Технические характеристики
За 40 лет истории УАЗ-469 эта модель много раз подвергалась модернизации. 3151 фактически ничем не отличается от 469, поэтому большинство технических характеристик у этих внедорожников идентичные.
Двигатель
На автомобилях с индексом 469 устанавливался не самый надёжный и практичный силовой агрегат, даже по тем временам это был один из худших вариантов. Этот карбюраторный мотор объемом 2,4 литра и мощностью 75 л. с. требовал на сто километров в смешанном режиме не менее 16 литров топлива марки АИ-76.
После выпуска модернизированной версии 3151 под капотом появился двигатель УМЗ-414 с новейшей на то время инжекторной системой впрыска топлива. Объем увеличился до 2,7 литров, а мощность возросла до 80 «лошадей», а после очередной модернизации до 112 сил. Максимальная скорость осталась прежней: не более 130 км/ч, в действительности – максимум 90 (сказывается относительно небольшая мощность двигателя для двухтонного внедорожника), а разгон составляет не менее 36 секунд.
Ходовая часть и трансмиссия
Автоматическая коробка передач никогда не использовалась и не планируется. В качестве основной трансмиссии применяется механическая 4-ступенчатая КПП с синхронизаторами на третьей и четвертой скорости. Постоянный привод задний с возможностью жёсткого подключения переднего моста. Раздаточная коробка двухдиапазонная, позволяет контролировать мощность на осях при подключении полного привода. Закреплена к основной КПП без использования вспомогательного карданного вала.
Сцепление конструктивно простое и механическое, с лепестковой корзиной, система сухого типа, т. е. диском фередо и выжимным подшипником. Позже появился гидравлический привод, для такого тяжёлого внедорожника это оказалось правильным решением. Вместе с тем усложнение конструкции повлекло за собой необходимость при поломке покупать рабочие и главный цилиндр.
Подвеска автомобиля полностью зависимая. На поздних версиях стали устанавливать стабилизаторы поперечной устойчивости. Подвеска типа Макферсон для бездорожья бесполезна, поэтому на передней оси используются амортизаторы с пружинами и рычагами продольного типа, на задней оси устанавливаются пластинчатые рессоры с амортизаторами.
Тормозная система и электрооборудование
И сзади, и спереди – барабанного типа с двумя контурами по одному на каждую ось. Тормозная система дополнительно оснащается вакуумным усилителем. Стояночный тормоз с механическим приводом.
Рабочее напряжение бортовой сети 12 В с аккумуляторной батареей 6СТ-60ЭМ. Руководство по эксплуатации УАЗ-3151 предоставляет полную информацию обо всем имеющемся в автомобиле электрооборудовании, включая рекомендуемые показатели генератора, регулятора напряжения, катушки зажигания, коммутатора и свечей зажигания.
Назначение системы смазки
Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов перемещаются относительно друг друга. Этому перемещению препятствует сила трения, величина которой зависит от относительной скорости перемещения, удельного давления деталей одной на другую и от точности обработки трущихся поверхностей. Для преодоления сил трения бесполезно затрачивается мощность двигателя. Помимо этого, трение деталей вызывает их нагрев. При чрезмерном нагреве зазоры между деталями уменьшатся настолько, что деталь перестанет перемещаться, т.е. заклинится.
Одним из наиболее эффективных способов уменьшения трения является ввод слоя смазки между трущимися поверхностями. Смазка, прилипая к поверхности, создает на ней прочную пленку, которая, разделяя детали, заменяет сухое трение между ними трением частиц смазки между собой. Так как в работающем двигателе масло беспрерывно циркулирует, оно одновременно охлаждает трущиеся детали и уносит твердые частицы, образовавшиеся в результате их износа. Помимо того, детали, смазываемые маслом, меньше подвержены действию коррозии, а зазоры между ними значительно уплотняются.
На современные системы смазки, кроме вышеперечисленных, возлагаются еще и управляющие функции. Моторное масло работает в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода ГРМ, системах регулирования фаз газораспределения.
Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной подаче масла теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и в результате их нагрева возможно выплавление подшипников, заклинивание поршней и остановка двигателя. Избыточная подача масла приводит к проникновению его в камеру сгорания, что увеличивает отложение нагара и ухудшает условия работы свечей зажигания.
Способы смазывания подвижных деталей ДВС.
⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 48Следующая ⇒
Система смазки.
