Система змащення двигуна Cummins ISF2.8 (ГАЗель Next)

Система змащення двигуна комбінована: найбільш навантажені деталі змащуються під тиском, а інші — або спрямованим розбризкуванням, або розбризкуванням мастила, що витікає із зазорів між сполученими деталями.

Тиск у системі змащення створюється масляним насосом, встановленим у передній кришці блока циліндрів і приведеним у дію від переднього кінця колінчастого вала.

Схема масляної системи двигуна Cummins ISF2.8
Мал. 1. Схема маслосистеми двигуна: 1 — з піддона картера двигуна; 2 — масляний насос; 3 — регулятор тиску мастила; 4 — клапан регулювання тиску закритий; 5 — клапан регулювання тиску відкритий; 6 — злив мастила в піддон картера; 7 — потік мастила до маслоохолоджувача; 8 — маслоохолоджувач; 9 — потік мастила в масляний фільтр; 10 — масляний фільтр; 11 — потік мастила в головну масляну магістраль; 12 — головна масляна магістраль; 13 — потік мастила до колінчастого вала; 14 — корінна шийка колінчастого вала; 15 — шатунна шийка колінчастого вала; 16 — форсунка охолодження поршня; 17 — потік мастила до клапанного механізму; 18 — потік мастила з клапанного механізму.

Мастило потрапляє в систему змащення через забірну трубку, по якій воно надходить у масляний насос героторного типу. Після насоса мастило під тиском подається на клапан регулювання тиску, встановлений у кришці маслоохолоджувача.

Клапан регулювання тиску

Клапан регулювання тиску призначений для утримання тиску мастильного мастила в межах 320 кПа. Якщо тиск мастила після насоса стає більшим за 320 кПа, клапан відкривається, пропускаючи мастило в розвантажувальний канал, яким воно повертається в піддон картера. З урахуванням технологічних допусків на виготовлення деталей і маслопроводів тиск мастильного мастила в різних двигунах може мати розкид, що сягає 69 кПа.

Перепускний клапан

Далі потік мастила, пройшовши через маслоохолоджувач, надходить на перепускний клапан, який відкривається, якщо перепад тиску на фільтрі перевищує 345 кПа. Тиск відкриття клапана може змінюватися в межах ±34 кПа.

Масляний фільтр

Після маслоохолоджувача мастило проходить через повнопоточний масляний фільтр. Мастило, що пройшло повнопоточний фільтр, направляється в головний маслопровід блока циліндрів і турбонагнітач.

Змащення турбонагнітача

Подача та злив мастила турбонагнітача
Мал. 2. Змащення турбонагнітача: 1 — патрубок подачі мастила в турбонагнітач; 2 — злив мастила з турбонагнітача.

Турбонагнітач — це перший блок, у який надходить відфільтроване, охолоджене мастило, пройшовши під тиском по трубопроводу від кришки передніх розподільних шестерень. Зливна трубка, з'єднана з днищем корпуса турбонагнітача, повертає мастило в піддон картера через канал у блоці циліндрів.

Змащення деталей, що працюють під навантаженням

Головний маслопровід

Крім того, мастильне мастило з масляного фільтра надходить у головну масляну магістраль через канал у передній частині блока циліндра, позаду кришки передніх розподільних шестерень. Мастило під тиском з головної масляної магістралі надходить для змащення корінних підшипників, клапанного механізму і привода допоміжних агрегатів, а також на інші вузли та деталі силової передачі (шатуни, поршні та розподільний вал).

Мастило з головної масляної магістралі подається до корінних підшипників, колінчастого вала, форсунок охолодження поршнів і проміжної шестерні. Потім колінчастий вал подає мастило до шатунів. Змащення клапанного механізму забезпечується через окремі канали, просвердлені в блоці циліндрів. Мастило проходить через отвори та проріз у прокладці головки блока циліндрів.

Змащення клапанного механізму

Змащення клапанного механізму двигуна
Мал. 3. Змащення клапанного механізму: 1 — головна масляна магістраль; 2 — потік мастила до головки блока циліндрів; 3 — потік мастила до розподільного вала; 4 — потік мастила до клапанного механізму; 5 — коромисла; 6 — потік мастила з клапанного механізму.

