Раздел
УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ
Глава 1, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЕ
1. Классификация
Автомобиль — это самоходное транспортное средство, предназна-
ченное для перевозок грузов, людей и выполнения специальных за
дач. Автомобили в зависимости от назначения и выполняемой ими
работы делятся на транспортные и специальные.
Транспортные автомобили предназначены для перевозки
грузов и пассажиров. Грузовые автомобили могут иметь платформу и
использоваться как универсальные транспортные средства для пере-
возки различных грузов и могут быть спепиалвзнрованпыми, имею-
щими кузова, приспособленные для перевозки определенных грузов.
Кроме типа кузова, грузовые автомобили классифицируются по 1 ру-
зоподъемности и проходимости.
Пассажирские автомобили делятся на легковые, предназначенные
для перевозки от одного до шести пассажиров, и автобусы — для мас-
совых перевозок пассажиров. Автобусы в зависимости от назначения
относятся к междугородным или городским. Отдельную групп} со-
ставляют туристские автобусы. В зависимое! и от пассажировмести-
мости автобусы подразделяют на автобусы малой, средней И большой
вместимости.
Специальные автомобили предназначены для выполнения
одной какой-либо задачи, К ним относятся: пожарные, санитарные,
автовышки, поливочные, автомастерские и другие автомобили.
Отдельную группу специальных автомобилей составляют гоноч-
ные автомобили,' предназначенные для спортивных состязаний,
2. Общее устройство
Автомобиль (рис. 1) состоит из узлов и механизмов, образующих
три основные части; шасси, кузов и двигатель
Шасси автомобиля состоит из тележки (ходовой части), трансмис-
сии и механизмов управления,
5
Рис. 1. Основные части автомобиля
Хо ловля часть является основой автомобиля К ней отно-
сятся: рама, передняя и задняя оси, рессоры, амортизаторы, колеса и
шины. На большинстве отечественных легковых автомобилей и ряде
автобусов роль рамы выполняет кузов, который в этом случае назы-
вается несущим.
Трансмиссия автомобиля состоит из узлов и агрегатов, пе-
редающих крутящий момент' от двигателя к ведущим колесам и изме-
няющих этот момент и частоту вращения колес но величине и направ-
лению.
Основными узлами трансмиссии автомобил я являются: сцепление,
коробка передач, карданная передача, главная передача, дифферен-
циал и приводные валы — полуоси,
Спепление обеспечивает передачу крутящего момента двигателя,
временное разъединение и плавное соединение '1вига<еля с трансмис-
сией.
Коробка передач дает возможность менять величину крутяще-
го момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам, двигать-
ся автомобилю передним и задним ходом и разъединяю двигатель от
трансмиссии на длительное время.
Карданная передача дает возможность передавать крутящий мо-
мент от коробки передач к ведущим мостам под изменяющимися
углами.
Главная передача преобразует крутящий момент и передает его от
карданного вала через ведущую шестерню и дифференциал на полуоси
под постоянным углом.
Дифференциал дает возможность вращаться ведущим колесам
с различной скоростью.
Полуоси передают крутящий момент ведущим колесам автомобил я
Механизмы управления дают возможность управлять
автомобилем: рулевым управлением изменяют направление движения,
а тормозами замедляют скорость движения и останавливают авто-
мобиль.
Кузов автомобиля может иметь различное устройство. У грузового
автомобиля к кузову относятся платформа и кабина для водителя
У легковых автомобилей и автобусов кузова приспособлены для
удобною размещения пасссажиров, К кузову относятся также крылья,
облицовка, капот и брызговики.
Двигатель преобразует тепловую энергию, получающуюся при
сгорании топлива в цилиндрах, в механическую работу
Основными базовыми моделями автомобилей в настоящее время
являются грузовые — ГАЗ 52-04 ЗИЛ-130, КрАЗ 257; МАЗ-500,
БелАЗ-<540, Урал-377, КАЗ-608, КамАЗ-5320; автобусы — ПАЗ-672,
Л и АЗ-677; ЛАЗ-695М: КАвЗ-651А. легковые—ЗАЗ-968 «Запорожец»,
ИМЗ-412; ВАЗ-2101 «Жигули», ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-117, УАЗ-409
и др.
1 Крутя!цим моментом называется момент внешней силы под действием ко-
торой происходит вращение read. Он определяется как произведение силы
На г.^е ta.
7
На основе базовых моделей автомобильной промышленностью ос-
воен выпуск ряда модификаций. Запорожский автомобильный завод
выпускает автомобили ЗАЗ-986Б с ручным управлением.
Московский завод имени Ленинского комсомола выпускает авто-
мобили «Москвич» с кузовами «универсал» и «фургон».
Волжский автомобильный завод выпускает автомобили ВАЗ-2103,
-2102, -2121.
Уральский завод выпускает автомобили Урал-377 повышенной и
высокой проходимости.
Горьковский автозавод выпускает автомобили ГАЗ-24-02 и сани-
тарные автомобили ГАЗ-24-03. На этом же заводе выпускается и гру-
зовой автомобиль ГАЗ-66 повышенной проходимости.
Московским завод имени Лихачева выпускает автомобили
ЗИЛ-13031 (тягач), ЗИЛ-133Г (с удлиненной базой), ЗИЛ ММЗ-584М,
(самосвал для сельского хозяйства), ЗИЛ-ММ3-585Л (самосвал для
строек) и ЗИЛ-131 (повышенной проходимости).
Кременчугский завод выпускает автомобили-самосвалы
КрАЗ-256Б. Минский завод — автомобили МАЗ-5ОЗБ (самосвал),
МАЗ-504 (седельный тягач), МАЗ-509 (лесовоз повышенной проходи-
мости). Белорусский завод — автомобили БелАЗ-531 (тягач),
Бел АЗ-548А,-524 (автопоезда). Кутаисский завод — автомобили-само-
свалы КАЗ-717 с платформой, опрокидывающейся на правую сторону.
Камский завод — седельный тягач КамАЗ-5410.
Автобусные заводы выпускают: Ликинс.кий — автобусы ЛиАЗ-677
(городского типа); Львовский — автобусы ЛАЗ-695Ж-,697Е-,699А-698
и «Турист»; t авловский завод — автобусы ПАЗ-672 и др.
Краткие технические характеристики автомобилей ЗИЛ-130,
ГАЗ-53А и ГАЗ-24 «Волга» приведены в табл. 1.
Таблица 1
Основные данные	Модель автомобиля		
	ЗИЛ-130	ГАЗ-53А	ГАЗ-24 «Волга»
Назначение автомобиля	Г руЗОНОЙ		Легковой
Тип двигателя	Четырехтактный карбюраторный		
Грузоподъемность, т	5	4	——
Пассажировместимость (мест)	—	—	5—6
Максимальная скорость, км/ч	90	86	145
Автомобиль ЗИЛ-130 имеет колесную формулу 4 X 2, деревянную
платформу с тремй открывающимися бортами и металлическим ос-
нованием.
Автомобиль ГАЗ-53А имеет колесную формулу 4 X 2, деревянную
платформу с металлическим основанием и тремя открывающимися
бортами.
Автомобиль ГАЗ-24 «Волга» имеет колесную формулу 4x2, за-
крытый несущий четырехдверный металлический кузов. Переднее
сиденье кузова можно перемещать в продольном направлении,
спинка сиденья откидывается назад.
Глава 2. КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ,
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ,
СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ
1.	Общее устройство и рабочий цикл
Энергия, необходимая для приведения в движение автомобиля,
создается двигателем.
На автомобилях применяются в основном двигатели внутреннего
сгорвния. В зависимости от способа образования горючей смеси и
вида применяемого топлива двигатели внутреннего сгорания бывают
с внешним и внутренним смесеобразованием.
К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюра-
торные, работающие на легкоиспаряющемся топливе — бензине, и
смесительные, работающие на горючем газе. К двигателям с внутрен-
ним смесеобразованием относятся дизельные, работающие на труд-
ноиспаряющемся дизельном топливе. В карбюраторных и газосмеси-
тельных двигателях горючая смесь приготовляется вне цилиндра
в специальных приборах — карбюраторе или смесителе и воспла-
меняется в цилиндре электрической искрой. В дизельных двигателях
смесь образуется внутри цилиндров и воспламеняется от сопри-
косновения распыленного топлива со сжатым воздухом.
Работа двигателя внутреннего сгорания основана на свойстве га-
зов расширяться при нагревании. Если горючую смесь поместить
в замкнутую полость и зажечь, то в результате нагрева образующих-
ся газов давление будет повышаться тем больше, чем выше темпера-
тура газов.
Рассмотрим принцип работы двигателя с внешним смесеобразова-
нием на примере одноцилиндрового поршневого двигателя (рис. 2).
Полость цилинтра сверху ограничивается головкой с камерой сгора-
ния, а снизу закрывается поршнем, который может свободно переме-
щаться в цилиндре. Поршень при помощи пальца и шатун? шарнирно
соединяется с кривошипом коленчатого вала. К валу крепится также
массивное чугунное колесо-маховик. Если в полость над поршнем по-
местить заряд горючей смеси и зажечь, то под давлением образовав-
шихся газов поршень переместится вниз и через шатун повернет кри-
вошип на пол-оборота. Таким образом, поршень совершает прямоли-
нейное поступательное движение вниз, а коленчатый вал — враща-
тельное движение. Маховик, получив заряд кинетической энергии,
будет продолжать некоторое время вращать вал с кривошипом и пере-
мещать поршень вверх и вниз. Для подготовки цилиндра к новой
вспышке и расширению газов (рабочему ходу) необходимо
очистить цилиндр от продуктов сгорания, заполнить его новым
зарядом горючей смеси и сжать эту смесь, вернув поршень в исход-
ное положение, т. е. в верх цилиндра. Перемещаясь, поршень вытал-
кивает продукты сгорания через специально открываемое отверстие
(эта часть процесса называется Выпуск). После выпуска от-
работавших газов открывается другое окверстие — впускное, пор-
9
Г-'чрстие впускного
Отверстие выпускного
Рис. 2. Одноцилиндровый поршневой
двигатель
июнь перемещается вниз и
вследствие разряжения цилиндр
заполняется горючей смесью—
происходит впуск. Чтобы вос-
пламенить смесь, необходимо
вернуть поршень в исходное —
верхнее положение и сжать
смесь. Эта часть процессса на-
зывается сжатием. Как ви-
дим, для производства одного
рабочего хода необходимо про-
извести три подготовитель-
ных — выпуск, впуск и сжа-
тие. Каждый из этих процес-
сов протекает за половину обо-
рота коленчатого вала, а все
четыре — рабочий ход, выпуск,
впуск и сжатие — за два обо-
рота. Подготовительные про-
цессы в одноцилиндровом дви-
гателе происходят за счет энер-
гии маховика, накопленной им при рабочем ходе.
Сочетание всех указанных процессов (тактов), последов е но
протекающих в цилиндре двигателя, называется рабочим ц и к-
л о м. Рабочий цикл двигателя, протекающий за два оборота колен-
чатого вала и четыре хода поршня, называется четырехтактным.
Во время работы двигателя поршень достигает то верхнего, то ниж-
него крайних, положений, которые называются соответственно верх-
ней мертвой точкой (в. м. т.) и нижней мертвой точкой (н. м. т.). Путь
поршня от в. м. т. к и, м. т, называется ходом поршня. Объе.м цц-
Рас. 3. Ход поршня и объемы цилиндров
10

Первый такт-впуск
(Второй такт-сжатие
Третий такт-рабочий ход
Рис 4. Рабочий цикл 4-тактного двигателя
лннлра, расположенный нал поршнем
при его положении в в. м т.. называет-
ся камерой сжатия
Объем, освобождаемый поршнем при
его перемещении от в. м. т. к н. м. т.,
называется рабочим объемом
(рис. 3) Объем камеры сжатия и ра-
бочий объем вместе взятые, называют-
ся полным объемом.
