Функции и неисправности редукционного клапана масляного насоса

Главная » Устройство » Двигатель

Автор На чтение 3 мин Опубликовано 11.01.2015

Обязательным атрибутом системы смазки любого двигателя внутреннего сгорания является редукционный клапан масляного насоса (РКМН). Многие автолюбители даже понятия не имеют о такой детали, хотя роль её в обеспечении работоспособности мотора очень велика. Разобраться в устройстве, функционировании и неисправностях этого узла стоит ещё потому, что его аналоги присутствуют в любых системах, где в качестве рабочей среды используют сжатые жидкости или газы.

Содержание

1. Назначение редукционного клапана масляного насоса
2. Устройство клапана
3. Неисправности клапана и способы их устранения

Назначение редукционного клапана масляного насоса

Как известно, смазывание трущихся поверхностей подшипников скольжения мотора (коренные, шатунные, поршневые пальцы, подшипники распредвала и прочие) происходит при постоянной подаче под давлением моторного масла.

Если давление недостаточно, то происходит износ, перегрев и выход из строя рабочих частей, а если давление превышает норму, то мотор может получить серьезнее поломки. Чтобы избежать этого,  в дело вступает редукционный клапан.

Одно из толкований термина «редукция» – это уменьшение или ослабление чего-либо. В машиностроении клапан называют редукционным, когда он в определённый пиковый момент (повышения до предельного давления, масла, воды, воздуха, газа и тому подобного) открывает проход и способствует нормализации давления рабочей среды.Таким образом, механизм клапана предназначен для предохранения систем мотора от повреждения чрезмерным повышением давления масла.

Устройство клапана

Редукционный клапан масляного насоса имеет очень простое устройство.

Основными частями являются:

• корпус с системой каналов;
• клапан (шарик или небольшой поршень), закрывающий перепускной канал;
• пружина;
• упорный винт или болт.

Несложно понять принцип работы конструкции. Упорный винт создаёт давление на один конец пружины, которая усилием сжатия спирали придавливает клапан к гнезду, имеющему сквозное отверстие канала. Как только в канале повышается давление способное преодолеть сопротивление пружины, клапан опускается и масло перетекает. При нормализации давления, пружина возвращает клапан в исходное положение, закрывая просвет.

Существует два типа РКМН по конструкции корпуса:

• весь механизм клапана полностью извлекается из масляного насоса;
• клапан встроен в корпус масляного насоса.

Неисправности клапана и способы их устранения

В работе редукционного  клапана масляного насоса встречается два типа неисправностей:

• клапан не поддерживает давление на необходимом уровне;
• клапан не открывается при достижении максимального значения давления.

В первом случае речь может идти лишь о том, что пружина создаёт слабое давление. Такое явление встречается крайне редко, но если мотору не удаётся поддерживать давление масла не стоит забывать о клапане. Пружина может не справляться с работой по разным причинам: износ, неправильный подбор, установка слишком мягкой или бракованной пружины.

Чаще встречается засорение просвета или заклинивание клапана. Происходит это, когда масло слишком долго не меняется, и частички грязи постепенно коксуются на поверхностях. В случае плохой промывки масляных каналов мотора после капитального ремонта, в них могут собраться стружка, мусор, которые также способны заклинить клапан.

«Лечение» любых поломок клапана заключается в разборке, диагностировании, прочистке каналов и замене вышедших из строя элементов. Специалисты настоятельно рекомендуют после каждого капремонта мотора производить замену масляного насоса и предохранительного клапана вместе с ним.

Редукционный клапан масляного насоса, для чего нужен, как работает, как проверить и заменить

Бесперебойное функционирование смазочной системы двигателя внутреннего сгорания предполагает исправность всех её элементов. Силовой агрегат машины может выйти из строя по различным причинам, в том числе и из-за редукционного клапана, регулирующего давление масла в системе. В работоспособном состоянии этот клапан позволяет автовладельцу избежать серьёзных неприятностей.

Принцип работы и основные функции редукционного клапана

Непрерывно циркулирующее в двигателе моторное масло оказывает определённое давление на все его элементы. Постоянный контроль этого показателя в установленных производителем пределах является обязательным условием нормальной работы силового агрегата.

Назначение и функции

Любое отклонение давления масла может стать причиной выхода из строя отдельных узлов или мотора в целом. В этом случае может потребоваться капитальный ремонт двигателя, связанный с большими финансовыми расходами. Для предотвращения таких ситуаций был изобретён редукционный клапан, отвечающий за давление масла. Несмотря на важность выполняемых функций, он отличается простой конструкцией, легко ремонтируется и заменяется.

