Давление в двигателе | Автомир г.

На приборной доске вашего автомобиля загорается индикатор давления масла двигателя? Это значит, что в силовом агрегате возможны проблемы. Советуем немедленно принять меры, потому что эта небольшая неисправность может стать причиной больших проблем.  Отклонение от заданных параметров давления масла в двигателе чревато выходом из строя узлов этого агрегата, вплоть до аварии. Если не принять меры вовремя, потребуется капитальный ремонт или даже полная замена мотора.

Разберемся по порядку:

• зачем и какое давление масла в двигателе нужно,
• как нагнетается масляная жидкость,
• чем чреваты отклонения от заданных величин,
• как проявляются неполадки,
• как диагностировать и устранять проблемы.

Какое нужно давление масла в двигателе

Современное машинное масло выполняет множество функций, без которых функционирование мотора невозможно:

• смазывает пары трения,
• отводит тепло,
• защищает от коррозии,
• смывает нагар,
• уносит частицы износа из рабочей зоны.

Чтобы выполнять все эти задачи, смазочный материал должен подаваться на кулачки, клапаны, поршни, кривошипно-шатунный механизм и различные другие части. Чтобы доставить масло из картера к работающим деталям, нужна система давления в двигателе. Чем интенсивнее работает мотор, тем больше технической жидкости нужно подавать.

Какое давление должно быть в двигателе

Данный параметр зависит от нескольких факторов:

• литраж,
• производитель,
• модель,
• тип двигателя (бензин, дизель)

Точные данные, какое давление в двигателе необходимо поддерживать, указываются в технической документации на автомобиль. Если брать средние цифры, для бензиновых моторов этот показатель равен:

• на оборотах холостого хода – около 2 атм. (0,2 МПа),
• при 4000-5000 об/мин – от 4,5 до 6,5 атм. (0,45 – 0,65 МПа).

Для дизелей цифры меньше примерно на 40-50%. Но это только примерные показатели. На некоторых моделях бензиновых и дизельных двигателей возможны незначительные отклонения, как в большую, так и в меньшую сторону.

Для примера: давление двигателя ВАЗ 2112 (бензин) на холостом ходу 1,5 – 2,5 бар, а на 5000 об/мин возрастает до 4-6 атм. Видно, что на ХХ давление находится примерно в штатных параметрах, а на повышенных оборотах чуть ниже нормы.

Если вы решили замерить давление масла в своем автомобиле, учтите, что делать это надо только при полностью прогретом моторе. Замерять данный параметр на холодном двигателе не следует – данные будут значительно отличаться от реальных рабочих показаний.

Как создается давление в двигателе

Чтобы создать давление, нужен прибор. В автомобильном моторе этим занимается масляный насос с редукционным клапаном. Это устройство захватывает масло из картера посредством всасывающего блока из двух шестерен и направляет под напором в систему смазки.

Редукционный клапан отвечает за то, чтобы давление не превысило максимально допустимый уровень. Данный параметр контролирует датчик давления двигателя. При снижении значения ниже допустимого уровня на приборной доске загорается индикатор в виде масленки.

Чем чревато низкое или высокое давление в двигателе

Автолюбители чаще встречаются со случаями снижения низкого давления в двигателе, поэтому в первую очередь рассмотрим эту неполадку.

Опасности низкого давления в двигателе

Если насос не обеспечивает достаточный напор, двигатель испытывает масляное голодание. На поверхности пар трения не образуется достаточно прочная смазывающая пленка, что приводит к повышенному износу. Недостаточное давление в клапанах двигателя приводит к нарушению работы гидрокомпенсаторов.

Неисправность гидронатяжителя цепи ГРМ может привести к соударению поршня с клапанами, в результате чего потребуется капитальный ремонт. Если столкновение деталей произойдет при движении на высокой скорости, последствия будут катастрофичными. Так же как и в случае с заклиниванием деталей из-за масляного голодания.

Так как низкое давление в двигателе может привести к аварии, производители оснащают автомобили специальными датчиками. На приборной доске есть специальный индикатор в виде масленки, который загорается красным светом, если неисправность имеет место. К сожалению, на современных иномарках, особенно бюджетного уровня, такой датчик часто не устанавливается.

Опасности высокого давления в двигателе

Эта неисправность встречается реже. В основном высокое давление в двигателе опасно тем, что выдавливаются сальники, появляются течи из-под прокладок и уплотнителей. Это приводит к потере технологической жидкости. Кроме того, масло забрасывается туда, где его быть не должно, а это чревато возгоранием.

Как проявляется высокое или низкое давление в двигателе

Как уже говорилось, автопроизводители оснащают свои детища датчиками давления двигателя, которые предупреждают о неисправности, зажигая индикатор в виде масленки на приборной панели. На моделях премиального сегмента часто устанавливаются цифровые индикаторы этого параметра.

Если у вас новая иномарка бюджетного уровня, на которой подобного датчика нет, снижение давления масла в двигателе можно определить по косвенным признакам. К ним относятся:

• увеличение шумности работы двигателя,
• стук гидрокомпенсаторов клапанов,
• повысился уровень масла, в нем появилась пена или эмульсия,
• из маслозаливного отверстия чувствуется запах топлива.

Даже если лампочка на приборной доске не загорается, следует проверить давление в двигателе, если появились вышеперечисленные признаки. Датчик или индикатор может быть неисправен, также возможны проблемы с проводкой.

Шумы говорят о масляном голодании. Повышение уровня свидетельствует о попадании в картер других жидкостей – топлива или антифриза. В этом случае вязкость моторной смазки снижается, что приводит к потере давления. Кроме того, присутствие посторонних веществ резко ухудшает рабочие характеристики масла.

Как диагностировать и устранять проблемы давления в двигателе

В системе смазки двигателя могут возникнуть две проблемы. Давление может отклониться в две стороны:

• повышение,
• снижение.

