Все про масляный насос двигателя

Ни один двс не будет функционировать без смазки. В устройство моторов входит большое количество деталей, которые синхронно работают в разных механизмах на основании вращения, зацепления и возвратно-поступательных движений. Чтобы их контактные поверхности не изнашивались, нужно создать стабильную масляную пленку, предотвращающую сухое трение элементов.

Что такое масляный насос двигателя автомобиля

Система смазки узлов силового агрегата может быть двух типов. По умолчанию автомобиль получает мокрый картер. Некоторые модели внедорожников и спорткаров получают более сложную систему – сухой картер. Подробней о разнице между ними рассказывается в другом обзоре. Независимо от того, какая система используется в силовом агрегате, неотъемлемым элементом в ней будет масляный насос. Этот самый важный механизм, который обеспечивает бесперебойную подачу смазывающего вещества ко всем узлам двигателя, чтобы на его деталях постоянно была защитная пленка, агрегат должным образом очищался от металлической отработки и качественно охлаждался.

Обсудим, принцип его работы, какие существуют модификации, их неисправности и как диагностировать эти поломки. Также будет полезным рассмотреть несколько советов по эксплуатации данного механизма.

Назначение масляного насоса

Чтобы сила трения между деталями работающего мотора не портила их, используется моторное масло. Подробней об особенностях этого материала, и том, как правильно подобрать его для своего авто, рассказывается отдельно. Если коротко, то наличие смазывающего вещества не только снижает трение между деталями, но также обеспечивает их дополнительное охлаждение, так как многие элементы ДВС не охлаждаются в достаточной степени без масла. Еще одна функция моторного масла – смывать мелкую пыль, которая образуется в результате работы механизмов силового агрегата.

Если в подшипниках достаточно густой смазки, которая находится в обойме на протяжении всего срока эксплуатации изделия, то в моторе нельзя использовать такую систему смазки. Причина тому – слишком большие механические и термические нагрузки. Из-за этого смазка отрабатывает свой ресурс гораздо быстрее, чем сами детали.

Чтобы автомобилисту не приходилось каждый раз при замене смазки полностью перебирать мотор, в уже самых примитивных двигателях использовалась система смазки, в которой обязательно был установлен маслонасос.

В классическом исполнении это несложный механизм, подсоединенный на постоянной основе к мотору. Это может быть зубчатое зацепление непосредственно через шестерню коленвала ли ременная передача, к которой подсоединен газораспределительный механизм, привод генератора и других механизмов в зависимости от компоновки автомобиля. В самой простой системе он расположен в поддоне. Его задача – обеспечить стабильное давление смазывающего вещества, чтобы оно постоянно подавалось в каждую полость агрегата.

Принцип работы

Работа такого механизма сводится к следующему. Когда начинается вращение коленчатого вала, срабатывает привод маслонасоса. Шестерни начинают вращаться, захватывая смазку из полости. Так насос начинает всасывать масло из резервуара. В классических моторах с мокрым картером охлажденная смазка сразу через фильтр поступает по соответствующим каналам к каждой детали агрегата.

Если двигатель оснащен «сухим картером», то в нем будет присутствовать два насоса (иногда встречается конструкция с тремя маслонасосами). Один всасывающий, а другой – нагнетательный. Первый механизм просто собирает масло из поддона, и через фильтр подает его в отдельный резервуар. Второй нагнетатель уже использует смазку из этого бака, и под давлением подает через канал, сделанный в корпусе двигателя, к отдельным деталям.

Чтобы сбрасывать избыток давления, в системе используется редукционный клапан. Обычно в его устройстве имеется пружина, которая реагирует на чрезмерный напор, и обеспечивает сброс масла обратно в поддон. Ключевая задача маслонасоса заключается в бесперебойной циркуляции смазки, имеющей большое значение для работоспособности силового агрегата.

Устройство масляного насоса

Если рассматривать классический масляный насос, то он имеет герметично закрытый кожух. В нем расположено две шестерни. Одна из них ведущая, а другая ведомая. Ведущий элемент закреплен на валу, который подсоединяется к приводу мотора. В корпусе механизма сделана камера – в нее всасывается смазка, а затем она поступает в каналы блока цилиндров.