Редукционный клапан является важнейшим элементом масляного насоса

Масляный насос, элементом конструкции которого является редукционный клапан, обеспечивает циркуляцию смазки по всему двигателю. Корректировка давления масла происходит именно с помощью клапана, который открывает или закрывает входное отверстие. Излишки масла уходят в запасной канал, что, в свою очередь, позволяет стабилизировать давление в системе.

Расположение

В современных автомобилях редукционный клапан расположен вместе с масляным насосом. Сам же насос, как правило, устанавливается за генератором. В зависимости от модели автомобиля и вида клапана, последний находится либо на масляном фильтре, либо на крышке насоса.

Расположение редукционного клапана в масляном насосе

Редукционные клапаны бывают двух видов: разборные и встроенные. В первом случае устройство можно разобрать и заменить отдельные детали, вышедшие из строя. Встроенные же модели в случае поломки меняются целиком, а иногда и вместе с масляным насосом или его крышкой.

Принцип работы

Давление моторного масла в системе двигателя зависит от скорости вращения коленчатого вала. Нажатием на педаль акселератора приводятся в действие шестерни насоса. При этом чем сильнее нажатие, тем быстрее вращаются шестерни. С ростом скорости вращения увеличивается объём масла, закачиваемого из картера, и, как следствие, повышается давление. Исправный редукционный клапан при достижении определённой величины давления открывается и возвращает масло обратно в картер.

Рядом с входным отверстием устройства располагается поршень или металлический шарик на пружине, прикреплённой к упорному винту. Под давлением, создаваемым маслом, клапан утапливается в корпус и приводит пружину в действие. Излишки масла через открывающееся отверстие и запасной канал насоса уходят обратно в картер двигателя.

Около входного отверстия клапана располагается поршень или металлический шарик на пружине

При снижении давления масла его величины уже не хватает для поддержания клапана в открытом состоянии и он закрывается. Пружина переводит поршень или шарик в исходное положение, перекрывая отверстие.

Диагностика неисправностей

Редукционный клапан чаще всего выходит из строя по двум основным причинам. Первая — его неспособность поддерживать в системе нормальное давление. Это обычно связано с механическими повреждениями составляющих его элементов. Чаще всего выходит из строя пружина. За время эксплуатации она растягивается и не может удержать клапан, который открывается даже при незначительном изменении давления. Это, в свою очередь, приводит к недостатку масла в двигателе и выходу из строя других его узлов и деталей.

Такая ситуация встречается в случаях, если:

• продолжительность работы клапана без замены превышает срок, регламентированный производителем;
• в клапан установлена пружина от другой конструкции;
• пружина или сам клапан установлены неправильно.

Вторая причина выхода из строя клапана — превышение давлением масла максимально допустимого значения. Низкое качество масла и его нерегулярная замена приводит к накоплению на корпусе редукционного клапана и масляного насоса грязи и последующему заклиниванию входного отверстия в корпусе механизма. Таким образом, несвоевременная замена масла может привести к капитальному ремонту двигателя.

Работоспособность редукционного клапана проверяется по уровню давления масла. При избыточном уровне на корпусе двигателя появляются следы вытекающего масла. Недостаточное давление определяется с помощью жидкостного манометра. Оптимальные значения давления можно найти в технической документации на автомобиль, причём эти значения индивидуальны для каждой марки и модели авто. Так, на «Таврии», клапан масляного насоса срабатывает при давлении 0,55 МПа. Аналогичные показатели у многих автомобилей семейства ВАЗ.

Видео: измерение давления масла

Ремонт, замена и регулировка

Работоспособность редукционного клапана можно определить только после его снятия и разборки (в случае разборной конструкции). Масляный нагар и грязь на его корпусе удаляются керосином, бензином или специальной жидкостью для чистки карбюраторов. Особое внимание уделяется пружине — её меняют даже при малейших признаках сжатия, растяжения или деформации.

Для проверки работоспособности клапана «кустарным» способом достаточно надавить на поршень или шарик. Если для приведения их в действие нужно приложить определённые усилия, устройство можно считать исправным.

Клапан неисправен, если в процессе надавливания он заклинивает или недостаточно зажимает отверстие. В первом случае его вытаскивают, а затем тщательно промывают в бензине. Во втором случае необходимо подобрать новую пружинку, обеспечивающую плотное закрытие отверстия, и заменить ею износившийся механизм.