Признаки и способы устранения низкого давления в двигателе

Первое правило: если во время движения на приборной доке загорелся индикатор датчика давления двигателя, следует немедленно остановиться. Двигаться на автомобиле, мотор которого испытывает масляное голодание, просто опасно. При заклинивании двигателя возможно ДТП, виновником которого признают владельца неисправного автомобиля.

Порядок действий, если на панели приборов загорается давление масла двигателя:

1. остановиться, если автомобиль двигается,
2. проверить уровень масла, через 5 минут, когда мотор остынет.

Недостаточное количество

Когда уровень ниже оптимального, насос не может захватывать достаточно масла. Долейте техническую жидкость, ориентируясь по щупу. Часто этого достаточно, чтобы рабочие параметры вернулись к нормальным значениям.

Попадание сторонних веществ

Если уровень масла, напротив, увеличился, вероятно, в него попал антифриз или топливо. Проверьте, не уменьшился ли объем «незамерзайки», не чувствуется ли запах горючего из маслозаливной горловины. Если обнаружились подобные признаки, придется ремонтировать эти системы.

Проблемы с редукционным клапаном

Если с уровнем масла все в порядке, причины проблем с давлением двигателя следует искать в других местах. Например, из-за загрязнения редукционный клапан заклинило в открытом положении или забилась сетка маслоприемника. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо использовать специальную промывку.

Неподходящий сорт моторного масла

Еще одна причина низкого давления в двигателе – недостаточная вязкость технической жидкости при рабочих температурах. В этом случае индикатор на приборной доске начинает мигать при снижении оборотов ХХ прогретого мотора. Удостоверьтесь, что в картере находится масло рекомендуемого сорта. Возможно, во время последней замены допущена ошибка.

Даже подходящая техническая жидкость может потерять свойства из-за перегрева или других неблагоприятных факторов. «Лечится» эта проблема заменой моторного масла. Вариант временного решения – использовать специальный стабилизатор вязкости.

Неисправности фильтрующего узла

Если индикатор давления масла двигателя загорается после запуска двигателя и не гаснет 10 секунд или чуть дольше, как правило, проблема в масляном фильтре. Проверьте и замените при необходимости этот элемент.

Признаки и способы устранения высокого давления в двигателе

Если автомобиль оснащен цифровым индикатором давления в двигателе, вам легко определить, если параметр превысит рекомендуемую величину. Но это преимущество техники дорогого ценового сегмента, которая доступна не каждому.

На автомобилях бюджетной и средней категории высокое давление в двигателе можно определить только по последствиям – протечкам через уплотнители. Моторный отсек вашего «стального коня» забрызган маслом? Значить, нужно проверить давление с помощью специального манометра.

Если диагностировано высокое давление в двигателе, скорее всего, проблема вызвана загрязнением редукционного клапана. В большинстве случаев достаточно промыть систему смазки. Регулярное применение промывок позволяет почти полностью исключить проблемы с клапанным механизмом.

 

 

Причины падения уровня масла в двигателе. Куда же девается моторное масло? / Всё для моторов

Причины падения уровня масла в двигателе. Куда же девается моторное масло?

С течением времени низкий уровень масла в двигателе обуславливается совокупностью изношенных подшипников и шеек коленчатого вала. Масляный насос не может создать необходимое давление. Он создает поток масла, а сопротивление этому потоку и создает давление. В свою очередь сопротивление зависит от состояния отверстий в блоке цилиндров, через которые масло попадает в двигатель, и величины зазора между подшипниками и шейками коленчатого вала. По мере их износа поток масла увеличивается, а давление снижается.

Обратите внимание, что для падения уровня масла и увеличения шума, не требуется появление значительного зазора. Это относится ко всем автомобилям: с новым двигателем или двигателем с большим пробегом.

Чрезмерный зазор или клиренс (0,001 мм на каждый миллиметр диаметра шейки коленчатого вала) может стать причиной падения давления масла на 20%, что может отрицательно повлиять на смазку подвижных частей двигателя (распределительный вал и верхний клапан в двигателях с верхним расположением распределительного вала). Чрезмерные зазоры в подшипнике могут привести к появлению постороннего шума, а со временем к поломке подшипника.

Рекомендуемая величина зазора может варьироваться в зависимости от области применения двигателя. Многие производители стремятся делать зазоры в основных и стержневых подшипниках не более 0,025-0,05 мм.

Зазоры между остальными компонентами двигателя также могут повлиять на давление масла в системе. Износ отверстий толкателя, увеличенные зазоры между шейками распределительного вала и подшипниками кулачка, люфт кулачков влияют на давление масла. Обычно трещины в емкостях для масла, протекающие заглушки и протечка масляного насоса также влияют на давление.

Одним из основных решений этой проблемы из-за зазоров в подшипниках является их устранение путем замены подшипников или капитального ремонта двигателя. В этом случае замена масляного насоса или установка насоса с более высоким давлением не поможет, поскольку наличие больших зазоров препятствует сохранению требуемого давления. Установка масляного насоса большего объема может увеличить поток масла и немного повысить давление. Но зазоры останутся, что приведет к возникновению постороннего шума и износу подшипников.

Другой распространенной причиной падения давления масла являются зазоры или изношенные детали самого масляного насоса. Хотя технические характеристики разных моделей насосов различаются, общепринятые значения зазоров между шестернями и крышкой должны составлять не более 0,075 мм, а между зубцами и насосом – не более 0,13 мм. В насосах роторного типа зазор между ротором и корпусом насоса должен быть менее 0,31 мм, а между внутренним и внешним выступами ротора — не более 0,25 мм. Превышенная ширина зазоров ухудшает способность насоса перекачивать масло и снижает давление.

Любые посторонние частицы, попавшие в масляный насос, могут стать причиной возникновения неисправности. Частица, размер которой больше допустимых размеров зазоров может забить и заклинить насос. Куски старых уплотнителей клапана, прокладочный материал, пластмассовая стружка от изношенной шестерни, частички подшипников, стружки от литых деталей, песок грязь и т.п. при попадании внутрь могут повредить насос.

