Масляный насос двигателя: устройство, принцип работы, схема, ремонт
Масляный насос является основным элементом, обеспечивающим надежную и гарантированную работу двигателя внутреннего сгорания. Он обеспечивает бесперебойную смазку всех подвижных элементов системы, подавая ее посредством постоянного давления и обеспечивая циркуляцию масла.
При качественной работе масляного насоса, прокачка смазочного материала происходит регулярно и стабильно. Давление в системе не превышает критических точек и не приближается, как к максимальной отметке, так и к минимальной.
Содержание статьи
Степень точности работы масляного насоса напрямую влияет на долговечность и износоустойчивость мотора, а также на оптимальный расход топливного материала и уровень вредных атмосферных выбросов.
Устройство масляного насоса не отличается большой сложностью. При желании и постоянном контроле, можно всегда заметить необычную работу двигателя и предотвратить сложные последствия, приняв своевременные меры по устранению неполадок.
Разновидности маслонасосов и их особенности
Так как, устройство масляного насоса отличается по нескольким критериям, существует большое разнообразие двигателей, которые могут иметь различные технические параметры.
Все модификации маслонасосов делятся на две основные группы по типу управления. Это:
регулируемые устройства;
нерегулируемое оборудование.
Регулируемые устройства способны поддерживать постоянное и оптимальное давление масла в системе. Если насос является нерегулируемым, давление масляного насоса корректируется при помощи редукционного клапана.
По конструктивным особенностям, устройство масляного насоса разделяют на:
шестеренный насос с наружным зацепленим;
роторный тип передачи;
шестеренчатый насос с внутренним зацепленим.
Схема масляного насоса роторной конструкции включает специальные роторные лопасти, которые способствуют созданию конкретного давления в системе двигателя внутреннего сгорания и транспортировке смазочного материала.
В шестеренных насосах этот процесс поддерживается, благодаря системе, в которую входят нескольких шестеренок. Такая шестерня может работать, как с внешним, так и с внутренним зацеплением.
Стоит отметить, что параметры работы двух видов маслонасосов отличаются несущественно, что не относится ко внешним габаритам оборудования. Корпус масляного насоса, когда шестеренка с меньшим диаметром расположена внутри большой, имеет минимальные габаритные размеры, что отражается на его востребованности, но не влияет на техническое функционирование и параметры эксплуатации оборудования.
Назначение маслонасоса
Схема управления насосом любого типа основана на создании насосом давления масла в системе и засасывании его через специальное приспособление из поддона картера. Этот процесс сопровождается этапом фильтрации и очищением через фильтр или другой элемент.
После насоса масло подается по всем необходимым каналам, ко всем узлам и деталям.
Клапаны и цилиндры смазываются методом разбрызгивания, распределительный и коленчатый вал обрабатываются маслом под давлением, а такие детали, как кулачки, толкатели и штанги получают смазку, которая движется самотеком.
Принцип работы маслонасоса
Вал привода масляного насоса обеспечивает вращение зубчатых колес, что позволяет непрерывно выдавливать смазку в основную систему под определенным давлением, благодаря редукционному клапану.
Таким образом, обеспечивается транспортировка масла через специальные впадины ко всем «нуждающимся» узлам и деталям.
Для некоторых модификаций автомобилей производитель предлагает двухсекционную схему масляного насоса, когда в корпусе имеется дополнительный отдел, отвечающий за охлаждение масляного радиатора.
Для регулирования количества подаваемого в двигатель автомобиля масла используется редукционный клапан.
Конструктивно редукционный клапан масляного насоса это отдельно расположенный узел, который находится на общей с ним линии и состоит из:
1 — шара
2 — пружины
3 – упорного элемента.
Пружина в этом случае рассчитана на определенное усилие и обеспечивает открытие и закрытие системы в зависимости от давления масла. Таким образом, при достижении порогового значения, когда величина давления масла выше необходимого, оно давит на шар, сжимает пружину и открывает линию сброса излишков в картер.
Когда величина давления возвращается в допустимый диапазон, усилие на пружине падает, он расправляется и шарик поз.1 снова перекрывает сливную линию.
Где стоит масляный насос
В конструкции двигателя масляный насос находится около картера и обеспечивает подачу в него масла. Для работы такой системы нужен только один масляный насос двигателя.
В таком варианте корпус масляного насоса является одновременно и боковой крышкой двигателя.
При такой компоновке, на рисунке обозначено:
1 – масляный насос двигателя
2 — прокладка
3 – приемник масла
4 – прокладка картера
Если установлен насос нерегулируемого типа, то при достижении избыточного давления лишнее количество масла будет сливаться обратно в картер, через редукционный клапан.
В мощных спортивных автомобилях устанавливается система смазки с сухим масляным картером. В такой системе предусматривается отдельный резервуар и может быть установлено два или три масляных насоса двигателя для охлаждения и смазки при достижении автомобилем максимальной скорости.