Канали, просвердлені в блоці циліндрів, продовжуються в його головці, підходячи до отворів в опорах коромисл і шийках розподільного вала.

Змащення вакуумного насоса
Мал. 4. Змащення вакуумного насоса: 1 — потік мастила через головку блока циліндрів до вакуумного насоса; 2 — вакуумний насос; 3 — потік мастила до розподільного вала.

Через канал в опорі мастило надходить до осі коромисла, його ролика і подушки крейцкопфа. Через канал у блоці циліндрів мастило подається на привод вакуумного насоса, а також на пристрій натягу ланцюга розподільного вала.

Змащення задніх розподільних шестерень

Задні розподільні шестерні та ланцюговий привод розподільного вала змащуються струменем мастила, що надходить з отвору в головці блока циліндрів. Потім мастило зливається назад у піддон картера через картер маховика.

Рекомендовані мастила

Рекомендується використовувати мастило класу SAE 15W-40, призначене для роботи в тяжких умовах експлуатації. Допускається використання мастил з низькою в'язкістю, таких як 10W-30, за низьких температур, яке може забезпечити необхідну подачу мастила за температур нижче −5 °C. Але постійне використання мастил з низькою в'язкістю скорочує термін служби двигуна.

Масляний насос

Масляний насос героторного типу
Мал. 5. Масляний насос.

На двигуні використовується масляний насос героторного типу, розташований у кришці передніх розподільних шестерень і приводиться безпосередньо колінчастим валом.

Маслоохолоджувач

Для охолодження мастила використовується повнопоточний маслоохолоджувач, який розташований у кришці передніх розподільних шестерень.

Повнопоточний маслоохолоджувач у кришці передніх шестерень
Мал. 6. Повнопоточний маслоохолоджувач.

Мастило проходить через пластини маслоохолоджувача, де воно охолоджується під впливом охолоджувальної рідини двигуна, що циркулює позаду пластин.

Масляний фільтр

Для фільтрації мастила використовується повнопоточний масляний фільтр, який розташований з боку впускного колектора в передній частині двигуна. Рекомендується заповнювати мастилом фільтр перед його встановленням під час заміни, щоб уникнути затримки створення тиску.

Регулятор тиску мастила

Регулятор тиску мастила використовується для виключення високих значень тиску мастила.

Регулятор тиску мастила в кришці передніх шестерень
Мал. 7. Регулятор тиску мастила.

Регулятор тиску розташований у кришці передніх розподільних шестерень, з боку випускного колектора.

Перепускний клапан системи змащення

Перепускний клапан системи змащення монтується в кришці передніх розподільних шестерень, позаду маслоохолоджувача.

Перепускний клапан системи змащення
Мал. 8. Перепускний клапан системи змащення.

Перепускний клапан відкривається, коли падіння тиску на масляному фільтрі стає занадто великим. У результаті невідфільтроване мастило продовжує надходити в систему змащення двигуна.

Піддон картера двигуна

Маслозабірна трубка (стрілка на мал. 9) вбудована в піддон картера.

Маслозабірна трубка в піддоні картера
Мал. 9. Маслозабірна трубка в піддоні картера.

Вона виготовляється з формованого пластику і приварюється тертям до піддона картера. Занурена в мастило частина трубки перфорується, щоб не допустити потрапляння в систему змащення сторонніх частинок великого розміру. Піддони картера на деяких моделях двигуна допускають установку додаткових нагрівачів для полегшення роботи двигунів за низької температури.

Діагностика відмов системи змащення

Під час діагностики відмов системи змащення потрібно перевірити всі очевидні фактори, що стосуються тиску мастила. У комбінації приладів автомобіля є сигнальна лампочка аварійного тиску мастила в двигуні.

Сигнальна лампочка аварійного тиску мастила
Мал. 10. Сигнальна лампочка аварійного тиску мастила.

