Масляный насос двигателя: виды, устройство и принцип работы – виды, устройство и принцип работы

Масляный насос двигателя: устройство, неисправности и диагностика

Система смазки является одной из основных систем двигателя современного автомобиля. Ее назначение – подача моторного масла к взаимодействующим друг с другом механическим элементам ДВС для уменьшения трения, снижения износа, частичного отвода тепла и очищения поверхностей. Учитывая специфичные ударно-радиальные нагрузки, воздействующие на основные элементы КШМ и ГРМ, тяжелые условия работы большинства узлов и деталей двигателя, к надежному и безотказному функционированию системы смазки предъявляют особые требования. В первую очередь это касается «сердца» системы – масляного насоса.

Назначение масляного насоса

Для большинства деталей двигателя статичной смазки недостаточно – они требуют регулярного поступления свежих порций смазочного материала, предварительно охлажденных и отфильтрованных от продуктов износа. Поэтому важно обеспечить циркуляцию масла в системе, создав определенное давление в магистралях. Именно эта задача и возложена на масляный насос.

Маслонасос создает разрежение в системе, засасывая смазочный материал из поддона картера через маслоприемник. В процессе движения по этой линии масло фильтруется через последовательный полноточный фильтр, реже – через неполноточный элемент. Прошедшее через насос масло поступает в главную магистраль, а оттуда распределяется по каналам и подается к потребителям в соответствии с условиями их работы. Так, подшипники коленчатого и распределительного валов получают масло под максимальным давлением, шестерни ГРМ, клапанный механизм и часть зеркала цилиндров смазываются разбрызгиванием, а к штангам, толкателям, кулачкам масло поступает уже самотеком.

Устройство и принцип работы

Масляный насос приводится в действие крутящим моментом, поступающим от распределительного вала через зубчатую передачу или шкив. Существуют также автономные схемы привода насоса, использующие электродвигатель, однако они не получили широкого распространения.

Конструктивно насос представлен герметичным металлическим корпусом, в котором расположена одна пара или две пары шестерен. В паре шестерен одно из зубчатых колес является ведущим, то есть соединено шпонкой с валом привода, а второе вращается свободно. При проектировании и изготовлении масляных насосов основным требованием, предъявляемым к конструкции, является минимальный зазор между зубцами взаимодействующих шестерен, а также между зубцами каждой шестерни и корпусом. Это необходимо для обеспечения максимального КПД прибора.

Транспортировка смазочного материала осуществляется во впадинах, образующихся между зубьями взаимодействующих шестерен при их вращении. Таким образом, шестерни «выдавливают» масло в главный канал непрерывным потоком, формируя требуемое давление, регулировка которого возложена на редукционный клапан.

Редукционный клапан чаще всего располагается в корпусе масляного насоса и необходим для предохранения системы смазки от избыточных давлений, особо опасных во время пуска холодного ДВС, когда вязкость смазочного материала велика. Клапан располагают в канале, противоположные края которого соединены с камерами нагнетания и всасывания масляного насоса. Когда давление в норме, канал перекрыт поршнем или шариком, который поджимается пружиной. Сжатие пружины регулируют масляной пробкой, задавая тем самым давление в системе. При превышении порогового значения, поршень или шарик отходит от седла, открывая канал и выпуская часть нагнетаемого в главную магистраль масла обратно в камеру всасывания.

Современные масляные насосы делят на одно- и двухсекционные. Отличие двухсекционной системы от описанной выше конструкции заключается в наличии дополнительной секции корпуса, шестерни которой отвечают за подачу масла в масляный радиатор для его охлаждения, обычно – с последующим сливом в поддон. Классическим примером такого устройства служат насосы двигателей грузовых автомобилей марок ЗИЛ и ЯМЗ.

Признаки неисправности маслонасоса

Для двигателя внутреннего сгорания одинаково опасны как снижение, так и существенное повышение давления масла относительно значения, установленного заводом-изготовителем. В первом случае возрастает износ механических элементов, увеличивается доля неравномерного разрушения опорных поверхностей под действием ударных нагрузок и механических загрязнений, возникает опасность перегрева двигателя. Во втором случае снижается вязкость масла, а следовательно – его свойства, повышается температура, нарушается режим смазки деталей и распределение материала между ними. Обычно именно по отклонению давления от номинального можно судить о неисправности масляного насоса. Ее несложно заметить, считав показания манометра или контрольной лампы, расположенной на панели приборов. Однако и эти устройства могут давать сбои.

 

Перегрев ДВС, наличие местных точечных подтеков масла свидетельствуют о превышении номинального давления, что может быть вызвано неправильной регулировкой или неисправностью редукционного клапана масляного насоса. В то же время, перегрев ДВС, сопровождающийся гулом и металлическим лязгом при работе говорит о падении давления, которое, в свою очередь, может быть вызвано следующими факторами:

• износом шестерен;
• разгерметизацией корпуса;
• проскальзыванием шкива привода или обломом шпонки;
• заклиниванием редукционного клапана в открытом положении.

Тем не менее, подобные признаки могут наблюдаться и при других неисправностях системы смазки. Примером может служить засорение масляных магистралей продуктами износа, засорение полноточных фильтров, несоответствие типа масла рекомендуемому. Поэтому с уверенностью утверждать о факте поломки маслонасоса можно только после комплексной диагностики системы смазки.

Проверка технического состояния детали

Простейший, но эффективный метод диагностики производительности, а значит – и исправности масляного насоса, заключается в подключении внешнего манометра к системе смазки и наблюдении изменений его показаний при изменении частоты вращения коленчатого вала ДВС. Если значения давления соответствуют номинальным, расход моторного масла в норме, а аварийные индикаторы «молчат» — насос в порядке.