Видео: замена редукционного клапана

После ремонта или замены редукционного клапана его следует установить на место и отрегулировать. Регулировка осуществляется упорным винтом, вращение которого сжимает или растягивает пружину. Величина давления при этом определяется с помощью жидкостного манометра.

Отметим, что сам клапан можно регулировать можно только на неработающем двигателе, а давление масла измеряется на работающем.

Редукционный клапан масляного насоса — небольшая, но крайне важная деталь двигателя любого автомобиля. От его исправности зависит работоспособность всего силового агрегата. Своевременная диагностика неисправностей клапана и их немедленное устранение позволят вам избежать серьёзных неприятностей на дороге.

• Автор: Михаил Рассветный
• Распечатать

Добрый день. Меня зовут Михаил.

Оцените статью:

(2 голоса, среднее: 5 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Понимание потока масла | lycoming.com

Известно, что поток масла через поршневой авиационный двигатель Lycoming является необходимой функцией во время работы двигателя. Пилотов часто совершенно не волнует, как работает эта функция, пока индикаторы давления и температуры масла показывают правильные показания. С другой стороны, механикам A&P часто необходимо знать, как работает система и какие части контролируют поток масла на различных этапах работы. Из-за большого количества обращений по этому вопросу, которые поступают специалистам сервисной службы Lycoming, мы можем быть уверены, что многие из них плохо разбираются в масляной системе.

Неудивительно, что многие механики A&P не имеют четкого представления о работе масляной системы. Здесь есть место для путаницы, поскольку существуют две основные системы и несколько вариаций каждой из них.

За исключением сеток, фильтра и масляного радиатора, поток масла через двигатель полностью предопределен расчетными рабочими зазорами двигателя и проходами, просверленными в картере и корпусе агрегатов при изготовлении двигателя. Этот поток нефти служит трем целям. Во-первых, он смазывает, но охлаждение двигателя за счет отвода тепла, выделяемого при сгорании, является второй целью, которая часто не менее важна. Многие двигатели, особенно с турбонаддувом, имеют масляные форсунки в каждом цилиндре, предназначенные для направления охлаждающего масла на заднюю сторону поршня. И, наконец, масло очищает двигатель, собирая грязь и оседая на сетках или фильтре, или удерживая эту грязь во взвешенном состоянии до замены масла.

Масло, прошедшее смазку, охлаждение и очистку, самотеком возвращается в масляный картер. Из поддона масляный насос прокачивает масло через всасывающую сетку. Этот экран отфильтрует крупные частицы углерода, грязи или металла. Затем насос нагнетает масло через одну из двух основных систем. В каждой из двух основных систем есть клапан, который нагнетает масло через маслоохладитель, когда клапан закрыт, или позволяет маслу обходить охладитель, когда клапан открыт. Двигатели Lycoming изначально были оснащены перепускным клапаном, который управлялся пружиной. Называемый пружинно-плунжерным типом, он функционировал в зависимости от величины давления в масляной системе. Байпасная система с пружинным управлением была заменена системой, управляемой байпасным термостатическим маслоохладителем, который реагирует на изменения температуры масла.

Работа перепускной системы с пружинным управлением является результатом густоты масла, что вызывает увеличение перепада давления на перепускном клапане и приводит к тому, что перепускной клапан открывается, таким образом обходя масляный радиатор. По мере нагревания масла вязкость масла и давление в системе снижаются, что позволяет закрыть перепускной клапан и заставить масло течь через масляный радиатор. Хотя перепускной клапан помогает двигателю быстрее прогреваться, направляя холодное масло вокруг масляного радиатора, его основная функция заключается в обеспечении безопасности системы; если масляный радиатор по какой-либо причине засорится, давление в системе повысится, а перепад давления на перепускном клапане снова заставит клапан открыться. Это обходит масляный радиатор и предотвращает возможный разрыв охладителя и утечку масла.

