверхнею притискається до кришки приводу.
Ведуча та ведена гвинтові шестерні виготовлені з високоміцного чавуну та азотовані для покращення їхньої зносостійкості.
Шестигранний валик виготовлений з легованої сталі, і вуглецевий азот. Валик приводу 8 сталевий, з місцевим загартуванням опорних поверхонь струмами високої частоти.
Масляний фільтр - на двигун встановлюються повнопоточні масляні фільтри одноразового використання нерозбірної конструкції.
Фільтри 2101С-1012005-НК-2 та 406.1012005-02 забезпечені фільтруючим елементом перепускного клапана, що знижує ймовірність попадання неочищеної олії в систему мастила при пуску холодного двигуна та граничному забрудненні основного фільтруючого елемента.
Масляний фільтр: 1 - пружина; 2 – корпус; 3 фільтруючий елемент перепускного клапана; 4 – перепускний клапан; 5 - основний фільтруючий елемент; 6 – протидренажний клапан; 7 – кришка; 8 - прокладання
Фільтри очищення масла 2101С-1012005-НК-2 і 406.1012005-02 працюють наступним чином: масло через отвори в кришці 7 під тиском подається в порожнину між зовнішньою поверхнею основного фільтруючого елемента 5 і корпусом 2, проходить через фільтр очищається і потрапляє через центральний отвір кришки 7 центральну масляну магістраль.
При граничному забрудненні основного фільтруючого елемента або холодному пуску, коли масло дуже густе і важко проходить через основний фільтруючий елемент, відкривається перепускний клапан 4 і масло в двигун проходить, очищаючись фільтруючим елементом 3 перепускного клапана.
Противодренажний клапан 6 преперешкоджає витіканню олії з фільтра при стоянці автомобіля і подальшому «олійному голодуванню» при пуску.
Фільтр 406.1012005-01 влаштований аналогічно представленим вище масляним фільтрам, але не містить фільтруючого елемента 3 перепускного клапана.
Масляний фільтр підлягає заміні при ТО-1 (кожні 10 000 км пробігу) одночасно зі зміною масла.
Термоклапан — призначений для автоматичного регулювання подачі
олії в масляний радіатор в залежності від температури масла та його тиску. На двигуні термоклапан встановлений між блоком циліндрів та масляним фільтром.
Термоклапан: 1 – плунжер; 2 – термосиловий датчик; 3 – корпус термоклапану; 4 - кулька; 5 – пружина кулькового клапана; 6 – прокладка; 7, 8 – пробка; 9 – прокладка; 10 - пружина плунжера; 11-штуцер
Термоклапан складається з корпусу 3, відлитого з алюмінієвого сплаву, двох клапанів: запобіжного, що складається з кульки 4 і пружини 5, і перепускного, що складається з плунжера 1, керованого термосиловим датчиком 2 і пружини 10; різьбових пробок 7 та 8 з прокладками 6 та 9. Шланг подачі масла в радіатор приєднується до штуцера 11.
Від масляного насоса масло подається під тиском у порожнину термоклапану "А". При тиску олії вище 0,7-0,9 кгс/см кульковий клапан відкривається, і олія надходить у канал корпусу термоклапану "Б" до плунжера 1.
При досягненні температури олії 81 ± 2°C поршень термосилового елемента 2, що омивається потоком гарячої олії, починає переміщати плунжер 10, відкриваючи шлях потоку олії з каналу "Б" до масляного радіатора.
Кульковий клапан захищає деталі двигуна, що труться, від зайвого падіння тиску масла в системі мастила.
Перевірку термоклапану можна переглянути у статті - Як перевірити термоклапан подачі масла двигуна ЗМЗ-405