Обеспечивает уменьшение трения и износа деталей (рис. 1.17; 2.25) двигателя путем создания прочной тонкой пленки на поверхности трущихся деталей. Осуществляет выполнение и других функций, не менее важных для работоспособности двигателей в течение заданного ресурса, а именно:
— предотвращение прорыва газов из надпоршневого пространства в картер путем уплотнения зазоров в цилиндропоршневой группе;
— охлаждение поршней, подшипников коленчатого вала и других деталей в результате их нагрева от сгорания топлива и трения;
— защиту двигателя от коррозии при работе и длительной стоянке;
-предотвращение образования нагара и лакообразных отложений, нарушающих теплоотвод от поршней и подвижность поршневых колец;
— нейтрализацию кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива;
— обеспечение быстрого увеличения давления в смазываемых узлах при холодном пуске двигателя.
В двигателях автомобилей применяется комбинированная смазочная система различных типов
Комбинированной называется смазочная система, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.
Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей: коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его цепного или шестеренного приводов и другие детали.
Рис. 2.25. Смазочная система двигателя ВАЗ: 1 — вал; 2, 4 — каналы; 3 — горловина; 5 — сигнализатор; 6 — датчик; 7 — магистраль; 8— стержень; 9 — фильтр;
10— насос; 11— маслоприемник; 12 —поддон
В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.
При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе. В зависимости от места размещения основного запаса моторного масла система смазки может быть с мокрым или сухим картером.
В системах с мокрым картером (рис. 1.8) основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям с помощью масляного насоса.
В системах с сухим картером основной запас масла содержится в автономном масляном баке, из которого масло подается к трущимся деталям, нагнетающим масляным насосом. Стекающее в поддон масло полностью удаляют откачивающим насосом в масляный бак.
Рис.1.7. Система смазки автомобильного двигателя «ЗМЗ»: 1-масляный радиатор; 2-кран радиатора; 3-предохранительный клапан; 4-центробежный фильтр; 5- главная масляная магистраль; 6-верхняя секция насоса; 7-масляный насос; 8-нижняя секция насоса; 9-редукционный клапан; 10-маслоприёмник;11-масляные
каналы к шатунным шейкам» 12-редукционный клапан.
Рис. 1.8. Схема системы смазки с мокрым картером: 1 – фильтр грубой очистки; 2 – главная масляная магистраль; 3 – коренные и шатунные подшипники скольжения; 4 – поршневое маслосъемное кольцо; 5 – поршневые компрессионные кольца; 6 – зеркало цилиндра; 7 – опорные подшипники распределительного вала; 8 – фильтр тонкой очистки; 9 – маслозаборник; 10 – масляный радиатор; 11 – поддон; 12 – редукторный клапан; 13 – маслозакачивающий насос; 14 – перепускной клапан; 15 – датчик давления масла в системе; 16 – отверстие во вкладыше и шатуне
для подачи масла на стенки гильзы цилиндра.
В основе различных масляных систем лежит одна и та же принципиальная схема смазки. Масло из поддона или автономного бака всасывается масляным насосом через маслозаборник и нагнетается через полнопоточный фильтр в главную масляную магистраль, которая просверлена в виде продольного канала в блоке цилиндров. Из главной масляной магистрали масло отводят по поперечным сверлениям к подшипникам скольжения коленчатого и распределительного валов и к другим точкам. Подача масла осуществляется под давлением разбрызгиванием и комбинированным способом.
Кроме основного круга циркуляции масла, системы смазки могут иметь параллельные контуры: неполнопоточного фильтра тонкой очистки; масляного радиатора; воздушного компрессора.
⇐ Предыдущая12Следующая ⇒
Рекомендуемые страницы:
Размещение датчиков давления масла на автомобилях УАЗ
Положение датчика зависит от конструкции автомобильного мотора.
На УМЗ-417 и УМЗ-421 основной датчик находится с правой стороны (по ходу движения вперёд) мотора под генератором. Аварийный — между приводными шкивами коленвала и водяной помпы.
Положение контрольного датчика давления масла на двигателе УМЗ-417 отмечено цифрой 12
На ЗМЗ-4021 и ЗМЗ-4104 основной датчик установлен за генератором. Аварийный — с левой (по ходу движения) стороны в нижней части масляного фильтра.
Положение датчиков давления масла отмечено цифрами 5 и 19
Оба датчика ЗМЗ-409 расположены по левой стороне двигателя за термостатом над коллектором отработанных газов.
На ЗМЗ-5143 основной датчик установлен справа (по ходу движения) на уровне верхнего среза шкива коленвала перед масляным фильтром.
Положение контрольного датчика давления масла отмечено цифрой 20
Аварийный — слева в передней части ГБЦ на уровне верхнего среза шкива вентилятора.