В многонилиндровых двигателях
сумма рабочих объемов всех цилиндров,
а в одноцилиндровом его рабочий объем
называется литражом. При малых объемах — до i л — он выражается
в см3, а при большем объеме — в лиграх
Чтобы определить во сколько раз сжимается рабочая смесь в цилинд-
рах двигателя, необходимо полный объем поделить на объем камеры
сжатия (сгорания) Полученное число называется степенью сжатия.
Чем выше степень сжатия, тем лучше экономичность и больше мощ-
ность двигателя. Это объясняется снижением тепловых потерь за счет
уменьшения поверхности камеры сгорания и увеличения среднего дав-
ления в цилиндре. Обычно в современных карбюраторных двигателях
степень сжатия колеблется в пределах 6—9. В дизельных двигателях
степень сжатия достигает 15—20.
Каждый из тактов четырехтактного двигателя характеризуется по-
ложением клапанов, направлением движения поршня (рис, 4), давле-
нием и температурой газов внутри цилиндров.
П
Впуск — поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т. Открыто
впускное отверстие. Вследствие увеличения объема внутри цилиндра
создается разрежение до 0,75—0,85 кгс/см* 2, а температура смеси сос-
тавляет 90—125° С, Цилиндр заполняется свежим зарядом горючей
смеси1.
Сжатие — поршень движется от н. м. т. к в. м. т. Впускное и
выпускное отверстия закрыты. Объем над поршнем уменьшается,
а давление и температура к концу такта соответственно достигают
10—12 кгс/см2 и 350—450° С. Рабочая смесь сжимается, благодаря
чему улучшается испарение и перемешивание паров бензина с воз
духом.
Рабочий ход (сгорание и расширение) — сжатая рабочая
смесь2 воспламеняется искрой. Поршень под давлением расширяю-
щихся газов перемещается от в. м. т. к н. м. т. Впускное и выпуск-
ное отверстия закрыты. Давление газа достигает 35—40 кгс/см2,
а температура доходит до 2000° С.
Выпуск — поршень движется от н. м. т. кв м. т. Открыто вы-
пускное отверстие. Давление газов снижается до 1,1 —1,2 кгс/см2,
а температура снижается до 300—400“ С,
Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя подобен кар-
бюраторному и состоит также из четырех тактов.
Впуск — поршень перемещается от в. м. т. к и. м. т. Открыто
впускное отверстие. Благодаря создаваемому разряжению цилиндр
заполняется воздухом. Давление и температура воздуха составляют
при этом 0,75—0,85 кгс/см2 и 90—125° С.
С ж а т и е — поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т. Закрыты
впускное и выпускное отверстие. Воздух в цилиндре сжимается. Так
как степень сжатия в дизельном двигателе выше (15—20), то будет
более высоким давление (30—40 кгс/см2) и температура (600—700е С).
Такая высокая температура сжатого воздуха необходима для вос-
пламенения впрыскиваемого в цилиндр дизельного топлива.
Рабочий хо д—в конце такта сжатия в цилиндр через фор-
сунку под давлением 150—200 кгс/см2 впрыскивается мелкораспылен-
ное дизельное топливо. Смешиваясь с раскаленным воздухом, топливо
воспламеняется, вследствие чего давление в цилиндре повышается до
50—65 кгс/см2, а температура достигает 1800—2000° С. Под действием
создавшегося давления поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т.
Впускное и выпускное отверстия закрыты.
Выпуск — поршень движется от и. м. т. к в. м. т. Открыто вы-
пускное отверстие. Температура газов снижается до 300—400° С, а
давление их составляет 1,1—1,2 кгс/см2. Отработавшие газы выталки-
ваются из цилиндра.
Для обеспечения нормальной работы двигателя внутреннего сго-
рания в нем, кроме кривошипно-шатунного механизма, имеется газо*
• Горючей смесью называется смесь паров распыленного бензина с возду-
хом.
2 Рабочей смесью называется смесь, образующаяся в цилиндре двигателя
при смешивании горючей смеси с остатками отработавших газов.
12
Таблица 2
Показатели	Модель двигателя		
	ЗИЛ-130	3M3-53	24 Д
Количество цилиндров Расположение » Порядок работы » Литраж двигателя, л Степень сжатия Мощность, .л. с. Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, об/мин	8 V-o6f 1_-5—4—2— 6—3—7—8 6,000 6,5 150 3100	8 )азное 15 4 2	4 Рядное 1—2—4—3 2,445 8,2 95 4500
		6-3-7—8 4,250 6,7 115 3200	
распределительный м анизм и четыре системы: охлаждения, смазки,
питания и зажигания. В дизельном двигателе системы зажигания нет,
В одноцилиндровом двигателе на один рабочий ход приходится три
подготовительных такта, поэтому работа такого двигателя будет не-
равномерной. Кроме того, масса двигателя на единицу мощности так-
же велика. Чтобы устранить эти недостатки одноцилиндрового дви-
гателя, применяют многоцилиндровые двигатели. В таких двигателях
устанавливают несколько цилиндров, шатуны которых связаны с кри-
вошипами общего вала.
В многоцилиндровых двигателях рабочие такты ие совпадают н по-
этому подготовительные такты происходят за счет рабочего хода в од-
ном из цилиндров. В этом случае роль маховика снижается, величина
«го будет небольшой, масса двигателя на единицу мощности уменьша-
ется, а работа двигателя становится более равномерной.
В многоцилиндровых двигателях цилиндры могут располагаться
в одни ряд вертикально или наклонно и в два ряда под углом 90°
(реже 60°).
Основные технико-эксплуатационные показатели изучаемых дви-
гателей показаны в табл. 2.
2.	Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм преобразовывает поступатель-
ное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Кроме того, при помощи этого механизма осуществляются вспомога-
тельные такты — впуск, выпуск и сжатие. На коленчатом валу дви-
гателя создается крутящий момент, который через маховик и транс-
миссию автомобиля передается и а ведущие колеса.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из: блока цилиндров
с картером и головкой, поршней с кольцами и поршневыми пальцами,
шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.
Блок цилиндров представляет собой общую отливку, в которой
расположены все цилиндры многоцилиндрового двигателя. Вместе
с блоком отливается картер с перегородками и гнездами для подшнп-
13
Рис. 5. Блоки цилиндров и головки цилиндров1
а - V образного двигателя ЗИЛ 130, б - рядного двигателя 24Д
14
янков коленчатого вяла, а также стенки водяной рубашки при жид-
костном (рис. 5) или ребра при воздушном охлаждении. Материалом
для изготовления блока с картером служит алюминиевый сплав (3M3-53
и 24Д) или чугун (ЗИЛ-130). Цилиндры в блоке располагаются
в-одни ряд (24Д) или в два ряда под углом 90е (ЗИЛ-130, 3M3-53),
изготовлены в виде гильз из легированного чугуна, которые крепят-
ся в блоке цилиндров в специальных гнездах. В нижней части гильзы
уплотняются резиновыми кольцами, а в верхней — прокладкой го-
ловки блока. Гильзы омываются охлаждающей жидкостью и на-
зываются мокрыми. В блоке цилиндров предусмотрены гнезда для
крепления деталей газораспределительного механизма и вспомогатель-
ных приборов. Внутренняя поверхность цилиндров с целью уменьше-
ния силы трения и износа тщательно отшлифована и называется
зеркалом цилиндра. Чтобы повысить износостойкость цилиндра в изу-
чаемых двигателях в верхней части цилиндра запрессовываются ко-
роткие гильзы из износостойкого антикоррозионного чугуна.
Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху и прикрепляется
к блоку цилиндров шпильками и гайками. В головке размешены каме-
ры сгорания. При верхнем расположении клапанов в головке выпол-
нены впускные и выпускные каналы, заканчивающиеся в камере сго-
рания гнездами. Каналы перекрываются клапанами.
Так же, как и блок цилиндров, головка имеет полость для охлаж-
дающей жидкости — рубашку охлаждения. Изготовляется головка
из сплава алюминия.
Между головкой и блоком цилиндров прокладывается металлоас-
бестовая прокладка. Прокладка должна быть прочной, жаростойкой
и эластичной, поэтому она состоит из двух листов мягкого металла,
между которыми проложен асбест.
Снизу картер двигателя закрыт поддоном, выштампованным из
листовой стали. Поддон защищает картер от попадания пыли и грязи
и используется в качестве резервуара для масла. Поддон крепится
к плоскости разъема болтами, а для обеспечения герметичности
соединения применяют прокладки из картона или из клееной проб-
ковой крошки.
Во время работы двигателя в картер проникают газы, что может
повлечь за собой повышение давления, прорыв прокладок и вытека-
ние масла. Чтобы не допустить этого, картер через специальную
трубку (сапун) сообщается с атмосферой. Сверху головка, где разме-
щены детали газораспределительного механизма, закрыта штампован-
ными крышками с прокладками из маслостойкой резины.
Поршни воспринимают давление газов при сгорании рабочей смеси
и передают его при помощи шатунов коленчатому валу. Помимо этого,
с помощью поршней выполняются подготовительные такты. Поршень
изготовляется в виде стакана, обращенного днищем вверх (рис. 6).
Верхняя часть — головка, воспринимающая давление газов, делает-
ся более толстостенной, а иижняя его часть — юбка является направ-
ляющей частью и имеет более тонкие стенки. В средней части поршня
внутри сделаны два прилива — бобышки, имеющие отверстия по ди-
аметру поршиевого пальца. Материалом для изготовления поршней
15
служит сплав алюминия. Диаметр головки, подвергающейся больше-
му нагреву, несколько меньше, чем юбки. На цилиндрической части
головки поршня сделаны канавки, в которых помещаются поршневые
кольца. На части двигателей ЗИЛ-130 в головку поршня залито чу-
гунное кольцо, в котором прорезана канавка под верхнее кольцо. Для
отвода масла нижняя канавка сверлениями сообщена с внутренней
полостью поршня. Чтобы обеспечить хорошее уплотнение поршня
с цилиндром, стенки его юбки подогнаны к цилиндру с небольшим
зазором. Однако прн нагревании и расширении металла создается
угроза заклинивания поршня. Предотвращение заклинивания дости-
гается тем, что юбка делается конусной и овальной в плоскости, пер-
пендикулярной оси поршневого пальца. Кроме того, на юбке поршня
делается косой компенсационный разрез (ЗИЛ-130) или Т-образный
(3M3-53 н 24Д).
Для уменьшения массы поршня и прохода кривошипа вала, при по-
ложении его в и. м, т. на юбке поршня сделаны выемки. Во время ра-
боты двигателя, кроме силы, направленной вдоль оси цилиндра, соз-
дается сила, прижимающая поршень к одной стороне. Чтобы умень-
шить эту силу, отверстие под поршневой палец смещают на 1,3—1,5 мм.
Учитывая, что поршень должен устанавливаться при сборке в опре-
деленном положении, на его диище имеется метка или надпись «Вперед»
(в двигателе 24Д метка «Назад» нанесена на одной из бобышек). Для
улучшения приработки поршня к цилиндру его направляющие стенки
покрыты тонким слоем олова.
Подогнать поршень к стенкам цилиндра настолько плотно, чтобы
не допустить прорыва газа, нельзя, так как поршень, расширяясь от
нагревания, может заклиниться. Чтобы обеспечить достаточное уплот-
нение поршня в цилиндре, применяют поршневые кольца.
Упругие разрезные кольца бывают компрессионными или маслосъем-
ными и изготавливаются из чугуна или стали. Их диаметр в разжа-
3M3-53
Рис. 6 Поршни и поршневые кольца
Гайки
Тонкостенные'
вкладыши
Верхняя головка
С бронзовой втулкой
Лоршнеаой
паиец
Белты
Стержень
шатуна
Стопорящие
выступы
Нижняя
разъемная
 головка
Стальное стопорное
кольцо
Установочный
выступ
— Шплинт
Рис. 7. Шатун и поршневой палец
том состоянии несколько
больше диаметра цилиндра.
