Рис. 45. Шкив водяного насоса уменьшенного диаметра
Смазка предназначена для уменьшения в двигателе потерь на трение, охлаждения трущихся поверхностей и удаления с них продуктов износа. Смазка, кроме того, улучшает уплотнение поршневыми кольцами внутрицилиндрового пространства и предохраняет детали двигателя от коррозии.
В большинстве двигателей применяется комбинированная система смазки с "мокрым" картером. То есть наиболее ответственные трущиеся детали смазываются под давлением, остальные-разбрызгиванием и самотеком.В двигателе М-412 и ВАЗ под давлением смазываются подшипники скольжения коленчатого вала, шейки распределительного вала, коромысла; разбрызгиванием и самотеком - зеркало цилиндра, поршневой палец, цепь привода распределительного вала, шестерня привода распределителя. В форсированных автомобильных двигателях лучше применять системы с «сухим» картером. В таких системах масло, стекающее в картер, откачивается вторым масляным насосом в расположенный снаружи двигателя промежуточный масляный бак, где отстаивается от пены. Из промежуточного бака масло основным насосом подается в нагнетающий маслопровод.
Систему смазки с "сухим" картером мы использовали от гоночного автомобиля "Эстония" с двигателем М-412.
При подготовке автомобиля "Москвич" к ралли приходится задумываться, как защитить алюминиевый масляный поддон от ударов при езде по плохим дорогам. Пожалуй, трудно назвать гонщика-раллиста, который либо сам не пробил поддон, либо не был свидетелем такого случая.Любой надежный защитный лист металла, закрепленный внизу, не спасет поддон от ударов о поперечину передней подвески при проезде на большой скорости через препятствие. Мы применили изготовленный по форме и размеру стандартного поддона металлический картер
Двигатели ВАЗ имеют металлический масляный поддон, но он не выдерживает ударов о препятствия, и маслоприемный патрубок ломается. Можно рекомендовать делать патрубок разрезным, соединив обе половины шлангом из бензостойкой резины (рис. 44).Для предохранения масла от перегрева (температура масла должна быть не выше 80-90° С) и излишнего разжижения в жаркую погоду или при езде в горных условиях желательно применение масляных радиаторов, особенно при установке металлического масляного поддона или при применении системы смазки с "сухим" картером.
Конструктивно для этого удобно применять масляный радиатор и предохранительный клапан с краном от автомобиля М-2138. Масляный радиатор через предохранительный клапан (клапан поддерживает в радиаторе давление не выше 1,5-2 кгс/см2) подключается с помощью штуцера параллельно основной масляной магистрали. (Штуцер вворачивается вместо датчика давления масла.) Сливать охлажденное масло из радиатора лучше непосредственно в масляный картер. Но, если двигатель не снят с автомобиля, при установке масляного радиатора масло можно сливать через шланг и вворачивающийся угловой штуцер в клапанную крышку.Характерной особенностью двигателя М-412 является четкая зависимость: увеличенный зазор между опорными шейками распределительного вала и посадочными местами вала в головке блока, а также возможная несоосность посадочных мест в результате коробления головки болта приводят к резкому снижению давления масла в системе до 1-1,5 кгс/см2, что часто служит причиной выхода двигателя из строя.
|
Рис. 45. Шкив водяного насоса уменьшенного диаметра |
За давлением масла в системе на трассе соревнований надо следить постоянно и очень внимательно. Чтобы это не отвлекало внимания, целесообразно применение на специальном кронштейне вместе с тахометром датчика давления масла непосредственного действия. Привод его осуществляется через медную отожженную трубку от того же штуцера, к которому подсоединен питающий шланг масляного радиатора. Герметичность трубки должна полностью гарантироваться, так как она находится под полным давлением.
Чтобы качество масла в работающем двигателе не ухудшалось, применяют вентиляцию картера. В двигателе М-412 вентиляция производится с отсосом в систему питания. Это приводит через некоторое время к образованию смолистых веществ в системе питания двигателя. Поэтому можно рекомендовать, хотя и менее эффективный, способ вентиляции картера с отсосом газов в атмосферу через резиновый шланг, закрепленный на трубке клапанной крышки и выведенный в район рабочего цилиндра сцепления.Можно рекомендовать и еще одно усовершенствование. Спортсмены Московского автодорожного института успешно применяют вместо стандартных фильтрующие элементы авиационных двигателей ФМА-10, которые на 27 мм короче фильтрующих элементов двигателя М-412, но одинаковы по диаметру. Для их установки необходимо укоротить на 27 мм корпус фильтра и болт его крепления.
