Вы находитесь здесь: Главная > Для новичков. > Масляный насос — разные конструкции.

Масляный насос — разные конструкции.

Масляный насос любого двигателя автомобиля, мотоцикла, или любого другого транспортного средства несомненно является очень важной деталью, от которой зависит не только ресурс двигателя, но и вообще его успешная эксплуатация без ремонтов. Ведь при выходе из строя масляного насоса, (если сразу же не заглушить двигатель), мотор тут же выйдет из строя и предстоит его дорогостоящий ремонт. В этой статье, больше рассчитанной на новичков, будет подробно описано всё, что связано с масляным насосом, а именно: какие бывают масло-насосы по конструкции, их устройство обслуживание и ремонт, привод насосов, предельные износы деталей насоса и другие нюансы.

О масляном насосе автомобилей ВАЗ я уже писал в отдельной статье, которая находится вот здесь, и там же я подробно описал об устройстве, диагностике и ремонте этих насосов. Там же подробно описаны и предельные износы внутренних деталей насоса. А в этой более обширной статье мной будет описано о разных насосах и разных конструкциях, и конечно же конструкция и привод насоса зависит от конструкции системы смазки (о системе смазки и её неисправностях читаем вот тут, а так же вот здесь).

Масляный насос служит для создания давления моторного масла в системе смазки и подачи масла к трущимся поверхностям деталей. На большинстве двигателей, под давлением развиваемым насосом, смазываются коренные и шатунные подшипники скольжения (вкладыши) коленчатого вала, а так же подшипники скольжения (постели) распределительного вала.

А остальные детали на большинстве моторов смазываются разбрызгиванием. Как всё это работает я уже писал в статьях про систему смазки (ссылка на статьи чуть выше), ну и в этой статье мы ещё об этом немного поговорим, когда я буду описывать работу масляных насосов, но сперва рассмотрим какие бывают системы смазки, ведь они бывают разные и от этого конечно же зависит конструкция и расположение масляных насосов на двигателях.

Масляный насос — какие они бывают (и системы смазки тоже).

Прежде чем начать рассматривать какие бывают масляные насосы, следует для начала рассмотреть какие бывают системы смазки двигателей. Ведь как я уже говорил, хоть и конструкция масло-насоса зависит от конструкции картера и самого двигателя, но всё же она напрямую зависит от устройства системы смазки. А системы смазки бывают разные, то есть три типа, два из которых описаны чуть ниже и они основные, то есть наиболее распространены (о третьей системе смазки и о масляном насосе для неё я расскажу чуть позже) .

  • Первая система смазки — это циркуляционная система смазки под давлением, с картером (поддоном) заполненным моторным маслом.
  • Вторая система смазки — это так называемая циркуляционная система смазки под давлением, но с сухим картером.
  • Третья система смазки — это система не циркуляционная и наименее распространённая (применяется на двухтактных двигателях).

Первая система смазки  циркуляционного типа под давлением наиболее распространена на большинстве современных четырёхтактных двигателях почти всех транспортных средств и показана на рисунке чуть ниже. У такой системы масляный насос расположен внутри мотора недалеко от поддона и приводится в движение приводной шестерней, а моторное масло циркулирует по кругу (отсюда и название циркуляционная) по масляным каналам, которые подводят масло ко всем важным парам трения в двигателе.

Система смазки двигателя.И циркуляция масла по системе под нужным давлением происходит конечно же благодаря масляному насосу, который закачивает масло из поддона двигателя, далее масло попадает в масло-приёмник (через сетчатый фильтр), затем через масляный фильтр масло фильтруется и попадает под давлением в масляные каналы, которые подходят к парам трения двигателя.

 

Ну и далее масло сливается обратно в поддон двигателя  (подробно об устройстве такой системы смазки и её неисправностях желающие читают вот тут, а так же вот здесь).

 

А масляные насосы, которые работают с такой системой смазки (и с другими системами тоже), мы рассмотрим немного позже, в отдельном разделе статьи.