Кольца укладывают в канав-
ки поршня и при установке в
•цилиндр сжимают. В стыке
остается небольшой зазор.
Стремясь разжаться, кольца
плотно прижимаются к стен-
кам цилиндра.
Компрессионные кольца
предназначены для уплотне-
ния поршня в цилиндре и
устанавливаются в верхних
канавках поршня в количест-
ве 3 шт. (ЗИЛ-130) или 2 шт.
(3M3-53 и 24Д). Для лучшей
приработки колец к стенке
цилиндра их покрывают слоем
олова или фосфатируют, а
для уменьшения износа верхнее кольцо покрывают слоем хрома. Бо-
лее быстрой приработке колец также способствуют выточки на их по-
верхности. В нижней канавке поршня, имеющей сообщение с внутреи
ней его полостью, устанавливается маслосъемное кольцо, предназна
ченное для съема масла со стенок цилиндра и предотвращения попа
Дания его в камеру сгорания. Маслосъемные кольца имеют сквозные
прорези (3M3-53) или выполняются составными (ЗИЛ-130 и 24Д), со-
стоящими из двух стальных колец и двух гофрированных расширите-
лей — осевого и радиального.
Поршневой палец изготовляется в виде полога цилинд-
рического стержня из стали (рис. 7) и служит для шарнирного соеди-
нения поршня с шатуном. По поверхности палец закален на неболь-
шую глубину с помощью нагрева токами высокой частоты, что значи-
тельно повышает его износоустойчивость. На изучаемых двигателях
применяют «плавающие» пальцы, которые могут свободно провора-
чиваться в бобышках поршня и верхней головке шатуна. Этим дости-
гается их равномерный износ.
От осевого перемещения палец удерживается стальными стопор-
ными кольцами, установленными в выточках бобышек поршней.
Шатун служит для соединения поршня с кривошипом коленчатого
вала. Через шатун передается усилие на кривошип коленчатого вала
при рабочем ходе и движение от кривошипа поршню при подготови-
тельных тактах. Шатун отковывается из стали и состоит из верхней
неразъемной головки с впрессованной в ней бронзовой втулкой, тела
шатуна, имеющего двутавровое сечение, и нижней — разъемной го
ловки с тонкостенными вкладышами. Крышка шатуна крепится к ша
туну при иомоши стальных болтов. Для предотвращения произ
вольного отвинчивания гайки стопорят шплин^омлли контргайкой
В нижней головке шатуна просверлено отверстие для направленного-
разбрызгивания масла, При сборке нижней голозкн нуи>нр, чтобы метки
на крышке и номер детали на теле шатуна совпадали. В V-образных
двигателях на одну шатунную шейку коленчатого вала крепится по
два шатуна. Для правильной сборки кривошипно-шатунного меха-
низма нужно, чтобы номера (3M3-53) или метки (ЗИЛ-130) в шатунах
правой группы были обращены назад, а левой — вперед по ходу
автомобил я.
Коленчатый вал воспринимает усилие от поршня через поршневой
палец и шатун и преобразовывает его в крутящий момент, передавае-
мый затем через маховик на трансмиссию. Кроме того, кривошипы ко-
ленчатого вала через шатуны приводят в движение поршни при подго-
товительных тактах.
Коле чатый вал (рис. 8) отковывается из стали (ЗИЛ-130) или от-
ливаете з высокопрочного чугуна и состоит из опорных коренных
шеек, шатунных шеек, щек, соединяющих коренные шейки с шатун-
ными, и противовесов, служащих для балансировки вала. На перед-
нем конце вала сделаны шпоночные канавки для крепления шестер-
ни привода газораспределительного механизма и крепления шкива.
В торце вала сделано отверстие с резьбой для крепления храповика,
а иа заднем конце вала выполнен фланец для установки маховика. Ша-
тунные шейки сделаны полыми для уменьшения веса и одновременно
эти полости используются для очистки масла. От коренных к шатун-
ным шейкам сделаны сверления для подвода масла. Для равномерного
чередования рабочих и других тактов в цилиндрах мн ого цилиндрового
двигателя шатунные шейки расположены под определенным углом по
отношению друг к другу. В четырехцилиндровом рядном двигателе
Рис Я Коленчатый вал и маховик
о — восьмицилиндрового V-сбралного двигателя, б — четырехцилиндрового рядного двигателя
1Ь
a)
Рис. У Крепление двигателей;
а — ЫД; 6 — ЗМЗ 53
шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 180а
«рис. 8. б), в восьмицилиндровом V-образном двигателе — под углом
90° (рис. 8, а). Коренные и шатунные шейки отшлифованы под опре-
деленный размер в соответствии с размером подшипников.
В коренных и шатунных подшипниках применяются тонкостенные
вкладыши В двигателе ЗИЛ-130 — триметалл ические, изготовлен-
ные из стальной ленты, на которую нанесен медно-никелевый подслой,
покрытый свиниово-оловянистым баббитом. В двигателях 3M3-53 и 24 Д
вкладыши биметаллические, состоящие из стальной леиты, покрытой
19
алюминиевым антифрикционным сплавом (сплав алюминия с оловом
и медью). На части двигателей ЗИЛ-130 вкладыши шатунных подшип-
ников изготовлены на сталеалюминиевой ленты. Вкладыши в головке
шатуна или в гнезде подшипника стопорятся выступами.
От продольного перемещения коленчатый вал удерживается пер-
вым коренным подшипником и двумя сталебаббитовыми шайбами. Что-
бы не допустить вытекания масла в местах выхода вала из картера,
применяется уплотнение спереди сальником и маслоотражательной
шайбой, а на заднем конце — буртиком и маслосгонпой резьбой,
Маховик служит для обеспечения равномерной работы двигателя,
вывода поршней из мертвых точек, облегчения пуска двигателя и тро-
гания автомобиля с места. Он изготовляется в виде чугунного диска,
края которого для увеличения массы утолщены. Для пуска двигателя
стартером на маховик по окружности напрессован зубчатый веиец.
Маховик крепится к фланцу коленчатого вала болтами. Чтобы сохра-
нить балансировку вала с маховиком на фланце вала имеются несим-
метрично расположенные шпильки.
Картер двигателя является основой, к которой крепится ряд дета-
лей двигателя, в том числе и цилиндры, если они имеют воздушное ох-
лаждение. При жидкостном охлаждении картер отливается вместе
с блоком цилиндров. К нижней части картера крепится поддон. Для
слива масла в поддоне имеется пробка. Внутри картера на отлитых
вместе с ним ребрах выполнены гнезда коренных подшипников.
Крышки подшипников выполнены отдельно и крепятся болтами, ко-
торые затем стопорятся проволокой или стальными шайбами.
Двигатель крепится к раме на специальных кронштейнах, Это
крепление должно быть надежным и упругим, чтобы компенсировать
незначительные перемещения двигателя, возникающие при переко-
сах рамы или при вращении.
Крепление двигателя (рис. 9) выполнено на трех (ЗИЛ-130, 24Д)
или на четырех опорах (3M3-53). Упругость крепления обеспечивает-
ся установкой резиновых подушек. От продольного перемещения дви-
гатели ЗИЛ-130 и 3M3-53 удерживаются тягой, один конец которой
прикреплен к картеру двигателя, а другой к поперечине рамы. Про-
дольное перемещение двигателя автомобиля ГАЗ-24 с'оаничивается
двумя Г-образными пластинами — ограничителями, установленными
между задней подушкой и удлинителем.
3	Гйзореспределнтельнъ’й механизм
Газораспределительный механизм служит для своевременного со-
общения внутренней полости цилиндров с впускным и выпускным
трубопроводами. На изучаемых автомобилях применяется клапанный
механизм газораспоеделения с верхним расположением клапанов
(рис. 10). При таком расположении клапанов достигается лучшее на-
полнение цилиндров, допускается более высокая степень сжатия, бла-
годаря улучшению формы камеры сгорания и повышается экономич-
ность двигателя.
20
Рис, 10. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов;
а — рядного двигателя, б — V-образного двигателя
Передняя спорная Передний ’арен
шейха распредели- /блока цилиндров
тельной шестерни
Рис. 11. Устройство для ограниче-
ния осевого смещения распредели-
тельного вала
Рис. 12. Установочные метки на
распределительных шестернях
Газораспределительный м< хз-
низм изучаемых типов двигателей
состоит из распределительного ва-
ла, двух шестерен, толкателей,
штанг, коромысел, осей коромысел,
клапанов, пружин с деталями креп-
ления и направляющих втулок
клапанов.
Распределительный вал (рис.
10, б) состоит из опорных шеек,
кулачков, эксцентрика и носка, на
котором при помощи шпонки и
гаек или болтов крепится распре-
делительная шестерня. Между ше-
стерней и первой опорной шейков
распределительного вала помеще-
ны распорное кольцо и фланец
(рис. 11). Кулачки распредели-
тельного вала (по два на каждый
цилиндр) размещены так, чтобы
получить нужный порядок рабо-
ты клапанов. Форма кулачков
подбирается такой, чтобы обеспе-
чить требуемую продолжитель-
ность открытия клапанов. Изго-
тавливается распределительный
вал из стал и или отл и ваетс я из
специального чугуна, а шейки и
кулачки стального вала закалены
с использованием нагрева токами
высокой частоты. В газораспреде-
лительном механизме с верхним
расположением клапанов распре-
делительный вал может распола-
гаться у картера двигателя и при-
водиться в действие от коленчато-
го вала при помощи шестерен или
на головке цилиндров и приво-
диться в действие при помощи цеп-
ной передачи. В последнем слу-
чае отсутствуют такие детали, как
толкатели и штанги. В V-образ-
ных двигателях распределитель-
ный вал размещается в развале
между цилиндрами, а в рядном
двигателе — сбоку в картере или
на головке цилиндров. Опорные
шейки вала помещаются в стале-
баббитовых втулках.
22
и детали крепления
изготовляется
и;]и
(3M3-53 и
расположения
относительно
шеек коленча-
на обеих рас-
шестер-
кото-
совпадать
лапав
Дискоза
пружина
Опорная
иайба
Возвратная	Замочное
пружина	кольца
Распределительные .ше-
стерни ИЗГОТОВЛЯЮ! С ВИН-
ТОВЫМИ зубьями. На ко-
ленчатом валу напрессова-
на стальная шестерня, а
шестерня распределитель-
ного вала
из чугуна (ЗИЛ-130)
текстолита С‘*_"
24Д). Учитывая, что каж-
дый клапан должен от-
крываться i раз за два
оборота коленчатого вала,
шестерню распределитель-
ного вала делают в 2 раза
больше шестерни, установ-
ленной на коленчатом ва-
лу Для обеспечения опре-
деленного
кулачков
шатунных
того вала
предел ительных
них имеются метки,
рые должны
(рис. 12)
Для привода
вне топливного
кулачковом
130,
цен гр и новый
двигателя 3M3-53 ои изго-
товлен отдельно
лен на валу.
Толкатели
мают усилия,
мые от кулачков распре-
делительного вала. На дви-
гателях ЗИЛ-130, 3M3-53
и 24 Д толкатели выполне-
ны в виде стаканов, обращенных открытой частью вверх. Толкате-
ли помещены в направляющие отверстия в стейке картера.
Штанги изготавливают из стальных или дюралюминиевых трубок
со сферическими стальными наконечниками. Сферический наконечник
внизу опирается в гнездо толкателя, а верхним концом в сферичес-
в деист-
ца coca на
валу (ЗИЛ-
24 Д) имеется экс-
кулачок. У
корпус “XS™ Шарик
Натриевое
наполнение
Рис. 14 Устройство для поворота выпу-
скного клапана двигателя ЗИЛ-130
и закреп-
восприни-
п зедавае-
кую выемку головки регулировочного винта коромысла.