К корпусу механизма подсоединен маслоприемник с сеточкой, очищающей от крупных частиц. Этот элемент должен находиться в самой нижней точке поддона, чтобы даже если уровень масла в нем будет минимальным, насос мог продолжать накачивать его в магистраль.

Типы масляных насосов

Классический масляный насос работает от шестеренчатой передачи, подсоединенной к коленвалу, но встречаются также модификации, которые функционируют от вращения распределительного вала. Второй тип нагнетателей используются очень редко из-за сложности в конструкции. Причина тому, что один оборот распредвала соответствует двум оборотам коленвала, поэтому он вращается медленней, а значит, для создания нужного напора в магистрали необходимо использовать особенную передачу крутящего момента на привод насоса. Еще реже используются электрические модели, и то в основном в качестве вспомогательного элемента.

Если условно разделить все механизмы на категории по принципу управления, то их будет две:

1. Нерегулируемый. Это значит, что коррекция напора в магистрали выполняется специальным клапаном. Насос работает на постоянной основе, поэтому он создает постоянный напор, который иногда превышает требуемый параметр. Чтобы в такой схеме регулировалось давление, клапан при повышении этого параметра сбрасывает избыток напора через картер в поддон.
2. Регулируемый. Эта модификация самостоятельно регулирует давление в системе за счет изменения своей производительности.

Если разделить эти механизмы по типу конструкции, то их будет три: шестеренчатый, роторный и пластинчатый маслонасосы. Независимо от типа управления потоком смазки и конструкции механизма, все нагнетатели работают похожим образом: всасывают масло из самой нижней части поддона, подают через фильтр либо сразу в магистраль двигателя, либо в отдельный бак (чтобы обеспечить циркуляцию смазки, используется второй нагнетатель). Рассмотрим эти модификации подробней.

Шестеренчатые насосы

В категорию нерегулируемых типов нагнетателей вошли шестеренчатые модификации. Для корректировки давления в магистрали используется редукционный клапан. Вал устройства активируется за счет вращения коленвала. В такой компоновке сила напора напрямую зависит от частоты вращения коленчатого вала,  поэтому магистраль нуждается в сбросе избыточного напора масла.

Устройство шестеренчатых маслонасосов состоит из:

• Соединенной с коленвалом ведущей шестеренки;
• Приводимой в движение второстепенной шестеренки, которая срабатывает от зацепления с первой деталью;
• Герметично закрытого кожуха. В нем имеется две полости. В одну масло всасывается, а в другую уже подается оно под напором, и идет в магистраль;
• Клапана сброса избыточного давления (редукционный). Его функционирование напоминает работу плунжерной пары (об этом устройстве читайте отдельно). В устройстве клапана имеется пружина, которая сжимается от чрезмерного давления смазки. Поршень в паре перемещается, пока не откроется канал для сброса избытка смазки;
• Уплотнителей, обеспечивающих герметичность механизма.

Если говорить о приводе шестеренчатых маслонасосов, то их есть два вида:

1. Внешнее зацепление. Это конструкция, как в большинстве шестеренчатых механизмах, например, в коробке передач. Шестерни в этом случае зацепляются зубьями, расположенными на их внешней стороне. Достоинство подобного механизма в простоте исполнения. Минус такой модификации в том, что при захвате масла между зубьями образуется зона удельного давления. Чтобы устранить подобный эффект, каждый зуб шестерен оснащен разгрузочным пазом. С другой стороны дополнительный зазор снижает производительность насоса на низких оборотах двигателя.
2. Внутреннее зацепление. В этом случае тоже используется две шестеренки. Одна из них имеет внутренние, а вторая – внешние зубья. Ведущая деталь установлена внутри ведомой, и обе вращаются. Благодаря смещению оси шестерни зацепляются друг за друга лишь с одной стороны, а с другой имеется достаточный для забора и нагнетания смазки. Подобная конструкция более компактна и отличается от предыдущей модификации улучшенной производительностью в любом режиме работы ДВС.

