Масляный насос как устроен – устройство, принцип работы, типы. Где находится и как работает шестеренный, регулируемый роторный маслонасос

Масляный насос: описание,виды,ремонт,замена,устройство,принцип работы. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

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.

Конструктивные особенности масляных насосов роторного типа

Как правило, масляный насос роторного типа состоит из небольшого количества деталей, среди которых:

1. всасывающая и нагнетательная полости;
2. внешний и внутренний роторы;
3. вал привода.

Работа масляного насоса с роторами строится на взаимодействии двух роторов. В нерегулируемых конструкциях масло, которое засасывается внутрь, передается в систему роторными лопастями. Если давление становится избыточным, открывается редукционный клапан и лишнее масло сбрасывается.

 

Регулируемыми их делает наличие подвижного статора. У него есть специальная регулировочная пружинка, подкручивая или скручивая которую можно изменять объем камеры с роторами, за счет чего изменяется и общее давление в системе. Благодаря статору удается добиться стабильного давления в смазочной системе независимо от того, с какой интенсивностью вращается коленвал.

Устройство масляного насоса с возможностью регулировки также сложностью не отличается, но позволяет добиться гораздо большей эффективности работы смазочной системы.

Достоинства регулируемых масляных насосов

Сегодня регулируемые масляные насосы считаются гораздо более приемлемыми, чем нерегулируемые, ведь отличаются рядом весомых преимуществ, среди которых:

• примерно на треть меньшая отбираемая у двигателя мощность;
• меньший износ масла за счет снижения частоты и числа оборотов;
• масло меньше вспенивается.

То есть, регулируемый масляный насос позволяет обеспечить более ровную циркуляцию масла и больший промежуток между его заменами, что и делает его более предпочтительным оборудованием.

---

Признаки неисправности масляного насоса

Как и любая другая система с подвижными частями, масляной насос может выйти из строя.

О неисправностях в масляной системе будет сигнализировать лампа масла давления.

Причинами этого могут стать различные факторы, среди которых:

• снижение уровня масла в картере;
• поломка приборов, контролирующих давление;
• применение некачественного или неприспособленного для данного насоса масла;
• засорение масляного фильтра;
• поломка предохранительного или смазочного клапана;
• засорение самого масляного насоса и прочие проблемы.

Признаками проблем со смазочной системой становятся:

1. снижение давления масла;
2. увеличение его расхода.

Об этом обязательно просигнализирует контрольная лампа на приборной панели.

Следует отметить, что при снижении давления масла необходимо сразу прекратить использование автомобиля и заняться выяснением причин проблемы.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Конструкция масляного насоса, к какому типу бы он не относился, сравнительно простая, что обеспечивает ему надежность и длительный ресурс. И все же неисправности у него бывают, точнее она одна – снижение производительности, что приводит к падению давления в системе. А это уже может привести к более серьезным поломкам, поскольку узлы, которые недостаточно смазываются, начинают интенсивно изнашиваться из-за масляного «голодания». Произойти же это может по разным причинам.

1. Первая из таких не относится к насосу, но приводит к негативным последствиям в его работе – закупорка сетки маслоприемника продуктами износа и грязью. В результате этого масло в недостаточных количествах поступает к насосу. Устранить такую неисправность несложно – достаточно снять поддон и маслоприемник, после чего тщательно очистить и промыть сетку.
2. Проблема с падением давления может произойти из-за износа составных частей насоса или длительной его работы с маслом, в котором имелось большое количество загрязняющих элементов. Результатом этого является образование и увеличение зазоров между деталями насоса. Из-за этого через эти зазоры смазочный материал просто перетекает внутри нагнетающей полости и шестерни или роторы не способны его захватить, чтобы выполнить нагнетание в магистраль. В большинстве случаев работоспособность системы смазки восстанавливается путем замены изношенных элементов или узла в целом.
3. Проблемы может создать и перепускной клапан. Из-за грязи он может заклинить в открытом положении, и масло будет постоянно перетекать в поддон. Устраняется такая неисправность разборкой и промывкой насоса и его каналов.

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.

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.

назначение, устройство и принцип работы

Один из элементов сложной системы смазки двигателя – масляный насос. Именно с его помощью моторное масло поступает ко всем элементам силового агрегата, и именно благодаря ему двигатель может работать без каких-либо проблем и сбоев.