Правильный выбор сорта масла с учетом конкретных условий каждого соревнования является решающим условием надежной работы двигателя. Масло должно быть стабильным, не менять своих свойств при значительном нагреве. Оно должно давать стойкую масляную пленку, сохраняющуюся при высоких давлениях и температурах; обладать необходимой маслянистостью и вязкостью; при сгорании оставлять как можно меньше нагара и не содержать вредных химических соединений.В полной мере этим требованиям не удовлетворяет, пожалуй, ни один сорт масла. Поэтому приходится искать компромиссное решение. В своей практике мы пользуемся смесью авиационного (МС-20) и веретенного масел в такой пропорции: летом 60% МС-20, зимой- 40% МС-20. Можно к маслу двигателя ВАЗ летом добавлять 10-15% МС-20.
За последнее время широко применяется добавка к моторному маслу специальных молликотовых присадок, предназначенных для улучшения приработки трущихся поверхностей. Действительно, при обкатке нового двигателя присадки оказывают положительное влияние, однако их действие на износ деталей двигателя остается пока невыясненным.Система охлаждения служит для принудительного отвода тепла от горячих деталей двигателя и передачи этого тепла окружающей среде.
Недостаточный отвод тепла вызывает ухудшение смазки трущихся поверхностей, выгорание масла и перегрев деталей двигателя. Последнее приводит к резкому снижению их прочности. При сильном перегреве нормальные зазоры между деталями нарушаются, следствием чего является повышенный износ, заедание, поломки. Перегрев вреден и потому, что вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, детонационное сгорание и самовоспламенение рабочей смеси.Чрезмерное охлаждение двигателя также нежелательно, так как оно влечет за собой конденсацию частиц топлива на стенках цилиндров, ухудшение смесеобразования и воспламеняемости смеси, уменьшение скорости ее сгорания и как следствие уменьшение мощности.
В качестве теплоносителя в системе охлаждения двигателя обычно применяют воду или тосол. В зимних условиях можно применять водяные растворы глицерина и гликолей, понижающие температуру замерзания охлаждающей жидкости до минус 40-60° С. Летом лучше заполнять систему охлаждения дистиллированной водой, уменьшающей образование на внутренних стенках радиатора и рубашки охлаждения накипи, которая затрудняет теплообмен. В двигателях ВАЗ лучше воду в системе охлаждения вместо тосола не применять, так как имеются сведения, что тосол влияет на надежность работы подшипников водяного насоса.Умеренная форсировка двигателя М-412 не требует каких-либо переделок в системе охлаждения, но обязательна ее полная исправность и надежность работы.
При проведении полного комплекса мероприятий по форсировке двигателя, особенно связанных с увеличением рабочего объема, требуется интенсификация работы системы охлаждения, так как стандартная система не справляется с отводом заметно увеличившегося количества выделяемого тепла.Установка гильз цилиндров диаметром 92 мм в стандартный блок цилиндров двигателя М-412 существенно уменьшает объем охлаждающей жидкости непосредственно в рубашке охлаждения блока цилиндров, что обязывает увеличить скорость ее протока.
Достигается это несколькими способами. Во-первых, можно увеличивать число оборотов водяного насоса, заменив стандартный шкив шкивом меньшего диаметра (рис. 45). Этот шкив изготавливается из алюминиевого сплава и весит 175 г. Стандартные шкивы выпускаются заводом-изготовителем штампованные (масса 360 г) и точеные (масса 800 г). Понятно, что для разгрузки подшипников водяного насоса лучше выбрать более легкий шкив. Установка шкива меньшего размера предполагает использование более короткого ремня вентилятора. Кроме того, имеет безусловный смысл установка водяного насоса с крыльчаткой из алюминия.Во-вторых, можно установить радиатор от автомобиля ГАЗ-24, у которого емкость и поверхность охлаждения больше, чем радиатора М-2140. Сменить радиатор довольно просто, но все щели вокруг него надо заделать (обклеить поролоном), чтобы поток встречного воздуха использовался для охлаждения наиболее эффективно.
В-третьих, можно несколько уменьшить общее сопротивление системы охлаждения за счет увеличения проходного сечения в наиболее узких местах. К этому относится установка промежуточного фланца под переднюю крышку водяной рубашки блока цилиндров толщиной 4 мм, а также расширение на 3-4 мм пространства между боковой крышкой водяной рубашки (под выпускным патрубком) и приливами блока цилиндров.Модернизированная подобным образом система охлаждения была испытана автором на учебно-тренировочном сборе сборной команды СССР в 1972 г. в Сухуми. В тяжелых условиях горных дорог, жаркой погоды и длительной езды на низших передачах температура воды не поднималась выше 90° С, хотя даже нефорсированные двигатели со стандартной системой охлаждения не выдерживали в таких условиях. Более того, тогда же для снижения вентиляционных потерь был опробован вентилятор с двумя укороченными лопастями вместо четырех. И в этом случае двигатель выдерживал все перегрузки.
В дальнейшем такими системами охлаждения было оборудовано несколько спортивных автомобилей. Случаев перегрева не наблюдалось ни в условиях ралли, ни в условиях шоссейно-кольцевых гонок.