Как эти частички попадают внутрь насоса? Экран, установленный на всасывающей трубке масляного насоса в картере, препятствует попаданию внутрь только сравнительно крупных частиц мусора. Но и экран не всегда спасает, потому что масло с частицами грязи может обойти его и попасть в масляный насос через вентиляционное отверстие или перепускной клапан, если сам экран засорен или масло слишком густое. Отверстия экрана имеют ширину 1 мм, что является огромной щелью для попадания внутрь мелкого мусора. Такая величина отверстий обусловлена тем, что во время запуска холодного двигателя масло в картере достаточно густое, чтобы пройти через отверстия меньшего диаметра. Это означает, что масляный насос является единственным компонентом двигателя, в который постоянно попадает нефильтрованное масло! Масло не попадает в фильтр, пока не пройдет через масляный насос. Значит, любая частица, попавшая в картер, сначала проходит через насос, прежде чем попасть в фильтр. Это и является основной причиной износа и поломки масляного насоса.

Загрязненный экран масляного насоса может стать причиной значительного снижения давления масла. Даже небольшой слой грязи на экране может ограничить поток масла на высоких оборотах двигателя. Слой грязи на экране толщиной в 0,13 мм уменьшает диаметр отверстий с 1 мм до 0,76 мм, что приводит к сокращению потока масла на 44%!

Клапан сброса давления, установленный на корпусе насоса или в другом месте на двигателе, может быть еще одной причиной низкого давления масла, если клапан залипает или остается открытым. Он предназначен для ограничения давления масла при увеличении частоты вращения двигателя. Клапан открывается, когда давление достигает заданного значения (обычно от 2,8 до 4,2 кгс/см). Это отправляет масло обратно в картер и снижает максимальное давление масла в двигателе для предотвращения опасного уровня давления масла. Слишком большое давление масла может быть столь же опасным, как и слишком маленькое, потому что избыточное давление может привести к разрыву масляного фильтра или даже к выдуванию масляных пробок в блок цилиндров.

Низкое давление масла также может быть вызвано наличием воздуха в насосе. Если количество масла слишком мало, то в насос может попасть воздух. Причиной этого может являться и переполненность картера. Масло может быть заполнено крошечными пузырьками, потому что оно соприкасается с вращающимся коленчатым валом и превращается в пену.

Иногда двигатель может испытывать недостаток масла при высоких оборотах, потому что масло не достаточно быстро возвращается в картер. Основной причиной в этом случае обычно является серьезное засорение, которое ограничивает возврат масла к головке.

Утечки между трубкой и насосом, а также между насосом и блоком могут привести к попаданию воздуха в систему. Нередко трубка подачи масла отсоединяется, что приводит к полной потере давления масла.

Засоренный масляный фильтр тоже может являться причиной падения давления масла. Когда масло покидает насос, оно проходит через масляный фильтр. Все фильтры создают определенное сопротивление потоку, которое, в свою очередь, увеличивается с увеличением скорости потока. Сопротивление самого фильтра невелико, но если он засорен, то значение сопротивления значительно возрастает. В конечном итоге масло не может пройти через фильтр. В такой ситуации работает предохранительный клапан, расположенный на фильтре или в месте крепления фильтра к блоку цилиндров, который открывается, если значение давления масла превышает заданное значение (0,35 – 2,8 кгс/см). Это позволяет маслу обходить фильтр и попадать в двигатель. Но давление масла будет снижено до показателя давления перепускного клапана. В таком случае замена фильтра поможет исправить эту проблему.

Моторное масло, насосы и фильтры — UnderhoodService

Лучший способ разобраться в этом вопросе — перейти прямо к сердцу системы смазки двигателя и начать с масляного насоса. Работа масляного насоса заключается в том, чтобы всасывать масло из картера и проталкивать его через фильтр и масляные каналы к подшипникам коленчатого и распределительного валов. Постоянный поток масла поддерживает, смазывает и охлаждает подшипники. По мере того, как она движется вверх по остальной части двигателя, она также смазывает компоненты распределительного вала и клапанного механизма, а также заполняет гидрокомпенсаторы или толкатели кулачков, устраняя зазоры клапанов. Брызги масла из коленчатого вала также охлаждают и смазывают поршни и цилиндры.

Масляный насос сам по себе не создает давление масла. Он только толкает масло из одного места в другое. Это поршневой насос, который перемещает масло при вращении. Так что пока масло не встречает сопротивления, насос не создает давления. Но масло встречает сопротивление при прохождении через фильтр, узкие масляные каналы и подшипники. Масло является несжимаемой жидкостью, поэтому по мере увеличения сопротивления увеличивается и давление масла.

Температура также имеет значение. Вязкость масла меняется в зависимости от температуры. Горячее масло намного жиже холодного. Следовательно, давление масла выше, когда масло холодное, потому что оно гуще и его труднее прокачивать через двигатель.

При работающем двигателе и усиленной работе насоса для прокачки масла через систему необходимо использовать некоторые средства контроля давления, чтобы предотвратить создание слишком большого давления в трубопроводах и фильтре. Подпружиненный «клапан сброса давления» в масляном насосе (или рядом с насосом) открывается, когда давление превышает определенный предел (обычно от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм), и либо перенаправляет масло обратно во впускное отверстие насоса, либо в масляный поддон. Это предотвращает опасное повышение давления, которое может привести к разрыву масляного фильтра или выдуванию запрессованных масляных пробок.

На холостом ходу большинство масляных насосов не производят достаточного потока, чтобы принудительно открыть предохранительный клапан. Масляные насосы с приводом от распределительного вала вращаются только на половинной частоте вращения двигателя, поэтому производительность на холостом ходу и низких оборотах невелика. Даже насосы, которые приводятся в действие коленчатым валом и вращаются со скоростью двигателя (или в некоторых случаях удваивают скорость двигателя), не перекачивают достаточно масла, чтобы преодолеть пружину предохранительного клапана. Предохранительный клапан обычно вступает в действие только при более высоких оборотах, когда насос нагнетает в систему больше масла, чем он может выдержать. Затем открывается предохранительный клапан, чтобы стравить масло и ограничить максимальное давление масла до тех пор, пока двигатель не вернется в режим холостого хода или на более низкие обороты.