При обнаружении пониженного или повышенного давления масла проводится проверка регулировки редукционного клапана и при необходимости – настройка детали. Анализируется тип и состояние масла, фильтрующих элементов, проверяется наличие разгерметизацией системы. Если подобных неисправностей нет, выносят вердикт о поломке масляного насоса. Его проверку выполняют в такой последовательности:

1. Внешний осмотр, проверка целостности корпуса.
2. Демонтаж, разборка, осмотр деталей и опорных поверхностей, поиск люфтов.
3. Измерение зазоров между зубьями, осевых расстояний, сопоставление с номинальными значениями.
4. Измерение геометрических параметров шестерен, сопоставление с номинальными значениями.

На основе анализа выявленных проблем выносится вердикт о целесообразности ремонта масляного насоса. Если нарушена целостность корпуса, присутствует сильный износ рабочих пар или деформированные детали, насос, как правило, подлежит замене.

Особенности ремонта и замены

Ремонт масляного насоса может заключаться в замене рабочей пары (что не всегда целесообразно), замене редукционного клапана и РТИ, постановке втулок в изношенные посадочные отверстия. В ряде случаев возможно восстановление шестерен путем наплавки с последующей слесарной обработкой. Поддаются ремонту и нарушенные резьбовые соединения – их растачивают либо снабжают резьбовыми втулками.

Однако куда чаще масляный насос заменяется в сборе. Это связано с относительно невысокой стоимостью детали, а также большой трудоемкостью работ по восстановлению изношенных элементов. В таком случае процесс сводится к демонтажу изношенного маслонасоса и установке нового с герметичным подключением к прочим элементам системы смазки. Разумеется, при этом проводится замена моторного масла и фильтров, не будет лишней и последующая промывка системы.

От технического состояния элементов системы смазки во многом зависит характер работы, надежность и ресурс двигателя. Поэтому важно тщательно следить за их работой и не забывать проверять исправность деталей в ходе проведения ТО автомобиля.

Устройство и принцип работы масляного насоса в машине

Поговорим о сердце любого двигателя внутреннего сгорания – маслонасосе. Именно масляный насос нагнетает давление в системе смазки, позволяя смазывать трущиеся пары, отводить тепло и продукты износа. Рассмотрим принцип работы и устройство шестеренных и роторных насосов регулируемого, а также нерегулируемого типа.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В УСТРОЙСТВЕ

На подавляющем большинстве автомобилей установлен нерегулируемый масляный насос. От избытка давления систему смазки предохраняет редукционный клапан, который сбрасывает излишки масла. Современные автомобили все чаще агрегатируются регулируемым масляным насосом. Принудительное изменение производительности масляной помпы позволяет уменьшить механические потери, снизив тем самым расход топлива и количество вредных выбросов. По внутреннему устройству маслонасосы разделяются на шестеренные и роторные.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО МАСЛОНАСОСА

Ведомая шестерня закреплена на оси, а ведущая приводится во вращение приводным валом. Вращающиеся шестерни забирают масло через всасывающий канал, куда оно поступает по маслоприемнику из картера. Далее, масло под давлением поступает в нагнетательную полость, откуда уже распределяется по каналам масляной системы. Именно так работает простейший шестеренный насос.

Производительность маслонасоса напрямую зависит от скорости вращения коленчатого вала. Но повышение давления в системе сверх нормы приведет к выдавливанию сальников и увеличению механических потерь. Поэтому избыток масла стравливается редукционным клапаном, который открывается при превышении расчетного давления. Подробно устройство и принцип работы клапана, позволяющего сбрасывать масло обратно во впускную полость, вы можете изучить из статьи «Редукционный клапан масляного насоса».

1- заборные шестерни; 2- клапан; 3-запорная пружина.

ВИДЫ

По способу зацепления шестерен помпы для перекачивания жидкостей делятся на агрегаты с внутренним и внешним зацеплением.

Устройство агрегатов с шестерней в шестерни позволяет приводить маслонасос в действие непосредственно от коленчатого вала. Принцип работы способствует уменьшению габаритных размеров корпуса без потери производительности. Поэтому именно нерегулируемые маслонасосы с внутренним зацеплением чаще всего устанавливаются на современные автомобили.

РОТОРНЫЙ ТИП

Устройство объединяет в корпусе внутренний (ведущий) и внешний (ведомый) роторы. Моторное масло забирается лопастями ведущего ротора и, проходя через нагнетательную полость, подается к каналам масляной системы двигателя. Выше показано устройство нерегулируемой масляной помпы, поэтому ее принцип работы предполагает наличие редукционного клапана.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАСОС

Регулируемый масляный насос роторного типа оснащается подвижным статором и регулировочной пружиной. Вращаясь внутри внешнего ротора, внутренний ротор захватывает из всасывающей полости масло, перенаправляя его под давлением в нагнетательную область. Объем перекаченного масла зависит от скорости вращения внутреннего ротора и от объема полости между внутренним и внешним ротором, который соединен с подвижным статором. Изменяя объем, мы можем регулировать производительность масляного насоса.

Регулировка производительности

Принцип работы регулировки объема заключается в смещении подвижного статора. В режиме низкого давления пружина регулятора, преодолевая сопротивления масла в нагнетательной полости, задвигает статор (промежуточный корпус) в крайнее положение. Объем полости между наружным и ведомым ротором уменьшается, что приводит к снижению количества перекачиваемого масла.

При повышении оборотов коленчатого вала и возрастании давления в нагнетательной полости масло преодолевает сопротивление регулировочной пружины. Смещение промежуточного корпуса ведет к увеличению зазора между наружным и внутренним роторами. Увеличивается количество перекачиваемого масла и давление в системе.

Особенности работы регулируемого масляного насоса в определенных режимах позволяют на 30% снизить механические потери в сравнении с нерегулируемыми агрегатами. Поскольку насос перекачивает ровно такой объем, который на данном режиме работы необходим для смазывания деталей двигателя, замедляются темпы старения масла.