Вторая система смазки с сухим картером менее распространена и применяется реже (например на легендарных мотоциклах Харлей Девидсон, на некоторых кроссовых мотоциклах) и показана на рисунке чуть ниже.

И хотя система смазки с сухим картером и применяется реже, но она наиболее благоприятна, так как масло находится в отдельном резервуаре (масляном бачке) и от этого масло конечно же лучше охлаждается, так как масляный резервуар установлен отдельно и в отличии  от поддона не подвержен нагреву от двигателя.

сухой картер

масляный насос с системой смазки с сухим картером: 1 — масляный насос впускной, 2 — масло-насос выпускной, 3 — масляный бак, 4 — масляный фильтр.

К тому же, если на масляном резервуаре (баке) сделать рёбра охлаждения, то он уже будет выполнять двойную роль не только масляного резервуара для хранения масла, но ещё и полезную роль радиатора охлаждения масла. А это очень благоприятно скажется на температуре двигателя и предотвратит его возможный перегрев при больших нагрузках, например при поездках по бездорожью (как не допустить перегрев двигателя подробно читаем тут).

Конечно же и в первой системе смазки, описанной выше, можно предотвратить перегрев двигателей (особенно форсированных) при повышенных нагрузках, если врезать в систему смазки масляный радиатор, и на многим автомобилях и мотоциклах (даже на Запорожце) так и делают прямо на заводе.

Но согласитесь, когда масляный резервуар выполняет сразу две функции (и радиатора и бака для хранения масла) — это намного удобнее. Но ещё удобнее то, что масло не греется непосредственно от двигателя, в процессе его работы, ведь оно находится не в горячем картере (поддоне) работающего двигателя, а в отдельном холодном баке, который к тому же можно расположить спереди перед двигателем (да и вообще в любом месте), где он будет обдуваться встречным ветром .

И ещё один немаловажный нюанс, делающий систему смазки с сухим картером наиболее совершенной: так как масло находится в отдельном баке (который почти всегда полный) то автомобилю или мотоциклу не страшно масляное голодание от наклонов корпуса, при переезде холмиков и слишком крутых подъёмов (особенно полезно для внедорожников и кросссовых мотоциклов)

В такой системе как правило масло-насос (вернее два масло-насоса, или один сдвоенный) располагается снаружи двигателя, а не внутри его картера (а значит и по конструкции насос отличается, но об этом подробнее ниже) и закачивает масло не из горячего поддона, а из отдельного холодного масляного резервуара. Далее масло поступает в масляный фильтр, где очищается, затем в масляные каналы к парам трения и далее сливается в поддон картера, откуда масло опять откачивается из поддона в масляный резервуар и всё повторяется заново.

Так что я бы назвал такую систему смазки не с сухим картером (поддоном), а с пустым, ведь картер всё таки мокрый, только нужного уровня масла в нём нет, как в первой системе смазки, а нужный уровень масла ( нужное количество масла) находится в отдельном масляном резервуаре.

А вообще, кому интересно, то можно почитать про такую систему смазки и её обслуживание более подробно, в отдельной статье вот тут, так как тема этой статьи всё таки о масляных насосах, хотя системы смазки и насосы для прокачивания масла конечно же неразрывно связаны.

Третья система смазки гораздо менее распространена, так как она используется как правило на двухтактных двигателях, но она существует и я думаю всё таки стоит её немного описать. Вообще в двухтактных двигателях система смазки простейшая, особенно на более древних моторах, на них даже масляного насоса не было, так как моторное масло просто смешивалось с бензином в бензобаке и смазка деталей осуществлялась бензо-воздушно-масляной смесью.

Ведь в любом двухтактнике эта смесь сначала из карбюратора попадает в картер, а не в камеру сгорания через впускной клапан в головке, как на четырёхтактных моторах, и только после картера рабочая воздушно-топливно-масляная смесь, через продувочные каналы, попадает потом в камеру сгорания (подробнее об этом вот тут). И при попадании смеси в картер, масло, содержащееся в топливе, смазывало все трущиеся детали.

