Маслонасос: как устроен и работает, неисправности

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

Проверка состояния масляного насоса

Для проверки состояния масляного насоса с него снимается крышка. Зубчатые колеса и корпус проверяются на отсутствие задиров. Если рабочие поверхности корпуса и зубчатых колес сильно изношены, насос подлежит замене. При незначительном износе необходимо измерить зазоры в насосе — зазор между зубчатыми колесами и стенками корпуса, зазор между встречными зубьями обоих зубчатых колес и зазор между боковыми поверхностями зубчатых колес и крышкой насоса. Обычно эти измерения делаются с помощью калиберного щупа. Зазор между боковыми поверхностями зубчатых колес и крышкой насоса может быть измерен с помощью пластичной калибровочной ленты. В случае обнаружения чрезмерных зазоров или царапин насос необходимо заменить.

Рис. Масляный насос со следами сильного износа, скорее всего, из-за сильно загрязненного моторного масла

Рис. При осмотре масляного насоса выявлен сильный износ его крышки (а). На одном из зубьев шестерен обнаружено постороннее включение — этот насос годится только на металлолом (б)

У большинства двигателей масляный насос подлежит замене при выполнении любого ремонта, особенно в случае, если ремонт связан с нарушением смазки двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ

Масляный насос — это «сток отбросов» всего двигателя. Между зубчатыми колесами и корпусом масляного насоса зачастую «протискиваются» все отходы работы двигателя.

Рис. Проверка зазора между зубом и корпусом масляного насоса

Рис. Измерение зазора между боковой поверхностью зубчатого колеса и крышкой масляного насоса

На рисунках выше показано, как проверяются зазоры в масляном насосе. При проверке степени износа масляного насоса всегда пользуйтесь спецификациями технических характеристик производителя. Зазоры в масляном насосе имеют, как правило, следующие величины:

• торцевой зазор (между боковыми поверхностями зубчатых колес и крышкой насоса): 0,0015 дюймов (0,04 мм);
• боковой зазор (ротор): 0,012 дюймов (0,30 мм);
• зазор между вершинами лепестков и стенкой ротора: 0,010 дюймов (0,25 мм);
• осевой зазор (люфт зубчатых колес): 0,004 дюймов (0,1 мм).

Необходимо тщательно проверить износ всех деталей. Проверьте клапан сброса на отсутствие задиров и состояние пружины. При установке масляного насоса необходимо нанести на поверхности всех уплотнений монтажную смазку — это облегчит забор масла из маслоотстойника при первом пуске масляного насоса.

Проверка технического состояния

Проверку насоса проводят при падении давления в системе, утечке жидкости, повышенном шуме и т.п. Действия зависят от модели и конструкции изделия, его основные шаги заключаются в следующем:

• Проверка корпуса и крышки на наличие механических повреждений;
• Оценка износа зубьев шестерён;
• Оценка плотности закрытия крышки;
• Замер зазоров между зубцами шестерён (допустимый предел 0,1-0,3 мм);
• Замер зазоров между шестернями и корпусом (допустимый предел 0,1-0,25 мм);
• Замер зазоров между торцами шестерён и корпусом (допустимый предел 0,14-0,25 мм);
• Замер зазоров между осью и ведомой шестернёй (допустимый предел 0,017-0,057 мм);
• Замер зазоров между валом насоса и корпусом (допустимый предел 0,016-0,055 мм) и др.

При нормальных показателях, причина неисправности в других устройствах системы. Если один из показателей не соответствует норме, требуется замена изношенной детали, или агрегата в целом.

Масляный насос, простой, надёжный, небольшой агрегат, который рассчитан на длительный период эксплуатации. При правильном уходе и использовании качественных компонентов, узел может прослужить несколько сот тысяч километров пробега. Основные требования, использование качественного масла, своевременная замена жидкости и фильтрующих элементов, соблюдение правил эксплуатации силовой установки.

Работа смазочной системы

Система питания дизельного двигателя- Устройство и неисправности

Принцип работы всех смазочных систем одинаков – масло из поддона («мокрый картер») или масляного бака («сухой картер») засасывается насосом через маслозаборник с сетчатым фильтром, и нагнетается в главную масляную магистраль. Роль главной магистрали могут выполнять трубопроводы и (или) специально предусмотренные продольные каналы в блок-картере, откуда масло по поперечным сверлениям и каналам подводится к подшипникам коленчатого и распределительного валов, а также к другим точкам, нуждающимся в принудительной смазке.

