Система смазки двигателя ЗМЗ-4021 комбинированная, под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорные подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей. Остальные детали двигателя смазываются разбрызгиванием масла. Устройство, порядок работы и составляющие системы смазки двигателя рассмотрены ниже.
Устройство и порядок работы системы смазки двигателя ЗМЗ-4021.
В систему смазки входят масляный насос с приемным патрубком и редукционным клапаном, который установлен внутри масляного картера, масляные каналы, масляный фильтр с перепускным клапаном, масляный картер, масляный радиатор, указатель уровня масла, крышка маслозаливной горловины.
Моторное масло, забираемое насосом из масляного картера, поступает через маслоприемник по каналам в корпусе насоса и наружной трубке в корпус масляного фильтра. Далее, пройдя через фильтрующий элемент, масло поступает в полость второй перегородки блока цилиндров, откуда по сверленому каналу в масляную магистраль и продольный масляный канал.
Из продольного канала масло по наклонным каналам в перегородках блока цилиндров подается на коренные подшипники коленчатого вала и подшипники распределительного вала. Масло, вытекающее из пятой опоры распределительного вала в полость блока между валом и заглушкой, отводится в картер через поперечное отверстие в шейке вала.
На шатунные шейки масло поступает по каналам от коренных шеек коленчатого вала. В ось коромысел масло подводится от задней опоры распределительного вала, имеющей посередине кольцевую канавку, которая сообщается через каналы в блоке, головке блока цилиндров и в четвертой основной стойке оси коромысел с полостью в оси коромысел.
Через отверстия в оси коромысел масло поступает на втулки коромысел и далее по каналам в коромыслах и регулировочных винтах на верхние наконечники штанг толкателей. К шестерням привода распределительного вала масло подводится по трубке запрессованной в отверстие в переднем торце блока, соединенное с кольцевой канавкой на первой шейке распределительного вала. Из выходного отверстия трубки, имеющего малый диаметр, выбрасывается струя масла, направленная на зубья шестерен.
Через поперечный канал в первой шейке распределительного вала масло из той же канавки шейки поступает и на упорный фланец распределительного вала. Шестерни привода масляного насоса смазываются струей масла, выбрасываемой из канала в блоке, соединенного с четвертой шейкой распределительного вала, также имеющей кольцевую канавку.
Стенки цилиндров смазываются брызгами масла от струи, выбрасываемой из отверстия в нижней головке шатуна при совпадении этого отверстия с каналом в шейке коленчатого вала, а также маслом, вытекающим из-под подшипников коленчатого вала.
Все остальные детали, клапан, его стержень и торец, валик привода масляного насоса и датчика-распределителя зажигания, кулачки распределительного вала, смазываются маслом, вытекающим из зазоров в подшипниках и разбрызгиваемым движущимися деталями двигателя.
Масляный насос системы смазки двигателя ЗМЗ-4021.
Шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера. Насос прикреплен двумя шпильками к наклонным площадкам на третьей и четвертой перегородках блока цилиндров. Точность установки насоса обеспечивается двумя штифтами-втулками, запрессованными в блок цилиндров. Корпус насоса отлит из алюминиевого сплава, ведущая и ведомая шестерни имеют прямые зубья и изготовлены из металлокерамики.
Ведущая шестерня закреплена на валике штифтом. На верхнем конце валика сделано шестигранное отверстие, в которое входит вал привода масляного насоса. Ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса.
Крышка насоса изготовлена из серого чугуна и крепится к насосу четырьмя болтами. Под крышку поставлена картонная прокладка толщиной 0.3 мм. Маслоприемник и приемный патрубок масляного насоса выполнены в виде одной детали из алюминиевого сплава. На приемной части патрубка завальцована сетка. Патрубок крепится к масляному насосу четырьмя болтами вместе с крышкой масляного насоса через паронитовую прокладку.
Редукционный клапан плунжерного типа расположен в корпусе масляного насоса. На торец плунжера действует давление масла, под влиянием которого плунжер, преодолевая усилие пружины перемещается. При достижении определенного давления плунжер открывает отверстие сливного канала, пропуская излишнее масло в приемную полость насоса.
Пружина редукционного клапана опирается на плоскую шайбу и крепится шплинтом пропущенным через отверстия в приливе на корпусе насоса. Редукционный клапан не регулируется; необходимая характеристика по давлению обеспечивается геометрическими размерами в корпусе насоса и характеристикой пружины.
Привод масляного насоса и датчика-распределителя зажигания.
Осуществляется от распределительного вала парой винтовых шестерен. Ведущая шестерня — стальная, залита в тело чугунного распределительного вала. Ведомая шестерня стальная, термоупрочненная, закреплена штифтом на валике вращающемся в чугунном корпусе. Верхний конец валика снабжен втулкой имеющей прорезь, которая смещена на 1.15 мм от оси валика, для привода датчика-распределителя зажигания. Втулка на валике закреплена штифтом.
С нижним концом валика шарнирно соединен шестигранный валик, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса. На валике между шестерней и корпусом установлены бронзовая шайба и стальная термообработанная шайба. При вращении шестерня через шайбы поджимается к торцу чугунного корпуса привода, а для улучшения смазки трущихся пар на торце корпуса профрезерована диаметрально расположенная канавка.
Правильное положение датчика-распределителя зажигания на двигателе обеспечивает такой установкой привода в блоке, при которой в момент нахождения поршня первого цилиндра в ВМТ (такт сжатия) прорезь на втулке привода располагается параллельно оси двигателя на максимальном удалении от нее.
Фильтр очистки масла системы смазки двигателя ЗМЗ-4021.
Фильтр системы смазки двигателя полнопоточный с картонным сменным фильтрующим элементом. Через него проходит все моторное масло, нагнетаемое насосом в систему. Фильтр состоит из корпуса, крышки, центрального стержня с перепускным клапаном и фильтрующим элементом. Фильтрующий элемент НАМИ-ВГ-10, РЕГОТМАС-412-1-05 или РЕГОТМАС-412-1-06 должен иметь диаметр 71 мм и высоту 156 мм. Корпус фильтра изготовлен из алюминиевого сплава и крепится к блоку цилиндров через паронитовую прокладку четырьмя шпильками.
Центральный стержень фильтра полый. В верхней его части расположен перепускной клапан, состоящий из текстолитовой пластины седла клапана, пружины и упора пружины. В стержне просверлено пять рядов отверстий для прохода масла, верхний ряд расположен над клапаном и над фильтрующим элементом. При нормальном состоянии элемента его сопротивление невелико, около 0.1-0.2 кгс/см2, и все масло проходит через него.
Из фильтрующего элемента очищенное моторное масло проходит через отверстия вовнутрь стержня и далее в систему смазки. При засорении элемента его сопротивление увеличивается, и когда давление достигает 0.7-0.9 кгс/см2, перепускной клапан открывается и начинает пропускать масло, минуя фильтрующий элемент.