Производители транспортных средств традиционно рекомендуют минимальное давление масла 10 фунтов на квадратный дюйм на каждые 1000 оборотов двигателя в минуту. Используя эти цифры, большинству стандартных двигателей не требуется давление масла более 50–60 фунтов на квадратный дюйм. При более узких зазорах в подшипниках давление повышается, что требует меньшего потока от насоса и меньших паразитных потерь мощности для привода масляного насоса.

В гоночных автомобилях старая школа мысли заключалась в том, что для поддержания смазанности двигателя требуется большее давление масла. Это верно, если зазоры подшипников увеличены по сравнению со стандартными. Но сегодня большинство производителей высокопроизводительных двигателей уменьшают зазоры в подшипниках, поэтому для поддержания надлежащего давления масла требуется меньший поток масла. Такой подход увеличивает выходную мощность, поскольку для привода насоса на высоких оборотах требуется меньшая мощность.

Согласно различным источникам, стандартный масляный насос обычно более чем достаточен для двигателей с измененными рабочими характеристиками. Даже двигатели NASCAR обычно работают с давлением масла не более 50 фунтов на квадратный дюйм при 9000 об/мин.

СЛАБЫЕ НАСОСЫ И ПРОБЛЕМЫ С ДАВЛЕНИЕМ МАСЛА
Если по какой-либо причине масляный насос не может подавать обычную дозу масла, это плохие новости для двигателя. Отказ масляного насоса так же опасен, как и остановка сердца, потому что результаты почти всегда фатальны. Потеря давления масла означает потерю защитной масляной пленки между подшипниками и их шейками. Без масла, удерживающего поверхности друг от друга, подшипники изнашиваются и выходят из строя.

Изношенный масляный насос не может подавать такой же объем масла, как насос с нормальными зазорами. При меньшем расходе меньше давление масла, меньше масла для поддержания масляной пленки в подшипниках и меньше охлаждения подшипников. При большой нагрузке или на холостом ходу может быть недостаточно потока масла для надлежащей смазки подшипников. Результат – затертые подшипники и отказ двигателя.

Масляные насосы со временем изнашиваются, поскольку они являются единственным внутренним компонентом двигателя, работающим на нефильтрованном масле. Думаю об этом. Фильтр защищает подшипники и другие внутренние детали двигателя, задерживая частицы износа и мусор, попадающие в картер. Но фильтр не обеспечивает никакой защиты насоса, потому что фильтр расположен после насоса. Масляный насос просто всасывает все, что находится в картере, и проталкивает его к фильтру. Единственной защитой насоса является экран на конце всасывающей трубки. Экран может остановить большие куски мусора, но мало что еще. У некоторых пикапов даже есть прорези, которые позволяют холодному маслу обходить сетчатый фильтр при первом запуске двигателя, поэтому, если в масле есть какой-либо мусор, он будет всасываться прямо в насос.

Насос может выйти из строя, если в насос попадет что-то достаточно большое, чтобы заклинить шестерни или роторы. Это включает в себя металлический мусор от подшипников или отливок, остатки прокладок или уплотнений, остатки дробеструйной обработки, стеклянные шарики от дробеструйной очистки или все, что не должно находиться в картере.

В двухступенчатых насосах посторонний предмет, попавший в насос, может застрять между плотно прилегающими шестернями или шестернями и корпусом, что приведет к блокировке насоса. Как только шестерни перестают вращаться, что-то должно дать сбой. Обычно вал насоса скручивается или срезается. Иногда заклинивание насоса приводит к разрыву зубьев на шестернях привода распределительного вала или распределителя, в зависимости от того, как приводится в действие насос. В роторных насосах, установленных спереди, мусор обычно не блокирует насос, поскольку он приводится в движение непосредственно коленчатым валом, но может повредить или разрушить роторы.

Даже если насос не выходит из строя, он теряет эффективность по мере износа. Царапины и износ шестерен и корпуса насоса увеличивают зазоры и снижают эффективность перекачки. Результатом является постепенная потеря потока масла и давления масла.

НАСОСЫ БОЛЬШОГО ОБЪЕМА И ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
В тех случаях, когда требуется больший поток масла либо для увеличения потока масла и давления для лучшей смазки и охлаждения подшипников, можно установить масляный насос с более длинными или большими шестернями. Физически большая площадь поверхности шестерен прокачивает больше масла через насос при тех же оборотах, чем стандартный насос. Масляный насос большого объема обычно пропускает на 20–25 % больше масла, чем стандартный насос. Увеличение потока масла приводит к увеличению давления масла на холостом ходу, что помогает компенсировать увеличенные зазоры в подшипниках. Следовательно, некоторые люди могут установить насос большого объема в двигатель с большим пробегом, пытаясь восстановить нормальное давление масла. Но единственным реальным лекарством от низкого давления масла является замена изношенных подшипников и восстановление нормальных зазоров.

Масляные насосы высокого давления — еще один вариант. Насос высокого давления содержит более жесткую пружину предохранительного клапана, которая не открывается до тех пор, пока не будет достигнуто более высокое давление (75 фунтов на квадратный дюйм или выше). Фактический расход насоса высокого давления может не отличаться от стандартного насоса или может быть выше, если используются более длинные шестерни. В любом случае насос будет увеличивать показания давления масла в системе на высоких оборотах, когда насос работает интенсивно, но это не окажет никакого влияния на давление холостого хода, когда насос вращается медленно.

Масляный насос большого объема или высокого давления может быть рекомендован в двигателях, в которых зазоры в подшипниках меньше нормы, в двигателях, в которых для улучшения охлаждения масла добавлен дополнительный внешний масляный радиатор, а также в гоночных двигателях, в которых установлен масляный аккумулятор. установлен.

ЗАМЕНА МАСЛЯНОГО НАСОСА
Очевидно, что изношенные насосы необходимо заменить. Но то же самое происходит и с масляными насосами в двигателях, в которых произошел отказ подшипника или любая другая внутренняя проблема, из-за которой мусор попал в картер.