Масло, вытекающее из коренных и шатунных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, а также снимаемое с зеркала цилиндров маслосъемными кольцами, подхватывается кривошипами и противовесами коленчатого вала и разбрызгивается в картере, создавая в его пространстве масляный туман. Масляный туман, оседая, смазывает зеркало цилиндров, кулачки, зубчатые колеса распределительного вала, поршневые пальцы и другие детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. В некоторых конструкциях капельки масла, оседая, самотеком поступают к толкателям. Масляный туман проникает также в зазор между стержнем клапана и его направляющей втулкой.

Некоторые детали двигателя (оси коромысел, узел осевой фиксации распределительного вала, распределительные зубчатые колеса) могут смазываться путем пульсирующей подачи масла. Прерывистость смазывания этих узлов осуществляется посредством золотникового устройства, образуемого лысками и канавками на опорных шейках распределительного вала.

В сетке маслозаборника масло проходит первичную фильтрацию, а после насоса – вторичную.

Часть масла проходит в масляный радиатор для охлаждения, и, охлаждаясь, стекает в масляный картер двигателя по шлангу.

Так как давление в главной масляной магистрали должно поддерживаться в определенных значениях (оно не должно сильно изменяться в зависимости от температуры масла и частоты вращения коленчатого вала двигателя), то в системе устанавливают редукционный клапан, который при критическом давлении открывается и возвращает часть масла во впускную полость насоса.

Предохранительный клапан установлен последовательно в магистраль радиатора и отключает его, если при малой частоте вращения коленчатого вала давление в смазочной системе падает ниже допустимого; этим достигается увеличение поступления масла в магистраль к подшипникам коленчатого и распределительного валов. В смазочной системе, показанной на рис. 2, перепускной клапан 6 радиатора установлен параллельно. При засорении радиатора или пуске холодного двигателя, когда вязкость масла велика, клапан перепускает масло мимо радиатора, что ускоряет прогрев двигателя.

Давление масла в главной масляной магистрали контролируется манометром и (или) сигнальной лампочкой, которая загорается при недостаточном давлении масла в системе. Иногда для контроля температуры масла используют термометр. Контроль уровня масла в системе осуществляется посредством специального щупа, на котором нанесены риски максимального и минимального допустимого уровня масла в поддоне картера.

Кроме основного контура циркуляции масла, могут быть предусмотрены следующие параллельные контуры:

• неполнопроточного (параллельного) фильтра тонкой очистки масла;
• смазочной системы воздушного компрессора пневмосистемы автомобиля.

Основными элементами смазочных систем являются масляный насос, редукционные клапаны, масляные фильтры и масляный радиатор. К смазочной системе относится и устройство для вентиляции картерного пространства.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
• Общее устройство автомобиля
• Автомобильный двигатель
• Трансмиссия автомобиля
• Рулевое управление
• Тормозная система
• Подвеска
• Колеса
• Кузов
• Электрооборудование автомобиля
• Основы теории автомобиля
• Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

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.

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.

Насос масляный: что нужно знать

Итак, насосы масляные обычно представляют собой небольшое по размерам и простое в плане конструкции решение. При этом в случае возникновения сбоев и поломок двигатель автомобиля выйдет из строя очень быстро.

Сам насос прокачивает масло, поступающее из картера, через маслоприемник, оснащенный сетчатым фильтром. Далее масло от насоса подается к масляному фильтру двигателя, после чего прокачивается дальше по каналам системы смазки.

Масляный насос приводится в движение от коленчатого вала через зубчатое зацепление, еще может быть использован ременной привод. В любом случае, работа маслонасоса синхронизирована с оборотами двигателя. Единственное исключение — на некоторых мощных ДВС с наддувом может стоять электрический масляный насос, который подает масло в турбину даже после остановки мотора для охлаждения турбокомпрессора.

Так вот, если насос создает слишком высокое давление, через редукционный клапан, который представляет собой простой механизм с пружиной, избыточное давление сбрасывается и масло перекачивается назад в картер двигателя.

Обычно в устройстве системы смазки имеется только один насос. Опять же, исключением является система смазки с сухим картером, где может стоять 2 или даже 3 насоса. Еще добавим, что на высокофорсированных моторах также может стоять радиатор для дополнительного охлаждения масла. В таком случае ставится двухсекционный маслонасос, когда одна часть покачивает масло, а вторая нагнетает масло в радиатор охлаждения.

В целом, основной показатель нормальной работы маслонасоса — постоянное, стабильное и «ровное» давление масла в системе смазки, то есть не допускается снижение или повышение давления выше или ниже заданных пределов.

Принцип работы масляного насоса: шестеренный, роторный, регулируемый

Роторные масляные насосы состоят из двух роторов – ведущего и ведомого, помещенных в единый корпус. Принцип работы масляного насоса роторного типа: сначала происходит всасывание масла в насос, затем оно захватывается лопастями роторов и нагнетается в систему. Как и в шестеренном насосе предусмотрена защита при повышении давления за счет редукционного клапана. Такая конструкция свойственна нерегулируемому роторному насосу.