Коромысло изготовлено в виде двуплечего рычага, посаженного на
ось. Ось помещена в стойке, укрепленной на головке цилиндров. Од-
но-плечо коромысла через регулировочный винт упирается в штангу,
23
а другое в стержень клапана. Для удержания коромысла на валике
в определенном положении установлены дистанционные втулки и рас-
порные пружины. Регулировочный винт, в который упирается штанга,
имеет контргайку и на верхней его части есть прорезь под отвертку.
Этим винтом регулируется тепловой зазор между стержнем клапана
и носком коромысла.
Клапан (рис. 13) состоит из головки и стержня. Головка клапана
перекрывает впускное или выпускное отверстие, а стержень является
направляющей клапана. Головка клапана имеет рабочую поверх-
ность — фаску под углом 45 или 30°. Фаской головка клапана плотно
прилегает к гнезду, которым закапчивается впускное или выпускное
отверстие. Гнезда клапана делаются вставными и изготовляются из
жаропрочного чугуна.
Для лучшего наполнения цилиндров горюче! смесью диаметр го-
ловки у впускного клапана сделан большим, чем у выпускного. Вы-
пускной клапан делают из жаропрочной стали, а в двигателе ЗИЛ-130,
кроме того, фаска выпускного клапана наплавлена жаропрочным спла-
вом. Впускной клапан изготовляется из кислотоупорной хромистой
стали. Для улучшения отвода тепла стержни выпускных клапанов
двигателей 3M3-53 и ЗИЛ-130 делают полыми с последующим напол-
нением их натрием.
Пружины применяются для обеспечения плотной посадки клапа-
на в гнездо. Изготовляются пружины из специально! упругой прово-
локи. Витки пружины имеют переменный шаг для предупреждения
вибрации клапана.
На клапанах изучаемых двигателей устанавливается по одной пру-
жине. Один конец пружины упирается в тело головки цилиндров,
а другой — в опорную шайбу, которая крепится на стержне клапана
коническими сухарями с внутренними буртиками, входящими в вы-
течку на стержне клапана.
Чтобы клапан изнашивался равномерно он должен поворачивать-
ся вокруг своей оси. Для этой цели в двигателях ЗМЗ-53 устанавли-
вают промежуточную коническую втулку между сухарями и упор-
ной шайбой. Поворот клапана достигается за счет того, что коничес-
кие поверхности сухаря и втулки не совпадают по всей площади.
На двигателях автомобиля ЗИЛ-130 выпускные клапаны имеют
устройство принудительного вращения (рис. 14), состоящее из корпу-
са, в наклонных канавках которого размещены шарики с возвратны-
ми пружинами, дисковой пружины и опорной шайбы с замочным
кольцом. Это устройство устанавливается между пружиной и опорной
поверхностью головки блока. Когда клапан закрыт, то давление
пружины невелико. Дисковая пружинная шайба установлена так, что
шарики отжаты в крайнее положение. При открывании клапана давле-
ние увеличивается, дисковая шайба прогибается и шарики под наг-
рузкой перемещаются в углубление, вызывая поворот дисковой пру-
жины и опорной шайбы, а вместе с ней и всего клапана с пружиной.
После закрытия клапана детали возвращаются в исходное положение.
Направляющая втулка клапана изготавливается из чугуна или ме-
таллокерамики и от осевого перемещения удерживается стопорным
24
Рис. 15. Фазы газораспределения
кольцом. Для уменьшения количества масла, просасываемого через
зазоры между втулкой и стержнем впускного клапана в цилиндр, на
стержень клапана под тарелкой пружины надет резиновый колпачок
из маслостойкой резины (см. рис. 13). Плотная посадка клапана в гнез-
де может быть обеспечена только при наличии зазора между носком
коромысла и стержнем клапана. Эти зазоры необходимы для компен-
сации удлинения стержней при их нагревании. Величины зазоров при-
ведены в табл. 3.
Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются не
в моменты, когда поршень находится в мертвых точках, как об этом
указывалось при описании принципа работы двигателя, а с некоторым
опережением или запаздыванием. Этим достигается лучшее освобож-
дение цилиндров от отработавших газов и наполнение их свежей го-
рючей смесью, что способствует увеличению мощности двигателя. Уг-
лы поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, соответ-
ствующие моменту открытия или закрытия клапанов, называются
фазами газораспределения.
Выпускной клапан открывается когда поршень не доходит до
и. м. т. на 50—67 В это время давление в цилиндре невелико и газы
начнут выходить из него, благодаря избыточному давлению. Закрыва-
Т я б л и н з ?
Двигатель	Величина тел-ово>о зазора, мм Выпускной клапан	|	Впускной клала.
ЗИЛ-130 3M3-53 24Д	0,25—0,30	0,25—0,30 0,25—0,30	0,25-0.30 0,35—0,40	0,30-0,35
ется выпускной клапан после прохождения поршня через в. м. т на
18—47°, так как газы выходят нз цилиндра по инерции. Впускной
клапан открывается за 12—31° до в. м. т. когда заканчивается выпуск,
а во всасывающей трубе пор горючей смеси из-за часто повторяю-
щихся тактов больше, чем давление в цилиндре. Этот период, когда
в течение 30—78° оба клапана открыты и осуществляется продувка
полости над поршнем, называется перекрытием клапа-
нов. Закрывается впускной клапан, когда поршень пройдет н. м. г
на 60—83°, т. е. в начале такта сжатия.
Таким образом, выпускной клапан открыт в течение 250—280е по-
ворота коленчатого вала, а впускной — в течение 240—294° На
рис. 15 показаны фазы газораспределения изучаемых двигателей Фа-
зы устанавливаются как расчетным, так и экспериментальным путем.
Увеличение мощности двигателя достигается увеличением разме-
ров и количества цилиндров и улучшением конструкции двигателя,
Размер цилиндров можно увеличивать только до известных преде-
лов, а поэтому основным способом увеличения мощности двигателя яв-
ляется увеличение количества его цилиндров.
Плавность и равномерность работы многонилиндрсвых двигателей
обеспечивается чередованием рабочих тактов в различных цилиндрах
через определенный угол поворота коленчатого вала двигателя Пос-
ледовательность чередования одноименных тактов в различных ци-
линдрах называется порядком работы двигателя. Этот
порядок определяется расположением шатунных шеек коленчатого
и кулачков распределительного валов.
Так, например, в двигателе 24Д принят порядок работы 1—2—4—3
(рис. 16, а). Нумерация цилиндров двигателей ведется от радиатора.
В V-образном двигателе сначала нумеруется левый ряд, а затем пра-
вый (со стороны радиатора). На рис. 16, а цифрами I—2—4—3 обоз-
начено расположение цилиндров. Под цифрами в колонке указана пос-
ледовательность тактов в цилиндрах. Каждая клетка колонки соот-
ветствует одному такту или повороту коленчатого вала на 180°. Наи-
менование тактов вписаны в клетки. При порядке работы цилиндров
1—2—4—3 за первые пол-оборота рабочий такт совершится в первом
цилиндре, за вторые пол-оборота — во втором, за третьи лол-оборо-
та — в четвертом и за четвертые пол-оборота в третьем цилиндре.
В восьмицилиндровых V-образных двигателях ЗИЛ-130 и 3M3-53
принят порядок работы цилиндров 1—5—4—2—6—3—7—8. Шатун-
ные щенки коленчатых валов двигателей расположены под углом 90Q
i группа (правая)	Ц группа (левая)
27
(рис, 16, б). В этом случае одноименные такты будут перекрываться
в двух цилиндрах на 90J илн наполовину хода поршня.
За первые пол-оборота рабочий такт будет заканчиваться в вось-
мом, полностью пройдет в первом и начнется в пятом цилиндрах; за
вторые пол-оборота — закончится в пятом, полностью пройдет в чет-
вертом и начнется во втором цилиндрах; за третьи пол-оборота
закончится во втором, полностью пройдет в шестом и начнется в треть-
ем цилиндрах; за четвертые пол-оборота — закончится в третьем, пол-
ностью пройдет в седьмом и начнется в восьмом цилиндрах. В резуль-
тате значительного перекрытия рабочих тактов в разных цилиндрах
восьмицнлиндровые V-образные двигатели работают плавно.
Порядок работы цилиндров водитель должен знать дли правиль-
ного присоединения проводов к свечам зажигания.
Л. Система охлаждения
В карбюраторных двигателях внутреннего сгорания только часть
(около 25—30%) тепла сжигаемого топлива превращается в полезную
работу, а остальное тепло теряется на нагрев деталей (25—30%) и
уносится отработавшими газами (35—40%). Если допустить нагрев
деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механиз-
мов до высокой температуры, то это приведет к сгоранию масла,
повышению трения, заклиниванию и разрушению деталей.
Для обеспечения нормальной работы двигателя необходимо при-
нудительно отводить тепло от интенсивно нагревающихся деталей и
поддерживать наиболее выгодный температурный режим — эти зада-
чи выполняет система охлаждения.
На автомобильных двигателях применяют жидкостное или воздуш-
ное охлаждение. Наиболее распространенным является жидкостное
охлаждение. В качестве охлаждающей жидкости при-
меняется вода и жидкости с низкой температурой замерзания.
Вода в зависимости от содержания в ней растворимых солей делит-
ся на очень мягкую (дождевая, снеговая), мягкую (озерная), средне-
жесткую (речная), жесткую (родниковая, колодезная, артезианская)
и очень жесткую (морская). Простейшим способом определения жест-
кости воды является проба па намыливание. Чем лучше растворяет-
ся мыло и больше при этом образуется пены, тем мягче вода. Если мы-
ло размывается в воде в виде хлопьев, то вода жесткая. Смягчить во-
ду можно кипячением в течение 20—30 мин с последующей фильтра-
цией пли обрабатывая ее химическим способом — добавляя к воде,
например, кальцинированную соду в определенной пропорции. Ши-
рокое применение для смягчения воды и уменьшения накипиобра-
зования получила магнитная обработка воды (в системе охлаждения
двигателя устанавливают портативный прибор). При вынужденном
применении жесткой воды образование накипи можно уменьшить до-
бавлением к ней хромпика (4—б г на 1л воды). Хромпик ядовит, по-
этому при обращении с ним нужно проявлять осторожность.
Осадки из системы охлаждения удаляются промывкой водой под
напором (в обратном направлении по отношению к циркуляции) с од-
28
Рис. 17. Схема охлаждения двигателя ЗИЛ-130
повременной подачей сжатого воздуха. Накипь удаляется также про-
мывкой ее раствором соляной кислоты с примесью веществ, предотвра-
щающих коррозию (например уротропина). Во время ремонта накипь
удаляется отдельно из радиатора и блока. Недостатком воды как ох-
лаждающей жидкости является замерзание ее уже при температуре
ниже 0° С. При замерзании объем воды увеличивается на 10%, что
приводит к созданию давления до 2500 кгс/см2 и разрушению деталей.
Чтобы жидкость в системе охлаждения при низкой температуре не за-
мерзла, применяют антифризы (смесь этиленгликоля и воды) марок
40 и 65 с антикоррозийными присадками. Антифриз марки 40 приме-
няют в районах с умеренным климатом с температурой не ниже —
—40° С, а марки 65 — в более холодном климатическом поясе; его тем-
пература замерзания —65е С. Применяют также всесезонную жид-
кость марки ТОСОЛ АЛО с температурой замерзания не выше —40° С.
Жидкости типа антифриз ядовиты, требуют осторожного обращения и
обязательного мытья рук горячей водой с мылом после работы с ними.
Так как объемное расширение антифриза больше, чем у воды, систему
охлаждения заполняют на 93—95% объема воды. В процессе эксплу-
атации при понижении уровня антифриза из-за его испарения необхо-
димо доливать воду, так как она испаряется быстрее, чем этиленгли-
коль,
29
Система жидкостного охлаждения двигателя (ряс. 17) состоит из
рубашки охлаждения (полости вокруг цилиндров и камер сгорания),
радиатора, водяного насоса, вентилятора, жалюзи и термостата. На
двигателях некоторых моделей автомобилей устанавливается пуско-
вой подогреватель. Наиболее выгодный температурный режим двига-
теля колеблется в пределах 80—90г С (жидкость, поступающая в ру-
башку охлаждения, имеет температуру около 80' С, а выходящая из
рубашки — 90° С).