Якщо під час роботи двигуна загориться сигнальна лампа падіння тиску мастила і продовжує горіти за підвищеної частоти обертання, потрібно негайно зупинити двигун і з'ясувати причину.

Перевірка системи змащення

Відкриваємо капот і чекаємо дві-три хвилини, щоб мастило стекло в картер, після цього перевіряємо рівень мастила. Потрібно зазирнути під передню частину автомобіля — чи не пробитий масляний картер двигуна, чи немає течі мастила. Звертаємо увагу на масляний фільтр.

Огляд масляного фільтра на підтікання
Мал. 11. Огляд масляного фільтра.

Мастило може підтікати з-під гумової прокладки кришки, якщо вона пошкоджена, або самого фільтра, якщо фільтр слабо затягнутий.

Виймаємо щуп рівня мастила.

Виймання масловимірювального щупа
Мал. 12. Виймання щупа рівня мастила.

Так розташований масловимірювальний щуп.

Розташування масловимірювального щупа
Мал. 13. Розташування масловимірювального щупа.

Протираємо його обтиральною тканиною і встановлюємо на місце.

Протирання щупа перед повторним встановленням
Мал. 14. Протирання щупа.

Повторно виймаємо щуп.

Повторне виймання щупа для оцінки рівня
Мал. 15. Повторне виймання щупа.

Рівень масляної плівки повинен знаходитися в межах рифленої ділянки на щупі. Якщо рівень нижчий, то доливаємо мастило до норми.

Запускаємо двигун. Якщо за нормального рівня сигнальна лампа згасне, можна продовжувати рух. Якщо лампа все одно горить, перевіряємо справність датчика тиску мастила. Для цього викручуємо датчик тиску мастила і встановлюємо на його місце механічний манометр.

Встановлення механічного манометра замість датчика
Мал. 16. Встановлення механічного манометра замість датчика тиску мастила.

Якщо тиск за мінімальної частоти обертання холостого ходу більше 25 кПа (0,25 кгс/см²) і підвищується зі зростанням обертів, несправні датчик або його електричне коло.

Тонка плівка чорного мастила на щупі вказує на наявність у ньому палива. Мутне безбарвне мастило — ознака наявності в мастилі охолоджувальної рідини.

Охолоджувальна рідина в мастилі

Можливі причини появи охолоджувальної рідини в мастилі:

Ознаки потрапляння охолоджувальної рідини в мастило
Мал. 17. Мутне мастило — ознака охолоджувальної рідини.
  • витоки через розширювальні пробки;
  • порушення герметичності елемента маслоохолоджувача;
  • пошкодження головки блока циліндрів або прокладки;
  • тріщини в блоці циліндрів;
  • пори в литих деталях.

Порушення герметичності маслоохолоджувача спричиняє змішування мастила з охолоджувальною рідиною.

Маслоохолоджувач як джерело змішування рідин
Мал. 18. Порушення герметичності маслоохолоджувача.

Після вимкнення двигуна наявність залишкового тиску в системі охолодження може призвести до потрапляння охолоджувальної рідини в мастило.

Залишковий тиск у системі охолодження
Мал. 19. Залишковий тиск у системі охолодження.

Для перевірки герметичності системи змащення потрібно створити тиск у ній 140 кПа. Після цього зняти такі деталі й перевірити відсутність витоків:

  • кришка коромисл (наявність витоків — ознака появи тріщин у головці блока циліндрів);
  • зливна пробка піддона картера двигуна (витоки вказують на пошкодження маслоохолоджувача, прокладки головки, появу тріщин у головці або блоці циліндрів);
  • витоки через розширювальні пробки.

Наявність охолоджувальної рідини в мастилі може бути спричинена пошкодженням прокладки головки блока циліндрів або тріщинами в головці блока циліндрів чи блоці циліндрів.

Перевірка прокладки головки блока циліндрів
Мал. 20. Перевірка прокладки головки блока циліндрів.

Потрапляння охолоджувальної рідини в мастило може бути спричинене пошкодженням прокладки маслоохолоджувача або прокладки кришки передніх розподільних шестерень.