ШИБЕРНЫЕ АГРЕГАТЫ

В автомобиле шиберные помпы используются не только для нагнетания смазочных материалов в двигателе, но и в качестве насоса гидроусилителя руля. С точки зрения принципа работы и устройства, интерес вызывают двухрежимные масляные насосы, все чаще устанавливающиеся на двигатели производства VAG-Group (к примеру, Audi, Volkswagen). Устройство рассмотрим на примере маслонасоса с мотора V6 TDI объемом 4.2 л.

Масло нагнетается лопатками, которые при вращении ротора под воздействием центробежной силы прижимаются к рабочей зоне статора. В этом плане принцип работы ничем не отличается от обычного лопастного маслонасоса. Но конструкторы оснастили помпу эксцентриковым поворотным регулирующим кольцом. Также устройство предполагает наличие соленоида, который по команде блока управления двигателем (Engine Control Unite) открывает доступ маслу к регулировочной полости.

ПРОЦЕСС СМЕНЫ РЕЖИМОВ

• Режим сниженной производительности. ЭБУ замыкает клапан управления давлением на массу, открывая доступ маслу к каналу второй управляющей поверхности. По другому масляному каналу давление масла постоянно воздействует на управляющую поверхность №1. Действующее на обе поверхности давление масла преувеличивает усилие пружины. Регулирующее кольцо поворачивается против часовой стрелки, уменьшая тем самым объем рабочей камеры маслонасоса.
• Режим высокой производительности. ЭБУ отключает питание электромагнитного клапана. Масляный канал управляющей поверхности 2 перекрывается, а давление масла действует только на зону 1. Поскольку создаваемого усилия недостаточно для преодоления сопротивления пружины, регулирующее кольцо поворачивается по часовой стрелке и отклоняется от центра. Таким образом, увеличивается объем рабочей камеры и количество перекачиваемого моторного масла. Соответственно, давление в системе также возрастает.

Регулировка производительности осуществляется ЭБУ, который считывает информацию о режиме работе двигателя с ДМРВ (либо ДАД+ДТВ), ДПКВ, ДПДЗ, датчика положения педали акселератора, ДТОЖ, датчика температуры масла. Разумеется, полноценная работа системы невозможна без датчика давления масла, устройство, принцип работы и способы проверки которого мы уже рассматривали. Смена режимов работы происходит при повышении оборотов коленчатого вала выше 2500 об./мин либо при возрастании нагрузки на двигатель (динамичный разгон, буксировка груза).

Вне зависимости от конструкции и принципа работы, выход маслонасоса из строя приведет к серьезным поломкам и необходимости капитального ремонта двигателя. Поэтому полезно знать признаки неисправности и понимать технологию проверки масляного насоса.

Масляный насос: описание, характеристики, виды, неисправности

Масляный насос предназначен для создания давления в системе смазки, и тем самым обеспечить смазку движущихся частей двигателя внутреннего сгорания. В системе смазки с сухим картером масляный насос дополнительно выполняет функцию перекачки масла из картера двигателя в масляный бак.

Описание

Система смазки двигателя имеет задачу обеспечивать конструктивным элементам двигателя достаточные количества смазывающего масла. Это представляет собой замкнутую систему, в которой масло должно брать на себя большое количество задач:

• Смазка всех скользящих деталей
• Охлаждение деталей двигателя — защита от перегрева
• Очищение от отложений, от остаточных продуктов сгорания и от износа
• Защита от коррозии
• Подавление шумов и гашение колебаний
• Уплотнение предельно высокого класса качества (например, поршневых колец)
• Передача силы и энергии
• Системы смазки двигателя
• В области масляной смазки двигателя различают следующие системы смазок:
• Циркуляционная смазка под давлением
• Смазка с сухим картером
• Циркуляционная смазка под давлением

В этом виде смазки, нашедшей свое применение почти во всех четырехтактных двигателях, масло при помощи насоса движется через провода или каналы по большому количеству мест смазки. Помимо различных опорных мест валов достаточным количеством масла обеспечиваются также и гидравлические компенсационные элементы (гидравлические толкатели) клапанов, клапанные коромысла, цепи приводов валов и их натяжные устройства, а также поршни.

Для очистки масла между масляным насосом и местами смазок вставлены различные виды фильтров грубой, тонкой и предельно-тонкой очистки. Для охлаждения масла часто применяются воздушные или водяные масляные радиаторы.

Образованию чрезмерно повышенного давления масла, которое может возникать преимущественно вовремя пуска холодного двигателя или при повышенных оборотах, препятствуется посредством соответствующего клапана ограничения давления. Он встроен близко к насосу со стороны нагнетания или непосредственно на корпусе насоса и дает выйти чрезмерно высокому давлению в масляный картер.

Смазка с сухим картером

Смазка с сухим картером представляет собой особый вид циркуляционной смазки под давлением. В этой системе масло, текущее из двигателя обратно, при помощи специального отсасывающего насоса закачивается в отдельный запасный масляный резервуар.

Отсюда при помощи насоса подачи под давлением масло двигателя движется дальше в соответствующие места смазки. Преимущество такой конструкции заключается в том, что несмотря на наклонное экстремальное положение или возникающие центробежные силы, всегда гарантируется достаточное обеспечение маслом. По этой причине такая конструкция часто находит свое применение в производстве вездеходов или в гоночном спорте.

Конструктивные типы и исполнения насосов

Масляные насосы по их конструкциям и внешнему виду очень разнообразны. Принцип насоса, вид привода, а также исполнение корпуса являются наиболее часто встречающимися отличиями.

В зависимости от цели применения, места встраивания и мощности используются масляные насосы, работающие по различным принципам.