Если рассматривать не только двигатель, а всю систему автомобиля целиком, то схема работы и управления масляным насосом выглядит следующим образом.
Устройство масляного насоса
Устройство шестеренчатого масляного насоса
Конструктивно корпус масляного насоса является герметичным узлом из металла, внутри которого размещаются несколько пар шестеренок. В каждой паре, одна из шестеренок крутится свободно поз. 1,6(ось и ведомая шестерня масляного насоса), а другая имеет вал привода насоса и соединяется с ним специальной шпонкой.
Это зубчатое колесо считается основным и называется ведущим поз. 3,4 (ось и ведущая шестерня масляного насоса).
Масло поступает через канал поз. 2 и направляется в нагнетательный канал поз. 5.
При производстве оборудования учитывается расстояние между работающими колесиками и корпусом масляного насоса. Этот зазор должен иметь минимальную величину, чтобы добиться лучших показателей коэффициента полезного действия функционального узла.
Устройство роторного масляного насоса
Насосы роторного типа отличаются простотой конструкции и минимальным количеством функциональных узлов. Это:
две специальные полости (нагнетательная поз.4 и всасывающая поз. 1);
два ротора (внутренний поз. 6 и внешний поз. 3);
вал привода масляного насоса поз.5.
Лопасти двух роторов, взаимодействуя между собой, способствуют засасыванию смазочного материала поз. 2 внутрь насоса.
Когда давление масляного насоса приближается к избыточному значению, вступает в работу редукционный клапан масляного насоса, который способствует сбрасыванию лишнего количества смазки.
Подобная схема управления насосом приемлема для нерегулируемого оборудования.
Регулируемое оборудование оснащено подвижной пружинкой, находящейся в статоре и корректирующей внутренний объем специальной камеры, в которой находятся два ротора.
Таким образом, скручивая пружину, можно менять давление во всей системе. Подобный принцип работы позволяет поддерживать заданный режим давления, не зависимо от того, как вращается вал масляного насоса.
Насосы регулируемого типа являются более практичными и продуктивными и имеют несколько весомых приоритетов. Это:
минимальное вспенивание смазочного материала;
минимизация использованной мощности двигателя, которая уменьшается на одну треть;
более продолжительный период использования масла, так как уменьшается число оборотов работы двигателя и его частота.
Ремонт и замена масляного насоса
Масляные насосы отличаются простотой конструкции и высокой степенью надежности. Они долго служат и редко выходят из строя. Основным критерием гарантированной работы служит качественное масло и регулярная профилактика.
Работающий мотор и вал привода насоса способствуют появлению твердых микрочастиц, что способствует появлению изъянов на рабочей поверхности функционального оборудования.
Своевременное техническое обслуживание автомобиля поможет избежать неприятностей и более серьезных поломок.
При появлении таких признаков, как увеличение количества расходуемого смазочного материала, а также существенное отклонение давления от нормативных показателей, является сигналом для проведения диагностических и профилактических мер.
Чаще всего, в масляном насосе встречаются следующие неполадки:
забился фильтр-сетка у насоса и не пропускается смазочный материал;
сломался редукционный клапан;
появилась выработка на поверхности деталей оборудования;
износилась прокладка масляного насоса;
износилась прокладка насоса;
поломка датчика давления масла;
расшатался крепеж фильтра на маслонасосе.
Неисправности масляного насоса можно устранить, если точно знать узел, который способствует сбою в его работе. Чаще всего, насос меняют полностью, в сборе, так как он обладает доступной ценой.
Восстанавливать износившиеся детали сложно и хлопотно. Гораздо эффективнее и выгоднее произвести демонтаж оборудования, вышедшего из строя, и заменить его на новую деталь. Затем следует проверить масляный насос на герметичность подключения к системе.
Также, следует поменять фильтры и сменить моторное масло.
Своевременные профилактические мероприятия системы смазки способствуют более надежной и гарантированной работе двигателя, а также его максимальному рабочему ресурсу.
Источник
Ремонт масляного насоса смазочной системы
Масляный насос подлежит ремонту при давлении масла в смазочной системе двигателя ниже значений, указанных в руководстве по эксплуатации.
Вначале нужно проверить состояние редукционного клапана насоса. Для этого необходимо вынуть редукционный клапан в сборе и проверить состояние его деталей.
Детали клапана, очищенные от масляных осадков и промытые в керосине, должны свободно перемещаться в корпусе редукционного клапана. Длина пружин клапана должна соответствовать значениям, заданным заводом-изготовителем при определенной нагрузке. Если при проверке наблюдается отклонение от указанных контрольных значений, то необходимо разобрать насос.