Другим элементом, который всегда следует заменять (но часто не заменяют) при замене масляного насоса, является всасывающая трубка и сетчатый фильтр. Подборщики трудно чистить, они могут скрывать мусор, который может повредить новый насос или двигатель. Вы можете подумать, что почистили всасывающую трубку, но внутри все еще может скрываться достаточно грязи, которая впоследствии вызовет проблемы.

Всасывающая трубка должна быть установлена ​​так, чтобы она располагалась не менее чем на 3/8 дюйма над полом масляного поддона (чтобы обеспечить хороший всасывающий поток) и не более чем на 1/2 дюйма над полом, чтобы она не не кончается масло при резком повороте и не подсасывает воздух.

При установке нового масляного насоса заполните полость насоса маслом. Это подготовит его и уменьшит риск запуска всухую. Не используйте консистентную смазку или монтажную смазку. В случае передних масляных насосов внутри крышки ГРМ роторы насоса могут быть покрыты тяжелым маслом, например, 50W или даже трансмиссионным маслом, чтобы насос оставался в рабочем состоянии.

На более старых двигателях с масляными насосами, приводимыми в действие распределителем, двигатель можно заправить, используя дрель, чтобы провернуть вал масляного насоса через отверстие распределителя. Но на двигателях без распределителя или с масляными насосами внутри передней крышки это невозможно. Подача масла под давлением в главную масляную магистраль через штуцер узла передачи давления масла направит масло ко всем критическим зонам внутри двигателя и устранит риск задира подшипников при первом запуске.

МОТОРНОЕ МАСЛО
Количество и качество масла, используемого для смазки двигателя, также имеют решающее значение для долговечности двигателя. Следуйте рекомендациям по вязкости в руководстве по эксплуатации автомобиля. Большинство современных автомобилей заправляется на заводе маслом 5W-30, потому что оно улучшает холодный пуск, экономит топливо и позволяет маслу быстрее достигать критических верхних компонентов клапанного механизма в двигателях с верхним расположением распредвала, чем масла с более высокой вязкостью.

Большинство производителей автомобилей также одобряют использование 10W-30 для круглогодичного вождения. К другим популярным вязкостям относятся 10W-40 и 20W-50, которые часто используются в старых двигателях с большим пробегом для обеспечения дополнительной защиты от высоких температур в жаркую погоду (однако вязкость 20W-50 не рекомендуется для холодной погоды, поскольку она слишком толстый). Масла без присадок не рекомендуются для двигателей последних моделей.

Синтетические масла и синтетические смеси также являются хорошей модернизацией, но, очевидно, стоят дороже, чем обычные моторные масла. Тем не менее, для некоторых мощных двигателей (например, Mercedes-Benz) или двигателей с турбонаддувом может потребоваться синтетическое масло для повышения долговечности.

Синтетика лучше выдерживает высокие температуры, чем обычные моторные масла, а также лучше течет при низких температурах. Верхний предел для большинства масел на минеральной основе составляет от 250 до 300.0001

Давление масла беспокоит каждого производителя двигателей. Низкое давление масла или потеря давления могут привести к дорогостоящим проблемам с гарантией и катастрофическим отказам двигателя, и ни то, ни другое не пойдет на пользу вашему бизнесу.

Хотя менталитет «чем больше, тем лучше» сохраняется, большинству двигателей требуется всего около 10 фунтов на квадратный дюйм давления масла на каждые 1000 оборотов двигателя в минуту. Некоторые производители высокопроизводительных двигателей работают еще меньше, чтобы уменьшить мощность, необходимую для привода масляного насоса.

Давление масла на холостом ходу особенно важно, потому что низкое давление масла на холостом ходу может вызвать шум в клапанном механизме из-за нехватки масла в распределительном валу, толкателях или толкателях и коромыслах. Двигатели с верхним расположением распредвала более чувствительны к низкому давлению масла на холостом ходу, чем двигатели с толкателем, из-за того, что масло должно пройти большое расстояние, чтобы достичь верхней части головки цилиндров.

Когда двигатель работает на холостом ходу, масляный насос вращается очень медленно (обычно на половине частоты вращения коленчатого вала). Через насос проходит небольшой объем масла, поэтому, если внутри насоса слишком большой зазор или есть утечка в месте крепления насоса к блоку цилиндров, двигатель может не развивать нормальное давление масла. Аналогичным образом, если двигатель был изготовлен с меньшими зазорами в коренных и шатунных подшипниках, насос может не создавать достаточного потока для создания нормального давления масла.

Масляный насос большого объема с более высокими шестернями, который перемещает больший внутренний объем, является одним из способов обеспечения достаточного давления масла на холостом ходу и при увеличении оборотов двигателя, особенно в двигателях с увеличенными зазорами в подшипниках. Масло с более высокой вязкостью — еще один вариант, который может помочь сохранить прочность масляной пленки при более высоких показаниях давления масла, особенно когда масло нагревается и разжижается в двигателях с увеличенным зазором в подшипнике. Но есть компромиссы при использовании масла с более высокой вязкостью, такого как гоночное масло 20W-50. Более тяжелые масла создают сопротивление потоку, что означает, что масляному насосу приходится работать больше, чтобы перекачивать масло. Чем больше сопротивление, тем больше паразитная потеря мощности.

Фронтальные насосы

В двигателях поздних моделей, таких как серия Chevy LS, модульный V8 Ford 4,6 л и новый Chrysler Hemi, масляный насос не установлен в нижней части двигателя, а расположен над коленчатым валом в передняя часть двигателя. Это было сделано в основном из соображений упаковки. Но это создает некоторые потенциальные проблемы по нескольким причинам.

