Какими бывают масляные насосы, и для чего они нужны в автомобиле?

Масляный насос - это сердце мотора вашей машины. Он может годами обеспечивать надежную работу двигателя. Поломка насоса приведет к печальным последствиям - перегреву поршней, «масляному голоданию», ускоренному износу деталей. Все это грозит серьезными затратами и ремонтом всего двигателя. Избежать такого сценария помогут общие представления об этом полезном механизме и умение правильно с ним обращаться.

Назначение масляного насоса в автомобиле

Основная функция маслонасоса - обеспечение давления и постоянной циркуляции масла. Масло из картера двигателя поступает через маслоприемник в главную масляную магистраль. Масло проникает туда, где присутствует любое трение, смазывая и охлаждая трущиеся поверхности (в том числе подшипники коленвала, кулачки и подшипники распредвала и др.).

Интересный факт! Вместо маслонасосов первые автомобилисты для смазки подшипников двигателя использовали капельницы - масло капало самотеком. При таком способе смазки расход масла был большим. Позже смазка самотеком была заменена на разбрызгивание - специальные ложки взбивали в картере масло в туман.

На спортивных автокарах, внедорожниках, вездеходах и другом транспорте, эксплуатация которого связана с резкими скоростными маневрами, а также сильным продольным и поперечным креном при движении, используют более сложную систему смазки («сухой» картер). Масло находится в специальном баке. Здесь масляный насос служит, откачивая масло из картера, для чего может иметь дополнительные секции.

Типы масляных насосов в зависимости от конструкции, их устройство и принцип действия

Конструктивные характеристики насосов для масла позволяют выделить два вида. Принцип работы обоих видов аналогичный.

Шестеренные

Насосы этого вида отличаются простотой - корпус с камерами (для разрежения и нагнетания), клапаном редукции (шарик с пружинкой) и двумя шестеренками. Алгоритм действия несложный - шестерни масляного насоса перегоняют масло в центральный маслопровод.

Важно! Насосы шестеренного типа сохраняют давление постоянным (от двух до шестнадцати атмосфер).

Шестеренные маслонасосы различаются в зависимости от зацепления шестерен: с наружным (шестеренки контактируют внешними зубцами, при их вращении создается разрежение воздуха и происходит засасывание масла); с внутренним (ведущая шестеренка маслонасоса размещена внутри ведомой, между шестернями - полость в виде серпа с разделительным сектором (для нагнетания масла). Преимущество такой конструкции - большая компактность при сохранении той же производительности.

Важно! Все зазоры маслонасоса наружного зацепления должны быть минимальными.

Роторные

Масляный насос роторного типа функционирует по аналогии шестеренных насосов. Цельный корпус вмещает роторную группу с лопастями. Внутренний ротор - ведущий. В процессе работы роторных лопастей создаются полости с изменяющимся объемом. При его расширении масло всасывается, сжатии - выдавливается.

Интересный факт! Роторный насос был изобретен в Канаде Чарльзом Барнсом еще в 1874 г.

Типы насосов по характеру управления

Масляные насосы делятся на:

Нерегулируемые

Это те маслонасосы, которые поддерживают постоянное давление масла (все шестеренные и некоторые роторные насосы). Их отличительный признак - наличие редукционного клапана для вывода масла в картер в случае превышения допустимого давления.

Регулируемые

Регулируемые масляные насосы работают так же, как и роторные, но позволяют регулировать уровень давления благодаря подвижному статору. Поворачивая статор, можно менять объем полости между роторами: с увеличением нагрузки от коленвала объем подаваемого масла - увеличивать, а при уменьшении - уменьшать.

Интересно! Применение регулируемого маслонасоса позволяет сэкономить до 30 % отбираемой мощности от двигателя.

Изучение описания работы масляного насоса позволит сделать правильные выводы по его эксплуатации:

использовать только качественные масла;

Следить за состоянием масляного фильтра и вовремя его менять;

Правильно запускать двигатель.

Подписывайтесь на наши ленты в

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 , маслозаборника, насоса, каналов для подачи масла к трущимся поверхностям.

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.

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, 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.

Масляный насос двигателя - это устройство, использующееся для впрыска масла в работающий механизм, которое находится под давлением к поверхностям движущихся частей. Он рассчитан на подъем давления во внутренней системе, а также используется для обеспечения смазки работающих деталей.

Масляный насос АКПП одновременно исполняет одну из необходимых и важнейших функций - это переведение масла в специальный бак из емкости картера.

В двигателе внутреннего сгорания играет значительную роль и используется для уменьшения изнашивания, для коррозийной защиты и охлаждения трущихся деталей, выведения ненужных объектов изнашивания их с поверхностей.

Электрический масляный насос двигателя - это механизм, совершающий работу от распределительного или с обязательным осуществлением правильной работы приводного вала.

Преимущественно масляный насос разделяется на два типа, в зависимости от моделей двигателя, на котором устанавливается, то есть на вид регулируемый или нерегулируемый. Они между собой различаются в основном тем, что нерегулируемыми насосами создается и обеспечивается непрерывное давление смазки в системе, посредством редукционного канала, а благодаря регулированию производительности насоса, на постоянном уровне поддерживается бесперебойное давление в регулируемых насосах.