В системе жидкостного охлаждения циркуляция жидкости осущест-
вляется принудительно под действием водяного насоса. Из радиатора
жидкость подается насосом в рубашку охлаждения, нагревается и че-
рез головку вновь попадает в радиатор. Более интенсивному охлаж-
дению жидкости способствует вентилятор.
Рубашка охлаждения образуется полостью, находящейся между
наружными стенками блока двигателя и цилиндрами и между наруж-
ными стенками головки и стенками камеры сгорания Особенно интен-
сивному охпаждению должна подвергаться та часть двигателя, где
расположены выпускные каналы.
Рис. 18 Радиатор

Г Рубашка охлаждения ок-
ружает цилиндры до той его
Васти, где расположены коль-
та при положении поршня в
№. м. т.
,[ Радиатор (рис. 18) пред-
назначен для интенсивного
охлаждения нагретой жид-
кости, поступающей в него
риз рубашки охлаждения бло-
ка цилиндров. Он состоит из
верхнего и нижнего бачков и
1 сердцевины.
В верхнем бачке имеется
горловина, закрываемая
пробкой, установлен штуцер
датчика контрольной лампы
предельной температуры ох-
лаждающей жидкости и па-
трубок. В горловину впаяна
пароотводная трубка. В ниж-
нем бачке имеется патрубок
и сливной краник.
Сердцевина радиатора
состоит из нескольких ря-
дов плоских трубок. Для
Рис. 19 Схема работы клапанов пробки
радиатора
а — парового; б — воздушного
увеличения охлаждающей поверхности между трубками впаяны
изогнутые пластины. Пробка радиатора (рис. 19) герметически за-
крывает его горловину и имеет паровой и воздушный клапаны. Паро-
вой клапан предназначен для поддержания избыточного давления
в системе охлаждения в пределах 0,28—I кгс/см2, что повышает тем
пературу кипения охлаждающей жидкости до 108—119° С и снижает
потери охлаждающей жидкости от испарения. При дальнейшем по-
вышении давления паровой клапан открывается и через пароотводную
трубку пар выходит наружу.
Воздушный кланам сообщает систему охлаждения с атмосферой
после охлаждения двигателя для предупреждения смятия радиатора
вследствие создавшегося разряжения.
Радиатор крепится к раме автомобиля на резиновых прокладках
при помощи кронштейнов и болтов.
Водяной насос центробежного типа создает принудительную цир-
куляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения Насос
(рис. 20) состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и самоуплотняюще-
гося сальника. На переднем конце вала установлен фланец с привод-
ным шкивом и вентилятором. Вал в корпусе насоса установлен в двух
шариковых подшипниках. Из нижнего патрубка радиатора охлажда-
ющая жидкость попадает к центру насоса и под действием вращающей-
ся крыльчатки центробежной силой отбрасывается к стенкам корпуса.
Далее жидкость поступает в рубашку охлаждения через отверстия
31
в корпусе. Для предупреждения подтекания жидкости между корпу-
сом насоса и блоком цилиндров ставится прокладка, а в месте выхода
вала из корпуса — самоуплотняющийся сальник. Этот сальник состоит
из резиновой манжеты, текстолитовой (стеклотекстолитовой) шайбы и
пружины. Манжета плотно сидит на валу, а торен ее пружиной при-
жимается к шайбе, которая в свою очередь, прижимается к обработан-
ной поверхности корпуса.
Вентилятор служит для увеличения потока воздуха, проходяще-
го через сердцевину радиатора. Ои состоит из ступицы, посаженной
на валу водяного насоса, приводного шкива и лопастей. Лопасти рас-
положены по окружности неравномерно для уменьшения шума, а кон-
цы их могут быть загнуты для лучшего распределения потока воздуха.
Для повышения эффективности охлаждения перед вентилятором ус-
тановлен направляющий кожух. Вентилятор приводится во впаще-
ние клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала. Степень охлаж-
дения радиатора регулируется при помощи жалюзи.
Жалюзи состоят из вертикальных или горизонтальных пластин-
створок, рычагов тяг и рукоятки управления. Створки шарнирно ус-
тановлены в каркасе перед радиатором. В зависимости от температуры
скружающего воздуха и режима работы двигателя створки устанав-
ливаются рукояткой в различное положение.
Термостат предназначен для ускорения прогрева двигателя и ав-
томатического регулирования температуры охлаждающей жидкости.
Он устанавливается в верхней головке двигател.я и представляет со-
бой клапан, регулирующий интенсивность циркуляции жидкости че-
рез радиатор. Термостат (рис. 21) состоит из корпуса, активного эле-
мента и клапана. Активный элемент может быть выполнен в виде
гофрированного цилиндра из тонкой латуни, в котором находится лег-
Рис. 20. Водяной насос
32
ко испаряющаяся жидкость—вод-
ный раствор эфира или эт ового
спирта, либо медного баллона, запол-
ненного твердым наполнителем —
смесью медного порошка с церезином.
При температуре охлаждающей
жидкости менее 70° С клапан термо-
стата закрыт (рнс. 21, а) и охлажда-
ющая жидкость в радиатор не посту-
пает, а циркулирует по малому кру-
гу — насос, рубашка охлаждения,
насос. Когда температура охлаж-
. дающей жидкости достигнет 70 —
I 80’1 С, клапан термостата открывается
| (рис. 21, б) под действием паров жид-
кости или расширения твердого на-
I полнителя и охлаждающая жидкость
। циркулирует через радиатор — по
большому кругу.
Емкость системы охлаждения дви-
гателя мобнля ЗИЛ-130—29 л,
ГАЗ-53А — 23 л, ГАЗ-24 «Волга» —
11,5 л.
Пусковой подогреватель приме-
няется прн иизкнх температурах
окружающей среды для облегчения
пуска двигателя. Он (рис. 22) со-
стоит из котла с направляющим
патрубком, электровентилятора, топ-
ливного бачка, электромагнитного
запорного клапана, свечи накалива-
ния, пульта управления, наливной
воронки, соединительных патрубков
и шлангов. Полость котла подогре-
вателя постоянно сообщена с рубаш-
кой охлаждения двигателя. Для по-
догрева двигателя необходимо от-
крыть кран топливного бачка, а
ручку переключателя на пульте уп-
равления поставить в первое положе-
ние с тем, чтобы продуть котел в те-
чение 30—50 с. После продувки пере-
ключатель поставить в нулевое поло-
жение. Перед заливкой воды в подо-
греватель необходимо проверить ис-
правность его, для чего включить све-
ч/ накаливания и при светло-
красном свечении спирали поста-
вить переключатель во второе по-
2 Зак. 2063
Рис. 21. Термостат:
а — клапан термостата закрыт; б — кла-
пан термостата открыт: в — термостат
с твердым наполнителем
ЗЭ
ложение. После во ламенения и устойчивой работы подогревателя
свечу выключить, а через 30 с выключить подогреватель перемеще-
нием ручки в нулевое положение. Залив воду, завернуть пробку на-
ливной воронки и вновь пустить подогреватель. При появлении пара
из заливной горловины радиатора запустить двигатель и долить
воду до нормы. Выключается подогреватель переводом ручки в
первое положение и закрытием краника на топливном баке, после
чего через 30 с рукоятку перевести в нулевое положение. При поль-
зовании подогревателем необходимо содержать двигатель в чисто-
те, не допуская замасливания его и подтекания бензина, а также не
отлучаться от автомобиля до выключения подогревателя. Бачок по-
догревателя заполняется топливом только при пользовании подогре-
вателем.
Если автомобиль находится в закрытом помещении, то пользовать-
ся подогревателем во избежание отравления угарным газом запре-
щается.
Для слива охлаждающей жидкости в системе имеются краники
в нижнем патрубке радиатора, в рубашке блока цилиндров и в котле
пускового подогревателя. В V-образном двигателе сливные краники
устанавливаются с левой и правой его сторон. Для удобства пользо-
вания краниками выведены тяги.
Тепловой режим двигателя имеет большое влияние на его мощ-
ность, экономичность и износ. Прн перегреве двигателя масло разжи-
жается, частично выгорает, возможно чрезмерное расширение и за-
клинивание поршней, выплавление подшипников, потеря мощности и
перерасход топлива. Переохлаждение двигателя также недопустимо,
так как при этом смазка загустевает, увеличиваются потери на тре-
Рис. 22. Пусковое подогреватель
34
-яие, происходит смыв смазки сконденсированным топливом и, как
следствие, увеличивается износ деталей, повышается расход топлива
и снижается мощность двигателя.
Для контроля за температурой охлаждающей жидкости в системе
уста вливают датчик, указатель температуры и сигнализатор.
5. Система смазки
В зависимости от условий работы механизма — температуры, дав-
ления, скорости взаимного перемещения трущихся поверхностей, ма-
териала, из которого изготовлены детали, качества обработки поверх-
ностей и других применяются различные сорта и виды смазок.
Масла должны хорошо прилипать к поверхностям, предохранять
от коррозии, отводить тепло от деталей, уносить продукты износа, не
изменять своих свойств в процессе хранения и работы, не подвергать-
ся разрушению под действием температур. Автомобильные масла вы-
рабатываются из мазута — остатков нефти после отгона нз нее топ-
янвных фракций.
Масла, применяемые для смазки двигателей, должны отвечать
определенным требованиям: не содержать механических примесей,
воды, кислот и щелочей. КРоме того, масло должно обладать опреде-
ленной вязкостью, стабильностью и температурой застывания.
^Вязкость масла — это сопротивление частиц масла вза-
имному перемещению. Прн повышенной вязкости масло плохо прохо-
дит через каналы системы смазки и плохо разбрызгивается. При не-
достаточной вязкости масло легко выдавливается из зазоров между
трущимися деталями.
Вязкость масла обозначается числом, которое ставится сразу же
после буквы, обозначающей марку масла, Чем больше число, тем выше
вязкость масла.
Стабильностью масла называется его способность сохра-
нять свои свойства без изменений длительное время.
Температура застывания характеризует темпера-
туру, при которой масло теряет подвижность.
Автомобильные масла маркируются буквами и цифрами. Буква М
указывает, что масло моторное, цифра после этой буквы — вязкость
масла, а буквы после цифры — эксплуатационные качества масла.
Для двигателей автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А применяется все-
сезонное масло М-8 Б (АС-8), в двигателях автомобилей ГАЗ-24 «Вол-
га» используется всесезонное масло М-10ГИ (АСп-10), или летом М-12Г,
а зимой М-8Г (АСп-12). В скобках указана старая маркировка масел
для двигателей, где буква А обозначает, что масло для автомобильных
карбюраторных двигателей, С — способ очистки (селективный), п —
что масло содержит комплексную присадку, а цифрой указана вяз-
кость масла.
Для улучшения качества масел, применяемых для автомобиль-
ных двигателей, к ним добавляются присадки. Присадки могут по-
вышать вязкость, понижать температуру застывания, уменьшать
коррозию металла и отложение нагара. Для автомобильных двигате-
2*	35
лей применяются, как правило, комплексные присадки, влияющие иа
ряд свойств масла.
Качество масла проверяют лабораторным анализом. При необхо-
димости, качество масла можно определить одним из простейших спо-
собов:
наличие механических примесей обнаруживается при смешивании
равных частей проверяемого масла и бензина в стеклянном сосуде.