Перепускной клапан термостатического масляного радиатора был разработан для обеспечения лучшего контроля температуры моторного масла, а также для обеспечения безопасности масляной системы за счет обхода масла вокруг масляного радиатора, который по какой-либо причине засорен. Перепускной клапан термостатического масляного радиатора может использоваться на двигателях, в которых используется система напорного экрана, и на двигателях, оснащенных полнопоточным масляным фильтром. Для большинства моделей двигателей для масляного фильтра также требуется адаптер масляного фильтра. Пока масло холодное, эта система позволяет маслу проходить через масляный фильтр, не проходя через масляный радиатор. Когда температура масла поднимается примерно до 180˚F, клапан закрывается и заставляет масло проходить через масляный радиатор. Затем масло возвращается в корпус вспомогательного оборудования, где оно проходит через переходник масляного фильтра, фильтр, затем снова через переходник фильтра, корпус вспомогательного оборудования и, наконец, в картер.

Масляный фильтр — еще одна часть системы, засорение которой может привести к серьезным проблемам. По этой причине перепускной канал масляного фильтра встроен в переходник масляного фильтра или, в случае двигателей, использующих двойное магнето, в корпус вспомогательного оборудования. Эти перепускные клапаны являются встроенными функциями безопасности, которые активируются в результате избыточного давления в масляном фильтре. Байпас масляного фильтра не регулируется.

Масло поступает в картер большинства двигателей Lycoming в верхней части правого заднего цилиндра, где оно проходит через клапан сброса давления. Существует три типа предохранительных клапанов. С клапаном с коротким или длинным куполом давление регулируется путем снятия купола и добавления или удаления шайб, расположенных под управляющей пружиной. Существует также клапан сброса давления третьего типа, который можно отрегулировать поворотом гаечного ключа или отвертки.

Человек, ищущий корпус грохота давления, может не найти именно то, что он или она ищет, поскольку есть два возможных варианта. Корпус напорного экрана может иметь одно отверстие, обращенное к задней части двигателя. Этот корпус используется на двигателях с пружиной и плунжером для управления потоком масла, а единственное отверстие будет использоваться для датчика температуры масла. Другой тип корпуса напорного экрана имеет два отверстия, обращенные к задней части двигателя. Маленькое отверстие используется для подключения лампы температуры масла, а в большое отверстие установлен перепускной клапан термостатического маслоохладителя.

При установке масляного фильтра может потребоваться еще больше внимания к деталям. Корпус напорного экрана необходимо снять, а на его место установить переходник масляного фильтра. При установленном переходнике масляного фильтра можно использовать перепускной клапан с пружинным управлением, установленный в корпусе принадлежностей сразу над переходником, или термостатический перепускной клапан, установленный в нижней части переходника, для управления потоком масла в масляный радиатор. Из-за лучшего контроля температуры масла компания Lycoming предпочитает использовать термостатический перепускной клапан маслоохладителя. Для двигателей, отгружаемых с завода с масляным фильтром и требующих наличия масляного радиатора на борту самолета, компания Lycoming поставляет термостатический перепускной клапан стандартной процедурой. Отверстие в корпусе принадлежностей, необходимое для перепускного клапана с пружинным управлением, закрыто заглушкой. Отверстие в верхней части переходника предназначено для лампочки температуры масла.

Возможный вариант потока масла, который можно найти в двигателе Lycoming. Некоторые производители планеров использовали небольшие модели двигателей без масляного радиатора. По просьбе этих производителей планеров эти двигатели не обрабатываются для установки масляного радиатора. Лицам, которые приобретают эти двигатели для использования в своих самодельных самолетах, может потребоваться масляный радиатор, чтобы поддерживать температуру в рабочих пределах. Этого можно добиться с помощью адаптера — номер по каталогу Lycoming 62418. Использование этого адаптера позволяет использовать двигатель и охлаждать масло, но существуют ограничения. Масляный фильтр не может быть установлен, и можно использовать только корпус напорного экрана с одним отверстием. Это ограничивает использование системы в качестве подпружиненного перепускного клапана масляного радиатора, который установлен в адаптере.

Несколько фрагментов информации, которые могут быть полезны тем, кто лучше разбирается в масляной системе двигателя Lycoming. Инструкция по обслуживанию Lycoming 1008B содержит инструкции по установке перепускного клапана термостатического масляного радиатора на двигателях с корпусом сеточного фильтра и без фильтра. Публикация специального обслуживания (SSP) 885-2 содержит инструкции по установке комплектов масляных фильтров, установленных на двигателе. И, наконец, разработан комплект (номер 05К21437) для выносного масляного фильтра.

Должен ли я перекрыть байпас масляного насоса?

Я в замешательстве. Я видел статьи в журналах, в которых говорилось, что вы должны отключить этот перепускной канал масляного фильтра в небольшом блоке Chevy, но я также слышал, что вы не должны этого делать. А вот с байпасом разве куча масла не идет вокруг масляного фильтра? Это не может быть хорошо, верно?

