І.1. Напрями розвитку мастильних насосів
Зменшення затрат енергії на привод насоса та його маси.
Зубчатоколісних з зовнішнім та внутрішнім зачепленням, роторних, героторних (V10 TDI). Приоритетний розвиток отримають героторні насоси, що забезпечують стабільний тиск мастила на всіх обертах двигуна;
З приводом механічним від колінчастого вала та з електричним. Розшириться застосування електронасосів.
З регулюванням подачі мастила до насоса або без. Особливих змін не спостерігається.
Основних, що працюють постійно при роботі двигуна, та додаткових, які призначенні для подачі мастила у систему перед та при запуску двигуна, або роботі двигуна з невеликими обертами колінчастого вала. Збільшується кількість додаткових насосів;
В автомобільних двигунах переважно застосовуються насоси шестеренчастого типу із зовнішнім або внутрішнім зачепленням, які прості за конструкцією, надійні у роботі та з невеликою масою і габаритами. Насос з внутрішнім зачепленням шестерень має менші габарити та масу у порівнянні з насосом із зовнішнім зачепленням шестерень. Насоси можуть бути одно та двосекційними. Останнім часом почали застосовуватись героторні насоси з регульованою подачею масла.
Продуктивність та тиск насосів розраховується з значним запасом. Тиск у системі мащення сучасних двигунів на робочих режимах складає 0,4…0,6 МПа, а на режимах холостого ходу може знижуватись до 0,005….0,08 МПа.
Рис. 11. Роторний та шестеренний мастильні насоси
Рис. 12. Героторний мастильний насос з регулюванням подачі мастила до насоса
Насос забезпечує постійний тиск в системі мащення у широкому діапазоні обертів двигуна.
Рис. 13. Будова односекційного мастильного насоса двигуна
Рис. 14. Схема роботи мастильного насоса:
1 - корпус; 2 - порожнина нагнітання; 3 – канал; 4 – кулька клапана;
5 – порожнина; 6 – регулювальний гвинт; 7 – вісь веденої шестірні;
8 – ведена шестірня; 9 – порожнина всмоктування; 10 – ведуча шестірня; 11 – вал.
Рис. 15. Деталі двосекційного мастильного насосу шестеренного типу
двигуна автомобіля ЗИЛ-131:
1-нагнітальна камера нижньої секції насоса; 2- вісь веденої шестірні нижньої секції насоса; 3- ведена шестірня нижньої секції насоса; 4-болт кріплення корпуса нижньої секції та основи насоса; 5- корпус нижньої секції насоса;
6- нагнітальна камера нижньої секції насоса; 7- перепускний клапан;
8- приймальна камера; 9- ведуча шестірня нижньої секції; 10- прокладка корпуса; 11- центрувальний штифт; 12- ведучий вал; 13- плунжерний редукційний клапан; 14- основа насоса; 15- нагнітальна камера верхньої секції; 16- ведуча шестірня верхньої секції; 17- канал подавання мастила від верхньої секції; 18- отвір подавання мастила до насоса; 19- корпус верхньої секції; 20- центруючи втулка вала; 21- ось веденої шестірні; 22- ведена шестірня.
Рис. 16. Робота двохсекційного мастильного насоса:
1-ведучий вал; 2-приймальна камера нижньої секції; 3-ведена шестірня нижньої секції; 4-плунжерний редукційний клапан; 5-ведучий вал верхньої секції; 6-приймальна камера верхньої секції; 7- отвір подавання мастила до насосу; 8-нагнітальна магістраль; 9-ведена шестірня верхньої секції;
10-нагнітальна камера верхньої секції; 11-ведуча шестірня верхньої секції; 12-голчатий запірний кран подачі мастила до радіатора; 13-нагнітальна камера нижньої секції; 14-ведуча шестірня нижньої секції; 15-кульовий перепускний клапан нижньої секції насоса.
Рис. 17. Мастильний насос автомобіля V8 TDI CR Audi
Рис. 18. Конструкція героторного мастильного насосу постійного тиску
Насос забезпечує заданий постійний тиск у нагнітальній магістралі на всіх робочих режимах за рахунок зміни подачі мастила.
До позитивної сторони героторного насоса відноситься: зменшення затрат на привод до 30%, кратність прокачування та деструктизація мастила, зменшення піноутворення.
Рис. 19. Робота героторного насоса при тиску у нагнітальній
магістралі нижче норми