Маслонасос: как устроен и работает, неисправности

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.

Виды неисправностей

Основными поломками маслонасоса являются разгерметизация клапана и износ деталей.

Самые распространенные повреждения – это:

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

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

К сокращению периода безаварийной эксплуатации узла могут привести:

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

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

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

Что такое масляный насос в автомобиле

Работа автомобильного двигателя сопряжена с высокими нагрузками. Один из главных факторов, способствующих быстрому износу деталей и узлов – повышенное трение. Полностью его исключить невозможно. Однако можно свести к минимуму, что позволит существенно снизить интенсивность взаимодействующих друг с другом деталей и узлов. Для этого используют масло. Но для того, чтобы его применение было эффективным, необходимо равномерное его распределение.

Под воздействием естественное силы тяжести масло не может достичь элементов двигателя, которые необходимо смазать. Поэтому конструкция автомобиля предусматривает наличие такого узла, как масляный насос. Он создает повышенное давление, благодаря которому масло достигает своей цели.

Таким образом, главная задача устройства – обеспечение прокачки масла под достаточным напором по всей смазочной системе автомобильного двигателя.

Причины неисправности масляного насоса

Причину по которой маслонасос вышел из строя может определить диагностика. Есть как минимум 8 основных неисправностей масляного насоса. К ним относится:

• Забитая сеточка маслоприемника. Она находится на входе в насос, и в ее функции входит грубое фильтрование моторного масла. Как и масляный фильтр системы, она постепенно забивается мелким мусором и шлаком (часто такой шлак образовывается в следствии промывки двигателя различными средствами).
• Неисправность редукционного клапана масляного насоса. Обычно выходит из строя входящие в его конструкцию поршень и пружина.
• Износ внутренней поверхности корпуса насоса, так называемого «зеркала». Возникает по естественным причинам в процессе эксплуатации мотора.
• Износ рабочих поверхностей (лопастей, шлицов, осей) шестерен масляного насоса. Случается как со временем долгой эксплуатации, таки из-за редких замен (очень густого) масла.
• Использование грязного или неподходящего моторного масла. Наличие мусора в масле может быть по разным причинам — неаккуратная установка насоса или фильтра, использование некачественной смазывающей жидкости.
• Небрежная сборка насоса. В частности, допущено попадание различного мусора в масло или насос был неправильно собран.
• Падение уровня масла в картере двигателя. В таких условиях насос работает с избыточной производительностью, из-за чего перегревается и может преждевременно выйти из строя.
• Грязный масляный фильтр. Когда фильтр очень забит насосу приходится прилагать значительные усилия для прокачки масла. Это приводит к его износу и частичному или полному выходу из строя.

Вне зависимости от причины, вызвавшей частичный выход из строя масляного насоса, необходимо выполнить его детальную проверку и при необходимости сделать ремонт или полную замену.

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.

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.

Устройство и принцип работы

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

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

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

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

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

Виды масляных насосов

По конструкционным особенностям они могут быть:

1. Роторного типа (масло передаётся лопастями роторов).
2. Шестеренного типа (масло передаётся посредством шестерёнок).

Последние, в свою очередь, по конструкции делятся на два вида: с наружным зацеплением (две шестерни находятся около друг друга), и с внутренним зацеплением (одна шестерня находится в другой). Если производительность таких насосов одинаковая, габаритные размеры у шестерённого насоса внутреннего зацепления меньше, чем у насосов с наружным зацеплением шестерёнок, вследствие нахождения шестерёнок одной в другой.

Дефектовка и ремонт снятого элемента

Давайте посмотрим, как проверить снятый масляный насос. Проверка заключается в визуальном осмотре, измерениях и сравнении результата измерений с номинальными размерами.

Откручивают крышку маслоприемника вместе с редукционным клапаном. Стоит приложить усилия, чтобы не потерялась упорная шайба пружины

Далее следует обратить внимание, что некоторые болты будут меньше остальных. Такой болт должен затем снова встать на свое место

Штангенциркулем измеряют пружину. В состоянии покоя она должна иметь не менее 38 миллиметров длины. Затем снимают крышку, на которой будут следы от выработки шестеренок. Если задиры глубокие, то износ у маслонасоса большой. Крышку можно отремонтировать – следует выровнять ее плоскость.

Далее извлекают ведущую шестеренку и проверяют визуально состояние ее зубьев. Если на зубьях имеются потертости и задиры, это говорит о большом износе. Следует проверить и ведомую шестеренку. Главное в ней – это отверстие, в котором расположена ось фиксации.

Затем проверяют стенки корпуса устройства и ось ведомой шестеренки. Рытвины, борозды, различные дефекты говорят о том, что в рабочую зону внутри насоса попадал мусор.

Конструктивные типы и исполнения насосов

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

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

Наиболее часто встречающиеся конструкции насосов следующие:

• Зубчатые насосы
• Шестеренные насосы
• Роторные насосы

Зубчатые насосы

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

Шестеренный насос

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

Роторный насос

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

Источник

Виды автомобильных масляных насосов

Масляные насосы в зависимости от конструкции бывают следующих видов:

• шестеренчатые;
• роторные;
• шиберные (пластинчатые);
• лопастные;
• электронасосы.

Устройство и схема работы первой разновидности описана выше. Здесь же стоит остановиться на ее преимуществах и недостатках. Главный плюс подобной конструкции – простота устройства и высокая надежность. Минусов два. Во-первых, такой тип устройств работает от коленвала, поэтому забирает часть энергии двигателя машины. Во-вторых, давление в системе смазки (то есть производительность узла) напрямую зависит от оборотов двигателя, поэтому иногда его повышение происходит не вовремя.

