Масляный насос: типы и принцип работы в автомобиле

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.

Автомобильные зеркала для водителя – надёжные помощники. Если они имеют недостаточно хорошую оптику, или вообще отсутствуют, управление авто становится очень опасным.

Где находится масляный насос в автомобиле

Чаще всего насос располагается в передней части мотора, сразу за шкивами привода вспомогательных агрегатов, но иногда и ниже, под коленвалом, в верхней части картера. В первом случае он приводится непосредственно от коленчатого вала, а во втором – цепью от его звёздочки или шестерёнчатой передачей.

К насосу крепится маслозаборник, отверстие которого с фильтром грубой очистки находится ниже уровня масла в картере, обычно даже в специально сделанном углублении.

Виды и устройство насосов

Основной принцип работы всех масляных насосов двигателей схож: всасывание моторного масла из поддона картера (масляного бака) и нагнетание в магистрали системы смазки. Конструктивно это могут быть шестеренчатые, роторные и пластинчатые насосы с возможностью принудительной регулировки уровня давления или без таковой. Отличается и способ приведения их в действие.

Принцип работы шестеренного маслонасоса

Этот тип механизмов относится к нерегулируемым. Привод такого масляного насоса осуществляется от коленчатого вала двигателя. На практике это означает, что уровень давления напрямую зависит от оборотов мотора. Чтобы при этом давление масла в нагнетательной магистрали системы смазки было постоянным и не превышало критических значений, такие масляные насосы всегда дополняются редукционным клапаном.

Конструктивно шестеренчатый насос состоит из следующих элементов:

• Ведущая шестерня, соединенная с коленвалом.
• Ведомая шестерня, приводимая в движение ведущей шестерней.
• Герметичный корпус с нагнетательным и всасывающим каналами.
• Редукционный клапан масляного насоса – он представляет собой плунжер с пружиной, который при повышении давления отжимается, открывая канал сброса масла.
• Уплотнители (сальники).

Шестеренчатые насосы могут быть:

• С внешним зацеплением – шестерни располагаются рядом и имеют внешние зубья. Недостатком данного типа является сложность достижения высокого уровня сжатия, поскольку это провоцирует рост удельных давлений в зоне зацепления зубьев. И хотя благодаря применению специального разгрузочного паза проблему можно решить, насосы с подобным пазом неэффективны для широкого спектра частот вращения и на малых оборотах производительность будет очень мала.
• С внутренним зацеплением – ведущая шестерня имеет внешние зубья и расположена внутри ведомой, зубья которой направлены внутрь. Шестерни не имеют общей оси и образуют полукруглый зазор (полость). Такой маслонасос имеет более компактные размеры.

 Принцип работы шестеренчатого насоса очень прост: смазка поступает внутрь через всасывающий канал, где сжимается шестернями и выталкивается под давлением в нагнетательный канал. Маслонасосы с внутренним зацеплением также могут оснащаться разделительным серпом (серповидной перегородкой). Он устанавливается между зубьями роторов в зоне из максимального удаления друг от друга. Благодаря этому происходит уплотнение полостей нагнетания и обеспечивается более высокое рабочее давление.

Масляные насосы автомобильных двигателей всегда приводятся в движение от мотора. Передача при этом может осуществляться посредством зубчатого зацепления, приводных цепей или ремней.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Насос с внешним зацеплением состоит из двух шестерен, установленных в корпусе. Взаимодействуют они между собой благодаря зацеплению зубьев, расположенных на внешней стороне. Одна из шестерен является ведущей и приводиться в движение она может от коленчатого или распределительного валов. Вторая шестерня является ведомой и вращается она за счет зацепления.

В корпусе имеются два канала – подающий и отводящий. Подающий соединен с маслозаборником второй конец которого опущен в поддон с маслом. Отводящий же канал соединен с магистралями, которые подают смазочный материал к трущимся поверхностям. Работает такой насос по простому принципу: масло из подающего канала поступает в зону зацепления шестерен, захватывается зубьями и нагнетается в отводящий канал. Таким образом обеспечивается давление в системе.

Шестеренчатый насос внутреннего зацепления

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением имеет несколько иную конструкцию. В корпус насоса помещено тоже две шестерни, но одна находится внутри второй. Внутренняя шестерня является ведущей и зубья у нее расположены с внешней стороны. Ведомая же шестерня – внешняя и зубчатый сектор у нее сделан с внутренней стороны. Причем оси этих шестерен не совпадают, поэтому с одной стороны между ними образуется полость в виде серпа, в которую помещен серповидный разделительный сектор. Причем начало этой полости располагается возле подающего канала, а конец – у выпускного.

Работает этот насос так: при вращении масло из подающего канала благодаря образующемуся зазору в начале образования полости между шестернями попадает между зубьями ведомого элемента. Поскольку она получает вращение от ведущей шестеренки, масло перемещается в сторону выпускного канала внутри полости, а разделительный сектор отсекает лишнюю смазку и предотвращает перетекание его между зубьями.

За разделительным сектором объем полости уменьшается, поскольку она заканчивается и появляется зона начала зацепления шестерен. В этой зоне масло сжимается зубьями, но в этот момент масло проходит место расположения выпускного канала в которое оно уже под давлением выходит.

Устройство роторного типа

• всасывающая полость
• масло
• внешний ротор
• нагнетательная полость
• приводной вал
• внутренний ротор

Конструкция масляного насоса роторного типа представляет собой ведущий (внутренний) и ведомый (внешний) роторы, помещённые в корпусе.В нерегулируемом роторном насосе масло, всасываемое насосом, нагнетается в систему, переносясь через лопасти роторов. При превышении давления так же автоматически срабатывает редукционный клапан.