1 Внутреннее зацепление; 2 Внешнее зацепление

Шестеренчатый маслонасос (внешний принцип зацепления) работает по следующему принципу. Через всасывающий канал масло поступает к шестерням. Вращающиеся элементы захватывают небольшую порцию смазки, сильно ее сжимают. Когда сжатая среда попадает в область нагнетающего канала, она выталкивается в масляную магистраль.

Модификации, в которых используется внутренний принцип зацепления, могут оснащаться специальной перегородкой, выполненной в форме серпа. Этот элемент расположен в зоне, где зубья шестерен максимально удалены друг от друга. Наличие такой перегородки обеспечивает лучшее уплотнение масла, и вместе с этим качественное давление в магистрали.

Роторные насосы для перекачки моторного масла

Данная модификация по своей функции напоминают шестеренчатые модификации внутреннего зацепления. Отличие заключается в том, что вместо подвижных шестеренок в устройстве механизма имеется неподвижный наружный элемент с внутренними зубьями и подвижный ротор (движется в статоре). Давление в маслопроводе обеспечивается за счет того, что масло между зубьями сильно сжимается и выбрасывается под напором в нагнетающую полость.

Так же как и шестеренчатые модификации, такие нагнетатели так же регулируют напор с помощью клапана или за счет изменения внутреннего пространства. Во втором исполнении схема оснащена редукционным клапаном, а приводится в движение от вращающегося коленчатого вала. И от этого зависит его производительность.

В первой же модификации используется подвижный статор. Связанная с ним регулировочная пружина осуществляет коррекцию давления масла. Эта функция выполняется за счет увеличения/уменьшения расстояния между вращающимися элементами. Устройство будет работать по следующему принципу.

С увеличением оборотов коленвала напор в магистрали снижается (агрегат потребляет больше смазки). Этот фактор влияет на степень сжатия пружины, и она в свою очередь немного проворачивает статор, тем самым изменяя положение этого элемента относительно ротора. Благодаря этому изменяется объем камеры. Как результат, масло сжимается сильнее, и напор в магистрали повышается. Достоинство такой модификации маслонасосов не только в компактных размерах. Помимо этого он сохраняет производительность на разных режимах работы силового агрегата.

Пластинчатые или шиберные маслонасосы

Существует также шиберный (или пластинчатый) тип маслонасосов. В этой модификации давление поддерживается за счет изменения производительности, которая зависит от частоты вращения привода ДВС.

В устройство такого насоса входят следующие элементы:

• Кожух;
• Ротор;
• Статор;
• Подвижные пластины на роторе.

Принцип работы механизма состоит в следующем. За счет смещения оси ротора и статора в одной части механизма образуется увеличенный серповидный зазор. Когда обороты коленвала увеличиваются, между нагнетающими элементами за счет центробежной силы выдвигаются пластины, благодаря чему создаются дополнительные камеры сжатия. За счет вращения лопастей ротора происходит изменение объема этих полостей.

При увеличении объема камеры создается вакуум, благодаря чему смазка всасывается в насос. В процессе перемещения лопастей эта камера уменьшается, и смазка сжимается. Когда полость, заполненная маслом, перемещается к нагнетающему каналу, рабочая среда выталкивается в магистраль.

Эксплуатация и обслуживание масляного насоса

Несмотря на то, что механизм маслонасосов изготавливается из прочных и выносливых материалов, а работает он в условиях обильной смазки, при нарушении условий эксплуатации устройство может не дослужить положенный ему рабочий ресурс. Чтобы исключить это, рассмотрим распространенные вопросы, связанные с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом масляных насосов.

Неисправности масляного насоса

Как уже было сказано ранее, существует два типа систем смазки мотора – с сухим и мокрым картером. В первом случае маслонасос расположен между фильтром и емкостью для хранения масла. Некоторые модификации таких систем получают насос, установленный возле радиатора охлаждения системы смазки мотора. Чтобы понять, где расположен маслонасос в отдельной модели автомобиля, следует обратить внимание на то, какие механизмы подсоединены к приводу мотора (ременная или цепная передача).