Наиболее часто встречающиеся конструкции насосов следующие:

• Зубчатые насосы
• Шестеренные насосы
• Роторные насосы

Зубчатые насосы

В зубчатых насосах транспортировка масла осуществляется между зубьями и стенкой посредством вращательных движений двух зубчатых колес. Сцепление пары зубчатых колес препятствует вытеканию масла обратно в картер. Таким образом, с одной стороны образуется зона повышенного давления, в то время как со стороны впуска появляется зона пониженного давления.

Шестеренный насос

В шестеренном насосе к внутреннему колесу эксцентрично расположено внешнее зубчатое колесо, находящееся в корпусе насоса. Как и в обыкновенном зубчатом насосе, масло транспортируется в промежуточные пространства между зубьями. При продолжающемся вращении насоса с одной стороны, в которой зубья движутся по направлению друг от друга, образуется зона пониженного давления. Это всасывающая сторона насоса. А в месте, где зубья снова сцепляются друг с другом, создается повышенное давление. Здесь имеет место выталкивание масла под давлением. Преимущество шестеренчатых насосов по отношению к обыкновенным зубчатым заключается в более высокой мощности насоса, особенно при малой частоте вращения.

Роторный насос

Роторный насос состоит из наружного ротора с внутренними зубьями и из внутреннего ротора с наружными зубьями. Наружный ротор обкатывается поверх зубьев внутреннего ротора и, таким образом, вращается в корпусе насоса. Внутренний ротор имеет на один зуб меньше, нежели наружный ротор, так что при вращении осуществляется транспортировка жидкости из одного промежутка между зубьями наружного ротора в следующий. При вращательном движении пространства со стороны всасывания увеличиваются, в то время как со стороны нагнетания они уменьшаются. Такая конструкция способна при большом потоке транспортируемого материала производить высокое давление.

Виды приводов масляных насосов

Как правило, масляные насосы приводятся в движение непосредственно от двигателя. Привод осуществляется либо напрямую через зубчатое зацепление, либо через штекерные соединения на коленчатом валу или через зубчатые колеса, приводные цепи или через зубчатые ремни.

Общие указания по монтажу

Для обеспечения правильной работы и долговечности насоса во время установки нового насоса необходимо всегда соблюдать предписания по монтажу производителя двигателя.

Все же всегда необходимо следовать так же следующим общим указаниям:

1. Выпустите залитое масло. Его необходимо проверить на возможное загрязнение. Прежде всего, металлические загрязняющие частицы часто являются причиной закупоривания и механического износа отдельных компонентов двигателя.
2. При установке насоса обязательно следите за чистотой. Труба всасывания масла, как правило, оснащена только одним фильтром грубой очистки. Металлические и загрязняющие частицы могут после ремонта беспрепятственно попасть вовнутрь нового насоса и в короткое время стать причиной повторного износа. Поэтому необходимо почистить по возможности все элементы конструкции, каналы и трубу всасывания масла, которые связаны с маслом.
3. При установке нового масляного насоса всегда необходимо менять так же масляный фильтр. Если система давления масла сильно загрязнена, ее так же необходимо подвергнуть дополнительной чистке.
4. Перед установкой нового масляного насоса его необходимо сравнить с геометрией старого насоса.
5. Привод насоса (зубчатые зацепления, цепные колеса, приводные цепи и ремни) необходимо проверить на возможные повреждения.

Перед установкой насоса необходимо смазать предписанным маслом все движущиеся части насоса (зубчатые колеса, валы). При установке необходимо обратить внимание на правильное положение насоса. При возникновении монтажных проблем (неправильное прилегание, косое положение) не привинчивайте его с силой по отношению к креплениям на корпусе. Это может послужить причиной повреждения насоса, функциональных неполадок и негерметичностей.

При монтаже масляного насоса и трубы всасывания масла необходимо всегда использовать новые уплотнения и уплотнительные кольца. Избегайте общего использования жидких средств уплотнения. Их разрешается использовать и встраивать только там, где это предписано изготовителем двигателя. Крепежные винты насоса должны при установке затягиваться с учетом моментов затяжек, предписанных изготовителем двигателя, и соответствующей последовательности затягивания винтов.

Если предусмотрены предохранительные шайбы против произвольного отвинчивания, то их необходимо использовать согласно предписанию изготовителя двигателя.

Перед запуском двигателя мы рекомендуем заполнить систему масла при помощи специального напорного резервуара для подачи под давлением (метод вдавливания). При этом сторона нагнетания системы масла оказывается полностью заполненной маслом, и в ней нет воздуха. Как правило, систему заполняют до тех пор, пока масло не попадет в места смазки двигателя, расположенные в самых высоких и в самых отдаленных от масляного насоса местах. При этом масло должно выступить на клапанных коромыслах или из опорных мест распределительного вала. Таким образом, исключаются повреждения, которые могут возникнуть при запуске двигателя с недостаточным давлением масла.

После «создания давления» в масляной системе двигатель заполняется до предписанного уровня масла. При пуске двигателя после смены масляного насоса двигателю необходимо несколько секунд, чтобы создать давление масла. Если давление масла не создается, тогда необходимо прервать процесс пуска, немедленно заглушите двигатель и устраните причину. В этом случае откажитесь от идеи работы двигателя на высоких оборотах с целью ускорения образования давления масла в системе. Пользуйтесь только теми маслами, которые предписывает и рекомендует производитель двигателя.

Выявление причин / Диагностика повреждений

Система смазки и также механика двигателя состоят из большого количества подвижных и неподвижных деталей. Каждый элемент конструкции участвует как специфически для себя, так и во взаимодействии с другими компонентами. Поэтому проблемы давления и подачи масла могут иметь различные причины. При выходе из строя одного из элементов конструкции страдает вся система смазки. Если проблему не увидеть своевременно или вообще проигнорировать, то от этого будут страдать все взаимосвязанные элементы конструкции. Часто, несмотря на небольшую по значимости причину, двигатель полностью выходит из строя. Перед тем, как ставить вопрос о замене масляного насоса, необходимо перепроверить следующие пункты и устранить возможные неполадки.

