В системі мащення двигуна олива прокачується під тиском. І цей тиск забезпечує оливний насос – невеликий і простий в конструкції апарат, без якого, проте, двигун не пропрацює і п'яти хвилин.
Принцип роботи
Якщо розглядати систему мащення, то насос встановлюється на «старті» всього шляху моторної оливи. Через оливоприймач (з сітчастим фільтром) в картері двигуна олива надходить до насоса, який потім подає її до оливного фільтру і далі системою. Насос приводиться в рух від колінчастого вала через зубчасте зачеплення або ремінний привід, і працює синхронно з обертами двигуна. У разі, якщо в системі створюється надлишковий тиск, спрацьовує редукційний клапан (як правило, це найпростіший пружинний механізм), що дроселює надлишкову оливу назад в картер.
Схема системи мащення двигуна
У більшості моторів використовуються насоси з механічним приводом. У деяких турбосистемах застосовується електронасос, який після зупинки двигуна ще деякий час подає оливу в турбіну для охолодження.
Як правило, в автомобілях встановлюється один насос. У деяких випадках (якщо використовується система мащення з сухим картером) насосів може бути 2 або 3.
Система мащення з сухим картером
і двома оливними насосами
В потужних моторах встановлюється радіатор для додаткового охолодження оливи. В цьому випадку оливний насос може мати двосекційну конструкцію: одна частина ганяє оливу системою, друга – накачує оливу в радіатор.
Двосекційний оливний насос.
1. Тягова шестерня радіаторної секції.
2. Проставка. 3. Ведучий вал.
4. Тягова шестерня основної секції.
5. Ведена шестерня основної секції.
Один з основних критеріїв нормальної роботи насоса – стабільний тиск в системі мащення, що не сягає верхньої або нижньої критичних позначок.
Різновиди конструкції
Оливний насос, який приводиться в рух від колінчастого вала, може бути регульованим і нерегульованим.
Нерегульований насос має змінну продуктивність за період часу (залежить від швидкості обертання колінчастого вала) і незмінну – за один робочий цикл (повний оберт). Однак потреба в оливі зростає не пропорційно підвищенню навантаження, і при високих обертах насос може створити надмірний тиск в системі. У такому випадку при максимальних навантаженнях спрацьовує редукційний клапан, що захищає деталі двигуна від надлишкового тиску оливи.
Регульовані насоси, як зрозуміло з назви, доповнені системою регулювання продуктивності: вона може варіюватися і в розрахунку на одиницю часу, і в перерахунку на робочий цикл.
Принцип регулювання продуктивності насоса:
1. Зниження продуктивності при високому тиску
2. Підвищення продуктивності при падінні тиску
Для моторної оливи використовуються насоси шестеренні, роторної та шиберної конструкції.
Шестеренні насоси з зовнішнім зачепленням
Найпоширеніша конструкція, проста і безвідмовна. Шестерні насоса знаходяться поруч. Тягова з'єднана з приводом і приводить в рух ведену. Олива надходить у порожнину корпусу, проводиться шестернями уздовж стінок і направляється в випускний канал, де створюється необхідний тиск.
Шестеренні насоси з внутрішнім зачепленням
В цій конструкції одна шестерня знаходиться всередині іншої, і перекачування оливи здійснюється за рахунок зміни обсягу серповидної порожнини.
Роторні насоси
Складаються з двох роторів, тягового і веденого, в процесі обертання яких навпереміну утворюються порожнини, через які олива прокачується до випускного патрубка. Роторні насоси можуть бути регульованими (із змінним максимальним об'ємом порожнин) і нерегульованими.
Шиберні насоси
Конструкція включає ротор, що обертається усередині статора зі зміщенням центральної осі. У прорізах ротора встановлені рухливі пластини-шибери, які при обертанні утворюють ізольовані порожнини із мінливим обсягом. Регулювання продуктивності в них здійснюється шляхом зміщення зовнішнього статора, в результаті чого вісі його і ротора зближуються або розходяться, отже, змінюються і об'єми порожнин для перекачування оливи.
У всіх випадках конструкція оливного насоса відрізняється простотою (тільки в роторному необхідна прецизійна підгонка деталей) і надійністю. Всі вони довели свою ефективність, і використання тієї чи іншої конструкції обумовлено технічними вимогами до насоса, що виставляються виробником.
Несправності і їх причини
Більшість поломок трапляється через ті чи інші проблем з моторною оливою. Недостатня кількість (несвоєчасний долив), наявність твердих частинок і занадто висока в'язкість, на яку не розрахована система мащення, в тому числі і насос – ось основні причини поломок.
Найчастіше в насосі виходять з ладу рухомі деталі, на які лягає основне навантаження. Зношуються втулки і вали шестерень, стираються прилеглі деталі і збільшуються зазори меж ними і корпусом. Найчастіше така біда відбувається через велику кількість твердих часточок в моторній оливі.
Ще один ворог оливного насоса – корозія, яка з'являється при попаданні охолоджувальної рідини в систему мащення. Як тільки перші ознаки іржі з'явилися, насос можна викидати: працювати він вже нормально не буде, а ділянки корозії будуть розширюватися.
Проблеми з насосом можуть з'явитися через засмічення редукційного клапана (час від часу його необхідно чистити) або сітки оливозабірника. У цих випадках проблеми будуть очевидні через ненормальний тиск в системі мащення: занадто високий чи низький, що рівно небезпечно для двигуна.
Види редукційних клапанів
Першопричини виходу з ладу оливного насоса можна назвати такі:
- Засмітився оливний фільтр і моторна олива циркулює через перепускний клапан, який не очищається від твердих часточок;
- Занадто низький (недостатній) рівень оливи, в тому числі в результаті витікання;
- Засмічений фільтр оливоприймача, через який олива просто не протікає в достатній кількості;
- Неправильно підібрана в'язкість оливи (занадто загусає на морозі);
- Поломка датчиків тиску оливи;
- Заїдання або поломка редукційного клапана;
- Витік антифризу в двигуні.
При знятті і розбиранні насоса виконується його зовнішній огляд і дефекти. Якщо на робочих поверхнях немає кавітаційних утворів або явно вираженого спрацювання, зазори перевіряються за допомогою спеціальних датчиків (у кожного виробника є свої допуски). Як правило, при критичному спрацюванні або інших зламах насос не ремонтують, а міняють на новий.
Як подовжити життя насосу
Один раз витратившись на покупку і заміну оливного насоса, хочеться уникнути в подальшому подібних витрат. Ось кілька простих порад, як використовувати один насос протягом всього терміну експлуатації автомобіля
- Стежити за рівнем моторної оливи і доливати за необхідності.
- Вчасно міняти оливу, не чекаючи її перетворення в горілий дьоготь.
- Завжди міняти оливний фільтр одночасно з моторною оливою.
- При заміні оливного насоса (з будь-якої причини) одночасно міняти моторну оливу, оливний фільтр і чистити картер двигуна від осаду, щоб тверді часточки не вбили новий насос за пару місяців.
- Контролювати тиск в системі мащення двигуна.
- Час від часу проводити очищення редукційного клапана і оливозабірник.
Оскільки оливний насос – механізм досить простий та витривалий (в тому числі завдяки оливному середовищу, яке запобігає тертю), то для його нормальної роботи достатньо дотримання елементарних технічних процедур.
Щоб дізнатися про те, як обирати оливний насос, читайте наш "Гід покупця".