В остальных системах смазки масляный насос стоит в передней части силового агрегата, в его самой нижней точке. Маслоприемник должен всегда находиться погруженным с масло. Далее смазка подается на фильтр, в котором она очищается от мелких металлических частиц.

Так как от системы смазки зависит исправная работа силового агрегата, масляный насос изготавливается так, чтобы у него был большой рабочий ресурс (в большинстве моделей авто этот промежуток исчисляется сотнями тысяч километров). Несмотря на это, периодически эти механизмы выходят из строя. К основным поломкам относятся:

• Износившиеся шестерни, зубья ротора или статора;
• Увеличенные зазоры между шестернями или подвижными элементами и корпусом насоса;
• Повреждение деталей механизма коррозией (чаще всего это происходит, когда машина подолгу простаивает);
• Выход из строя клапана сброса избыточного давления (в основном это клин из-за использования некачественного масла или игнорирования регламента замены масла). Когда клапан не вовремя срабатывает или вообще не открывается, на приборной панели загорается красная масленка;
• Разрушение прокладки между элементами корпуса устройства;
• Засорился маслоприемник или загрязнился масляный фильтр;
• Поломка привода механизма (чаще всего из-за естественного износа шестерен);
• К дополнительным неисправностям маслонасоса можно также отнести поломку датчика давления масла.

Неисправность маслонасоса в основном связана с использованием некачественного масла, нарушением регламента замены смазки (дополнительно читайте о том, как часто менять масло в двигателе) или повышенных нагрузок.

Когда выходит из строя маслонасос, в магистрали системы смазки нарушается режим подачи масла к деталям. Из-за этого мотор может испытывать масляное голодание, что приводит к разным поломкам силового агрегата. Также негативное воздействие оказывается на мотор и чрезмерное давление в системе. В случае поломки масляного насоса он меняется на новый – большинство новых модификаций не подлежат ремонту.

Диагностика и регулировка масляного насоса

Самый первый признак того, что с маслонасосом в моторе появились проблемы, является загоревшаяся на приборной панели масленка. При диагностике бортовой системы можно выявить код ошибки, который может указать на выход из строя датчика давления. В основном давление в системе снижается. Невозможно узнать конкретную поломку в системе без тщательной проверки механизма и сопутствующих устройств.

Вот в какой последовательности выполняется проверка насоса:

• Вначале он демонтируется;
• Проводится визуальный осмотр корпуса, чтобы выявить возможные видимые повреждения, например, трещины или деформации;
• Снимается крышка корпуса и проверяется целостность прокладки;
• Проводится осмотр шестерен механизма. Если их зубья имеют сколы, при наличии сменных деталей их меняют на новые;
• В случае отсутствия визуальных дефектов необходимо замерить зазоры между зубьями шестерен. Для этой процедуры используется специальный щуп. В исправном насосе расстояние между зацепляемыми элементами должно быть расстояние от 0.1 до 0.35 миллиметров;
• Также замеряется зазор между внешней шестерней (если модель с внутренним зацеплением) и стенкой корпусом (должен находиться в пределе от 0.12 до 0.25мм);
• Также на производительность механизма влияет слишком большой зазор между валом и корпусом насоса. Этот параметр должен находиться в пределах 0.05-0.15мм.
• Если существует возможность приобрести сменные запчасти, то они устанавливаются вместо износившихся. В противном случае устройство заменяется на новое.
• После проверки и ремонтных работ устройство собирается в обратной последовательности, устанавливается на свое место. Запускается двигатель и проверяется герметичность системы. Если на приборной панели не загорается лампочка масленки, значит, работа выполнена правильно.

Следует также учесть, что каждый тип насосов имеет собственные параметры, которые чаще всего указываются в технической документации автомобиля.