С.Ф.

Джефф Смит: По сути, вы правы во всех этих предположениях, кроме последнего. Прежде чем мы углубимся в это, давайте сначала рассмотрим, почему этот обход есть в первую очередь для всех двигателей, а не только для Chevrolet. Масляные фильтры создают небольшую потерю давления, когда насос проталкивает масло через фильтр. В то время как все хорошие автомобилисты неукоснительно меняют масло, конструкторы двигателей должны учитывать тот факт, что не все заботятся о своих двигателях так, как о хот-роддерах. Так что для одного процента тех, кто не меняет масло, инженеры должны проектировать детали с учетом этих нарушений двигателя. Если масляный фильтр забивается, необходим предохранительный клапан или перепускной клапан , который позволит двигателю перекачивать масло, каким бы грязным оно ни было, к остальной части двигателя. Грязное масло все же предпочтительнее отсутствия масла.

Это переходник масляного фильтра для мало- или крупноблочных автомобилей Chevy. Требуется лишь небольшое усилие, чтобы открыть клапан, который позволяет маслу, минуя фильтр, поступать прямо в двигатель.

В случае с малым или большим блоком Chevy дизайнеры построили простой перепускной клапан с небольшой пружиной позади него, которая рассчитана на открытие при усилии примерно 17-18 фунтов. Этот клапан расположен на адаптере фильтра. Также важно отметить, что все масляные фильтры фильтруют, проталкивая масло снаружи внутрь. Таким образом, если вы посмотрите на малый блок адаптера Chevy, клапан предназначен для открытия в любое время, когда давление масла снаружи фильтрующего элемента на 17-18 фунтов на квадратный дюйм больше, чем внутри. Это большее давление открывает маленькую откидную заслонку, сжимая пружину. Это простой дизайн, который работает очень хорошо. Это не обход всего масла, только определенное количество. Большая часть масла фильтруется.

Эта ситуация с перепуском также возникает, когда масло холодное и густое, что увеличивает перепад давления на масляном фильтре. Как только масло достигает своей нормальной рабочей температуры — примерно от 190 до 215 градусов по Фаренгейту, этот клапан, вероятно, закрыт или открыт лишь частично, поскольку масло разжижается. Конечно, это изменится в зависимости от типа используемого фильтра. Типичный масляный фильтр, такой как Fram Extra Guard , имеет эффективность 95 процентов при фильтрации частиц размером до 20 микрон (0,000787 дюйма). Сравнивая это с Fram Ultra Guard Синтетический фильтр с 99-процентной эффективностью 20 микрон. Вы можете видеть, что, вероятно, будет легче протолкнуть масло через фильтр Extra Guard, чем через Ultra Guard. Эти процентные значения устанавливаются при однократном прохождении теста, поэтому масло проходит через фильтр только один раз, но оно способно удалить от 95 до 99 процентов всех частиц размером менее 20 микрон. Это очень хорошо. Когда у вас есть такая эффективность фильтра, вы можете позволить себе перепускать немного масла, чтобы защитить фильтр от повреждения. Также стоит повторить великую аксиому, данную нам инженером по масляным фильтрам: «Лучший масляный фильтр — это действительно хороший воздушный фильтр». Если подумать, в этом есть большой смысл.

Это фрагмент масляного фильтра Fram Racing. Нефильтрованное масло поступает снаружи фильтра, проталкивается через гофры в фильтре и затем выходит через центр. В гоночных фильтрах используется фильтрующий элемент с меньшими ограничениями, который увеличивает поток масла через фильтр. Компромисс заключается в том, что гоночные фильтры не фильтруют так тонко, как обычные фильтры для уличных двигателей.

Причина, по которой вы не хотите подключать этот байпас, заключается в том, чтобы не создавать еще большую проблему. Я был свидетелем испытаний фильтров Fram в их испытательной лаборатории в Огайо, и почти всегда прокладка фильтра вылетает до того, как лопается корпус фильтра. Если вам нужен урок по давлению масла, попробуйте этот небольшой тест с двигателем на моторном стенде. С холодным маслом встаньте на колени, пока ваши глаза не окажутся на уровне масляного фильтра. Теперь, используя смазку под давлением, такую ​​как ½-дюймовый буровой двигатель, вращайте только масляный насос, чтобы создать давление масла 60-65 фунтов на квадратный дюйм (двигатель не работает).