Прокладка кришки передніх розподільних шестерень
Мал. 21. Прокладка кришки передніх розподільних шестерень.

Мастило, розріджене паливом

Розрідження мастила паливом
Мал. 22. Мастило, розріджене паливом.

Може бути лише п'ять причин розрідження мастила паливом:

  • витік через ущільнення вала насоса високого тиску;
  • витік палива через поршневі кільця;
  • підкачувальний насос;
  • тріщина в головці блока циліндрів у місці з'єднання паливного фільтра і впускного колектора;
  • витоки з форсунок.

Застосовуємо логіку під час визначення джерела потрапляння палива в мастило. Знос або пошкодження ущільнення вала паливного насоса високого тиску призведе до потрапляння палива в картер розподільних шестерень і потім у піддон картера двигуна. Конструкція ущільнення забезпечує щільнішу герметизацію зі збільшенням тиску в корпусі насоса.

Кромка ущільнення вала ПНВТ
Мал. 23. Кромка ущільнення вала ПНВТ.

Тиск сильніше притискає кромку 1 до вала. Знос ущільнення призведе до витоку через нього під час запуску та зупинки двигуна, коли тиск у корпусі низький. Цю несправність складно визначити опресуванням насоса.

Неповне згоряння в циліндрах може призвести до стікання незгорілого палива в піддон картера двигуна. Причиною цього може бути витік палива через форсунку або зниження компресії через погану роботу поршневих кілець.

Білий дим під час першого запуску двигуна
Мал. 24. Білий дим під час першого запуску двигуна.

Збільшення білого диму під час першого запуску двигуна свідчить про порушення герметичності форсунки. Витік палива через форсунку також призводить до нерівномірної роботи двигуна і втрати потужності. Потрібно зняти, відремонтувати або замінити форсунку.

Несправності масляної системи та способи їх усунення

Підвищена витрата мастила

  • Перевірте норму витрати мастила.

Порівняйте об'єм додаваного мастила з пробігом машини.

  • Зовнішні витоки мастила.

Перевірте двигун на наявність зовнішніх витоків мастила, знайдіть місце витоків, за потреби відремонтуйте.

  • Засмічена система вентиляції картера двигуна.

Перевірте й очистіть сапун картера і вентиляційну трубу.

  • Невідповідність мастила технічним вимогам.

Замініть мастило і фільтр.

  • Підвищений інтервал між операціями зливу мастила.

Переконайтеся, що періодичність заміни мастила відповідає нормі.

  • Порушення герметичності маслоохолоджувача.

Переконайтеся у відсутності витоків охолоджувальної рідини в маслоохолоджувачі.

  • Рівень мастила вище норми.

Перевірте рівень мастила. Перевірте калібрування масловимірювального щупа і ємність піддона картера. Долийте мастило до потрібного рівня.

  • Кут нахилу двигуна під час експлуатації вище норми.

Див. технічні характеристики двигуна — вимоги до кута нахилу двигуна.

  • Негерметичність сальника турбонагнітача.

Перевірте ущільнення компресора і турбіни турбонагнітача.

  • Неправильне встановлення поршневих кілець (після капітального ремонту двигуна або встановлення поршнів).

Перевірте тиск картерних газів. У разі підвищеного тиску картерних газів перевірте правильність встановлення поршневих кілець.

  • Підвищений зазор у стрижня клапана або пошкодження ущільнень стрижня клапана.

Перевірте стрижні та ущільнення клапанів.

  • Підвищений знос напрямних втулок клапанів у головці блока циліндрів.

Перевірте ступінь зносу напрямних клапанів. За потреби замініть головку блока циліндрів.

  • Пошкодження або знос поршня чи поршневих кілець.

Перевірте герметичність впускної системи. Перевірте поршні та поршневі кільця на наявність пошкоджень або зносу.

  • Внутрішні пошкодження двигуна.

Для визначення місця можливого пошкодження проведіть аналіз складу мастила і перевірте фільтри.

Забруднення мастила

  • Визначте, чим забруднене мастило.

Проведіть аналіз складу мастила, щоб визначити забруднювальні речовини.