Устройство масляного насоса не особо сложное, и разобраться в нем может каждый автолюбитель. Зная его конструкцию и принцип действия, можно вовремя заметить первые признаки неисправности и принять соответствующие меры до того, как проблема зайдет далеко.

Назначение масляного насоса двигателя

Система смазки двигателя – ответственный участок работы. Чтобы моторное масло прошло по всем каналам и попало на все детали, необходимо создать давление, другими словами, качать масло по системе, а не ждать, что оно пойдет самотеком. Конструкторы давно решили этот вопрос, когда разработали масляный насос. Идея оказалась настолько удачной, что до сегодняшнего дня менялись только конструктивные решения самого насоса, но не его принцип работы.

Назначение масляного насоса – постоянная прокачка моторного масла по всей системе смазки двигателя. Если давление в масляной системе всегда стабильное, не приближается к минимальной или максимальной критической отметке, значит, масляный насос работает вполне нормально.

Виды масляных насосов, их устройство и принцип работы

Задача у насоса простая: качай себе моторное масло по кругу. А вот вариантов конструкции есть несколько, поскольку во всём мире инженеры продолжают совершенствовать каждый, даже самый мелкий, узел автомобиля.

По конструкции насосы бывают роторные, шестеренные (с наружным и внутренним зацеплением шестерен) и шиберные (пластинчатые).

1. Самый простой шестеренный маслонасос представляет собой две шестерни с удлиненными зубьями, установленные в рабочей камере так, чтобы входить в зацепление. Одна из шестерен соединена с валом насоса, то есть является ведущей, вторая ведомая, вращается только благодаря зацеплению с первой. Моторное масло подхватывается шестернями во время вращения и переносится на противоположную сторону, в масляные каналы. Это схема насоса с наружным шестеренным зацеплением.

   Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

2. У шестеренного насоса с внутренним зацеплением конструкция другая. Его рабочий узел состоит из двух шестерен, вставленных друг в друга. При этом одна шестерня (большая) имеет зубцы на внутренней окружности, а вторая (меньшая) – на наружной. Этими зубцами шестерни входят в зацепление, образуя полость в форме полумесяца. Масло перекачивается при вращении внутренней шестерни, в результате чего внешняя шестерня тоже крутится, перемещая масло вместе с ведущей шестерней.

   Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

3. Роторный насос по принципу действия похож на шестеренный с внутренним зацеплением. У роторного тоже есть два вложенных друг в друга элемента (ротора) и перекачка масла тоже происходит благодаря их вращению.

   Устройство роторного насоса: (1 — полость всасывания; 2 — масло; 3 — внешний ротор; 4 — нагнетательная полость; 5 — приводной вал; 6 — внутренний ротор)

4. Шиберный насос представляет собой рабочую камеру, в которую вставлен ротор цилиндрической формы с прорезями. В прорези вставлены плоские пластины-шиберы, способные свободно двигаться в этих прорезях. Когда ротор вращается, пространство между ним стенками рабочей камеры делится на сектора. Эти сектора захватывают порции жидкости и переносят ее в нагнетательный канал. Конструкция шиберного насоса позволяет регулировать его производительность, смещая статор и таким образом меняя объем рабочей камеры.

Шиберный насос

По адаптивности различают регулируемые и нерегулируемые типы насосов.

1. У первых есть возможность менять производительность в зависимости от того, какая у двигателя на данный момент есть потребность в смазке. Регулируемые насосы гарантируют, что в любое время мотор будет получать столько масла, сколько ему надо.

   Устройство регулированного роторного насоса: (1 — промежуточный корпус; 2 — наружный ротор; 3 — внутренний ротор; 4 — пружина регулятора; а) при пониженном давлении масла; б) при повышенном давлении масла)

2. Производительность нерегулируемых насосов зависит исключительно от скорости вращения коленвала. Для большинства автомобилей этого вполне достаточно, если не тюнинговать их для гонок. Чтобы при наборе мощности двигателя не создать слишком высокого давления в системе смазки, у нерегулируемых насосов предусмотрен редукционный клапан. Он открывается, когда давление доходит до критической точки, и часть масла уходит обратно в картер, то есть служит для стабилизации давления в системе смазки.

Типы привода насоса бывают электрические и механические.

