Меню

Насосы для подачи масла высокого давления

Turbo-Union › Блог › Часть 3 .ОЕ 651 .Насос подачи масла в ДВС с регулируемой производительностью .

Предистория
Стремление конструкторов повысить максимально КПД ДВС похвально, и уменьшение потерь в масляном насосе путем снижения его производительности в режимах не требующих от него максимальной отдачи(например холостой ход /частичная нагрузка ) вполне служит этой цели, ведь данные «насосные» потери весьма существенны и составляют 8-10 % . Но сегодня мы с Вами поговорим о реализации данной схемы, ведь именно в ней и заключается ответ на вопросы, но для начала для понимания вопроса общий принцип регулирования .
Масляный насос с регулированием производительности известен достаточно давно, практически одновременно на шестеренчатые насосы внутреннего зацепления (вместе с их появлением ) .

.стали устанавливать регулирование подачи, оно осуществляется за счет подвижного статора (7), при смещение которого изменяется и эксцентриситет (отклонение от оси симметрии) наружнего ротора (2), а значит изменяется и объем вытесняемого масла в нагнетательной полости . Данную схему успешно применяли и европейские (VW ) и азиатские (Тойота ) автопроизводители в далеких 2000 годах, впоследствии регулирование производительности было реализовано и на шестеренчатом насосе внешнего зацепления и на более современных ДВС, например у N13 -го мотора БМВ .

.где имелась подвижная обойма 4, управляемая давлением масла, которая позволяла масляному насосу регулировать давление масла и при превышении осуществлять плавное снижение давления при необходимости . Сходную конструкцию имеют масляный насос на VW/Audi о котором писал здесь ранее…

Однако на V- образных агрегатах, все чаще и чаще конструкция заменялась и представляла собой насос лопастного типа .

Почему именно такая конструкция стала преобладать в последнее время в масляных насосах ДВС? (В гидроусилителях рулевого управления она используется очень давно и довольно успешно)
Очень просто, невооруженным взглядом виден объем вытесняемого масла в обоих камерах, он превосходит таковой в насосах шестеренчатого типа, при это мы сохраняем показатель давления на прежнем высоком уровне . Почему это стало важно именно в новых моторах ?Потому, что систем потребляемых масло как гидравлический ресурс стало значительно больше .Это и фазорегуляторы и разнообразные форсунки охлаждения и подачи смазки, ведь конструкция камеры сгорания и привода клапанов тоже изменяется, уже, как правило, редко встретишь привычное «прямое » воздействие «кулачек -компенсатор», используются переходные рычаги (рокера) ролики которых тоже надо смазывать . Добавляем разнообразные механизмы подъема клапанов, выносные теплообменники, сложность проектирование коротких масляных магистралей в блок -картерах, сдвоенные системы турбонаддува и т.д. и т.п… Если говорить проще, нужно иметь количество масла в масляных магистралях с запасом (а для многоцилиндровых моторов вопрос стоит еще более остро), которое насосы шестеренчатого типа уже обеспечить не могут, по ранее описанной конструкции блок -картера это острая необходимость можно сказать )) . А что имеем на 651 моторе ?Внешне выглядит похоже .

Читайте также:  Лечение перекисью при повышенном давлении

На рисунке хорошо видна пружина шарика предохранительного клапана, которую по мнению некоторых, только стоит поменять и все изменится к лучшему, это, так сказать одна из версий . ))

Работая над материалами по данному вопросу, осмысливая предложения по источнику проблемы, я столкнулся с видео братьев Богдановых , в котором, по моему мнению, наиболее точно была отражена суть неисправности, но вот по методу ее решения я имею несколько другое мнение . Но по порядку )) .
Сам цилиндрический алюминиевый корпус масляного насоса (кроме стандартного заборного и нагнетаемого каналов), имеет несколько масляных каналов.
А) Канал для смазки рабочих пластин вакуумного насоса, который крепится к торцу масляного насоса и приводится его валом .

Б) Каналы управления производительностью масляного насоса выполненные на его передней крышке .

На которые через проточки блок картера …

РАНЕЕ подавалось масло с электромагнитного клапана управления, в последствии каналы оказались перекрыты оригинальной заглушкой и это была официальная замена .

… очевидно, что-бы полностью убрать внешнее управление производительностью масляного насоса от ЭБУ ДВС нужны были весьма веские причины, лично мне не понятные сначала, ведь именно такое регулирование (как в Ауди например) при определенном изменении прошивки может наоборот поднять давление в случае необходимости, а на этом моторе как раз и присутствует дефицит этого самого давления . Если разобрать масляный насос то мы увидим обычный шиберный(пластинчатый) насос, производительность которого регулируется подвижной, радиальной внешней обоймой(рабочие пластины для удобства сняты).

Информация к размышлению ))Пружинный клапан который был описан ранее, это аварийный клапан превышения давления рассчитанный на весьма значительные значения, в районе 8-12 бар, согласитесь, довольно трудно предположить, что при обычной эксплуатации автомобиля в диапазоне давления 2- 5 бар он может быть виновен в «сбросе давления»)))
Если исследовать более подробно внутренние каналы .

Как понимаете, в случае отсутствия регулирования на первый план выдвигается вопрос есть ли какие либо защитные механизмы по предотвращению возможности падения давления ниже критического уровня в самом масляном насосе . Проводим эксперимент сначала в «свободном состоянии « оцениваем саму возможность )).