Переднее расположение означает, что масляный насос расположен высоко и сухо. Вертикальное положение насоса означает слив масла из него при выключенном двигателе. Более того, масло должно пройти гораздо большее расстояние, чтобы достичь насоса, прежде чем оно сможет начать создавать какое-либо давление в двигателе. Следовательно, насос должен иметь относительно жесткие допуски, чтобы выкачивать масло из коленчатого вала. Также полезно использовать масло с более низкой вязкостью, которое легко течет в холодном состоянии, такое как 5W-30, 5W-20 или даже 0W-20. Это, в свою очередь, требует относительно узких зазоров в подшипниках для поддержания надлежащего давления масла в двигателе.

Еще одна проблема с передними масляными насосами заключается в том, что некоторые из этих насосов имеют тенденцию к утечке масла при повышении давления при более высоких оборотах. Двигатели Chevy LS имеют штампованную стальную крышку на масляном насосе, в то время как Ford использует алюминиевую крышку, а Chrysler использует чугунную крышку. Чугунная крышка является самой жесткой из трех и меньше всего прогибается под давлением. Но относительно хрупкая алюминиевая крышка, которую использует Форд, имеет небольшую жесткость и извергает масло по бокам, как пожарный гидрант на высоких оборотах. Это не хорошо для поддержания давления масла на более высоких оборотах.

Майк Остерхаус из компании Melling Oil Pumps, г. Джексон, штат Мичиган, сказал, что его компания использует прочную чугунную крышку для своих передних сменных насосов Ford и GM. Крышка отдельно не продается, она идет в комплекте с насосом. «Повышенная жесткость крышки предотвращает изгибание и протечки, характерные для стандартных крышек», — говорит он.

«Мы считаем, что наш масляный насос Chevy LS с большим объемом работает лучше, чем «чертеж» или модифицированный стандартный насос, который является хорошим выбором для высокопроизводительных двигателей, построенных с неплотными зазорами в подшипниках. Мы также вносим внутренние усовершенствования в наши насосы, чтобы они превосходили OEM-насосы», — говорит Остерхаус.

«Зачем модифицировать заводской насос, если можно купить новый насос с лучшими характеристиками потока прямо из коробки? Все наши насосы сконструированы с жесткими допусками, поэтому они будут поддерживать хорошее давление масла на холостом ходу в горячем состоянии, а это означает, что изменение или выбор подходящих внутренних компонентов насоса ничего не даст», — говорит Остерхаус.

«Еще одна проблема, с которой мы сталкиваемся, — заедание масляного насоса в модифицированных модульных двигателях Ford V8 и V10, — продолжает он. «Насосы OEM имеют очень жесткие допуски, поэтому на них может неблагоприятно повлиять движение кривошипа, если двигатель был модифицирован для увеличения мощности. В нашем сменном насосе для этих применений используется ротор из стальной заготовки и твердое анодированное покрытие корпуса для повышения долговечности. Впускное отверстие также оснащено ЧПУ для оптимизации потока».

Масляный насос, установленный спереди, также может создавать проблемы с несоосностью, если блок цилиндров расточен для восстановления изношенных отверстий коренных подшипников. Изменение осевой линии основных отверстий изменяет относительное расстояние между осевой линией коленчатого вала и насоса. Если не принять корректирующих мер для сохранения того же расстояния, что и раньше, это приведет к заклиниванию насоса.

Кавитация насоса

Другой проблемой, которая может нарушить подачу масла и вызвать внутренний износ насоса, является кавитация. Все масляные насосы могут испытывать кавитацию на определенной скорости, но шестеренчатые насосы более подвержены этой проблеме, чем героторные. Когда зубья шестерни проходят над впускным отверстием насоса, масло втягивается в область между зубьями. По мере увеличения скорости насоса времени на заполнение полости между каждым зубом остается все меньше.

В конце концов достигается момент, когда всасывание, создаваемое вращающимися шестернями, заставляет масло испаряться и образовывать крошечные пузырьки после каждого зуба. Это приводит к потере потока и давления, потому что теперь насос взбивает пар, а не перекачивает жидкость. Более того, когда пузырьки взрываются, ударные волны разрушают металлические поверхности внутри насоса. Со временем это может привести к увеличению зазоров насоса и вызвать необратимую потерю давления масла.

В стандартном малоблочном масляном насосе Chevy кавитация обычно возникает при 5500 об/мин, в результате чего производительность насоса остается неизменной независимо от того, насколько выше обороты двигателя. Это может привести к потенциально опасному падению давления масла именно тогда, когда двигателю требуется больше масла, а не меньше.

Разные производители разработали разные решения проблемы кавитации. Боб Сандерс из компании Titan Speed ​​Engineering, Оджай, Калифорния, говорит, что его компания производит только героторные насосы, в первую очередь для дрэг-рейсеров Top Fuel, но также и для гоночных автомобилей с овальными гусеницами.

«Стандартные масляные насосы предназначены для двигателей, которые большую часть времени проводят на скорости ниже 3000 об/мин. Все они имеют проблемы с кавитацией на высоких оборотах. Наши героторные насосы представляют собой насосы с двойной подачей, которые наполняются с обоих концов, что значительно снижает риск кавитации. В наших новейших нагнетательных насосах используется то, что мы называем технологией Progressive Pulse (подана заявка на патент), в которой используется уникальная форма всасывающих и нагнетательных патрубков внутри корпуса».

Сандерс сказал, что масляные насосы с мокрым картером Titan профессиональной серии изготовлены из высокопрочных алюминиевых заготовок 7055 T-7 с твердым анодированным покрытием. Насосы являются заменой популярных двигателей Ford, Chevy и Chrysler V8 с болтовым креплением, хотя перегородки внутри некоторых масляных поддонов вторичного рынка, возможно, придется модифицировать, чтобы вместить насос большего размера.

Главный вал насоса оснащен шестигранным приводом из инструментальной стали и вращается в игольчатых подшипниках для повышения долговечности. Это менее сложный насос, чем система смазки с сухим картером, хотя Сандерс сказал, что он также разрабатывает новую систему с сухим картером, которая будет перекачивать примерно на 40 процентов больше масла, чем предыдущие системы с сухим картером.

Титан также производит менее дорогие масляные насосы серии Sportsman для двигателей Chevy и Ford V8, которые также изготавливаются из алюминиевых заготовок, но используют термообработанный авиационный сплав Т-6 356.

