Маслонасос двигателя: как работает система смазки

Удивительно, но циркуляция масла в ДВС обеспечивает именно маслонасос. Это часть системы смазки, закачивающая масло под давлением. Насос подаёт масло из картера через каналы к вращающимся подшипникам, скользящим поршням и распредвалу.

Главная цель — обеспечить прессованное масло для циркуляции между движущимися частями. Закачанное масло также поддерживает температурный режим двигателя.

Сегодня: определение, функции, принцип работы, схема, типы и неисправности маслонасоса в ДВС.

Определение маслонасоса

Маслонасос — механическое устройство в двигателе для циркуляции масла к движущимся частям (подшипники, распредвал, поршни) во избежание износа. Это одна из критически важных частей системы смазки, отказ которой ведёт к поломке.

Функции маслонасоса в авто:

• Перекачка масла к важнейшим частям двигателя под давлением.
• Обеспечение движения смазки по двигателю.
• Направление потока масла через каналы к разным узлам.
• Возврат горячего масла в охлаждаемое в резервуаре.
• Поддержание постоянной циркуляции масла.

Принцип работы

Маслонасос незаменим для смазки — двигатель должен быть смазан во время работы. Обычно привод — шестерня от коленчатого вала, насос начинает работать сразу после запуска. В безмасляных двухтактниках форсунки не используются.

Через фильтр-сетку масло попадает в насос, затем через теплообменник (охлаждается). Охлаждённое масло по каналам идёт к движущимся частям, потом возвращается в картер. Если есть форсунка для поршней — малая часть масла отводится к ней.

Впрыскиваемое в цилиндр масло уплотняет зазор между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Это предотвращает утечку сжатого воздуха через поршни, повышая общий КПД.

Масляное давление до 10 psi на 1000 об/мин (~55–65 psi). Давление на шейке коленвала и подшипнике намного выше 50–60 psi, устанавливается клапаном разгрузки насоса, достигает сотен psi.

Это высокое давление создаётся относительной скоростью шейки в футах/сек, а не об/мин. Учитываются: подшипник, ширина, вязкость масла, температуру, зазор подшипника (скорость утечки).

Низкооборотные двигатели — крупные шейки, скромные насосы и давление. Давление насоса не успевает заполнить зазор и обновить масло в кольцевом зазоре быстрее, чем утечка его вытесняет.

Низкое давление = утечка из подшипников выше производительности насоса.

На приборной панели — манометр или контрольная лампа, показывающие состояние масла: высокое или низкое давление в зависимости от уровня масла или состояния двигателя.

Высокое давление на передней/главной части — выбивает пробки. Экстремально высокое на холодном пуске — особенность конструкции.

Низкое давление повреждает двигатель. Компоненты начинают выходить из строя, начиная с подшипников распредвала (верхняя часть). Верхние части остаются без смазки. Если поршни с форсунками — низкое давление вызывает задирание поршень/цилиндр. Коленвал и шатуны могут заклинить.

Причины низкого давления:

• Изношенный/неисправный насос или сломанная пружина клапана разгрузки.
• Мало или нет масла.
• Изношенные главные подшипники.
• Перелом или закупорка масляного канала.

Типы маслонасосов

Три типа и их работа:

Роторный (Rotor / Gerotor)

Внутреннее зубчатое колесо вращается внутри внешнего ротора. Внутренний ротор имеет на один зуб меньше, смещён от центра. Это заставляет внешний ротор вращаться ~80% скорости внутреннего.

Создаётся поршневой эффект: масло засасывается в всасывающий порт и выдавливается в давление. Требуются малые зазоры для хорошей отдачи. Насос крепится в картере коленвала.

Двухзубчатый (Twin Gear / External)

Монтируется внутри масляной ванны у дна двигателя. Два вцепившихся зубчатых колеса качают масло. Вал приводит первое колесо, второе — от первого. Вал обычно связан с коленчатым валом, распредвалом или распределителем.

Зубы захватывают масло и переносят по внешней стороне от всасывающей трубки к выходу. Тёсный зазор между зубьями не даёт маслу течь назад. В конце...

Насос в передней крышке (Front cover / Internal-External)

Часто монтируется в передней крышке двигателя. Работает как роторный: внутренний приводной зубчатый и внешний ротор. Внутренний приводной зубчатый надежен прямо на коленчатый вал.

Прямой привод исключает отдельный приводной вал. Насос вращается с оборотами двигателя. Поэтому на холостых давление выше, чем при приводе от распредвала/распределителя. Используются на большинстве DOHC и поздних OHV.

Недостаток: масло должно пройти больший путь от ванны к насосу. Это замедляет поток на холодном пуске.

Частые неисправности маслонасоса

Отказ насоса — серьёзный ущерб, особенно если водитель не знает симптомов. На приборке загорается лампа масла — сигнал проблемы. Симптомы:

Низкое давление масла: неисправный/изношенный насос не подаёт масло — низкое давление, риск повреждения двигателя (симптомы выше).

Рост рабочей температуры: масло охлаждает, снижая трение. При исправном насосе поток постоянный, температура нормальная. Если поток замедлился/остановился — детали смазываются горячим маслом, не уходящим на охлаждение.

Шум: гидравлические тапочки шумят при недостаточной смазке. При хорошем насосе они тихие. Тапочки дорого менять — важно не допускать нехватки масла.

Итог по маслонасосу ДВС. Надеюсь, знания получены — комментируйте, делитесь, рекомендуйте другим техническим студентам. Спасибо!