В отличие от нерегулируемого, в регулируемом насосе роторного типа присутствует подвижный статор, снабжённый регулировочной пружиной для обеспечения постоянного давления, независимо от частоты вращения коленчатого вала. Этот подвижный статор контролирует постоянство давления, изменяя объём полости между внутренним и внешним роторами, поворачивая статор в нужном направлении.

Преимущества регулируемого масляного насоса перед нерегулируемым типом

• Снижение величины отбираемой мощности от двигателя (до 30%).
• Дольше происходит износ масла вследствие уменьшения частоты оборотов, а следовательно и числа оборотов.
• Масло вспенивается не так сильно как у нерегулируемого вида.

Как работает регулируемый роторный насос

Конструктивно, такой масляный насос состоит из двух сторон — стороны нагнетания и стороны всасывания, также сюда входят такие элементы:

• приводной вал;
• регулировочная пружина;
• подвижный статор;
• внешний ротор;
• внутренний ротор;
• нагнетательная полость;
• всасывающая полость.

Когда частота и скорость вращения коленвала увеличивается, то появляется необходимость в большем количестве масла, при том, что давление в масляной системе падает. Поэтому в конструкции предусмотрена регулировочная пружина. Она срабатывает сразу же при уменьшении давления в системе – двигает статор, который после этого соприкасается с ведомым ротором. После этого уменьшается объём всасывающей полости и становится меньше производительность насоса.

Как проверить масляный насос

Проверке без демонтажа подлежит единственный параметр – давление масла в системе. Для оперативного контроля на некоторых машинах имеется стрелочный индикатор и указывается минимально допустимая величина давления на холостых оборотах при разогретом масле. На этот же порог настраивается датчик контрольной лампы, это аварийный индикатор, поэтому имеет красный цвет.

Давление можно измерить внешним манометром, штуцер которого ввинчивается вместо датчика. Если его показания не соответствуют норме, то двигатель придётся разбирать в любом случае, виною тому общий износ или неполадки в насосе. На некоторых автомобилях может срезаться привод, но сейчас это крайняя редкость.

Снятый насос разбирается, и его состояние оценивается подетально. Чаще всего наблюдается износ зубьев роторов и шестерён, люфт осей, разбитые отверстия в корпусе, неисправности редукционного клапана, даже его простое засорение. Если отмечен износ, то насос в сборе заменяется на новый.

Неисправности и их признаки

У масляных насосов достаточно большой ресурс: благодаря работе с моторным маслом они мало изнашиваются, а благодаря простой конструкции почти не имеют слабых мест. Чтобы масляный насос жил долго и счастливо, ему нужно нормальное моторное масло и хороший масляный фильтр. Твердые частички (а они обязательно будут появляться в двигателе, даже новом, во время работы) изнашивают рабочие поверхности насоса. Большинства поломок насоса можно было бы избежать, просто проходя регулярное ТО.

Возможные неисправности масляных насосов:

1. Износ рабочих частей насоса – шестеренок, пластинок шибер или ротора, а также внутренней поверхности рабочей камеры. При появлении выработки эффективность работы насоса снижается, начинаются проблемы с закачкой масла в каналы системы;
2. Поломка редукционного клапана. У него очень простая конструкция, по сути это пружина определенной жесткости, удерживающая клапан на месте. Но даже такая элементарщина может сломаться, и тогда начинаются проблемы с регулировкой давления в системе;
3. Засор фильтра насоса. На любой насос ставится фильтр-сетка грубой очистки перед маслозаборником. Конечно, основную задачу по очистке моторного масла берет на себя основной масляный фильтр, но и пренебрегать защитой насоса тоже не следует. Периодически фильтр-сетка забивается и не пропускает масло;
4. Плохо закреплен фильтр на масляном насосе. В этом случае внутрь насоса будут попадать твердые частички и царапать поверхность металлических деталей;
5. Изношена прокладка масляного насоса. Любые уплотнители рано или поздно начинают течь, поэтому производители продают ремкомплекты.

Неполадки с масляным насосом имеют характерные признаки:

1. Повышается или понижается давление в системе смазки, о чём предупреждает индикатор на панели приборов;
2. Тревожным признаком будет слишком быстрый расход масла, свидетельствующий о возможной его утечке.

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.

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.

Полезные советы

Вполне очевидно, что даже такое надежное решение, как масляный насос, имеет ограниченный срок служб. Само собой, чтобы увеличить ресурс, необходимо учитывать рассмотренные выше причины поломок маслонасоса. Понимание причин позволяет избежать подобных неприятностей. Первое, всегда нужно менять масло и масляный фильтр регулярно, а также следить за уровнем моторного масла и его состоянием.

Если видно, что масло сильно почернело, изменилась его вязкость, а также возникают проблемы с давлением масла на разных режимах работы ДВС, следует проверить смазку, а также работоспособность маслонасоса двигателя. При необходимости осмотра и замены масляного насоса следует в обязательном порядке также заменить моторное масло и фильтр масла, а также тщательно почистить картер двигателя, проверить состояние редукционного клапана и маслозаборника. Еще рекомендуется выполнить полную промывку системы смазки перед заливкой свежего масла.

Как устроен масляный насос на Ладе Самаре (ВАЗ 2114 – 2115)

Какие детали входят в конструкцию:

• ведомая шестерня;
• ведущая шестерня;
• корпус насоса;
• редукционный клапан;
• пробка;
• пружина редукционного клапана;
• передний сальник коленчатого вала;
• уплотнительное кольцо;
• резиновое уплотнительное кольцо;
• крышка насоса;
• маслоприемник.