Джон Каас из Jon Kaase Racing Engines, Уиндер, Джорджия, также верит в масляный насос героторного типа. «Мы делаем героторный насос для больших блоков Ford V8, который подает масло с обеих сторон насоса. Это чугунный насос, но он намного прочнее штатного насоса Ford, который иногда трескается и падает в масляный поддон! Наш насос не ломается, как стандартный насос, и не страдает кавитацией, как насосы с шестеренчатым механизмом».

Остерхаус из Меллинга говорит, что кавитация является функцией конструкции впускного отверстия масляного насоса. Давление паров масла по сравнению с перепадом давления, возникающим от датчика масляного поддона к насосу, создает условия, которые приводят к кавитации. Если падение давления превышает примерно 4 фунта на кв. дюйм, внутри насоса образуются пузырьки пара. Пузырьки лопнут на стороне выхода высокого давления насоса. Но когда это происходит, сила, создаваемая схлопыванием пузырьков, может разрушить металлические поверхности насоса.

Точка, в которой начинается кавитация, зависит от скорости насоса и размера всасывающей трубки, говорит Остерхаус. «Вплоть до начала 1990-х GM использовала 5/8? Всасывающая трубка наружного диаметра на двигателях V8. В 1993 году GM перешел на более крупный 3/4? трубка, которая текла лучше и производила меньше кавитации. Мы по-прежнему производим масляный насос M55 для более старых применений, но рекомендуем более новый насос M155 с большим входным отверстием в качестве модификации для улучшения потока масла.

Компания Osterhaus сообщает, что компания Melling также усовершенствовала конструкцию входного отверстия своих насосов, чтобы улучшить расход и снизить кавитацию до 8000 об/мин. Это позволяет производительности насоса продолжать расти, не останавливаясь выше 5000 об/мин, как стандартный насос.

«На самом деле вам не нужен насос большого объема, если вы работаете со стандартными зазорами подшипников. Это сэкономит энергию по сравнению с насосом большого объема. Но если вы работаете на высоких оборотах или строите двигатель с меньшими зазорами, то лучшим выбором будет насос большого объема».

Melling также производит насосы для заготовок для высокопроизводительных приложений, которые, по словам Остерхауса, являются доступной альтернативой системам с сухим картером и рекомендуются для двигателей с частотой вращения выше 5000 об/мин. Уникальной особенностью этих насосов является то, что вал-шестерня проходит через шестерню в крышку насоса, чтобы уменьшить отклонения, которые могут лишить двигатель мощности.

Moroso из Гилфорда, Коннектикут, компания, известная своими масляными поддонами, говорит, что многие стандартные и так называемые «гоночные» насосы не приспособлены для работы с более высоким потоком масла на гоночных скоростях. По мере того, как скорость масла увеличивается, многие насосы начинают кавитировать и вибрировать, потому что они просто не могут справиться с дополнительной нагрузкой.

Гоночные насосы Moroso специально разработаны для обеспечения потока масла, необходимого для стабильно высоких оборотов двигателя. В корпусе выточены специальные антикавитационные канавки, питающие канавки и увеличенная площадь перепуска для отвода масла обратно на входную сторону насоса. В совокупности эти функции обеспечивают равномерный и равномерный поток масла, что улучшает общую производительность насоса, продлевает срок службы двигателя и обеспечивает равномерную нагрузку на вал распределителя для устранения искрового рассеяния.

«Предполагая, что вы ищете насос с внутренним мокрым картером, вы бы искали эти характеристики в современном масляном насосе», — объясняет Кевин Браун из Moroso: полезный диапазон оборотов. Вы хотите увидеть хорошую четкую линейную кривую давления до точки регулирования предохранительного клапана. В точке регулирования давления он должен поддерживать близкий к постоянному уровень давления. И вам следует искать сверхмощное литье, чтобы выдерживать суровые условия гоночной среды».

Гоночные насосы Moroso включают профессиональный алюминиевый героторный насос из заготовки, алюминиевый прямозубый шестеренчатый насос Sportsman Billet и чугунный гоночный масляный насос Blueprinted, изготовленный на станке с ЧПУ для обеспечения самых жестких допусков. Насос Blueprinted имеет антикавитационные прорези и увеличенные питающие канавки, чтобы обеспечить постоянный поток масла к каждой стороне шестерен для смазки при высоких оборотах, уменьшения кавитации и уменьшения искрового рассеяния.

Moroso также производит внешний масляный насос с мокрым картером, который устанавливается снаружи двигателя (аналогично установке с сухим картером). Это позволяет использовать поддон для защиты от ветра во всю длину внутри масляного поддона для уменьшения сопротивления воздуха и большей мощности. Moroso говорит, что их внешний масляный насос также устраняет крутящую нагрузку на распределительный вал, а также рассеивание искры и результирующую потерю мощности, вызванную внутренним насосом с мокрым картером.

Браун, инженер по продажам Moroso, говорит, что правильно спроектированный впускной контур является ключом к ограничению кавитации. «Вам необходимо иметь впускной патрубок правильного диаметра с минимальным подъемом и изгибом, чтобы уменьшить потери в трубопроводе и ограничения скорости масла, а также правильно сконструированный входной фильтр (заборник) для минимизации потерь давления на впускном отверстии», — говорит Браун. «Затем вы должны установить правильную высоту подборщика над полом масляного поддона, чтобы свести к минимуму завихрения в подборщике. Хорошо спроектированный поддон для защиты от ветра поможет защитить масло от аэрации, и, конечно же, вы должны быть уверены, что в системе смазки имеется достаточный объем масла, чтобы исключить проблемы с обратным сливом и оборотом масла».

Верн Шуманн из Schumann Sales & Service, Blue Grass IA, считает, что решением проблемы кавитации в масляном насосе Chevy SB/BB является его конструкция с двойной подачей, при которой 60 процентов масла поступает в корпус насоса через главный впускной патрубок, а 40 процентов в корпус через второй вход. В крышке насоса также прорезаны каналы для предотвращения кавитации (обработанные с помощью уникального водоструйного процесса).