Причины низкого давления масла или его отсутствия:

• Слишком низкий уровень масла
• Слишком низкая вязкость масла (слишком жидкое)
• Образование масляной пены в кривошипной камере по причине слишком высокого уровня масла или неподходящего масла с неподходящими присадками или по причине загрязнения масла:
• Закупорено сито всасывания масла
• Неплотная труба всасывания масла (всасывается только воздух)
• Висячий (открытый) клапан регулировки давления масла
• Забитый масляный фильтр
• Закупоренные масляные каналы, шланги подачи масла и масляный радиатор
• Открытые или отломленные сопла впрыскивания масла (охлаждение поршней методом впрыска)
• Отсутствующие или выпавшие пробки закупоривания каналов, через которые подается давление, блока двигателя, головки цилиндров и коленчатого вала
• Изношенный подшипник скольжения коленчатого, распределительного, компенсационного вала и вала коромысла
• Изношенные или дефектные компоненты, такие как гидротолкатель, турбокомпрессор, впрыскивающие топливные насосы или топливные насосы высокого давления
• Неплотные уплотнительные поверхности в двигателе
• Причины слишком высокого давления масла (как правило, речь не идет о неисправности масляного насоса)
• Слишком высокая вязкость масла (слишком густое)
• Не работает клапан регулировки давления масла (остается закрытым)
• Забит масляный фильтр
• Закупорена проводка, по которой поступает масло под давлением
• По недоразумению был установлен слишком мощный насос.

Что такое масляный насос. Предназначение, виды и преимущества маслонасосов.

Масляный насос предназначен для создания оптимального давления в системе смазки двигателя внутреннего сгорания, нуждающейся в постоянной циркуляции масла. Устройство приводит в движение распределительный или коленчатый вал с помощью вала привода.

Виды маслонасосов двигателей внутреннего сгорания

Большое разнообразие моделей автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, их рабочих параметров и типов моторов обуславливают отличия в конструкции масляных насосов. По типу управления все модификации разделяются на регулируемые и нерегулируемые.

• У регулируемых маслонасосов можно изменять производительность для получения оптимального давления масла в системе.
• При использовании нерегулируемых маслонасосов коррекция параметров осуществляется при помощи редукционных клапанов.

По типу конструкции масляные насосы двигателей внутреннего сгорания разделяются на шестеренные и роторные. Во втором случае транспортировка масла по системе и создание определенного давления осуществляется при помощи роторных лопастей, а в шестеренных конструкциях аналогичные функции выполняются шестеренками.

Шестеренные модели масляных насосов, в свою очередь, разделяются на конструкции с внешним и внутренним зацеплением.

• Шестеренные маслонасосы с внешним зацеплением имеет шестерни, расположенные рядом друг с другом.
• В моделях с внутренним зацеплением меньшая шестерня размещается внутри большей. Это позволяет уменьшить габариты конструкции без снижения эксплуатационных параметров.

Шестеренные масляные насосы и их конструктивные особенности

Отличием конструкции масляных насосов с шестернями является ее простота и минимальное количество деталей. Основными элементами являются:

• две шестерни (ведущая и ведомая),
• каналы нагнетания и всасывания масла,
• привод.

Шестерни располагаются в корпусе и передают смазку с канала всасывания на канал нагнетания, после чего смазка двигается дальше по системе. Производительность маслонасосов этого типа определяется характером работы коленвала (частотой).

При увеличении давления сверх допустимого значения выполняется автоматический сброс части смазки в картер. Для этих целей используется редукционный клапан. Регулировка параметров работы шестеренного маслонасоса вручную невозможна.

Масляные насосы роторного типа и их особенности

Основными элементами конструкции маслонасосов роторного типа являются:

• два ротора (внутренний и внешний),
• нагнетательная и всасывающая полости,
• вал привода.

Принцип работы масляных насосов роторного типа основан на взаимодействии роторов. Роторные лопасти при вращении передают масло в систему, образуя разрежение, которое засасывает новую порцию масла из нагнетательной полости. Если модель нерегулируемая, при образовании избыточного давления часть масла сбрасывается через открывающийся автоматически редукционный клапан.

Регулируемые роторные маслонасосы отличаются наличием подвижного статора с регулировочной пружиной. Изменяя степень ее сжатия можно корректировать объем камеры, в которой заключены роторы, изменяя тем самым общее давление масла в системе.

Использование такого статора дает возможность получить стабильность давления масла в системе, вне зависимости от частоты вращения коленвала. Дополнительные элементы регулируемых маслонасосов незначительно усложняют конструкцию, но позволяют достичь заметно большей эффективности.

Преимущества масляных насосов с возможностью регулирования

Использование регулируемых маслонасосов более предпочтительно, поскольку такие модели дают ряд заметных преимуществ:

• снижение доли мощности, отбираемой у двигателя (примерно на 33%),
• снижение интенсивности отработки масла благодаря уменьшению количества оборотов, снижению частоты,
• снижение вспенивания масла.

Регулируемый масляный насос дает возможность получить равномерную циркуляцию масла в системе смазки и увеличить срок его службы (реже требуется замена), что дает заметную экономическую выгоду.

Неисправности маслонасосов и их признаки

Наличие нарушений в работе масляной системы можно заметить по миганию лампы индикации давления масла.

Основные причины нарушений:

• выход из строя приборов контроля,
• засорение фильтра системы,
• использование масла, несоответствующего установленного производителем маслонасоса требованиям,
• снижение уровня в картере,
• засорение самого маслонасоса.