Замена масляного насоса

Если система смазки мотора требует замены маслонасоса, то почти во всех автомобилях эта работа сопровождается частичной разборкой силового агрегата. Тем не менее, чаще всего установка нового насоса не отличается сложностью. Чтобы это выполнить квалифицировано, машину необходимо поставить на эстакаду или загнать на яму. Это облегчит демонтаж и монтаж механизма.

Прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо позаботиться о безопасности. Для этого автомобиль должен стоять неподвижно (под колесами должны стоять упоры), а аккумуляторную батарею необходимо отключить.

После этого снимается привод ГРМ (цепь или ремень в зависимости от модели автомобиля). Это достаточно сложная система, поэтому процедуру нужно выполнять исключительно в согласии с инструкцией по ремонту и обслуживанию авто. После этого демонтируются шкив и шестерни, перекрывающие доступ к валу насоса.

В зависимости от модели ДВС насос крепится к блоку цилиндров при помощи нескольких болтов. После того, как устройство снимется с двигателя, нужно проверить работоспособность редукционного клапана. Очищается маслоприемник, меняются изношенные детали или полностью вест насос.

Установка устройства производится в обратной последовательности. Единственный нюанс – для герметичности требуется соблюдение момента затяжки крепежных болтов. Благодаря динамометрическому ключу в процессе затяжки резьба болтов не будет сорвана или слишком слабая, из-за чего в процессе работы насоса крепление будет ослабляться, и давление в системе будет падать.

Тюнинг автомобиля и его влияние на масляный насос

Многие автомобилисты модернизируют свои автомобили, чтобы сделать их более привлекательными или динамичными (подробно о разновидностях тюнинга рассказывается здесь). Если для повышения эффективности мотора меняют его параметры, например, растачиваются цилиндры или устанавливается другая головка блока цилиндров, спортивный распредвал и др., также следует подумать о покупке другой модели масляного насоса. Причина в том, что стандартный механизм может не выдержать нагрузку.

При техническом тюнинге для улучшения системы смазки мотора некоторые устанавливают дополнительный насос. При этом важно правильно просчитать, какой должна быть производительность механизма, и как его грамотно подключить к общей системе.

Как продлить жизнь насосу

По сравнению с капитальным ремонтом силового агрегата стоимость нового маслонасоса не так велика, но никому не хочется, чтобы новое устройство быстро вышло из строя. Во избежание дополнительных расходов автомобилисту необходимо учесть несколько простых советов:

• Не допускать понижение уровня масла ниже допустимого (для этого используется соответствующий щуп);
• Использовать смазку, предназначенную для данного силового агрегата;
• Соблюдать регламент замены моторного масла. Причина в том, что старая смазка постепенно становится густой и теряет свои смазывающие свойства;
• В процессе замены смазки также демонтировать старый масляный фильтр, и устанавливать новый;
• Замена маслонасоса всегда должна сопровождаться заливкой свежего масла и прочисткой поддона;
• Всегда обращать внимание на показатель давления масла в системе;
• Периодически проверять состояние редукционного клапана, если он имеется в устройстве системы, а также чистить маслозаборник.

Если придерживаться этих простых правил, механизм, нагнетающий смазку ко всем узлам силового агрегата, прослужит весь положенный ему срок. Дополнительно предлагаем посмотреть подробное видео о том, как проводится диагностика и ремонт маслонасоса на классике:

Диагностика и замена МАСЛЯНОГО НАСОСА ВАЗ классика (LADA 2101-07)

Вопросы и ответы:

Для чего нужен масляный насос? Он создает давление в системе смазки мотора. Благодаря этому масло достигает всех уголков силового агрегата, обеспечивая должную смазку всем его деталям.

Где расположен главный масляный насос двигателя? Мокрый картер – между маслоприемником (расположен в поддоне картера) и масляным фильтром. Сухой картер – два насоса (один между маслоприемником в поддоне и фильтром, а другой между фильтром и дополнительным баком для масла).

Как регулируется масляный насос? Большинство классических масляных насосов нерегулируемые. Если модель регулируемая, в насосе будет специальный регулятор (см. инструкцию производителя).