Читайте также:  Ремонт мойки высокого давления керхер в нижнем новгороде

Потом оцениваем геометрию в собранном состоянии .

И наконец, заостряем наше внимание на этой детали .

И сравниваем ее с пружинами масляных насосов с других автомобилей …

Разница в том, что на данном примере мы видим насос у которого внешняя обойма жестко закреплена в корпусе и им же воспринимается нагрузка (в трех опорных точках на рисунке хорошо это видно )при сжатии масла, в нашем же случае подобное воздействие напрямую передается на пружину Разумеется в таких условиях значительного ресурса от такого демпфирующего элемента ждать не приходится . Вы думаете это только «головная боль » рядного мотора Мерседес ? Отнюдь )) Вот так выглядит масляный насос с V8 мотора …

, где, между нами говоря, нет ни какого дефицита места, и конструкцию вполне могли проработать более тщательно, с запасом )). Одним из предложений озвученных ранее например ранее упомянутыми Богдановыми было установка упора под пружину который бы сохранял минимальный эксцентриситет подвижной обоймы не давая, таким образом, сместиться в нейтральное положение и как следствие снижать давление масла до 0 . Но дело в том, что механизм саморегулирования насоса (без электронного управления ) на данной конструкции насоса выполнен в виде постоянных сообщающихся полостей, а каналы которые могут приводит к перекрытию этих полостей (и как я уже выкладывал ранее, таким образом сильно влиять на производительность насоса в целом ) жестко перекрыты заглушкой (заменившей электромагнитный клапан управления ), остаются только два сообщающихся между собой канала малого сечения.
Эффективность такого самоуправления вызывает сомнения если честно, а какой смысл тогда вообще в управлении производительностью ? Может правильным решением было бы жесткое закрепление подвижной обоймы в состоянии максимальной производительности ? Хочу отметить отдельно, что проблемы с усадкой пружины и, как следствие, провалом давления масла никак не проявляются на контрольной комбинации приборов, водитель просто не имеет возможности оценить опасность движенияпри наступлении такого события, по причине . отсутствия датчика давления как такого .
То, что стоит в магистрали общего давления есть обычный датчик температуры масла, довольно часто путают эти понятия .

Рядом видна заглушка, в которую (и совершенно справедливо, как понимаете )) некоторые владельцы устанавливают датчик давления масла, более того существует специальная заглушка с торца ДВС (между «ветками» приводного ремня ) для проверки давления (резьба разумеется подходит именно на датчик ) масла, которое .по утверждению производителей, (взято из официального документа ) — нет необходимости проверять, достаточно проверить его уровень )) Другими словами говоря, два дублированных датчика давления масла на отнюдь не идеальных, рядных моторах Ауди(о которых я писал ранее достаточно ) здесь …

Читайте также:  Какое атмосферное давление в тропическом поясе

…и отдельно датчик давления на линии форсунок охлаждения поршней здесь (на моторах третьего поколения) .

Это явное, никому не нужное переусложнение масляной системы )) И это, позвольте заметить, доработка по практически точно такой же проблеме давления масла уже ПОСЛЕ установки централизованного отключающего электромагнитного клапана и изменении материала подшипников балансирных валов которое в принципе, коренным образом изменило ситуацию. . Вроде оба немецких производителя, а подход разный . Вспомним из за чего затеяли весь «сыр –сбор» изначально, а именно в чем плюсы такого регулирования производительности у шестеренчатых насосов такого типа .
— примерно на треть меньшая отбираемая у двигателя мощность;
— масло меньше вспенивается .
Действительно ход подвижной обоймы достаточно существенен у шестеренчтого насоса, но так ли сильно повлияет снижение хода внешней обоймы на 2 мм у шиберного (пластинчатого)насоса ? На «вспениваемость» масла точно не сильно, да и проведенные эксперименты по расходу топлива (как косвенная характеристика потери мощности и вынужденной реакции водителя на этот процесс при воздействии на педаль газа )) с зафиксированной обоймой масляного насоса, не показали сильной разницы между подвижной и фиксированной обоймой масляного насоса .Т.е. обновление масляного насоса по пробегу, советы по которому довольно часто мы видим в разных источниках информации не связаны с состоянием рабочих лопаток и корпуса, как могло бы показаться, а учитывают только остаточную жесткость «волшебной» регулировочной пружины самого насоса. Вопрос :»А стоит ли овчинка выделки?», учитывая место установки этого масляного насоса(трудоемкость по его замене ) остается открытым, лично мне кажется вполне достаточным в текущих условиях организации масляной системы данного ДВС просто вставкой зафиксировать подвижную обойму в положении максимальной производительности, что несомненно скажется положительно при движении в режиме принудительного холостого хода, на движении в «натяг» нагруженного транспортного средства .
В качестве итога обсуждения по данному вопросу, и своеобразного общего вывода, можно сказать, что не смотря на попытки сгладить «острые углы» производителем, полностью полагаться на его действия все же нельзя . Именно поэтому дополнительная установка датчика давления масла и своевременное обновление масляного насоса считается хорошим решением для тех, кто не хочет доводить до появления «шатунных» стуков в ДВС. За сим откланиваюсь и до новых встреч .
Денис Карпов

Источник

Adblock
detector