Внешними признаками неисправности маслосистемы являются:

• увеличение расхода масла,
• падение давления в системе.

Эксплуатировать автомобиль с неисправной маслосистемой (в первую очередь – при сниженном давлении масла) недопустимо, такое транспортное средство необходимо экстренно отправить в сервис для полной диагностики, выяснения и устранения причин поломки.

Виды неисправностей

Основными поломками маслонасоса являются разгерметизация клапана и износ деталей.

Самые распространенные повреждения – это:

• износ шестерней или роторов (в зависимости от типа конструкции),
• выход из строя редукционного клапана,
• засорение фильтра,
• недостаточно качественная фиксация фильтра,
• износ прокладки.

Если условия эксплуатации оборудования не нарушаются, маслонасосы отличаются долгим сроком службы благодаря тому, что работают в комфортной среде.

К сокращению периода безаварийной эксплуатации узла могут привести:

• несвоевременная диагностика и предельный износ деталей
• низкое качество технического обслуживания или сервисного вмешательства.

Масляный насос можно без преувеличения отнести к наиболее выносливым узлам автомобиля, хотя пренебрежение установленными требованиями и рекомендациями может привести и к его износу, поломке, требующей серьезного и дорогостоящего ремонта.

При отсутствии заводских дефектов или повреждений, вызванных непрофессиональным вмешательством, вероятность нарушений работы системы смазки минимальна, если за двигателем осуществляется надлежащий и своевременный уход.

Виды и принцип работы масляного насоса автомобиля

Масляный насос, что это? Понятие и назначение масляного насоса

Масляный насос автомобиля это устройство, создающее в системе давление на смазку, благодаря чему она поступает к подвижным элементам двигателя внутреннего сгорания. Давление необходимо, чтобы подавать смазочный материал (масло) к тем элементам двигателя, которые нуждаются в принудительной смазке, например распредвал расположенный в головке блока цилиндров, то есть гораздо выше масляного бака и без давления создаваемого масленым насосом смазка к нему не попадет

Насос масло автомобиля приводится в действие благодаря коленчатому валу или через приводной вал от распредвала

По характеру управления их делят на два вида: регулируемые и нерегулируемые

• Регулируемый – благодаря возможности регулирования производительности создает стабильное давление в системе
• Нерегулируемый – постоянное давление смазки поддерживается за счет наличия и действия специального, редукционного клапана

В зависимости от конструкции они также делятся на:

1. Роторного типа – давление создается благодаря лопастям ротора

2. Шестеренного типа – масло получает давление благодаря работе шестеренок.

Они в свою очередь подразделяются на:

• шестеренные с наружным зацеплением – когда две шестерни находятся рядом,
• шестеренные с внутренним зацеплением, когда одна шестерня расположена внутри другой.

Разница в расположении шестерёнок не влияет на производительность, но влияет на размеры устройства. Благодаря тому что шестерни находятся друг в друге, требуется гораздо меньше мета для их размещения, а следовательно и шестеренный с внутренним зацеплением получается меньшим по габаритным размерам

Устройство масло насоса шестеренного типа

В корпус автомобильного масленого насоса помещены шестерни, одна из которых является ведущей (первая), а другая является ведомой (вторая). Шестерни подают масло от канала всасывания в систему, выталкивая смазочный материал через нагнетательный канал. Частота вращения коленчатого вала непосредственно оказывает влияние на производительность. Если, при работе такого маслонасоса, создается излишнее давление масла, то происходит автоматическое срабатывание редукционного клапана и часть масла отправляется в картер двигателя. Поэтому шестеренный тип маслонасоса по своей схеме работы относится к насосу нерегулируемого вида

Схема шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

1. ведомая шестерня
2. всасывающий канал
3. ведущая шестерня
4. приводной вал
5. нагнетательный канал
6. ось ведомой шестерни

Схема насоса с шестернями внутреннего зацепления

1. Маслоприемник
2. Корпус
3. Ведомая шестерня
4. Ведущая шестерня
5. Крышка
6. Корпус редукционного клапана
7. Передний сальник коленчатого вала
8. Уплотнительное кольцо
9. Пружина редукционного клапана
10 . Поршень редукционного клапана

Устройство насоса масла роторного типа

1. Всасывающая полость насоса
2. Смазочный материал (масло)
3. Внешний ротор
4. Нагнетательная полость
5. Приводной вал маслонасоса
6. Внутренний ротор

Масляный насос, роторного типа, это механизм, конструкция которого состоит из внутреннего (ведущего) и внешнего (ведомого) роторов, расположенных внутри корпуса масло насоса
При повышении давления, в нерегулируемом роторном насосе, происходит автоматическое срабатывание редукционного клапана

В регулируемом роторном, постоянное давление масла поддерживается благодаря наличию подвижного статора, в свою очередь имеющего регулировочную пружину, позволяющую сохранять стабильное давление масла независимо от частоты вращения коленчатого вала. Постоянное давление смазочного материала сохраняется путем возможности изменять размеры полости между внешним и внутренним роторами, благодаря повороту статора в необходимом направлении

Принцип работы регулируемого насоса роторного типа. Схема

А – Сторона нагнетания масла
Б – Сторона всасывания масла

1. Нагнетательная полость
2. Внешний ротор
3. Внутренний ротор
4. Регулировочная пружина
5. Всасывающая полость
6. Приводной вал
7. Подвижный статор

Преимущества регулируемого масляного насоса перед нерегулируемым типом

Очевидных преимуществ несколько. Из явных можно смело выделить:
1 . Происходит снижение величины отбираемой мощности от двигателя (примерно 30%)
2. Смазочный материал служит дольше, благодаря сокращению частоты и числа оборотов
3. Происходит меньшее вспенивание масла

Схема масляного насоса ВАЗ 2115, 2114 (Лада Самара)