Смесь отстаивается в течение I—2 ч — иа дно сосуда выпадает осадок;
наличие воды в масле определяется по образованию пены и потрес-
киванию при его нагреве;
кислоты и щелочи обнаруживаются при опускании отполирован-
ной медной пластинки на 3 ч в нагретое масло. Если пластинка покро-
ется налетом в виде пятен или потемнеет, то применять масло нельзя;
вязкость испытываемого масла определяется путем сравнения
с маслом, вязкость которого известна. Для этого в две одинаковые
стеклянные пробирки наливают испытываемое масло и масло с извест-
ной вязкостью, оставляя сверху небольшое пространство. Если при
перевертывании закрытых пробирок пузырьки воздуха всплывают
с одинаковой скоростью, то вязкость масла одинакова.
Масла для смазки трансмиссии и рулевого
управления должны быть более вязкими, обладать противо-
задирочными, антикоррозионными, противоизносными свойствами,
высокой активностью и стабильностью. Наличие этих свойств обус-
ловливается, прежде всего, высоким удельным давлением в соедини-
тельных деталях трансмиссии.
Основным маслом для смазки коробки передач и рулевых механиз-
мов является ТАп-15В. Буква Т — указывает, что масло трансмисси-
онное; А — автомобильное; п — с присадкой; цифра 15 обозначает
вязкость в сантистоксах; буква В — всесезонное.
Для смазки главной передачи заднего моста применяется смазка
ТСп-14. Для гипоидной главной передачи грузовых автомобилей при-
меняют смазку ТС-14,5 с противозадирной присадкой Хлореф-40.
В легковых автомобилях для смазки главной передачи применяется
гипоидная смазка по ГОСТ 4003 — 53, представляющая собой осернен-
ную смесь хорошо очищенного остаточного масла с веретенным и при-
садок.
Консистентные смазки представляют собой смесь ми-
нерального масла, загущенного мылом. Они применяются в узлах,
где жидкое масло не удерживается, защищая последние от попадания
пыли, влаги и грязи.
Основными видами консистентных смазок являются солидол и кон-
сталин.
Солидол имеет сравнительно низкую температуру плавления
(70—90° С), но влагостоек. Промышленность выпускает солидолы:
жировые УС-1, УС-2 и синтетические УСс. Буква У обозначает, что
солидол универсальный; С — среднеплавкий; с — синтетический- Со-
лидол применяется для смазки деталей подвески и сочленений руле-
вых тяг,
S6
Ко алии имеет более высокую температуру плавления (130—
150° С), но чувствителен к влаге, вследствие чего легко смывается
с деталей. В ускаются жировые консталины 1-13, УТ-1, УТ-2 и
синтетические ЯЕЗ-2, 1-13с. Буква Т обозначает, что смазка туго-
плавкая. Консталин применяется для смазки деталей, защищенных
от влаги.
Графитовая смазка состоит из солидола, смешанного
с ю—15% тоикоразмолотого графита. Применяется для смазки лис-
тов рессор.
Технический вазелин УН является продуктом пере-
работки остатков нефти и применяется для покрытия детали с целью
защиты от коррозии (выводы аккумулятора).
Нормы расхода трансмиссионных масел установлены в процентах
от норм расхода топлива, выраженных в литрах: для автомобилей
с одной ведущей осью — 0,8%; с двумя ведущими осями — 1,1%.
Норма расхода консистентных смазок (в кг) составляет 0,5% от нор-
мы расхода горючего, выраженной в литрах.
Между отдельными деталями двигателя, поверхности которых пе-
ремещаются одна относительно другой, возникает сила, препятству-
ющая этому перемещению, называемая силой трения. Сила трения
зависит от точности обработки соприкасающихся поверхностей, дав-
ления и скорости относительного перемещен . На преодоление сил
трения затрачивается часть мощности двигателя; помимо этого тре-
ние приводит к износу деталей и их нагреву. Уменьшение сил трения
достигается улучшением качества обработки поверхности, применением
антифрикционных сплавов, шариковых и роликовых подшипников.
Одним из наиболее эффективных способов уменьшения сил трения яв-
ляется смазка. Смазка, находящаяся ежду трущимися поверхностя-
ми, разделяет их, заменяя непосредственное трение деталей, трением
слоев смазки между собой. Помимо этого масло охлаждает смазывае-
мые детали и уносит твердые частицы, попавшие между ними.
Недостаточная подача масла вызывает потерю мощности, усилен-
ный износ, перегрев и даже расплавление подшипников, заклинива-
ние поршней и прекращение работы двигателя.
При чрезмерной подаче, часть масла попадает в камеру сгорания,
от чего увеличивается отложение нагара и ухудшаются условия ра-
боты свечей зажигания.
Норма расхода масел составляет: для карбюраторных двигателей,
не бывших в капитальном ремонте, —3,5% от нормы расхода топлива,
для бывших в ремонте — 4,2%, для дизельных двигателей — 6%.
В зависимости от размещения и условий работы деталей масло мо-
жет подаваться под давлением, разбрызгиванием и самотеком. В авто-
мобильных двигателях применяются все три способа подвода масла,
при этом к наиболее нагруженным деталям масло поступает под дав-
лением, а к остальным — разбрызгиванием и самотеком.
Для хранения, подвода, очистки и охлаждения масла применяет-
ся ряд приборов, маслопроводов и каналов, образующих систему смаз-
ки. В качестве примера рассмотрим систему смазки двигателя 24Д.
Масло, необходимое для смазки двигателя, заливается в поддон кар-
37
тера до определенного уровня через маслоналивную горловину.
Уровень его проверяется маслоизмерительной линейкой. Масло из
поддона картера (рис. 23) через маслоприемник поступает к масляно-
му насосу и под давлением подается в масляный фильтр. Очищенное
масло поступает в центральную масляную магистраль, расположен-
ную вдоль блока цилиндров, и далее по каналам к коренным шейкам
коленчатого и опорным шейкам распределительного валов. От корен-
ных к шатунным шейкам масло направляется по сверлениям в щеках
вала. На стенки цилиндров масло подается разбрызгиванием в момент
совпадения отверстия в шатуне с каналом в шатунной шейке. Распре-
делительная шестерня и упорный фланец смазываются струей масла,
поступающего из переднего подшипника распределительного вала. Из
заднего подшипника распределительного вала масло поступает по
вертикальному каналу и полой задней стойке в канал оси коромысел и
далее к втулкам коромысел, регулировочным винтам и верхним нако-
нечникам штанг. Масло, стекающее по штангам, смазывает толкатели
и кулачки распределительного вала. Остальные детали смазываются
разбрызгиванием н самотеком.
Часть масла от насоса через ограничительный клапан, кран и мас-
лопровод поступает к масляному радиатору. Охлажденное в радиа-
торе масло стекает в поддон картера. Для предохранения системы
от чрезмерного повышения давления в насосе установлен редукцион-
ный клапан. Для непрерывной подачи масла в центральную магист-
раль (в случае засорения фильтра или при пуске холодного двигателя)
в системе установлен перепускной клапан.
Масляная
магистраль
Датчик
давления
МасляЯый
радиатор
Масляный
Фильтр
Редукционны
клапан
Датчик аварийного давления
Ограничительный клапан
Маслоприемник Масляный насос Кран
Рис. 23. Схема системы смазки двигателя 24Д
Открыт
Перепускной
/клапан
Закрыт
33
Рис. 24. Схема системы смазки двигателя ЗИЛ 130 и особенности подачи масла:
а —к оси коромысел; б —к штангам; в—на стенки цилиндров
Система смазки двигателя ЗИЛ-130 показана на рис. 24. Масло
из поддона картера через маслоприемник засасывается в масляный на-
сос. Нижняя часть масляного насоса подает масло к радиатору, а от-
туда в поддон картера. Верхняя часть под давлением через канал
в задней перегородке блока цилиндров подает масло для очистки
в корпус масляного фильтра.
Из фильтра масло поступает в распределительную камеру, распо-
ложенную в задней перегородке блока цилиндров, и далее в два про-
дольных магистральных канала, выполненных в левом и правом ря-
дах цилиндров. Из магистральных каналов масло под давлением по-
дается к направляющим втулкам толкателей, к опорным шейкам рас-
пределительного вала и к коренным подшипникам коленчатого вала,
а по каналу в теле вала — к шатунным подшипникам. Из передне-
го конца правого магистрального канала масло подается для смазки
компрессора. В средней шейке распределительного вала выполнены
отверстия, при совпадении которых с отверстиями в блоке цилиндров
(один раз при каждом обороте распределительного вала) пульсирую-
39
щая струя масла подается в каналы головки цилиндров. Из этих кана-
лов через пазы на опорных поверхностях стоек, ось коромысел и за-
зоры между стенками отверстий и болтом, проходящим через стойки,
масло поступает внутрь полой оси коромысел (рис. 24, а) и через от-
верстия в стенке оси к втулкам коромысел.
Из зазора между осью коромысел и отверстием в коромысле масло
через канал, выполненный в коротком плече, поступает для смазки
сферических опор штанг (рис. 24, б), а часть его попадает на стержни
клапанов и механизмы их поворота. В передней шейке распредели-
тельного вала имеется канал для подачи масла под давлением к упор-
ному фланцу. Остальные детали двигателя смазываются разбрызги-
ванием н самотеком.
На стенки цилиндров масло выбрызгивается из отверстий в теле
шатунов в момент их совпадения с масляным каналом коленчатого ва-
ла (рис. 24, в). Масло, снимаемое со стенок цилиндров маслосъемным
кольцом, через отверстия в канавке поршня отводится внутрь порш-
ня и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках поршня и верх-
ней головки шатуна.
Распределительные шестерни смазываются маслом, поступающим
самотеком по каналам для стока масла из головки цилиндров.
В системе смазки двигателя 3M3-53 (рис. 25) под давлением смазы-
ваются коренные н шатунные подшипники коленчатого вала, подшип-
ники распределительного вала, ось коромысел и вал привода прерыва-
Рис. 25 Схема системы смазки двигателя ЗМЗ 53
40
Приводной вал
Корпус
Редукционный клапан
Рис. 26. Масляный насос
Ведомая
шестерня
Нижняя
секции
Верхняя^
секция
Ведущие
шестерни
Перепускной
клапан нижней
секции иасоса
теля-распределителя и мас-
ляного насоса. Часть мас-
ла от насоса поступает не-
посредственно в фильтр
центробежно! очистки.
Цилиндры, втулки верх-
них головок шатунов,
стержни клапанов, порш-
невые пальцы, толкатели
и кулачки распределитель-
ного вала смазываются
разбрызгиванием масла.
Шестерни привода рас-
пределительного вала сма-
зываются маслом, стекаю-
щим из фильтра центро-
бежной очистки, а привод
прерывателя-распределите-
ля и его шестерни — мас-
лом, поступающим из по-
лости, расположенной меж-
ду пятой шейкой распре-
делительного вала и за-
глушкой блока цилиндров.
В системе смазки предусмотрен сляный радиатор, который уста-
новлен впереди радиатора системы хлаждения. Его включают и вы-
ключают краном.
Масляный насос предназначен для создания давления в системе
смазки и размещается в картере двигателя (24Д) или снаружи картера
(ЗИЛ-130, 3M3-53).
Насос (рис. 26) состоит из литого корпуса, одной (24Д) или двух
пар (ЗИЛ-130, 3M3-53) шестерен. В каждой паре одна из шестерен на-
сажена свободно на оси, а другая — на шпонке приводного вала. Снизу
насос закрыт крышкой. При наличии двух пар шестерен насос разде-
ляется непроницаемой стальной перегородкой на две секции. Валик
с ведущей шестерней приводится во вращение от пары косозубых шес-
терен, одна нз которых находится на распределительном валу, а дру-
гая — на валу привода иасоса. При вращении шестерен их зубья
захватывают масло у входных отверстий, проносят его у стеиок
корпуса и выдавливают у входных отверстий. В насос масло попа-
дает от маслоприемников, находящихся непосредственно в картере
двигателя.
В двигателе 3M3-53 масло от верхней секции поступает в систему
смазки, а от нижней — в фильтр центробежной очистки, откуда сте-
кает в картер двигателя.