Регулируемый масляный насос роторного типа имеет более совершенную конструкцию. Он обладает несомненным преимуществом, поскольку способен обеспечить постоянное давление во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Технически функция регулирования давления обеспечивается за счет изменения объема полости между ведущим и ведомым ротором при повороте статора.

Использование регулируемых насосов позволяет:

• снизить величину потребляемой мощности;
• уменьшить количество вспениваемого масла;
• уменьшить износ оборудования.

Принцип работы масляного насоса роторного регулируемого типа состоит в следующем. Увеличение частоты вращения коленчатого вала приводит к падению давления в системе, потребность в новом масле растет. Падение давления приводит к сдвиганию статора регулировочной пружиной. Положение ведомого ротора изменяется. В результате этого объем всасывающей полости увеличивается и растет производительность.

Если частота вращения коленчатого вала снижается, то уменьшается расход масла, а давление в системе повышается. Повышенное давление сжимает регулировочную пружину, которая изменяет положение статора, перемещается и ротор. В результате уменьшается объем всасывающей жидкости и снижается производительность насоса.

Масляные насосы достаточно широко используются в различном оборудовании, включая установки компании GlobeCore для обработки различных типов масел.

На этом видео видно, как циркулирует трансформаторное масло под воздействием насосов:

Поломка редукционного клапана масляного насоса — ремонт или замена?

Ремонтные работы начинаются с разбора редукционного клапана. Снять крышку и вынуть пружину труда не составит, а вот вытаскивание самого клапана обычно становится трудностью. Для того чтобы сделать это, вам понадобятся следующие инструменты:

• анкерный болт М8 (длина 90 мм);
• гайка для гаечного ключа на 10;
• рожковый ключ.

Анкер нужно плотно вставить в плунжер, а затем завернуть на нём гайку. После этого возьмите ключ и продолжайте затягивать гайку. Через какое-то время поршень сорвётся и вы сможете его вынуть.

Чтобы разобрать механизм нужно снять крышку, вынуть пружину, а затем и сам клапан

За неимением вышеперечисленных инструментов некоторые умельцы придумывают свои способы демонтажа клапана.

Видео: как вынуть клапан с помощью деревянной палки

Сам ремонт этого механизма зависит от причины поломки. Если проблема заключалась в пониженном давлении, вам следует заменить пружину

Очень важно найти такую же деталь, что была раньше

Обратите внимание, что у разных моделей автомобилей размеры редукционных клапанов и их составных частей отличаются. Мы рекомендуем вам проконсультироваться со специалистом, прежде чем приобретать деталь, а в магазин прийти с разобранным механизмом

Пружина для редукционного клапана должна быть достаточно упругой

В том случае, если клапан засорился и перестал снижать давление внутри масляного насоса, проведите следующие процедуры.

Тщательно очистьте деталь, уделяя особенное внимание каналам для циркуляции масла. Промойте механизм в бензине

Высохшую деталь смажьте. Установите клапан на своё место. Теперь вам нужно проверить давление. Для этого используется обычный манометр. Шланг с резьбовым штуцером нужно вкрутить на место штатного датчика давления, а затем завести двигатель

Приемлемые для вашего автомобиля показатели вам нужно узнать в инструкции к двигателю. У большинства автомобилей они находятся в пределах от 1 до 4,5 кг/см 2 на средних оборотах.

Шланг с резьбовым штуцером нужно вкрутить на место штатного датчика давления, а затем завести двигатель. Приемлемые для вашего автомобиля показатели вам нужно узнать в инструкции к двигателю. У большинства автомобилей они находятся в пределах от 1 до 4,5 кг/см 2 на средних оборотах.

После установки клапана обязательно проверьте давление манометром

Обычно специалисты рекомендуют заменить клапан, если перед этим проводился капитальный ремонт. Считается, что обычная прочистка и промывка не может справиться с мелкой стружкой. А также замену стоит произвести в том случае, если на поверхности одной из составных частей клапана вы обнаружили механические повреждения.

Ремонт и замена редукционного клапана сказывается на общей работе автомобиля. И это не только хорошо видно, но и хорошо слышно во время работы двигателя.

Видео: отличия в звуках работы двигателя до и после замены редукционного клапана

Прежде чем разбирать масляный насос и его редукционный клапан и проводить с ними какие-либо работы, убедитесь, что уверены в собственных силах. Неаккуратные действия могут привести к окончательной поломке деталей. Особенно обидно будет в том случае, если проблема заключалась не в клапане, а других элементах системы, и вам придётся менять работоспособную деталь. Если вы сомневаетесь, лучше обратитесь за помощью специалистов в автосервис.