Роторные приборы схожи по конструкции с шестереночными. Однако в них двигается только один элемент (собственно ротор). Второй (статор) – постоянно в одном и том же положении. Такой тип узлов делится на нерегулируемые и регулируемые. Первые посредством привода подсоединяются к коленчатому валу. В результате этого напор, образуемый ими, напрямую зависит от оборотов ДВС. Вторые подразумевают наличие подвижного статора и особой пружины. В них статор может перемещаться под ее действием. В результате изменяется объем рабочей камеры, а вместе с ним — давление.

Шиберные насосы представляют собой разновидность роторных. Однако, в отличие от последних, они оснащены особыми пластинами (отсюда и второе название этой разновидности маслозакачивающего насоса – пластинчатый). Под действием вращения они выдвигаются из пазов, в которых находятся в состоянии покоя, и образуют дополнительные области повышения давления. Когда оно достигает высоких значений, пластины слегка раздвигаются, увеличивая объем таких областей. Напор масла изменяется в меньшую сторону. Главное достоинство этого типа узла – автоматическая регулировка и отсутствие зависимости от оборотов двигателя.

Лопастной маслонасос использует для обеспечения движения жидкости крыльчатку с несколькими лопастями. Вращается она за счет привода, которому, в свою очередь, передает вращение коленчатый вал.

Также маслонасос может быть электрическим. В таком случае он работает от бортовой сети транспортного средства и регулируется ЭБУ на основе показаний датчиков. Этот тип масляных насосов обеспечивает наиболее стабильную работу и поддержание постоянного уровня давления вне зависимости от работы других деталей и узлов транспортного средства.

В зависимости от количества секций маслонасосы бывают:

• односекционные;
• двухсекционные.

Первые имеют одну секцию и единственную вращающуюся часть (или комплекс таких частей). У вторых – 2 объединенные между собой секции и 2 вращающиеся части (например, две группы ротор-статор для роторных вариантов). При этом одна работает на впуск, а другая на выпуск масла. Оборудование такой конструкции чаще всего устанавливают на мощные дизельные двигатели (в частности, оно используется на автомобилях КАМАЗ).

В зависимости от того, где находится устройство, оно может быть:

• штатным;
• выносным.

Штатный маслонасос установлен в месте, изначально предусмотренном конструкцией транспортного средства. Выносной ставят на другом участке системы для обеспечения дополнительного давления.

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.

Признаки неисправности маслонасоса

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

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

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

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

Назначение масляного насоса

Для большинства деталей двигателя статичной смазки недостаточно – они требуют регулярного поступления свежих порций смазочного материала, предварительно охлажденных и отфильтрованных от продуктов износа

Поэтому важно обеспечить циркуляцию масла в системе, создав определенное давление в магистралях. Именно эта задача и возложена на масляный насос

Маслонасос создает разрежение в системе, засасывая смазочный материал из поддона картера через маслоприемник.

В процессе движения по этой линии масло фильтруется через последовательный полноточный фильтр, реже – через неполноточный элемент.

Прошедшее через насос масло поступает в главную магистраль, а оттуда распределяется по каналам и подается к потребителям в соответствии с условиями их работы. Так, подшипники коленчатого и распределительного валов получают масло под максимальным давлением, шестерни ГРМ, клапанный механизм и часть зеркала цилиндров смазываются разбрызгиванием, а к штангам, толкателям, кулачкам масло поступает уже самотеком.

Устройство и принцип работы

Конструкции и характеристики насосов отличаются в зависимости от типов изделия:

1. Шестерёнчатый насос:

• Закрепление шестерён наружное;
• Закрепление шестерён внутреннее;

2.​ Роторный масляный насос.

Конструктивно, устройство шестерёнчатого масляного насоса, имеющего наружное зацепление, предусматривает наличие двух шестерён, ведущей и нет, помещённых в корпус. Движение ведущей задается коленчатым валом посредством ремня или цепи. Свободная шестерня закреплена на валу и способна вращаться. Вращаясь, шестерни создают разряжение воздуха с одной из сторон насоса, благодаря чему жидкость засасывается внутрь. Зубья шестерён проталкивают смазку на другую сторону изделия в специальную камеру и далее через фильтрующий элемент в силовую установку.

В насосе с внутренним зацеплением ведущая шестерня помещена внутрь ведомой шестерни, со смещением. Между деталями образуется полость, которая совместно с корпусом образует замкнутый сектор. Вращаясь, шестерни перемещают масло через камеру отбора смазки в камеру повышенного давления и далее в фильтрующий элемент и силовую установку.

Работа маслонасоса роторного типа основана на использовании роторов с установленными на них лопастями. Ведущий ротор расположен внутри ведомого ротора, с отклонением друг от друга по эксцентрику. Вращаясь, лопасти образуют камеру с изменяющимся объёмом. Проходя зону разряжения, в камеру поступает смазка, сжимаясь до определённого давления, оно поступает в камеру, откуда по системе распределяется по двигателю.

Процесс регулировки в роторном насосе обеспечивается способностью статора менять свое положение относительно ротора. Это изменяет объём полости и подаваемой в неё жидкости.

Защиту от избыточного давления в системе обеспечивает редукционный клапан. Он установлен на всех насосах, без исключения. При повышении давления клапан открывается и сбрасывает излишки жидкости либо в картер, либо в полость разряжения.

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.

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.