Ограничения по приему

Существует также риск масляного голодания двигателя на более высоких скоростях с более вязкими маслами. Экраны или перфорированные металлические крышки на большинстве всасывающих трубок масляного насоса являются довольно ограничивающими. И чем тяжелее масло, тем труднее оно течет через поры в сетке или перфорации.

Масляные насосы с мокрым картером не создают сильного всасывания, поэтому любые ограничения на стороне всасывания насоса могут привести к голоданию насоса и снижению давления масла. Таким образом, длинные всасывающие трубы с ограничительными впускными отверстиями являются плохой новостью, если вы пытаетесь поддерживать хорошее давление масла в мощном двигателе или даже в стандартном двигателе.

Шуман говорит, что он тщательно исследовал этот вопрос после того, как обнаружил, что его новый малоблочный масляный насос Chevy с двойной подачей большого объема не реализует свой максимальный потенциал потока с широко доступными послепродажными пикапами.

«Наш насос полностью способен подавать до 12 галлонов масла в минуту. Но он не может достичь таких значений расхода ни с одной из протестированных мной трубок звукоснимателя вторичного рынка. Звукосниматели слишком ограничены из-за размера экранов или перфорации, которые они используют».

Шуман сказал, что он протестировал поток различных пикапов послепродажного обслуживания и обнаружил, что все они чрезмерно ограничивают и препятствуют потоку масла, особенно с моторными маслами с более высокой вязкостью. При увеличении вязкости масла на каждые 10 пунктов наши тесты показывают примерно 5-процентное падение потока масла через приемное сито.

Маслоприемник типа OEM с крышкой впускного отверстия сетчатого типа имеет теоретическую открытую площадь от 60 до 70 процентов между проволочной сеткой. Тем не менее, он пропускает только около 30 процентов того, что он должен пропускать, из-за ограничивающего сопротивления, создаваемого экраном. Пикапы вторичного рынка с перфорированными металлическими впускными отверстиями ничем не лучше. В некоторых случаях, говорит Шуман, их характеристики текучести даже хуже!

Согласно анализу Шумана, размер, форма и расстояние между входными отверстиями в звукоснимателях вторичного рынка варьируются от 29 до 49 процентов (что на самом деле намного меньше, чем у типичных звукоснимателей типа OEM). Скорость потока колеблется от 20 процентов в самой плохой конструкции до максимум 37 процентов в лучшей конструкции , что намного меньше, чем можно было бы ожидать от послепродажного «производительного» пикапа.

Шуманн говорит, что отрасли необходимо переосмыслить допустимость существующих конструкций пикапов, потому что существующие конструкции создают узкое место, которое ограничивает подачу масла в двигатель, независимо от того, какая марка или тип масляного насоса используется. «Сетка или перфорированные отверстия на входе всасывающего патрубка на самом деле не защищают масляный насос. Они просто удерживают большие куски мусора от насоса. Допуски внутри масляного насоса обычно составляют 0,002? до 0,005?, так что любые частицы больше этого размера, но меньше, чем отверстия на входе всасывающего патрубка, все равно будут всасываться в насос и повредить насос».

Шуман сказал, что он работал с дюжиной различных производителей автомобильных, авиационных и промышленных фильтров над разработкой картриджного фильтра или другого фильтра, который можно было бы установить на входе масляного насоса или входе датчика для защиты насоса. Но все пришли к выводу, что это невозможно. Любой такой фильтр был бы слишком ограничивающим из-за низкой всасывающей способности масляных насосов с мокрым картером.

Итак, Шуман придумал другой подход. Поскольку всасывающая сетка или перфорация в любом случае мало что делают для защиты масляного насоса, а только создают ограничение, почему бы не открыть входное отверстие всасывающего патрубка, чтобы улучшить его характеристики потока? Решение Шумана заключается в замене существующего экрана или перфорированной металлической входной крышки на 1/4? шестигранная сотовая крышка с открытой площадью 92 процента и потоки до 78 процентов от его теоретического максимума. По-прежнему имеется некоторая защита, предотвращающая попадание больших кусков мусора в подборщик, но гораздо меньше ограничений, препятствующих потоку масла при более высоких оборотах двигателя.

Шуман сказал, что он работает с несколькими производителями пикапов для вторичного рынка, чтобы произвести новые звукосниматели с низкими ограничениями, и надеется, что вся индустрия переосмыслит свои нынешние конструкции и примет его новый подход.

«Другая модификация, которая может улучшить подачу масла в масляный насос, заключается в том, что впускной конец всасывающей трубки срезан под косым углом, а не под прямым срезом. Это увеличивает эффективную площадь отверстия и обеспечивает лучший поток в всасывающую трубку».

Schumann также предупредил, что датчики с приваренными перфорированными металлическими крышками могут содержать внутри сварочные брызги, которые могут отслаиваться и попадать в масляный насос. «Если несколько раз постучать звукоснимателем по сосновой доске, вы часто оторвёте несколько сварных швов, спрятанных внутри звукоснимателя. По крайней мере, один известный мне производитель звукоснимателей пересмотрел процедуру сварки, чтобы снизить риск попадания сварочных брызг внутрь звукоснимателя. Но у других нет, поэтому вам нужно проверить трубки датчика, чтобы убедиться, что внутри нет ничего, что могло бы вызвать проблемы позже».

Утечки масла

Одна из часто упускаемых из виду областей, где давление и поток масла могут иногда теряться в восстановленном двигателе (или даже в новом двигателе, если уж на то пошло), — это область, где нижний масляный насос сопрягается с блоком. Крепление OEM представляет собой просто ровную поверхность без прокладки или уплотнительного кольца на большинстве двигателей. Следовательно, если обе поверхности не идеально ровные, зазоры могут привести к утечке масла под высоким давлением обратно в картер. Это может привести к падению давления масла на холостом ходу.

Решение Шумана для этого — тонкая медная прокладка, которая помещается между корпусом насоса и блоком.