Маслоприемник служит для отбора масла из картера и частичной
его очистки. Он состоит из штампованного стального корпуса, сетки
и удерживающей пружины-скобы. При засорении сетки масло прохо-
дит через щель между корпусом и сеткой.
41
Масляные фильтры предназначены для очистки масла в системе
смазки. Надежная работа двигателя возможна при условии система-
тической очистки масла, так как в процессе эксплуатации оно засо-
ряется металлическими частицами, образующимися при износе дета-
лей, нагаром, смолой и др.
Фильтр очистки масла двигателя 24Д (рис, 27) состоит из алюми-
ниевого корпуса, крышки, центрального стержня-трубки с отверсти-
ем и перепускным клапаном и фильтрующим элементом. Все масло,
подаваемое насосом, проходит через фильтрующий картонный элемент
к центральному стержню-трубке, а затем в систему смазки. При пуске
холодного двигателя или засорении фильтрующего элемента (когда
прохождение масла через фильтр затруднено) открывается перепуск-
ной клапан н масло поступает в систему без очистки. В нижней части
корпуса фильтра имеется сливная пробка. Между крышкой и корпу-
сом устанавливается уплотнительная прокладка. На корпусе фильтра
установлены датчики указателя давления масла и включения лампы
аварийного давления масла.
Центробежный фильтр устанавливается в системе смазки двига-
теля ЗИЛ-130 и 3M3-53. Он состоит из корпуса (рис. 28), ротора
с осью, колпака, жиклеров и кожуха. Под колпаком размещена
фильтрующая сетка. Масло в фильтр подается от насоса в полую
Рис. 27, Полнопоточный фильтр очи-
сткр масла двигателя 24Д
Рис. 28 Фильтр центробежной
очистки масла
42
ось, а затем под колпак и через сетку к двум жиклерам с отверсти-
ями, направленными в разные стороны. Ротор вращается под дей-
ствием реактивной силы струй масла, вытекающего через жиклеры.
Вместе с ротором вращается и масло, находящееся под колпаком, в ре-
зультате чего твердые частицы центробежной силой отбрасываются
к стенкам колпака, образуя на нем слой осадка. Очищенное масло про-
ходит в масляную магистраль или сливается в поддон картера. Так
как в системе смазки двигателя ЗИЛ-130 центробежный фильтр вклю-
чен последовательно и является полнопоточным, в случае его засоре-
ния подводящий и отводящий каналы могут сообщаться через пере-
пускной клапан, пропускающий масло без очистки.
Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла в систе-
ме смазки. Он состоит из двух бачков и горизонтально расположен-
ных трубок с пластинами, увеличивающими поверхность охлаждения.
Масло поступает в радиатор при открытом кране через предохрани-
тельный клапан, который закрывается при падении давления в систе-
ме до 1 кгс/см2.
В двигателе ЗИЛ-130 масло в радиатор поступает из нижней сек-
ции насоса. При выключении радиатора масло через перепускной кла-
пан, расположенный в крышке насоса, подается в поддон картера, ми-
нуя радиатор. Все масло, прошедшее через радиатор, также попадает
в поддон.
Даже прн самых плохих условиях эксплуатации (высокие темпе-
ратуры, износ деталей и др.) производительность масляного насоса
рассчитана так, чтобы давление в системе оставалось достаточным
для подвода масла к трущимся поверхностям.
Когда двигатель не прогрет, давление масла может настолько воз-
расти, что вызовет разрушение каналов системы смазки. Чтобы пре-
дотвратить это и обеспечить нормальную подачу масла при износе де-
талей; в системе предусмотрен редукционный клапан. Этот клапан
выполнен в виде плунжера. Редукционный клапан верхней секции иа-
соса двигателя 3M3-53 расположен в передней части блока цилиндров
с правой стороны, а клапан нижней секции — в корпусе самого на-
соса (см. рис. 26). Редукционный клапан нижней секции масляного
насоса предназначен для поддержания определенного давления мас-
ла, подаваемого к фильтру центробежной очистки. При избыточном
давлении масло перепускается не в масляный картер, а в полость
всасывания нижней секции, т. е. циркулирует внутри масляного на-
соса. В двигателе ЗИЛ-130 редукционный клапан расположен в верх-
ней секции насоса, а в двигателе 24Д— в крышке масляного насоса.
Редукционный клапан регулируется в заводских условиях на давле-
ние 3,2—4,5 кгс/см2.
Приборы системы смазки соединяются между собой трубопровода-
ми из металла или прорезиненной ткани. Отдельные участки системы
смазки соединяются между собой каналами в блоке цилиндров, колен-
чатом и распределительном валах, коромыслах и т. п.
Давление в системе смазки в прогретом двигателе при средних
нагрузках должно быть в пределах: 2,5—3 кгс/см2 (ЗИЛ-130 и 3M3-53)
и 2—4 кгс/см2 (24Д). С изменением нагрузок меняется и давление. На
4д
холостом ходу давление не должно быть ниже 0,5 кгс/см2. Если давле-
ние ниже этого предела, двигатель необходимо выключить. Контроль
за давлением в системе смазки осуществляется указателем или конт-
рольной лампой на щитке приборов, описание которых дано в раз-
деле «Электрооборудование автомобиля».
Емкость системы смазки двигателей ЗИЛ-130 — 9 л, 3M3-53—8 л
и 24Д—6 л.
Масло в процессе работы двигателя теряет свои качества (стареет
и загрязняется), поэтому его периодически нужно менять. Сроки сме-
ны масла определяются заводской инструкцией и зависят также от
условий эксплуатации. Для двигателей ЗИЛ-130 смена масла осущест-
вляется через И тыс. км (при ТО-2), а при эксплуатации на пыльных
дорогах — через 4,4 тыс. км (через одно ТО-1); 3M3-53 — через
4 тыс. км (через одно ТО-1); для 24Д через 10 тыс. км в зависимости от
условий эксплуатации.
В работающем двигателе в картер просачиваются рабочая смесь и
отработавшие газы. Топливо, конденсируясь, разжижает смазку,
а отработавшие газы, содержащие в себе пары воды и сернистые со-
единения, ухудшают качество масла. Для предупреждения повышения
давления в картере и удаления прорвавшихся газов служит систе-
ма вентиляции картера. Открытая вытяжная система
применена в двигателях 24Д и 31M3-53. При открытой вытяжной
системе (рис. 29, а) воздух попадает в картер через фильтр крышки
маслоналивной горловины и отсасывается через вытяжную трубку
с косым срезом, у которого при движении автомобиля создается раз-
режение.
Рис 29. Схема вентиляции картера в двигателях:
а —24Д. б — ЗИЛ 130
44
Принудительная система вентиляции картера применяется в дви-
гателе ЗИЛ-130. В такой системе вентиляции (рис. 29, б) воздух по-
падает в картер через воздушный фильтр маслоналивного патрубка.
Отсасываемый воздух проходит через уловитель, где отделяются час-
тицы масла, затем через клапан и трубку поступает в центральную
часть впускного трубопровода.
Когда двигатель работает с прикрытой дроссельной заслонкой под
действием большого разрежения во впускном трубопроводе, клапан
поднимается, верхняя ступенчатая часть клапана входит в отверстие
штуцера и уменьшает проходное сечение канала. Это сделано для того,
чтобы уменьшить подсос постороннего воздуха и обеспечить устойчи-
вую работу двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала
на холостом ходу.
При работе с открытой дроссельной заслонкой разрежение во впуск-
ном трубопроводе падает и клапан под действием собственной массы
опускается вниз, открывая полностью проходное сечение канала,
В этом случае вентиляция картера будет наилучшей.
Глава 3. СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
1. Горючая смесь
В карбюраторных двигателях в качестве топлива применяется бен-
зин, пары которого являются составной частью горючей смеси. Бен-
зин — высококалорийное топливо, получаемое из нефти прямой пере-
гонкой или переработкой ее под действием высокой температуры и дав-
ления — крекинг-процесс. К основным свойствам бензина относятся:
плотность, теплотворная способность, детонационные свойства, испа-
ряемость и отсутствие вредных примесей.
Бензин легче воды и его плотность в среднем составляет
0,745 г/см3.
Теплотворность бензина находится в пределах 10500—
11000 ккал.
Детонационные свойства характеризуют склон-
ность бензина к детонационному горению. Сжатая в цилиндре рабо-
чая смесь при нормальных условиях сгорает со скоростью 20—30 м/с,
и давление в цилиндрах при этом возрастает плавно. При опреде-
ленных условиях (ухудшение качества бензина, перегрев двигателя,
увеличение угла опережения зажигания и др.) сгорание части смеси
протекает с огромной скоростью (достигающей 2000 м с), сопровожда-
ющейся появлением ударной волны и значительным повышением дав-
ления. Такое сгорание рабочей смеси называется детонацией.
Детонационное сгорание топлива отрицательно отражается на ра-
боте двигателя. Признаками детонации являются резкие стуки в
двигателе, потеря мощности, появление черного дыма из глушителя
и перегрев двигателя, При детонации резко увеличивается износ
деталей двигателя.
45
Стойкость топлива против детонации оценивается условным окта-
новым числом. Чем выше октановое число топлива, тем оно более стой-
ко против детонации. У отечественных автомобильных бензинов ок-
тановые числа обычно колеблются от 66 до 98, однако могут при-
меняться бензины и с другими октановыми числами. Увеличения стой-
кости бензина против детонации можно достигнуть, добавляя к нему
антидетонатор (этиловую жидкость). На 1 л бензина ее добавляют до
1,0 см3. Бензин с добавкой этиловой жидкости называется этилиро-
ванным.
Так как этиловая жидкость является ядом, то добавление даже не-
большого ее количества в бензин делает его ядовитым. Чтобы отличить
этилированный бензин от обычного, его окрашивают. Для этого
к этиловой жидкости добавляют красно-оранжевую или сине-зеленую
краску. Вследствие своей растворимости, летучести и способности про-
никать через поры в коже этиловая жидкость может попасть в орга-
низм человека и вызвать тяжелое отравление. Этилированное топ-
ливо опасно так же, как и этиловая жидкость, поэтому при обращении
с ним нужно соблюдать особую осторожность, не допуская попадания
этилированного бензина на кожу и внут ь организма.
Использовать этилированный бензин : я мытья рук и деталей,
стирки одежды, засасывать его ртом из шланга запрещается.
При попадании этилированного бензина на кожу необходимо за-
раженный участок тела промыть керосином, а затем водой с мылом.
При разборке двигателя, работавшего на этилированном бензине, де-
тали необходимо тщательно промыть керосином. При соблюдении всех
правил обращения с этилированным бензином он не представляет
опасности для луживающего персонала.
Бензин для двигателей выпускается нескольких марок: для
3M3-53 и ЗИЛ-130—А-76, а для24Д—АИ-93, Отличаются эти бензины
друг от друга в основном октановым числом, обозначенным цифрами.
Иногда детонационное сгорание ошибочно смешивают с преждевре-
менным самовоспламенением рабочей смеси. Самовоспламе-
нением называется явление, когда нагретая рабочая смесь воспла-
меняется без поднесения открытого пламени. Самовоспламенение мо-
жет наступить в конце такта сжатия в перегретом двигателе, когда
температура сжатой рабочей смеси повысится настолько, что смесь
воспламенится до появления электрической искры. Смесь может вос-
пламенится также н от соприкосновения с раскаленными электродами
свечи зажигания или частицами нагара (калильное зажигание). При са-
мовоспламенении двигатель продолжает некоторое время работать при
выключенном зажигании, чего не бывает при детонационном сгорании.
Углеводороды, входящие в состав бензина, выкипают при темпера-
туре 35—195° С. Оценка бензина по его испаряемости произ-
водится по температуре выкипания 10% (чем ниже температура, при
которой выкипает 10% бензина, тем легче запуск холодного двигате-
ля); 50% — характеризует быстроту прогрева до устойчивой работы
двигателя (чем ниже температура, при которой выкипает 50% бензи-
на, тем быстрее прогреется двигатель); 90% — характеризует общую
испаряемость бензина (чем ниже температура, при которой выкипает
46
90% бензина, тем лучше его экономичность и полнота сгорания).Чем
выше температура выкипания 90% бензина, тем больше в цилиндры
двигателя попадает его в жидком виде. При этом смывается масляная
пленка, разжижается масло и повышается износ деталей двигателя.