1. корпус масленого насоса
2. ведомая шестерня
3. ведущая шестерня
4. редукционный клапан
5. пружина редукционного клапана
6. пробка
7. уплотнительное кольцо
8. передний сальник коленчатого вала
9. крышка насоса
10. резиновое уплотнительное кольцо
11. маслоприемник

Просмотров: 4 390

масляный насос двигателя: строение, функции, принцип работы

Технический прогресс, давший свободу передвижения и возможность пользоваться автомобилем как универсальным транспортным средством, по-прежнему остается бессильным перед силами природы. И сколь бы ни были совершенны двигатели внутреннего сгорания, решение проблемы трения по прежнему отводится традиционному, проверенному методу – смазке трущихся поверхностей деталей моторным маслом. А сделать этот процесс наиболее эффективным позволяет система смазки двигателя, одну из ведущих ролей в которой играет масляный насос.

Содержание

Масляный насос основное назначение
Принцип работы масляного насоса двигателя внутреннего сгорания
Строение масляного насоса

Масляный насос основное назначение

Система смазки двигателя внутреннего сгорания, а здесь речь идет обо всех двигателях, относящихся к этому виду, смазка трущихся поверхностей деталей обеспечивается путем создания между ними тончайшей масляной пленки, толщиной несколько микрон. Этого слоя масла вполне достаточно чтобы детали и кривошипно-шатунного механизма и газораспределительного работали с наибольшей отдачей, не расходуя при этом дополнительную энергию на преодоление силы трения.
Создать такую масляную пленку, особенно между плотно прилегающими друг к другу поверхностями технически можно двумя способами – при нахождении всех деталей в масляной ванне и при подаче в технологические отверстия в валах и вкладышах масла под давлением.
Масляный насос и решает эту проблему он обеспечивает подачу масла к узлам смазки при помощи повышения давления в канале маслопровода. В различных модификациях двигателей насос обеспечивает подачу масла при давлении в пределах от 2 до 15 бар, нижний предел отвечает модификации легкового автомобиля, в вот 15 бар соответствует давлению масла в двигателе карьерного самосвала.
Однако, повышение давления смазки это только одно из назначений масляного насоса, второе, не менее важное применение состоит в прокачке масла через масляный фильтр. Очистка масла, постоянно находящегося под воздействием высокой температуры и соприкасающегося с трущимися деталями в условиях работы двигателя не менее важная задача чем смазка. Проходя через бумажный масляный фильтр масло под давлением насоса проходит очистку оставляя загрязненные частицы внутри фильтра.

Таким образом, масляный насос обеспечивает:

• Подачу масла для смазки двигателя внутреннего сгорания;
• Нагнетает масло в масляный фильтр для очистки масла от загрязнения.

Принцип работы масляного насоса двигателя внутреннего сгорания

И для бензиновых двигателей и для дизельных, используемых в автомобильной технике основные узлы к которым подводится смазка, находятся в верхней части блока цилиндров. Это традиционное расположение цилиндров когда коленчатый вал находится внизу, а газораспределительный механизм вверху дает возможность получить наилучший эффект от работы масляного насоса.
Масляный насос, всасывая масло, находящиеся в нижней точке двигателя в поддоне повышает давление и направляет его через фильтр по каналам маслопроводов в полостях корпуса двигателя к узлам и деталям, где через технологические отверстия в валах происходит процесс нанесения слоя масляной пленки.
Сам насос несколько отличается от привычного вида насосов используемых в быту – шестеренчатый насос двигателя имеет не один, а два рабочих органа, задействованных в перекачке масла. Шестерни, соприкасаясь друг с другом, в полостях между зубьями проталкивают вязкое масло и таки образом происходит перекачка.

Принципиально, шестеренчатые масляные насосы делятся на два вида

• Насосы с наружным зацеплением;
• Насосы с внутренним зацеплением.

Принцип действия насоса первого типа заключается в прокачивании масла между зубьями двух шестеренок, входящих в зацепление наружными зубьями. Шестерни находятся в зацеплении друг с другом, одна из них насажена на вращающийся вал, а вторая насажена на неподвижный вал. Насосы, основанные на принципе внутреннего зацепления, несколько отличаются от насосов наружного принципа действия. Дело в том, что в таких моделях, одна шестерня находится внутри другой, одна имеет наружные зубья, а вторая наружные. Такое техническое решение дает возможность обеспечить более компактные размеры насоса, при такой же эффективности, как и для насоса с внешним зацеплением.

Строение масляного насоса

Работа масляного насоса двигателя обеспечивается вращающимся валом. Непосредственно вал через зубчатую передачу может быть связан с одним из основных валов двигателя – коленчатым валом, распределительным валом газораспределительного механизма, или используемого в последнее время дополнительного приводного вала.

Во многом технические усовершенствования масляных насосов сегодня ограничиваются изменением формы и количества зубьев шестеренок, но принцип, заложенный в шестереночном насосе, практически не меняется. Такой подход в целом оправдан из-за своей дешевизны и простоты в производстве такого оборудования. Конвейерная сборка двигателей с использованием робототехники дает возможность продолжать использовать этот вариант конструкции насоса.

Несмотря на небольшие габариты, масляный насос все-таки является одни из главных потребителей энергии двигателя, подсчитано, что при работе во время заводки и первых минут прогрева двигателя он потребляет до 8% мощности двигателя, вот почему важно прогревать двигатель перед началом движения.

Расположенный в нижней части корпуса двигателя насос в большинстве моделей автомобиля не имеет отдельного корпуса. Приводной вал, вал на котором крепится ведомая шестерня, да и сами рабочие шестерни находятся в одной из камер, размещенных в самом корпуса блока цилиндров. Рациональность такого размещения обусловлена необходимостью максимального уменьшения размеров двигателя и возможностью работы насоса непосредственно в масляной ванне поддона двигателя.