Разбирать масляный насос рекомендуется в следующем порядке:
- промыть насос в обезжиривающем растворе, закрепить его в тисках и выпрессовать штифты;
- отвернуть три болта крепления корпуса нижней секции (для двухсекционного насоса), вынуть болты, снять корпус нижней секции с прокладкой, снять ведомую шестерню нижней секции и вынуть ось из корпуса масляного насоса с помощью съемника, слегка постукивая деревянным молотком;
- вывернуть пробку и вынуть редукционный клапан (пружину и плунжер);
- спрессовать центрирующую муфту и вал в сборе с двумя ведущими шестернями и промежуточной крышкой на верстачном прессе;
- снять прокладку верхнего корпуса насоса, ведомую шестерню верхней секции и выпрессовать ось;
- закрепить вал насоса в тисках с мягкими подкладками и снять с вала ведущую шестерню нижней секции, затем вынуть первую шпонку из паза вала насоса, снять стопорное кольцо с помощью отвертки и промежуточную крышку;
- спрессовать ведущую шестерню на верстачном прессе и вынуть вторую шпонку из паза вала масляного насоса.
Детали разобранного масляного насоса нужно промыть и проверить их геометрические размеры.
Диаметры отверстий в корпусе масляного насоса под ведущий вал насоса должны соответствовать допустимым значениям. При увеличении диаметра отверстия более допустимых значений нужно заменить корпус или отремонтировать отверстия. Глубина полостей под шестерни верхней секции должна соответствовать допустимым значениям. При увеличении глубины более допустимого значения корпус необходимо заменить или отремонтировать. Диаметры полостей под шестерни в корпусе и крышке также нужно проверить на соответствие допустимым значениям. При увеличении диаметра более допустимого корпус или нижнюю крышку нужно заменить или отремонтировать.
Также требуют проверки следующие размеры:
- диаметры отверстий под оси ведомых шестерен в корпусе и в нижней крышке насоса;
- диаметры осей ведомых шестерен;
- глубина полостей под шестерни в нижней крышке насоса;
- диаметр ведущего вала масляного насоса и ширина шпоночной канавки вала.
Односторонний износ осей недопустим. Изношенные оси следует выпрессовать и заменить новыми.
Разъемные поверхности промежуточной крышки насоса, соприкасающиеся с торцами шестерен, должны быть плоскими и параллельными. Допуск параллельности не должен превышать 0,03 мм на дайне 50 мм. Допуск плоскостности поверхностей крышки или выработка не должен превышать 0,04 мм. Допускается шлифование крышки на величину не более 0,15 мм с каждой стороны. Поверхность корпуса нижней секции насоса, соприкасающаяся с торцами шестерен, должна быть плоской. Допуск плоскостности поверхности крышки или выработка соответствует 0,04 мм, допуск параллельности — не более 100 мм.
Для контроля герметичности и выявления течи через невидимые трещины рекомендуется корпус масляного насоса, промежуточную крышку и корпус нижней секции проверять путем подачи воды под давлением 0,4 МПа.
Сборку насоса проводят в последовательности, обратной разборке. Все бумажные прокладки при сборке насоса следует заменить новыми. Прокладки смазывают тонким слоем герметика УН-25 или другим средством, отвечающим требованиям завода-изготовителя.
При установке ведущего вала насоса должны быть обеспечены зазоры между валом и отверстием корпуса и между осью и отверстием шестерни. При сборке насоса необходимо уделять особое внимание следующему. Ось ведомой шестерни должна быть запрессована в корпус с натягом 0,032… 0,077 мм. Центрирующая муфта на ведущем валу должна быть посажена с натягом 0,004… 0,048 мм. Если муфта на валу качается (имеется зазор), ее следует заменить. При напрессовке центрирующей муфты нужно выдержать размер от торца насоса до верхнего края муфты в соответствии с требованиями завода-изготовителя.
Щупом и линейкой необходимо проверить зазоры масляного насоса:
- зазор между зубьями шестерен и стенками корпуса — 0,100…0,175 мм (предельно допустимый зазор 0,25 мм);
- зазор в зацеплении зубьев шестерен — 0,14…0,24 мм (предельно допустимый зазор 0,25 мм);
- зазор между торцами шестерен и плоскостью корпуса верхней секции при установленной прокладке толщиной 0,17 мм — 0,120…0,195 мм (предельно допустимый зазор 0,20 мм);
- зазор между торцами шестерен и плоскостью корпуса нижней секции — 0,135 …0,188 мм (предельно допустимый зазор 0,20 мм).
Рис. Проверка зазоров масляного насоса с помощью щупа и линейки:
а — проверка зазора между зубьями шестерен и стенками корпуса; б — проверка зазора в зацеплении зубьев шестерен; в — проверка зазора между торцами шестерен и плоскостью корпуса; г — проверка зазора между торцами шестерен и плоскостью корпуса нижней крышки
Ведущий вал насоса, установленный в корпусе насоса, после затяжки всех болтов должен легко проворачиваться от руки без заклинивания. При наличии заклинивания допускается добавление одной прокладки толщиной не более 0,06 мм. Собранный насос рекомендуется испытать на специальном стенде. Значения подач масла насосом должны быть в пределах значений, указанных заводом-изготовителем.
Источник