Мастильна система забезпечує підведення масла до поверхонь деталей, що труться, що зменшує тертя між ними та їх зношування, а також дозволяє знизити втрати потужності двигуна на подолання сил тертя
Під час роботи двигуна масло, що вводиться між деталями, безперервно циркулює; при цьому воно охолоджує деталі, оберігає їх від корозії та забирає продукти зношування.
Тонкий шар масла, що знаходиться на поршнях, поршневих кільцях і циліндрах, не тільки знижує їх зношування, але й покращує компресію двигуна.
Мастильна система автомобіля КамАЗ комбінована. Це означає, що масло до деталей, що труться, підводиться декількома способами: під тиском, розбризкуванням і самопливом.
Олія під тиском нагнітається в зазори між найбільш навантаженими деталями, що труться:
- - до корінних та шатунних підшипників колінчастого валу, підшипників розподільчого валу;
- - до втулок коромисла та верхніх наконечників штанг штовхачів;
- - до підшипників паливного насоса високого тиску, компресора пневмоприводу гальм та турбокомпресорів.
Схема мастильної системи: 1 - зливальний клапан масляного радіатора; 2 - перепускний клапан відцентрового фільтра; 3 – кран включення масляного радіатора; 4 - відцентровий масляний фільтр (центрифуга); 5 - покажчик рівня олії; 6 – сапун; 7 - лампа сигналізатора засмічення повнопоточного масляного фільтра; 8 - лампа сигналізації падіння тиску олії; 9 – манометр; 10 – компресор; 11 – паливний насос високого тиску; 12 - вимикач гідромуфти; 13 -гідромуфта приводу вентилятора; 14 - піддон картера; 15, 18 - запобіжні клапани радіаторної та нагнітальної секцій масляного насоса; 16 - масляний радіатор; 17 - маслоприймач; 19, 20 - радіаторна та нагнітальна секції масляного насоса; 21 - диференціальний клапан мастильної системи; 22 - повнопоточний масляний фільтр; 23 - головна олійна магістраль; 24 - перепускний клапан повнопоточного фільтра з засміченням сигналізатором
Мастильна система складається з масляного насоса, встановленого на нижній площині блок-картера всередині піддону 14 (рис. 1), повнопоточного масляного фільтра 22, відцентрового масляного фільтра (центрифуги) 4, масляної магістралі 23 з каналами, радіатора 16, маслозалив , вказівника рівня олії.
Резервуаром для олії служить піддон картера.
Олія в нього заливають через горловину до рівня верхньої мітки на вказівнику рівня (щупі). Нижня мітка показує мінімально допустиму кількість олії.
Глибока частина піддону автомобілів КамАЗ із колісною формулою 6X4 знаходиться у задній частині двигуна, на автомобілях КамАЗ-4310,-43105 — у передній частині двигуна. Це обумовлено компонуванням автомобілів.
Під час роботи двигуна масло з піддону 14 через сітчастий маслоприймач 17 засмоктується двосекційним насосом.
Звідси менша частина масла каналами блок-картера і передньої кришки блоку постійно нагнітається радіаторною секцією в центрифугу 4.
Очищене центрифугою масло через кран 3 надходить у радіатор 16, де охолоджується і далі зливається в піддон.
При закритому крані 3 або підвищенні тиску масла в радіаторі до 50-70 кПа воно з центрифуги через зливний клапан надходить в піддон минаючи радіатор.
Велика частина масла потрапляє з піддону в всмоктувальну порожнину нагнітальної секції масляного насоса і її шестернями подається в повнопоточний фільтр 22, де воно очищається, проходячи через два фільтруючі елементи, включених паралельно, а потім по каналу в блоці надходить в головну магі.
З цієї магістралі каналами в перегородках і стінках блоку циліндрів масло подається до корінних підшипників колінчастого валу, підшипників розподільчого валу та втулок коромисел газорозподільного механізму.
З кільцевих проточок на вкладишах корінних підшипників через канали в корінних шийках і щоках колінчастого валу масло надходить у грязеуловлювальні порожнини шатунних шийок, де проходить додаткове відцентрове очищення, а потім надходить на змащування шатунних підшипників.
Олія, що видавлюється з зазорів, розбризкується обертовими деталями кривошипно-шатунного механізму, при цьому утворюється масляний туман, який осідає на поверхні гільз циліндрів, поршнів, штовхачів та інших деталей і таким чином змащує їх.
Масло, що знімається зі стінок циліндра маслознімним кільцем, відводиться в поршень і змащує опори поршневого пальця в бобишках і підшипник верхньої головки шатуна.
По каналах у коротких плечах коромисел газорозподільного механізму та в регулювальних гвинтах масло подається до верхніх наконечників штанг.
Стікаючи по штангах, воно змащує їх нижні наконечники, штовхачі, а потім надходить у піддон.
Носики коромисел і стрижні клапанів змащуються маслом, яке витікає із зазорів втулок коромисел і розбризкується деталями, що рухаються, потім похилими каналами воно відводиться в порожнину для штанг і далі в піддон.
Частина масла з головної магістралі по каналу в блоці циліндрів і трубці подається в порожнину паливного насоса високого тиску, змащує його підшипники та деталі регулятора частоти обертання і далі по зливній трубці надходить у картер двигуна.