В настоящее время наиболее распространенный вид масляного насоса - это шестеренчатый масляный насос. Его главное преимущество заключается в том, что он пригоден к ремонту, служит бесперебойно и надежно, а при его замене не требуются значительные денежные вложения. Такой масляный насос состоит из двух крайне важных элементов - двух шестерен, ведомой и ведущей, которые располагаются внутри корпуса. В насос движется масло через подающий канал, впрыскивается в систему непосредственно через нагнетающий проток. Общая продуктивность напрямую зависит от правильной работы коленчатого вала.

Помимо этого, стоит обращать внимание на то, что в процессе повышения давления подающего масла требуемого объема, осуществляется срабатывание находящихся в канале, которые соединяют полости всасывания и нагнетания насоса, передающие в поглощающую полость определенное количество масла.

При этом давление, сдерживаемое напрямую зависит от усилия сжатия пружины. При увеличении максимального разрешенного давления выходит шарик клапана, и некоторое количество масла начинает перекачиваться в полость всасывания, таким образом, снижается давление в магистрали. При работе шестеренок должно учитываться расстояние между стенками корпуса насоса и торцами зубьев шестерен, так как, располагаясь в масляном насосе, они крутятся в различных направлениях. Давление, создаваемое маслом и проходящее через насос, зависит от сопротивления магистрали, угловой, а также общей скорости шестерен.

Масляный насос предназначен для нагнетания масла к трущимся элементам любых систем и агрегатов. В настоящее время различают следующие типы масляных насосов:

1. Шестереночные
2. Роторные

Предлагаемая классификация не полная, поскольку шестереночные насосы подразделяются на два дополнительных подтипа:

• внешнего зацепления;
• внутреннего зацепления.

Для смазки движущихся элементов необходимо нагнетание, которое обеспечивает подачу этого материала. Именно поэтому они являются устройствами высокого давления. Создание в системе сжатия позволяет доставлять смазочный материал даже к максимально отдаленным движущимся частям.

Масляные шестереночные

Рассмотрим принцип работы масляного насоса шестереночного типа. Благодаря двум шестеренкам, которые располагаются в корпусе устройства, достигается нагнетательное движение смазочного материала. Первая шестеренка или технически правильно - ведущая, сцепляется насечками в виде зубов со второй шестеренкой, технически - ведомой и в процессе их движения, через всасывающую или иными словами нагнетательную магистраль, жидкость, через них, подается к отводящей магистрали и распределяется по системе.

Частота вращения шестереночного механизма будет повышать или понижать давление в системе. В случае перехода допустимой величины задействуется редукционный клапан, который сбрасывает излишки давления вместе со смазкой в специальный приемный картер. Принцип работы масляного насоса происходит абсолютно в автоматическом режиме.

Внешнего зацепления

Работа масляного насоса идентична уже описанной. Отличие кроется в технической части агрегата. Сцепляемые шестеренки находятся внутри самого устройства и приводятся в движение изнутри. Вращательный момент из одной передается на другую. Подающая магистраль соединяется с маслозаборной емкостью путем засасывания масла и выводится через отводящую магистраль уже в сжатом состоянии к трущимся рабочим поверхностям. Подаваемое масло захватывается прокручивающимися зубьями и таким образом создается требуемое системе давление.

Внутреннего зацепления

Конструкция такого типа нагнетателя будет отличаться от предыдущей также конструктивно. Принцип состоит в тех же двух шестеренках, но отличие заключается в том, что ведущая шестеренка располагается внутри ведомой и ряд зубов сцепления у нее также находится во внутренней части.

Необходимо учесть, что оси таких звездочек совпадать не будут и поэтому образуется серповидная полость, которая содержит серповидный разделительный сектор, начало которого находится возле подающей магистрали, а завершается у выпускной.

Принцип работы устройства с внутренним расположением сцепных звездочек несколько отличим. Подающая магистраль выталкивает смазочный материал в оговоренный зазор. Затем смазка перемещается к выпускной магистрали, где в секторе разделения отсекаются ее излишки, что предотвращает протекание между сцепными зубьями. Проходя через него, к выпускной магистрали, он уменьшается в объеме, масло приобретает необходимое ему давление для продвижения по всей системе агрегата.

Принципиальные отличия шестереночных насосов

Такие устройства сегодня практически не применяются. В первом случае камнем преткновения оказалась громоздкость, а во втором - конструктивные сложности. Ложкой дегтя оказалось отсутствие возможности регулировки сжатия смазочных материалов. Излишки давления способны привести к выдавливанию прокладок и сальников, что в свою очередь чревато огромными проблемами.

Естественно, что примитивный сброс давления возможен. Он осуществляется по средствам перепускного клапана, который вмонтирован в само нагнетающее устройство и представляет подпружиненный поршень, соединяющий выходную магистраль с поддоном. При избыточном давлении смазочный материал преодолев усилие, создающееся пружиной выталкивает поршень, вытекая в поддон, а он сам, после нормализации сжатия, возвращается в исходное положение.