Но в более современных двухтактных двигателях систему смазки изменили и сделали её раздельной системой. И всё таки наконец то на двухтактных двигателях появился масляный насос плунжерного типа и отдельный масляный резервуар с контрольной лампочкой уровня масла. О таком насосе я расскажу чуть позже, ниже в разделе про конструкции масляных насосов.

И у водителей транспортных средств с такими двигателями наконец то появилось такое благо — не смешивать на заправках масло с бензином в нужной пропорции в бензобаке, а просто заливаешь масло (ещё перед выездом в гараже) в отдельный бачок и забываешь о нём и о системе смазки на довольно долгое время (примерно на 700 — 1000 км, всё зависит от ёмкости бачка). А контроль за уровнем масла в бачке можно постоянно осуществлять в поездках, поглядывая на указатель и лампочку на панели приборов, которая загорается при понижении уровня до нижней отметки в бачке.

Подробнее о работе такой системы смазки (и подаче масла) я напишу чуть ниже, в разделе про конструкцию масло-насоса, используемого в такой системе.

И так — масляные системы смазки мы рассмотрели и теперь плавно переходим к масло-насосам, которые прокачивают и подают моторное масло к трущимся деталям двигателей. И конструкции насосов мы также будем рассматривать по порядку, то есть сначала рассмотрим насосы для первой системы смазки, затем для второй и для третьей, и так поехали.

Масляный насос — разные конструкции.

Как было сказано выше, конструкция и расположение масляного насоса на каком то двигателе конечно же зависит от систем смазки, которые я описал выше (и описал в других статьях тоже — ссылки есть выше).

Какие бывают маслонасосы:

 

Конструкции масляных насосов для системы смазки первого типа.

Масляный насосДля системы мазки первого типа масло-насосы по своей конструкции являются шестерёнными, так как имеют в  корпусе шестерни для перекачки масла, но они делятся на два основных типа: с наружным зацеплением шестерен — это когда две шестерни находятся напротив друг друга, как на рисунке 1, и с внутренним зацеплением шестерен — это когда одна шестерня находится внутри другой, как на рисунке 1 а.

По производительности такие насосы почти не отличаются (при примерно одинаковом диаметре шестерен), но габаритные размеры у малонасосов внутреннего зацепления как правило меньше (они более компактны), чем у масло-насосов с наружным зацеплением шестерен, из-за раположения шестерен одной в другой.

Рассмотрим конструкцию самого простого шестерёнчатого масляного насоса, на примере отечественного, от двигателя ВАЗ 2105. Такой насос состоит из корпуса 5 (см. рисунок 1), в котором на осях крепятся две шестерни, ведущая и ведомая. Ведомая шестерня свободно вращается на оси 7, а ведущая шестерня жёстко крепится на валу 8, на другом конце которого крепится ещё одна шестерня, которая находится в зацеплении с приводной шестерней 9.

система смазки двигателяКроме шестерен, благодаря которым осуществляется перекачка масла по системе смазки, в мало-насосе (как видно из рисунков) находится редукционный клапан 2 (он может быть в виде шарика — рис. 1, или цилиндрика — рис. 2), о редукционных клапанах я подробно написал вот в этой статье. Там же описаны и проблемы с давлением масла, если с этим клапаном происходят какие то неисправности.

Подобную конструкцию масляных насосов, показанную на рисунке 1, имеют не только автомобили ВАЗ 2105 и другие Жигули классической компоновки, но и Москвичи (только на Москвиче привод ведущей шестерни насоса осуществляется непосредственно от коленвала), Запорожцы, Волги, и ещё множество других машин и мотоциклов.

Но на более свежих моделях Вазов, с приводом передних колёс, а не задних (начиная с восьмёрки, девятки и далее) и на многих импортных автомобилях и мотоциклах, начали устанавливать насосы другой конструкции, показанной на рисунке 1а. Насосы такой конструкции имеют внутреннее зацепление шестерен 6 и 4, а это несколько снижает затрачиваемую мощность от двигателя на привод такого насоса и к тому же немного повышает производительность прокачки моторного масла.