З головної магістралі олія нагнітається і до підшипників турбокомпресорів, і до колінчастого валу компресорів пневмоприводу гальм.
Предбачено також постійне підведення масла під тиском до вимикача 12 гідромуфти приводу вентилятора.
При відкритому положенні вимикача масло надходить у робочу порожнину гідромуфти 13, звідки зливається в піддон картера.
Тиск масла в системі контролюється за манометром 9 на щитку приладів у кабіні.
Крім того, є сигналізація аварійного тиску.
Коли воно стає менше 70 кПа, на манометрі спалахує червона лампочка 8. При цьому необхідно зупинити двигун і виявити причину несправності.
Лампа 7 служить для сигналізації про граничне засмічення фільтруючих елементів масляного фільтра 22.
Постійне свічення цієї лампи свідчить про те, що відкрився перепускний клапан і неочищена олія потрапляє в головну магістраль, минаючи фільтруючі елементи.
Короткочасне (до прогріву двигуна) горіння сигнальної лампи 7 допускається, при постійному її світінні необхідно замінити фільтруючі елементи.
Клапани мастильної системи: 1 – маслоприймач; 2, 9 - запобіжні клапани нагнітальної та радіаторної секцій; 3, 8 - нагнітальна та радіаторна секції масляного насоса; 4 - повнопоточний масляний фільтр; 5 - перепускний клапан із сигналізатором засмічення; 6 - лампа сигналізатора засмічення повнопоточного масляного фільтра; 7 - диференціальний клапан мастильної системи; 10 - відцентровий масляний фільтр; 11 – перепускний клапан центрифуги; 12 - зливальний клапан центрифуги; 13 - масляний радіатор
Клапани мастильної системи. До деталей, що труться, масло підводиться під певним тиском.
Якщо воно недостатнє, то через зменшення швидкості потоку в зазорах погіршуються вимивання з них продуктів зношування та охолодження деталей.
При надмірному тиску збільшується навантаження на складальні одиниці мастильної системи та витрата енергії на привід масляного насоса.
Тиск масла в магістралі залежить від частоти обертання колінчастого валу, температури масла, ступеня зношеності деталей, опору масляних фільтрів, радіатора тощо.
Щоб із зміною цих факторів не порушилася нормальна робота, система обладнана плунжерними клапанами, що автоматично діють.
Усього їх шість: три у масляного насоса — запобіжні та 2 (рис. 2) відповідно радіаторної та нагнітальної секцій та клапан 7; у центрифуги — зливний 12 і 11 перепускний клапани і один перепускний клапан 5 у повнопоточного масляного фільтра.
Клапан 7 необхідний для підтримки нормального тиску (400-550 кПа) масла в головній магістралі біля прогрітого двигуна.
За принципом дії клапан диференціальний є плунжером з кільцевою проточкою "А".
З одного боку він навантажений силою тиску олії з головної магістралі, а з іншого — пружиною.
При цьому сила тиску, що передається безпосередньо з нагнітальної секції масляного насоса по каналу "Б" в проточку "А", не порушує рівноваги, оскільки вона діє на рівні площі торцеві поверхні проточки.
Коли тиск у головній магістралі перевищить допустиме, клапан, долаючи опір пружини, зміститься і проточка "А" з'єднає канали "Б" і "В", в результаті чого масло від насоса буде вільно зливатись по каналу "В" у піддон.
Перепускний клапан 5 вступає в роботу при засміченні фільтроелементів повнопоточного фільтра 4.
З одного боку на клапан 5 діє сила тиску неочищеної олії, а з іншого — сила тиску очищеної олії та зусилля пружини, відрегульованої на перепад (різницю) тисків до та після фільтра, що дорівнює 250-300 кПа.
Коли опір фільтра перевищує значення перепаду тисків, клапан відкривається і частина олії перепускається в головну магістраль, минаючи фільтр.
Таким чином, коли спрацьовує перепускний клапан, аварійне пошкодження двигуна запобігається, але одночасно посилюється зношування деталей через подачу до них неочищеної олії.
Щоб водій знав про це, у перепускному клапані є контактний вустройство, що забезпечує включення лампи 6 на щитку приладів у кабіні, що сигналізує про роботу двигуна на неочищеному маслі.
Запобіжні клапани 2 і 9 запобігають надмірному підвищенню тиску, створюваного секціями масляного насоса, подача яких розрахована із запасом на випадок роботи зі зниженою частотою обертання, на гарячій олії, при певній зношеності двигуна.
З боку нагнітальної порожнини на клапан діє сила тиску масла, а з протилежного боку — зусилля пружини.
Коли сила тиску перевищить опір пружини (наприклад, при прокачуванні холодного масла при пуску непрогрітого двигуна), клапан відкриється і перепустить надлишок масла у порожнину, що всмоктує, знизивши навантаження на деталі насоса.
Для забезпечення нормальної роботи центрифуги потрібен досить високий тиск масла, що надходить до неї, тому перепускний клапан 11 відрегульований на тиск відкриття 600-650 кПа.
Для запобігання руйнуванню тонкостінних трубок масляного радіатора тиск олії в його магістралі має бути значно нижчим,тому зливальний клапан 12 відкривається при тиску 50-70кПа.