1. Электрические маслонасосы встречаются довольно редко как конструктивное решение. Используются они в турбированных двигателях, рассчитанных на высокие (спортивные) нагрузки. Электропривод нужен для того, чтобы насос продолжал работать после того, как двигатель остановится, охлаждая раскаленную турбину.
2. Механические масляные насосы с приводом от коленвала двигателя используются в большинстве автомобилей. Привод может быть ременным или зубчатым, это зависит от конструкторского решения. Скорость работы насоса (и его продуктивность в единицу времени) зависят от нагрузки на двигатель. В этом есть своя логика: чем быстрей работает мотор, тем больше ему нужно охлаждение, очистка и смазка.

Принцип работы некоторых масляных насосов

Где стоит масляный насос? Если говорить о системе смазки с “мокрым” картером, то есть обычной, то в ней насос стоит внизу, подавая масло в систему из картера, снизу вверх. Если это нерегулируемый тип насоса, то при создании избыточного давления лишнее масло будет сливаться через редукционный клапан обратно в картер. На обычный двигатель достаточно одного насоса.

Расположение масляного насоса вместе с другими элементами двигателя: (1 – масляный насос; 2 – прокладка масляного насоса; 3 – приемник масляного насоса; 4 – прокладка картера; 5 – картер; 6 – датчик положения коленчатого вала)

Система смазки с сухим картером, когда для масла предусмотрен отдельный резервуар, устанавливается на мощные спортивные автомобили, а значит, рассчитывается на высокую нагрузку. На такой двигатель могут ставиться два и даже три масляных насоса, поскольку на максимальной скорости такой двигатель требует и охлаждения, и смазки.

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.

Заключение

Что сделать, чтобы масляный насос служил долго и счастливо? В первую очередь, выполнять обычные сервисные процедуры: своевременную замену моторного масла и комплекта фильтров. Во время ТО попросите мастера проверить, всё ли в порядке с масляным насосом. Ну а если проблема уже появилась, с ее решением лучше не затягивать. И целый насос, и отдельные запчасти к нему можно приобрести, если пришла пора его ремонтировать.

Масляный насос — типы конструкций и принцип работы

Каждая силовая установка автомобиля состоит из механизмов и системы, выполняющие определенные функции. И, пожалуй, одной из самых важных является система смазки. Она обеспечивает подачу смазочного материала между сопряженными элементами узлов и механизмов, снижая трение между ними, отводя тепло и продукты износа.

Практически на всех авто используется комбинированная смазка, обеспечивающая смазывание поверхностей под давлением, а также путем разбрызгивания. То есть, к одним сопряженным элементам смазочный материал поступает принудительно, а другие смазываются во время самотечного прохода масла по поверхностям.

При всей своей важности данная система состоит из небольшого количества элементов – поддона, к котором располагается смазочный материал, маслозаборника, насоса, фильтра, каналов для подачи масла к трущимся поверхностям.

Типы, особенности конструкции масляного насоса

Содержание статьи

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

Самым важным элементом в данной системе является масляный насос. Этот узел обеспечивает нагнетание масла в каналы, которое дальше поступает к узлам и механизмам. Поскольку часть составных элементов мотора смазываются принудительно, то смазочный материал должен подаваться под давлением. К тому же ряд элементов, нуждающихся в смазке путем разбрызгивания, расположены достаточно высокого относительно самого насоса (пример – распредвал, установленный в головке блока цилиндров), и масло еще нужно подать к нему по каналам, что невозможно без создания давления, которое обеспечивает движение смазки к высоко расположенным элементам.

На автомобилях используется несколько типов масляных насосов:

1. Шестеренчатые;
2. Роторные;

При этом каждый из типов включает несколько видов, отличающихся между собой конструкцией. Так шестеренчатые насосы бывают с внешним и внутренним зацеплением.

Видео: Система смазки двигателя

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

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

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.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Масляный насос vw, audi, skoda, seat — замеры износа, снятие, разборка и редукционный клапан

Особенности данного типа насосов

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением на автомобилях сейчас практически не применяется, поскольку второй тип – с внутренним зацеплением, при той же производительности имеет значительно меньшие размеры, но конструктивно он сложнее.

Особенностью этих насосов является то, что они является нерегулируемыми. То есть, давление смазочного материала напрямую зависит от скорости вращения приводного вала. К примеру, на холостом ходу давление масла меньше, чем на средних и высоких оборотах, поскольку коленчатый или распределительный валы, от которых осуществляется привод, имеют небольшие обороты.