У таких насосов ведущая шестерня 6 крепится непосредственно на коленвалу двигателя, и когда шестерни начинают вращаться, то они сначала засасывают моторное масло во впускную полость, ну а затем впадинами зубьев перекачивают его в нагнетательную полость (это видно на рисунке 1а справа) и далее масло по каналу попадает в масляный фильтр, где очищается и поступает в систему смазки.

Ну а когда обороты двигателя повышаются и давление масла тоже соответственно повышается, но больше чем необходимо для работы двигателя и смазки его деталей, в такой момент начинает открываться редукционный клапан 2, который пропускает часть моторного масла обратно во впускную полость масляного насоса. И таким образом не допускается повышение давления масла в системе смазки выше нормы.

Пружина большинства редукционных клапанов (например у Вазов, Москвичей и других машин и мотоциклов) рассчитывается на заводе на давление 4,5 кг/см², а при эксплуатации насосов в двигателе редукционные клапаны на большинстве двигателей не подлежат регулировке (ну если только самостоятельно установить пружину с другой упругостью).

А вообще потеря упругости пружины редукционного клапана может являться причиной потери давления масла , но как проверить пружину я напишу немного позже в разделе ремонт масляных насосов.

Конструкция масляных насосов для системы смазки второго типа (с сухим картером).

Эти насосы отличаются в первую очередь тем, что они или сдвоены, или в систему смазки с сухим картером устанавливают два раздельных масляных насоса: один на откачку масла из картера и нагнетание масла в резервуар для него, а второй насос служит для откачки масла из резервуара и прокачки его (через масляный фильтр) в двигатель, к его трущимся деталям.

масляный насос

масляный насос сдвоенный

Как я уже говорил, и как видно на чертеже слева, масло-насос для системы смазки с сухим картером может быть сдвоенным (два насоса в одном корпусе — то есть четыре шестерни, а не две) из которого выходят штуцеры для подсоединения маслопроводов, идущих от насоса в масляный бак, а так же в картер двигателя.

Как можно видеть из чертежа слева, принцип работы таких масляных насосов практически такой же, как на наших Жигулях, с системой смазки с полным картером. Те же шестерни, ведущая и ведомая (только по паре), которые благодаря своим зубьям, как лопасти перекачивают масло.

Только отличие в том, что масло-насос из масло-бачка (а не из поддона) качает масло в масляные каналы двигателя к трущимся деталям, а далее масло сливается в картер и из картера насос качает масло обратно в бачок, так и происходит циркуляция масла по кругу.

масляный насос

Масляный насос современных мотоциклетных двигателей (V-твинов)

Ну и отличие таких насосов ещё и тем, что располагаются они снаружи двигателя (как правило сбоку), а не внутри картера и приводятся во вращение через приводной валик (он виден на фото слева), который соединяется через шпонку, или шлицы, с внутренним валом двигателя (чаще всего с коленвалом).

А так как расположены они снаружи, то и внешний вид их должен быть на должном уровне и к примеру на мото-двигателях (V-твинах) насосы отполированы и хромированы — см. фото слева.

Конечно же все масляные насосы и их конструкции невозможно показать и описать в одной статье, да это и не нужно, так как принцип работы и устройство у всех почти одинаковое, за исключением разной формы корпуса масло-насоса (она зависит от конструкции и формы картера двигателя), расположения в корпусе насоса редукционного клапана и других мелочей.

 

Но кардинально отличается только масло-насос плунжерного типа, который используется для подачи масла в современных двухтактных двигателях, но о нём подробнее ниже.

Конструкция масляных насосов для системы смазки третьего типа (для двухтактных двигателей).