Положение аварийного датчика давления масла отмечено цифрой 15
Принцип действия системы смазки двигателя
Самой распространенной системой смазки двигателей в настоящее время является комбинированная. В такой системе одни детали смазываются под давлением, а другие – самотеком или разбрызгиванием.
Двигатель смазывается циклически. После его запуска, масло закачивается в систему масляным насосом. Насос создает необходимое давление и подает масло в масляный фильтр, в котором происходит его очистка от механических примесей. Далее масло по каналам подается к:
- шатунным шейкам коленчатого вала
- коренным шейкам коленчатого вала
- опорам распределительного вала
- верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца
К рабочей поверхности цилиндра масло поступает из отверстий в нижней опоре шатуна или от специальных форсунок.
Другие части двигателя смазываются разбрызгиванием, т.е. часть масла вытекающего из зазоров в соединениях разбрызгивается подвижными частями КШМ и ГРМ. При разбрызгивании масла создается масляный туман, который при оседании смазывает детали двигателя.
Масло стекает в поддон картера двигателя под действием силы тяжести, после чего цикл смазки повторяется.
Возможные неполадки
Наиболее распространёнными неполадками, с которыми встречаются автомобилисты, является выход из строя деталей масляного насоса, фильтров (чаще – из-за износа), потеря герметичности узлов, нарушение регулировок или механические проблемы с редукционными клапанами.
Неисправности системы смазки двигателя, как правило, связаны с двумя группами неполадок.
- Неполадки, которые приводят к понижению давления масла. Они могут быть результатом деформации, износа, повреждения масляного насоса, низкого уровня масла, засорения фильтра, выхода из строя датчика масла, заедания редукционного клапана.
- Неполадки, которые приводят к повышенному расходу масла. Это результат выхода из строя газораспределительного механизма, износа прокладки насоса, засорения вентиляции картера, повреждения КШМ (кривошипно-шатунного механизма), ослабления масляного фильтра (или изначально ошибки при его закреплении).
Для выявления показателей давления используют сигнальные лампы на панели приборов транспортного средства. Пониженное давление масла – прямой сигнал, свидетельствующий о том, что на транспортном средстве нельзя ездить, и требуется ремонт или техническое обслуживание. Для определения расхода масла у современных автомобилей с автоматикой есть специальная контрольная лампа на панели приборов. Для определения проблемы у транспортных средств без такой лампы традиционно применяют щуп.
Износ и деформация
Если диагностика показывает, что детали износились, то есть отслужили свой срок эксплуатации, в большинстве случаев не стоит пытаться восстанавливать их. Её нужно менять. У прокладок, колпачков, сальников фильтров есть ресурс (указан в документации на детали), и, если их не заменить, количество проблем можно только увеличить. Например, несвоевременная замена фильтра приводит к критической концентрации вредных примесей, что может привести к деформации не только самого фильтра, но и корпуса. К деформации корпуса может привести, например, износ наружной поверхности втулок насоса.
Кстати, о деформации. Она может наступить гораздо раньше самого износа. Но, чтобы решить проблему, придётся не просто менять деформированную деталь, но и устранять причину, которая привела к этой неприятности.
Например, при механической деформации часто корень проблемы – в неисправностях иных узлов, взаимодействующих с ССД. В частности, деформация деталей системы смазки может быть ответной реакцией на выход из строя сайлентблоков, нарушение крепления ДВС.
Впрочем, здесь важна именно комплексная диагностика. Сразу «обвинять» крепление ДВС или сайлентблоки не стоит. Например, в ситуации, когда деформированы детали клапанной группы ГРМ, часто виновато качество масла.
Профилактика неисправностей
Самая эффективная профилактика неисправностей – регулярное квалифицированное техобслуживание:
- Систематическая замена масляного фильтра.
- Систематическая замена моторного масла.
При это нужно четко знать сколько моторного масла требуется системе, учитывать объем системы смазки двигателя. Недостаточное количество масла – это создание нагрузки на детали, увеличение сухого трения, ускорение износа. Переизбыток масла – риск создать избыточное давление и вывести из строя сальники распредвала, коленвала, «убить» уплотнители и нарушить герметичность.
Важно! Вместе с заменой масляного насоса всегда важно не лениться заменять масляный фильтр. Важный элемент профилактики – это и грамотная эксплуатация ДВС. Особенно важно корректно запускать
Особенно важно корректно запускать
Важный элемент профилактики – это и грамотная эксплуатация ДВС
Особенно важно корректно запускать. двигатель в морозное время. При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается
Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция
При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается. Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция
двигатель в морозное время. При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается. Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция.
