Особенностью двигателя является система смазки с сухим картером. Это одна из разновидностей циркуляционной смазки под давлением, которая преимущественно применяется на внедорожных и спортивных авто.
В противоположность обычной системе (с мокрым картером) насос подает масло в двигатель, забирая его из отдельного масляного бака.
Систему смазки с сухим картером обслуживает трехсекционный насос: две его секции служат для откачки масла из картера, а третья – для подачи его к деталям двигателя под давлением. Масло стекает из механизмов двигателя в плоский поддон картера, из которого оно отсасывается откачивающими секциями и возвращается в масляный бак.
Ввиду особенностей системы смазки с сухим картером необходимо владеть соответствующими знаниями при техническом обслуживании авто, проведении ремонтных работ и контроле уровня масла, а также при эксплуатации автомобиля.
Нагнетательная секция забирает успокоившееся и освобожденное от пены масло из бака и подает его в магистраль системы смазки.
K преимуществам системы смазки с сухим картером относятся:
- Абсолютно надежная подача масла при экстремальных условиях движения авто, например, при больших продольных и поперечных ускорениях и соответствующих им наклонах кузова.
- Минимальное содержание воздуха в масле.
- Пониженная температура масла.
- Относительная нечувствительность к превышению или недостатку масла в системе.
- Малая высота двигателя благодаря небольшому объему масляного поддона.
Трехсекционный масляный насос
Откачивающие и нагнетательная секции представляют собою шестеренные насосы, объединенные в одном блоке. Этот блок содержит как бы три независимо действующих шестеренных насоса. Ведущие шестерни установлены на общем ведущем валу, а ведомые шестерни вращаются на общей оси.
Привод насоса осуществляется от коленчатого вала посредством однорядной цепи, передаточное число цепного привода равно 1,5. Передняя секция насоса – нагнетательная, а расположенные за ней секции – откачивающие.
Чтобы обеспечить полный возврат стекающего в поддон масла в бак, производительность откачивающих секций установлена в 1.5 раза выше производительности нагнетательной секции. Этому способствуют также отдельные для каждой откачивающей секции маслозаборники в днище поддона. Они обеспечивают откачку масла в бак при больших продольных и поперечных ускорениях.
На стороне нагнетания каналы откачивающих секций образуют общий патрубок, через который масло отводится в бак.
В корпус масляного насоса встроен редукционный клапан; сбрасываемое через него масло отводится непосредственно на сторону впуска насоса.
Нижний контур смазки
Высокий перепад давлений образуется при прокачке холодного масла через охладитель или через фильтр и относительно высокой частоте вращения вала двигателя. Сопротивление масляного фильтра и охладителя увеличиваются при их загрязнении.
Особенностью системы смазки двигателя W12 является расположение значительной части соединительных каналов в днище масляного поддона. Благодаря этому длина и количество трубопроводов сокращены до минимума. В результате повышена надежность системы смазки, снижены ее размеры и стоимость. Масло, стекающее с деталей двигателя в поддон, забирается откачивающими секциями насоса и направляется в масляный бак. На входе в бак установлен циклонный газоотделитель. Входящее в него масло вовлекается во вращательное движение, под действием которого из него выделяются воздух и газы.
Газы поднимаются вверх, а масло направляется на успокоительную стенку, расположенную в нижней части бака.
На масляном баке установлены:
- датчик температуры масла G8,
- датчик температуры и уровня масла G266,
- указатель уровня масла,
- сапун двигателя.
Охладитель масла, представляющий собою теплообменник типа масло–охлаждающая жидкость, не имеет собственного корпуса. Он закреплен болтами непосредственно на верхней части поддона и соединен с нижней его частью посредством штуцеров с кольцевыми уплотнениями круглого сечения.
Нагнетательная секция насоса забирает масло из бака и подает его в охладитель. Параллельно охладителю действует перепускной клапан. Он открывается при слишком большом перепаде давлений на охладителе.
Таким образом в систему смазки всегда подается необходимое количество масла. Прошедшее через охладитель масло течет по каналам в днище поддона в направлении к фильтру. Параллельно масляному фильтру также включен перепускной клапан, действие которого аналогично действию перепускного клапана охладителя.
Очищенное в фильтре масло возвращается в днище поддона, откуда оно поступает в главную масляную магистраль, проходящую через верхнюю часть поддона.
Верхний контур смазки
Большая часть масла сливается через полости цепных передач привода распределительных валов (на рисунке не показаны).
От главной масляной магистрали ответвляются каналы к коренным подшипникам коленчатого вала, а в передней части двигателя от нее поднимается вверх канал, через который масло подается под давлением в центральный канал, расположенный в развале блока цилиндров.
От центрального канала ответвляются каналы подачи масла в головки цилиндров. От него производится питание форсунок для впрыска масла на поршни, а также подводится масло к подшипнику промежуточного вала и к деталям механизма газораспределения.
В наклонные каналы, служащие для подвода масла в головки цилиндров, вставлены противодренажные клапаны. Они предотвращают слив масла из головок цилиндров в поддон после остановки двигателя. Благодаря этому после пуска двигателя давление масла в каналах головок цилиндров быстро поднимается.
Подведенное к головкам цилиндров масло распределяется по нескольким каналам: часть его подводится к муфтам поворота распределительных валов, а другая часть поступает через жиклеры в продольные каналы и далее к подшипникам распределительных валов и к гидротолкателям. Дроссели предотвращают избыточно большую подачу масла в головки цилиндров и соответственно высокий слив его в поддон при повышенных частотах вращения вала двигателя. Благодаря этому снижается мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса.
Заслуживает особого внимания подвод масла к коленчатому валу.