Здесь никак нельзя назвать систему смазки циркуляционной, так как ни о каком круге при прокачке масла (и возвращении масла обратно в бачок) не может быть и речи. Ведь масло просто сгорает в камере сгорания, но сначала, попав в картер двигателя из диффузора карбюратора, масло содержащееся в топливе смазывает все трущиеся детали находящиеся в картере, а так же цилиндры и поршни, и далее масло вместе с топливом засасывается через продувочные каналы в камеру сгорания, где и сгорает вместе с топливом.

А при последующем цикле плунжерный масляный насос подаёт новую порцию масла, впрыскивая её в диффузор карбюратора (где масло смешивается с парáми топлива) и процесс смазки деталей работающего двигателя повторяется. И конечно же от этого количество масла в масляном бачке постепенно уменьшается, ведь масло-насос, как я отметил чуть выше, при каждом цикле впрыскивает новую порцию масла.

И поэтому масло-насос (на большинстве двухтактных двигателей) работает подобно плунжеру ТНВД дизельного двигателя. От этого его конструкция очень проста. В цилиндре ходит плунжер (или поршень, как хотите, так и называете) задняя часть которого связана с кулачком, давящим на задний конец плунжера и благодаря давлению кулачка плунжер приобретает возвратно-поступательное движение в цилиндре.

масляный насос

масляный насос скутера : 1 и 2 — выпускной и впускной маслопроводы, 3 — привод троса от ручки газа, 4 — приводная шестерня, 5 —

А сам кулачок получает вращение от валика, на другом конце которого насажена приводная шестерня 4 (см. фото слева), которая заходит в зацепление с большой ведущей шестерней, насаженной на коленвал двигателя.

И таким образом плунжер масло-насоса засасывает через впускной канал порцию масла из бачка, и далее проталкивает эту порцию масла в диффузор карбюратора, где масло смешивается с топливом и далее закачивается в картер двигателя благодаря разряжению, создаваемому поршнем двигателя.

И ещё один момент — на некоторых более совершенных масло-насосах такого типа, например как на фото слева, имеется ещё и привод 3 под тросик, связанный с ручкой газа. И когда водитель открывает газ, то не только возрастают обороты двигателя, но ещё и возрастает количество масла, спрыскиваемого в диффузор и в двигатель.

Это очень благоприятно сказывается как на ресурсе двигателя, так и на расходе масла, так как на малых оборотах расход масла падает, а с повышением оборотов увеличивается. И масло-насос такого типа можно уже назвать регулируемым, но о регулируемых или не регулируемых насосах мы ещё поговорим ниже.

Однако более простые масло-насосы (не регулируемые), которые крепятся не на двигателе, а в трансмиссии мопеда (см. фото справа), или автомобиля (мало-насосы могут стоять и в автоматичекой коробке передач) и даже некоторых мотоциклов, подают масло в двигатель в таком количестве, которое зависит от оборотов заднего колеса, а не двигателя.

масляный насос скутера

Масляный насос в вариаторе скутера

 

 

И поэтому на таких мопедах или мотоциклах не рекомендуется газовать (повышать обороты) понапрасну, когда мопед стоит на месте и колесо не крутится, ведь при повышении оборотов количество масла, попадающего в двигатель будет неизменным, и его может не хватать для полноценной смазки на повышенных оборотах.

Масло-насосы роторного типа.

Ещё следует написать о масло-насосах роторного типа, которые существенно отличаются по конструкции от других насосов. Конструкция масло-насоса роторного типа хорошо видна на рисунке слева и представляет собой внутренний ведущий и внешний ведомый роторы, помещённые в корпусе насоса и благодаря роторам и осуществляется перекачка масла под определённым давлением.

масляный насос роторного типа

Масляный насос роторного типа: 1 — всасываемая полость, 2 — рабочая полость, 3 — внешний ведомый ротор, 4 — нагнетательная полость, 5 — вал насоса, 6 — внутренний ведущий ротор.

 

Конструкция масляного насоса роторного типа показана на рисунке 2 (кстати он показан и на рисунке ниже, только там он регулируемый) представляет собой ведущий 6 (внутренний) и ведомый 3 (внешний) роторы, насаженные на вал 5, помещённый в подшипниках корпуса насоса.