По испаряемости бензин делится на летний и зимний. Зимний бензин
"имеет более низкую температуру испарения. Бензин не должен содер-
жать механических примесей, кислот и щелочей.
Для сгорания 1 кг бензина необходимо около 15 кг воздуха. В этом
количестве воздуха содержится необходимое количество кислорода
для полного окисления углерода и водорода, входящего в состав
бензина. Смесь в таком соотношении бензина и воздуха называется
нормальной.
Если в смеси на I кг бензина приходится более 15 (до 17) кг воз-
духа, то смесь называется обедненной. При большем содержа-
нии воздуха смесь будет бедной. Если на 1 кг бензина приходится
более 21 кг воздуха, то смесь не воспламеняется,
Смесь, в которой на 1 кг топлива приходится менее 15 (до 13) кг
воздуха, называется обогащенной. Если смесь содержит менее
13 кг воздуха’на 1 кг бензина, то она называется бога то й. Если
на 1 кг бензина приходится менее 5 кг воздуха, то смесь не воспла-
меняется. В условиях эксплуатации автомобиля двигатель работает
с изменяющимися нагрузками и частотой вращения коленчатого вала.
В соответствии с режимом работы двигателя должен изменяться и
состав горючей смеси, подаваемой в цилиндры.
При пуске холодного двигателя смесь в ци-
линдр поступает с малой скоростью, не подогревается, и значитель-
ная часть паров бензина конденсируется на холодных стенках цилинд-
ра. Чтобы в этих условиях в смеси оставалось необходимое содер-
жание парообразного топлива, его нужно подавать больше, т. е. смесь
должна быть богатой.
При малой частоте вращения коленчатого
вала двигателя (холостой ход) в цилиндрах остается большое
количество отработавших газов, а количество поступающей смеси
недостаточно. В этих условиях частицы парообразного топлива будут
удалены друг от друга, рабочая смесь1 горит медленно и двигатель ра-
ботает неустойчиво. Для увеличения скорости сгорания горючая смесь,
подаваемая в цилиндры, должна быть обогащенной.
При средних нагрузках, когда от двигателя не тре-
буется полной мощности, его работа обеспечивается экономичной
смесью, т. е. обедненной.
При полной нагрузке, когда от двигателя требуется
максимальная мощность, для его работы необходима смесь, облада-
ющая высокой скоростью сгорания, т. е. обогащенная.
При резком переходе двигателя с малой
нагрузки на большую, чтобы двигатель не прекратил
работу, смесь также должна подаваться обогащенной.
1 Рабочей смесью называется смесь, образующаяся в цилиндре двигателя
при смешивании горючей смеси с остаточными газами.
47
2 Общее устройство системы
Система питания служит для хранения запаса топлива, очистки
топлива и воздуха, приготовления горючей смеси, подачи ее в цилинд-
ры двигателя и выпуска отработавших газов.
Система питания карбюраторного двигателя (рис. 30) состоит- из:
топливного бака, топливопроводов, фильтра-отстойника, топливного
насоса, фильтра тонкой очистки топлива, воздушного фильтра, кар-
бюратора, впускного и выпускного трубопровода и глушителя.
Топливный бак предназначен для хранения запаса топлива на оп-
ределенный пробег автомобиля.
Топливопроводы служат для соединения приборов подачи топлива.
Фильтры обеспечивают очистку топлива и установлены у бака и
перед карбюратором.
Топливный насос подает под давлением топливо из топливного ба-
ка к карбюратору и установлен на двигателе.
Воздушный фильтр очищает воздух от пыли. Он устанавливается
на карбюраторе или на кронштейне и соединяется с карбюратором
патрубком.
Карбюратор приготавливает горючую смесь необходимого состава
и устанавливается на впускном трубопроводе двигателя.
Впускной трубопровод предназначен для подвода горючей смеси
от карбюратора в цилиндры двигателя и крепится к головке блока.
Выпускной трубопровод отводит отработавшие газы из цилиндров
к глушителю.
Глушитель обеспечивает снижение шума при выходе отработав-
ших газов в атмосферу.
Рис. 30 Приборы системы питания карбюраторного двигателя
48
3. Карбюратор
Карбюраторный двигатель будет работать нормально только в том
случае, если топливо в горючей смеси находится в парообразном со-
стоянии и хорошо размешано с воздухом в определенной весовой про-
порции. Приготовление горючей смеси в современном карбюраторе
f основано на принципе пульверизации, а процесс приготовления ее на-
зывается карбюрацией.
Простейший карбюратор (рис. 31) состоит из поплавковой и сме-
сительных камер.
Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уров-
ня и напора топлива. Камера имеет поплавок и игольчатый клапан с
седлом. Топливо в поплавковую камеру поступает через отверстие
в седле клапана и по мере ее заполнения поплавок всплывает, прижи-
мая игольчатый клапан к седлу. При достижении необходимого уров-
ня топлива в поплавковой камере, отверстие в седле клапана пол-
ностью перекрывается. По мере расходования топлива поплавок,
опускаясь вместе с игольчатым клапаном, приоткрывает отверстие
в седле клапана и топливо поступает в камеру — так поддерживает-
ся его постоянный уровень. Верхняя часть поплавковой камеры сооб-
щена с атмосферой.
Смесительная камера является продолжением впускного пат-
рубка. Она имеет внутри суженную часть — диффузор и поворачива-
ющуюся дроссельную заслонку. В смесительной камере происходит
распыливание, испарение и смешивание топлива с воздухом. Топливо
* подводится в смесительную камеру через калиброванное отверстие
(жиклер) и трубку (распылитель).
Рис 31 Простейший карбюратор
49
Уровень топлива в поплавковой камере и распылителе при нера-
ботающем двигателе будет одинаковым. При такте впуска в цилинд-
ре двигателя создается разрежение, которое через открытый впускной
клапан распространяется во впускной трубопровод, а затем в смеси-
тельную камеру. Под действием разности давления в поплавковой ка-
мере (атмосферное) и смесительной камере (ниже атмосферного) нз
распылителя вытекает топливо, которое струей воздуха разбивается
на капли, испаряется и, перемешиваясь с воздухом, образует горю-
чую смесь. Количество смеси, поступающей в цилиндр, регули-
руется положением дроссельной заслонки.
Простейший карбюратор может удовлетворительно работать толь-
ко при определенной нагрузке и частоте вращения коленчатого вала
двигателя. При всяком изменении режима работы двигателя, нагруз-
ки или частоты вращения коленчатого вала воздушный поток и раз-
режение в диффузоре карбюратора будут меняться. Увеличение ско-
рости воздуха в диффузоре вызовет и увеличение истечения топлива
из распылителя. Однако количество истекающего топлива увеличи-
вается в большей степени, чем это требуется, и смесь переобогащается.
Кроме того, простейший карбюратор не обеспечивает горючую смесь
нужного состава для: быстрого пуска двигателя, работы на холостом
ходу, на режиме максимальной мощности и при резком увеличении
частоты вращения коленчатого вала. Для приготовления смеси требу-
емого состава на разных режимах двигателя в конструкцию простей-
шего карбюратора вводится ряд дополнительных устройств.
Главная дозирующая система необходима для создания обеднен-
ной смеси при средних нагрузках двигателя. При таких нагрузках
(в пределах от холостого хода до полных нагрузок) полной мощности
от двигателя не требуется, поэтому с целью экономии топлива смесь,
приготовляемая карбюратором, должна быть обедненной.
В карбюраторах изучаемых двигателей применяется система
с пневматическим торможением топлива, ко-
торая состоит из одинарного или двойного диффузора постоянного се-
чения, калиброванного отверстия, эмульсионной трубки, являющей-
ся распылителем, и воздушного жиклера с эмульсионной трубкой
(рис. 32). Топливный жиклер размещен в канале между поплавковой
камерой и воздушным жиклером.
С увеличением открытия дроссельной заслонки или частоты вра-
щения коленчатого вала двигателя разрежение в диффузоре повыша-
ется и истечение топлива из распылителя увеличивается. Так как се-
чение диффузора остается постоянным, то предупредить обогащение
смеси можно торможением поступления топлива, для чего необходимо
снизить разрежение у топливного жиклера. Снижение разрежения
у распылителя достигается подводом воздуха к нему через воздушный
жиклер. Чем больше разрежение в диффузоре, тем больше поступает
воздух через воздушный жиклер и тем больше тормозится истечение
топлива. Из распылителя будет поступать смесь топлива н воздуха
обедненного состава.
Кроме главной дозирующей системы, на карбюраторах устанавли-
ваются и другие дополнительные устройства,
50
Рве. 32. Главная дозирующая система с пневматическим торможением топлива
51
Система холостого хода необходима для обеспечения работы дви-
гателя с малой частотой вращения коленчатого вала. При таком режи-
ме работы двигателя вследствие небольшого количества смеси, потреб-
ляемой им, дроссельная заслонка прикрыта, разрежение в смеситель-
ной камере незначительно и топливо из распылителей главной дози-
рующей системы вытекать не будет. Для работы двигателя на холос-
том ходу необходимо подвести топливо за дроссельную заслонку, где
есть достаточное разрежение.
К системе холостого хода (рис. 33) относятся топливный жиклер
холостого хода, воздушный жиклер, каналы и регулировочный винт
При прикрытой дроссельной заслонке разрежение через отверстие
в стенке смесительной камеры передается по каналу к топливному
жиклеру холостого хода.
Топливо поступает через жиклер в канал, где к нему примешива-
ется воздух вначале через воздушный жиклер, а затем через дополни-
тельное отверстие выше дроссельной заслонки. Образовавшаяся эмуль-
сия вытекает через отверстие под дроссельной заслонкой и распылива-
ется воздухом. Количество поступающей эмульсии регулируется спе-
циальным винтом.
Наличие дополнительного отверстия выше дроссельной заслонки
уменьшает разрежение в системе холостого хода и обеспечивает плав-
ный переход от режима холостого хода к работе на малых нагрузках.
Это достигается подачей эмульсии из верхнего отверстия в начале
открытия дроссельной заслонки.
Пусковое устройство (рис. 34) необходимо для обогащения смеси
при пуске холодного двигателя. При пуске частота вращения колен-
чатого вала невелика, отчего разрежение в смесительной камере не-
достаточно и топливо из распылителя в нужном количестве вытекать
не будет. Чтобы увеличить разрежение и заставить топливо обильно
истекать из распылителей, в воздушном патрубке карбюратора уста-
новлена воздушная заслонка. Если ее закрыть, а дроссельную заслон-
ку открыть посредством тяги и рычага, то создавшееся в смесительной
камере разрежение вызовет интенсивное истечение топлива из жикле-
ров главной дозирующей системы и системы холостого хода. Воздух
для образования горючей смеси проникает через щели у кромки воз-
душной заслонки.
Чтобы не допустить чрезмерного обогащения смеси, воздушная за-
слонка карбюратора имеет автоматический воздушный клапан, кото-
рый открывается под действием возросшего разрежения в момент пус-
ка двигателя.
Экономайзер обеспечивает обогащение смеси в карбюраторе пода-
чей дополнительного топлива в смесительную камеру. При полных на-
грузках двигатель должен развивать максимальную мощность, кото-
рая достигается увеличением количества смеси и ее обогащением до
мощностного состава.
Экономайзер (рис. 35) состоит из клапана с пружиной, жиклера
экономайзера и привода, который обычно служит и приводом насоса-
ускорителя. При открытии дроссельной заслонки более чем на 3/4
(полная нагрузка) рычаг, закрепленный на его валу, через соедини-
53