Своевременное техническое обслуживание и профилактика – это обеспечение смазочными веществами всех деталей, вступающих в трение, защита ДВС от перегрева, остаточных продуктов сгорания, гашение колебаний и подавление шумов.
Принцип работы и виды систем смазки
Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.
Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером
Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.
Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером – преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.
Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:
- Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
- Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
- Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.
В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.
Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером
Заливка масла в двигатель Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:
- В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
- Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
- На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
- Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
- Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
- Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
- После этого цикл повторяется.
Уровень масла и его значение
Определение уровня масла щупом Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».
Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.
Усложнение конструкции
На примере дизельного двигателя объемом 2,5 л от VW можно увидеть, насколько сложнее стала схема работы смазочной системы современного двигателя. Давайте рассмотрим предназначение каждого из элементов.
- Двухступенчатый масляный насос шестеренчатого типа с внутренним зацеплением. Устанавливается в поддоне картера.
- Клапан регулировки давления масла. С помощью электромагнитного клапана ECU (Engine Control Module) направляет масло в разные каналы, переключая тем самым режимы работы масляного насоса. При регулировании производительности учитывается нагрузка на двигатель, температура охлаждающей жидкости, обороты коленчатого вала и сигналы с АКПП. При подаче управляющего сигнала клапан открывается, пропуская масло в каналы первой ступени (давление в системе порядка 1,8 атмосфер). При отсутствии управляющей «массы» возвратная пружина возвращает клапан в исходное положение, изменяет направление протекания масла, поднимая давление в системе до 3,3-4 Атм.
Изменение производительности позволяет снизить механические потери, затрачиваемые на смазывание и охлаждение трущихся пар двигателя. Такое решение повышает общий КПД двигатели, уменьшая количество вредных выбросов.
- Обратные клапаны в возвратных трубопроводах. Пропускают смазку только в одном направлении и предотвращают полный слив масла из каналов после остановки двигателя. Заполненные каналы позволяют избежать масляного голодания в первые секунды после запуска мотора.
- Предохранительный клапан. Открывается при холодном запуске, когда в системе развивается чрезмерное давление.
- Клапан малого контура циркуляции. Срабатывает при засорении фильтрующего элемента, открывая путь маслу в обход фильтра.
- Масляный охладитель. Через корпус теплообменника циркулирует масло и охлаждающая жидкость.
- Охладитель способствует поддержанию теплового баланса двигателя и препятствует перегреву масла.
- Клапан масляной форсунки. Открывается при достижении в системе расчетного давления, открывая магистраль к форсункам.
- Масляная форсунка. Разбрызгивает масло на днище поршня, отводя от него тепло.
- Редукционный клапан. Срабатывает при достижении в системе чрезмерного давления, защищает ГБЦ от лишнего масла.
Причины неисправности масляного насоса
Причину по которой маслонасос вышел из строя может определить диагностика. Есть как минимум 8 основных неисправностей масляного насоса. К ним относится:
- Забитая сеточка маслоприемника. Она находится на входе в насос, и в ее функции входит грубое фильтрование моторного масла. Как и масляный фильтр системы, она постепенно забивается мелким мусором и шлаком (часто такой шлак образовывается в следствии промывки двигателя различными средствами).
- Неисправность редукционного клапана масляного насоса. Обычно выходит из строя входящие в его конструкцию поршень и пружина.
- Износ внутренней поверхности корпуса насоса, так называемого «зеркала». Возникает по естественным причинам в процессе эксплуатации мотора.
- Износ рабочих поверхностей (лопастей, шлицов, осей) шестерен масляного насоса. Случается как со временем долгой эксплуатации, таки из-за редких замен (очень густого) масла.
- Использование грязного или неподходящего моторного масла. Наличие мусора в масле может быть по разным причинам — неаккуратная установка насоса или фильтра, использование некачественной смазывающей жидкости.
- Небрежная сборка насоса. В частности, допущено попадание различного мусора в масло или насос был неправильно собран.
- Падение уровня масла в картере двигателя. В таких условиях насос работает с избыточной производительностью, из-за чего перегревается и может преждевременно выйти из строя.
- Грязный масляный фильтр. Когда фильтр очень забит насосу приходится прилагать значительные усилия для прокачки масла. Это приводит к его износу и частичному или полному выходу из строя.
Вне зависимости от причины, вызвавшей частичный выход из строя масляного насоса, необходимо выполнить его детальную проверку и при необходимости сделать ремонт или полную замену.