При вращении вала 5 начинает вращаться внутренний ведущий ротор 6, увлекая за собой ведомый наружный ротор 3 и тем самым создаётся разряжение во всасываемой полости. Принцип работы схож с масло-насосами шестерёнчатого типа, но отличие в бóльших зазорах и бóльшей производительности таких насосов.

 

 

 

Ещё виды масляных насосов.

Масло-насосы ещё можно разделить на два типа по функции управления и в зависимости от управления они бывают регулируемые и не регулируемые.

масляный насос

Масляный насос регулируемый роторного типа и принцип его работы: А — сторона нагнетания Б — сторона всасывания. 1 — нагнетательная полость, 2 -внешний ротор,  3 — внутренний ротор, 4 — регулировочная пружина,  5 — всасывающая полость, 6 — приводной вал, 7 — подвижный статор.

 

Регулируемые масло-насосы способны постоянно поддерживать давление масла в системе смазки на неизменном уровне (неизменное давление) в независимости от оборотов двигателя, так как в их конструкцию заложено устройство регулирования производительности насоса.

В нерегулируемом насосе роторного типа масло, всасываемое насосом, нагнетается в систему, перекачиваясь через лопасти роторов. При превышении давления так же автоматически срабатывает редукционный клапан.

В отличие от нерегулируемого, в регулируемом насосе роторного типа присутствует подвижный статор 7 (см. рисунок слева), снабжённый регулировочной пружиной 4, для обеспечения нужного потоянного давления мала, в независимости от количества оборотов коленчатого вала.

Подвижный статор контролирует постоянство нужного давления  с помощью изменения объёма полости, между внешним и внутренним роторами, при этом поворачивая подвижный статор 7 в нужном направлении и тем самым регулируя нужный объём полости.

А в более простых не регулируемых масло-насосах давление масла постоянно меняется (прыгает в пределах от 2 до 6 кг/см²) с повышением или с понижением оборотов коленвала двигателя, хоть и редукционный клапан при этом не даёт повыситься давлению больше нормы.

Разумеется регулируемые масляные насосы, показанные на рисунке выше, имеют преимущество перед нерегулируемыми, но опять же смотря в каком агрегате.

Например в большинстве автомобильных двигателей обычные не регулируемые мало-насосы, которые были рассмотрены в начале этой статьи, вполне справляются со своими функциями всего лишь благодаря тому, что при снижении оборотов двигателя, обороты шестерен масло-насоса тоже падают, а так же благодаря простейшему редукционному клапану.

А вот в других устройствах, например в АКПП (автоматических коробках передач), или в гидроусилителях, желательно устанавливать регулируемый масляный насос.

Хотя в некоторых самых современных двигателях тоже начали устанавливать регулируемый мало-насос. Основными преимуществами регулируемого масло-насоса по сравнению с нерегулируемыми насосами являются:

  • Уменьшение (примерно на 20 — 30 %) величины отбираемой у двигателя мощности.
  • Гораздо меньший износ моторного масла из-за уменьшения оборотов в нужные моменты.
  • Моторное масло не сильно вспенивается, по сравнению с не регулируемыми масляными насосами.

масляный насос Ещё масляные насосы бывают и других конструкций, например показанные на рисунке выше. Все их конструкции не описать в одной статье, но о некоторых масло-насосах, например о лопастном, который используется в гидроусилителях руля, я уже подробно писал (и о их ремонте тоже) вот в этой статье и желающие могут перейти по ссылке и почитать. А о диагностике и ремонте обычного шестерёнчатого масло-насоса желающие читают тут.

А я наверное буду заканчивать и надеюсь, что общие понятия об основных видах и об устройстве разных масляных насосов я написал, а если кому то что то не понятно, то задавайте вопросы в комментариях, успехов всем.

Если эта статья вам полезна, то пожалуйста поделитесь ей в соц. сетях, нажав кнопки ниже. Спасибо.

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.