Для смазки подшипников скольжения распредвала и коленвала моторное масло должно подводиться к ним под давлением. Иначе срок службы этих деталей сократится до нескольких минут. Но избыточное давление также нежелательно – оно может стать причиной потери смазочного материала. В автомобильных двигателях необходимая его величина обычно поддерживается за счёт сбрасывания избыточного масла из магистрали высокого давления, которое осуществляет редукционный клапан масляного насоса.

Система «сухого картера» двигателя: назначение и устройство

Итак, как уже было сказано выше, сухой картер является разновидностью систем смазки двигателя внутреннего сгорания. Сразу отметим, данная система активно используется в устройстве спортивных авто, некоторых внедорожников и определенных групп спецтехники.

Дело в том, что во время похождения резких поворотов на высокой скорости, при интенсивных оттормаживаниях и разгонах, на подъемах и спусках автомобиль кренится, раскачивается продольно и поперечно. При этом масло в поддоне привычной системы смазки с мокрым картером сильно расплескивается внутри поддона.

Система с сухим картером отличается тем, что масло находится не в картере, а в отдельном масляном баке. Такой подход исключает возможность вспенивания смазочной жидкости. К парам трения внутри двигателя смазку из бака подает нагнетающий насос, при этом стекающее в поддон масло немедленно выкачивается обратно в масляный бак при помощи откачивающего насоса. Получается, скопления масла в поддоне нет, то есть картер сухой.

Устройство системы сухого картера двигателя

Среди основных элементов следует выделить:

• бак для масла;
• нагнетающий насос;
• откачивающий насос;
• масляный радиатор;
• датчик температуры масла;
• датчик давления масла;
• масляный термостат;
• масляный фильтр;
• редукционные и перепускные клапаны;

Масляный резервуар (бак) может иметь разную форму (круглый, прямоугольный). Внутри бака реализованы специальные перегородки. Они выполняют задачу успокоителей масла, чтобы минимизировать его колебания при раскачке и исключить возможность вспенивания.

Также бак имеет вентиляцию. Основная функция, как и у системы вентиляции картера, состоит в том, чтобы эффективно удалить из масляного бака лишний воздух и газы, которые попадают туда вместе с моторным маслом из поддона.

Прежде всего, это позволяет наилучшим образом распределить вес, что очень важно для спортивных авто в плане управляемости. Еще возможность выбора места установки позволяет разместить данный элемент системы так, чтобы улучшить охлаждение бака и понизить температуру масла. Нагнетающий насос отвечает за подачу масла в систему смазки под давлением, при этом осуществляется прокачка смазки через масляный фильтр

Нагнетающий насос отвечает за подачу масла в систему смазки под давлением, при этом осуществляется прокачка смазки через масляный фильтр.

Насос зачастую стоит ниже бака с маслом, что позволяет на входе реализовать постоянное давление с учетом силы тяжести. За регулировку давления в системе отвечают редукционные и перепускные клапаны.

Откачивающий насос служит для того, чтобы масло, которое стекает в поддон, сразу откачивалось и снова поступало в масляный бак. Производительность такого насоса намного выше, чем нагнетающего. Конструктивно такой насос имеет несколько секций в зависимости от типа и особенностей двигателя.

Если двигатель высокофорсированный, в каждой секции катера стоит по одной насосной секции. На V-образных моторах также присутствует дополнительная секция, чтобы отдельно откачивать масло, которое поступает к механизму газораспределения. Аналогичная секция стоит и на ДВС с турбонаддувом, чтобы откачивать масло, которое смазывает турбонагнетатель.

Данная конструкция обеспечивает возможность поставить необходимое количество секций на одном валу. Насосы расположены снаружи на двигателе, их легко снять для ремонта или замены. Еще можно встретить конструкцию, когда откачивающий и нагнетающий насосы реализованы по отдельности. Такой подход позволяет избежать повышения температуры масла в баке в результате поступления уже нагретой смазки из поддона.

Добавим, что еще одной особенностью откачивающего насоса является то, что он отличаются сниженной чувствительностью к наличию воздуха в масле, вспениванию смазочной жидкости и т.п. Другими словами, эти насосы могут нормально всасывать масляную пену без потери производительности, чего не скажешь об обычных маслонасосах в системах с мокрым картером.

Масляный радиатор является радиатором жидкостного охлаждения. Данный элемент располагается между нагнетающим насосом и мотором. Еще одним вариантом может быть расположение между откачивающим насосом и масляным резервуаром.

В двух словах, если двигатель холодный, термостат в это время закрыт, что не позволяет недостаточно нагретому маслу попадать в радиатор

Другими словами, сначала важно, чтобы смазка как можно быстрее прогрелась и разжижилась в холодном ДВС. В дальнейшем открытие термостата происходит только после нагрева моторного масла до заданной температуры