Работа двигателя на высоких оборотах обеспечивает большее давление масла, подаваемого в систему, за счет увеличения оборотов шестерен. На холодном двигателе, пока масло не разогрелось до рабочей температуры процесс перекачивания масла несколько затруднен, именно поэтому мощность самого двигателя в первые моменты после запуска несколько ниже от показателей во время работы прогретого агрегата. На показателе работы насоса также сказывается и качество масла. На свежей после замены смазке показатели работы насоса выше, чем на масле, отработавшем даже половину срока эксплуатации. Связано это с тем, что насос перекачивает не очищенную фильтром смазку, в которой находится большое количество осадков в виде продуктов сгорания топлива и самого масла при смазывании поверхности цилиндра и поршня.

В конструкции масляных насосов современных двигателей внутреннего сгорания для предотвращения преждевременного выхода из строя устанавливается дополнительный редукционный клапан. И хотя он не устанавливается непосредственно в камеру с шестернями, но при неконтролируемом увеличении давления в системе, срабатывает как предохранительный клапан, стравливая масло обратно в поддон.
Вместе с этими двумя шестеренчатыми насосами, в двигателях внутреннего сгорания применяются и другие модели оборудования для повышения давления масла:

• 1. Модели роторного типа с ведущим и ведомым ротором;
  2. Насосы с маятниковыми золотниками;
  3. Пластинчатые виды насосов.

Вам также может понравиться

Что такое маслонасос, устройство, ремонт

Двигатели внутреннего сгорания имеют в своей конструкции трущиеся детали в определенных узлах. Это, например, детали цилиндро-поршневой группы (ЦПГ): цилиндры, поршни, кольца. Поэтому, в конструкции ДВС предусмотрена возможность смазки поверхностей трущихся деталей. Для этого существует маслонасос. Без системы смазки такие устройства быстро выйдут из строя.

Содержание статьи:

1. Конструкция масляного насоса.
2. Роторный масляный насос.
3. Неисправности маслонасоса.
4. Видео.

 

Конструкция масляного насоса

Бывают маслонасосы трех видов:

• шестеренчатый с наружным зацеплением;
• шестеренчатый с внутренним зацеплением;
• роторный.

• • 1. ведущая шестерня;
  • 2. корпус насос;
  • 3. всасывающий кана;
  • 4. ведомая шестерня;
  • 5. ось;
  • 6. нагнетательный канал;
  • 7. разделительный сектор;
  • 8. ведомый ротор;
  • 9. ведущий ротор.

Конструкция масляного насоса изготавливается таким образом, чтобы были несколько каналов для нагнетания масла в систему ДВС. Детали двигателя смазываются принудительно, поэтому это возможно осуществить только с определенной силой нагнетания. Тем более, некоторые узлы, детали мотора расположены высоко, например, распределительный вал. Его можно смазывать только путем разбрызгивания моторного масла, поэтому, масло обязательно должно подаваться под давлением, что обеспечивается масляным насосом.

 

К двигателях автомобилей применяются масляные насосы двух типов:

• шестеренчатые;
• роторные.

Каждый из этих типов подразделяется еще на виды. Шестеренчатые бывают двух видов: внешнего зацепления и внутреннего.

Для фильтрации масла в системе ДВС обязательно используется масляный фильтр, который необходимо менять вместе с моторным маслом.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

• 1. ведомая шестеренка;
• 2. всасывающий канал;
• 3. ведущая шестеренка;
• 4. приводной вал;
• 5. нагнетательный канал;
• 6. ось ведомой шестерни.

Конструкция маслонасоса с внешним зацеплением состоит из двух шестеренок. Одна шестерня передает вращательное движение второй шестерне через зубья зацепления, которые вынесены за корпус и взаимодействуют друг с другом на внешней стороне.

Одна шестерня ведущая. Ведущая шестерня получает вращательную скорость от коленчатого вала или распредвала. Вторая шестерня вращается за счет первой.

В корпусе имеются 2 канала:

• подающий;
• отводящий.

Подающий канал соединяется с маслозаборник. Один конец маслозаборника находится в поддоне двигателя с маслом.

Отводящий канал соединяется с магистралями, по которым осуществляется нагнетание масла под определенным давлением.

За счет чего осуществляется нагнетание масла, спросите вы? Принцип работы маслонасоса прост. Моторное масло из картера двигателя через маслозаборник попадает на шестеренки насоса и подается в отводящий канал. Скорость вращения шестерен большая, поэтому давление масла хорошее.

 

Шестеренчатый насос внутреннего зацепления

Одна шестерня в другой — это отличие в конструкции и принципе действия. В конструкции такого вида масляного автонасоса ведущей шестерней является внутренняя.

Шестеренки расположены в разных осях. На чертеже видно, что ось внутренней шестерни выше, чем у нижней, поэтому в нижней части есть зазор, в котором расположен серповидный разделительный сектор. Полость начинается от начала подающего канала, а конец — у отводящего.

 

Принцип работы маслонасоса с внутренним зацеплением

В момент вращения из подающего канала масло попадает между зубьями ведущей шестерни. Затем масло перетекает в сторону отводящего канала. Разделительный сектор служит для отделения лишней смазки и предотвращает его перетекание между зубьями.

Где начинается зацепление зубьев двух зубчатых колес, масло сжимается зубьями и в выпускной канал масло уже выкидывается под давлением.

 

Видео

Масляный насос автомобилей Volkswagen, Audi, Skoda, Seat. Как определить износ, снять, разобрать и о редукционном клапане.

Маслонасос ВАЗ. Диагностика и замена масляного насоса на машинах ВАЗ (LADA 2101-07).

Автор публикации

15 Комментарии: 24Публикации: 322Регистрация: 04-03-2016