Вместе с тем, контроль за давлением масла все же осуществляется, поскольку его избыток может привести к выдавливанию сальников и уплотнителей. Регулировка выполняется благодаря установленному перепускному клапану в корпусе насоса. Представляет он собой подпружиненный поршень, установленный в канал, соединяющий выходную магистраль с поддоном. Работает он достаточно просто – при превышении давления свыше определенного значения, масло преодолевает усилие пружины и толкает поршень, из-за чего его канал открывается и начинает стекать в поддон. Как только давление упадет, пружина возвращает поршень на место.

Роторный тип масляного насоса

1. всасывающая полость 2. масло 3. внешний ротор 4. нагнетательная полость 5. приводной вал 6. внутренний ротор

Роторный масляный насос по принципу работы схож с шестеренчатым внутреннего зацепления. Но у него рабочими элементами являются не шестерни, а два ротора с лопастями. У него тоже имеется полость нагнетания, которая перекачивает масло, но отсутствует разделительный сектор за ненадобностью. В отличие от зубьев лопасти захватывают больше масла, что позволяет его закачивать в систему в требуемом количестве. На автотранспорте применяются как нерегулируемые, так и регулируемые роторные насосы.

Их достоинством помимо компактных размеров, является уменьшенный отбор мощности от двигателя.

Нерегулируемый вариант работает по тому же принципу что шестеренчатые, то есть для поддержания давления в заданном диапазоне используется перепускной клапан.

Регулируемый же тип насоса обеспечивает поддержание определенного значения давления на любых режимах работы двигателя. Достигнуто это благодаря использованию дополнительного компонента в конструкции – подпружиненного подвижного статора. В результате этого роторы помещены в него, а сам статор – в корпус насоса.

Регулируемый тип масляного насоса роторного типа
1. нагнетательная полость 2. внешний ротор 3. внутренний ротор 4. регулировочная пружина 5. всасывающая полость 6. приводной вал 7. подвижный статор А — Сторона нагнетания Б — Сторона всасывания

Его задача – изменение объема нагнетательной полости, имеющейся между роторами. А работает все так: на малых оборотах, когда давление недостаточно, пружина смещает статор, увеличивая объем, что приводит к перекачке большего количества масла, из-за чего давление возрастает.

При высоких же оборотах, когда давление повышается, масло начинает преодолевать усилие пружины и из-за чего статор отходит и пространство уменьшается, от этого снижается количество закачиваемого масла. Таким образом, за счет перемещения ротора и уменьшения-увеличения нагнетательной полости удается поддерживать давление в строго определенном значении.

Видео: Неисправности масляного насоса Volswagen-B3

Основные неисправности

Конструкция масляного насоса, к какому типу бы он не относился, сравнительно простая, что обеспечивает ему надежность и длительный ресурс. И все же неисправности у него бывают, точнее она одна – снижение производительности, что приводит к падению давления в системе. А это уже может привести к более серьезным поломкам, поскольку узлы, которые недостаточно смазываются, начинают интенсивно изнашиваться из-за масляного «голодания». Произойти же это может по разным причинам.

1. Первая из таких не относится к насосу, но приводит к негативным последствиям в его работе – закупорка сетки маслоприемника продуктами износа и грязью. В результате этого масло в недостаточных количествах поступает к насосу. Устранить такую неисправность несложно – достаточно снять поддон и маслоприемник, после чего тщательно очистить и промыть сетку.
2. Проблема с падением давления может произойти из-за износа составных частей насоса или длительной его работы с маслом, в котором имелось большое количество загрязняющих элементов. Результатом этого является образование и увеличение зазоров между деталями насоса. Из-за этого через эти зазоры смазочный материал просто перетекает внутри нагнетающей полости и шестерни или роторы не способны его захватить, чтобы выполнить нагнетание в магистраль. В большинстве случаев работоспособность системы смазки восстанавливается путем замены изношенных элементов или узла в целом.
3. Проблемы может создать и перепускной клапан. Из-за грязи он может заклинить в открытом положении, и масло будет постоянно перетекать в поддон. Устраняется такая неисправность разборкой и промывкой насоса и его каналов.

В целом же, чтобы насос проработал долго и не доставлял проблем достаточно всего лишь своевременно менять смазочный материал и фильтрующий элемент, чтобы поддерживать чистоту в системе смазки.

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.

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: 3 945

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

устройство, принцип работы, типы. Где находится и как работает шестеренный, регулируемый роторный маслонасос

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.