Масло поступает из главной магистрали, расположенной в верхней части поддона, в рампу опор коленчатого вала и подводится к каждому коренному подшипнику снизу. Далее оно проходит по кольцевому пазу, выполненному в рампе опор коленчатого вала под нижним вкладышем и продолженному в блоке цилиндров над верхним вкладышем. В верхнем вкладыше предусмотрены пять отверстий, через которые масло поступает к рабочим поверхностям подшипника, а нижний вкладыш отверстий не имеет.
С внутренней стороны на верхнем вкладыше выполнен паз, который обеспечивает непрерывную подачу масла к шатунным подшипникам.
Уровень масла
Система смазки с сухим картером требует особого подхода при контроле уровня масла и при его смене. В отличие от двигателей с мокрым картером у двигателей с сухим картером уровень масла измеряется не в поддоне, а в масляном баке.
Уровень масла в баке существенно зависит от ряда параметров, а именно от:
температуры двигателя = низкая – высокая,
частоты вращения = низкая – высокая,
состояния двигателя = работает – не работает.
Действующие при этом зависимости описаны ниже для ряда состояний двигателя. При этом подчеркивается необходимость соблюдения определенных условий при измерении уровня масла в баке неработающего двигателя.
При неработающем двигателе
Сразу после остановки двигателя уровень масла в баке расположен наиболее высоко. В период времени до следующего пуска и в зависимости от температуры масла при остановке двигателя часть его перетекает из бака назад в поддон двигателя.
С течением времени уровень масла в баке может сравняться с его уровнем в двигателе. При этом указатель масла вообще не доходит до уровня масла в баке.
После пуска двигателя
Обе откачивающие секции быстро перекачивают перетекшее в двигатель масло вновь в бак. В результате уровень масла в баке также быстро поднимается.
При работе двигателя на холостом ходу и с высокой частотой вращения
В холодном двигателе масло медленно стекает в поддон, задерживаясь относительно долго в его системах. В результате этого имеет место низкий уровень масла в баке. Чем горячее масло, тем быстрее оно стекает в поддон. Уровень масла в баке соответственно поднимается.
При повышении частоты вращения вала двигателя увеличивается количество масла, задерживающегося в системах двигателя, поэтому уровень масла в баке снижается.
Принципиально можно сделать следующие выводы:
- Уровень масла в баке снижается при повышении частоты вращения коленчатого вала.
- Уровень масла в баке повышается при увеличении его температуры.
Различают между динамическим и статическим контролем уровня масла.
Динамический контроль уровня масла
Водитель не обязан контролировать уровень масла от руки. При движении авто уровень масла контролируется посредством датчика уровня и температуры G266. При понижении уровня масла до минимально допускаемого значения информационная система (FIS) подает предупредительный сигнал.
Если загорелся сигнализатор уровня масла, при очередной заправке бензином необходимо в обязательном порядке залить в двигатель 1 литр масла в соответствии с предписанной спецификацией.
В исключительных случаях, например, перед длительной поездкой следует провести статический контроль уровня масла в соответствии с указаниями, приведенными в Руководстве по эксплуатации.
Датчик уровня и температуры масла G266
Следует знать, что работа сигнализатора уровня масла зависит определенным образом от стиля вождения автомобиля. Например, при высокой динамике авто сигнализатор может загораться с некоторым опережением.
После открытия капота (через 30 с) сигнализатор выключается. Если не долить масла (при низком его уровне), сигнализатор после этого будет включен не раньше, чем через 100 км.
Он идентичен датчику, который был применен при введении технического обслуживания авто по потребности, т. е. с переменными интервалами. Оценка и обработка сигналов датчика G266 производится процессором J218 комбинации приборов в принципе прежними методами.
Процессор производит статистическую обработку сигнала датчика с учетом температуры масла, частоты вращения вала двигателя и временного фактора и вырабатывает команду на включение сигнализатора уровня.
Большие колебания уровня масла в баке и почти горизонтальное положение датчика G266 были причиной доработки метода статистической обработки для конкретного двигателя. При определенных условиях эксплуатации авто датчик G266 полностью заливается маслом или обнажается.
Расположение датчика G266 под малым углом к горизонтали обеспечивает достоверную оценку сигналов только при его частичном погружении в масло. Статистическая обработка сигналов позволяет определить средний уровень масла в динамике. Через каждые 100 км пробега производится сравнение среднего статистического (динамического) значения уровня масла с заданным значением и при необходимости подается команда на включение сигнализатора уровня масла.
Контроль уровня масла при неработающем двигателе
Чтобы избежать ошибок при контроле уровня масла на неработающем двигателе, следует доверять его проведение только сотрудникам авторизированного сервисного предприятия. Эта операция проводится с помощью вставляемого в бак стержневого указателя уровня масла.
Порядок проведения работ и условия измерений:
- Установить автомобиль на горизонтальную площадку.
- Двигатель должен быть горячим, температура масла должна быть не менее 80°C. Измерение температуры следует проводить посредством диагностического тестера (функция 08, группа выводимых данных 134, поле 1).
- Перед проведением измерений дать двигателю поработать на холостом ходу в течение не менее двух минут.
- Остановить двигатель.
- Определить уровень масла в течение двух минут после остановки двигателя.
Применяются указатели уровня двух различных типов.
Указатель первого типа имеет 11 засечек. Метка MIN соответствует пятой засечке, а метка MAX – восьмой засечке. Диапазон допускаемых уровней соответствует приблизительно 0,3 литра масла Указатель второго типа снабжен метками MIN- и MAX. Диапазон уровней между метками MIN и MAX соответствует приблизительно одному литру.