Масляные роторные насосы

Масляный насос роторного типа в техническом плане, схож с устройством шестереночного типа. Разница состоит лишь в том, что в этом случае рабочим элементом уже выступают не «звездочки», а лопасти. Как и у шестеренчатого типа, здесь также присутствует нагнетательная полость, но схема не располагает разделительным сектором из-за его ненадобности.

Лопасти, в отличии от зубьев «звездочек» забирают большие объемы смазки благодаря чему в систему она закачивается в необходимом количестве. Исходя из технических особенностей, роторные устройства также бывают:

• регулируемые;
• нерегулируемые.

Достоинство заключается в их компактных размерах и отсутствии забора мощности двигателей, приводящих их в движение. В нерегулируемых насосах также присутствует перепускной или стравливающий клапан, который поддерживает сжатие материала в требуемом диапазоне.

Роторный масляный насос способен поддерживать нужное сжатие, не зависимо от оборотов двигателя, который приводит его в движение. Такое решение было достигнуто применению дополнительного элемента в общей конструкции устройства -подпружиненного подвижного статора. Рассматривая устройство масляного насоса роторного типа можно заметить, что непосредственно ротор находится внутри статора, а он сам располагается непосредственно в корпусе нагнетателя.

Задача новинки состоит в изменении объема полости, которая находится между роторами и технически звучит, как нагнетательная. Не обязательно знать устройство масляного насоса, чтобы рассматривать принцип его работы. При недостаточном давлении с помощью пружины статор смещается, чем увеличивает объем рабочей приемной камеры, которая обеспечивает необходимый приток смазочного материала и в конечном итоге создает требуемое давление.

В случае высокого давления масло преодолевает усилие пружины и отодвигает статор, что в свою очередь способствует уменьшению нагнетательной полости или приемной камеры и снижает степень сжатия. Благодаря такому принципу работы внутреннее сжатие всегда пребывает на требуемом регулируемом уровне в пределах определенного значения.

Все серийные автомобильные двигатели оснащаются системой смазки под давлением. Давление масла в системе поддерживается масляным насосом.

В большинстве двигателей, оснащенных распределителем зажигания, ведомая шестерная привода распределителя находится в зацеплении с ведущей шестерней, установленной на распределительном валу, как показано на рисунке.

Рис. В большинстве двигателей привод масляного насоса осуществляется от шестерни привода распределителя зажигания через промежуточный вал

Масляный насос приводится в движение посредством промежуточного вала, зачастую шестигранной формы, соединенного с концом вала привода распределителя зажигания. В одних двигателях для привода распределителя зажигания и масляного насоса используется короткий вал, шестерня которого находится в зацеплении с шестерней распределительного вала. В этом случае масляный насос вращается со скоростью вдвое меньшей скорости вращения коленчатого вала. В других двигателях привод масляного насоса осуществляется непосредственно от коленчатого вала, через механизм, аналогичный механизму привода насоса автоматической трансмиссии - в этом случае скорость вращения масляного насоса совпадает со скоростью вращения коленчатого вала. Пример масляного насоса с приводом от коленчатого вала показан на рисунках ниже.

Рис. Масляный насос, монтируемый на передней крышке двигателя. Он приводится во вращение коленчатым валом

Рис. Масляный насос шестеренно-роторного типа с приводом от коленчатого вала

Рис. Разрез масляного насоса, установленного в восьмицилиндровом V образном двигателе автомобиля модели Northstar компании General Motors, болт крепления гасителя крутильных колебаний должен быть затянут с требуемым моментом затяжки, потому что именно за счет силы прижима, создаваемого этим болтом, обеспечивается работоспособность масляного насоса

Рис. Масляный насос роторного типа (трахоидной конструкции) (слева) и шестеренного типа (справа)

В автомобильных двигателях используются, как правило, насосы двух типов - шестеренные и роторные. Все масляные насосы являются насосами вытеснительмого тина - при каждом обороте насос нагнетает одинаковый объем масла. Таким образом, все масло, поступившее в насос, вытесняется из него. Шестеренный насос состоит из двух прямозубых цилиндрических зубчатых колес, вращающихся в плотно подогнанном к ним корпусе. Одно из зубчатых колес соединено с приводом, а другое свободно вращается. Зубья колес, выходя из зацепления, расходятся, захватывая масло, поступающее через впускной канал насоса. Масло гонится по внешнему кругу зубчатой передачи - в пространстве между стенками корпуса и зубьями колес, как показано на рисунке.

Рис. В масляном насосе шестеренного типа масло прокачивается по внешнему кругу зубчатой передачи. Это - пример насоса вытеснительного типа, все масло, поступающее в такой насос, вытесняется из него

Когда зубья снова входят в зацепление, захваченное ими масло выдавливается в выпускной канал насоса - таким образом создается давление в системе смазки. Масляный насос роторного типа состоит из специального зубчатого колеса с зубьями лепестковой формы, которое находится в зацеплении с внутренней поверхностью ротора с выемками лепестковой формы. Центральное зубчатое колесо соединено с приводом, а охватывающий его ротор вращается свободно. Когда лепестки расходятся, пространство между ними заполняется маслом - точно так же как в шестеренном насосе.