Что такое редукционный клапан давления?
Зачастую редукционный клапан установлен в перепускном канале масляного насоса
Редукционный клапан в современном двигателе выглядит инфузорией туфелькой по сравнению с другими сложными устройствами. Клапан маслонасоса устроен предельно просто. В двигателях ВАЗ 2110, 2109, 2112, в моторе ЗМЗ 406 он представляет собой шарик, на который постоянно действует пружина. Сила давления пружины на клапан может регулироваться упорным винтом в корпусе масляного насоса. Редукционный клапан в некоторых двигателях имеет автономный корпус, но в большинстве случаев он вмонтирован в перепускной канал масляного насоса.
Клапан расположен между камерой всасывания и камерой сжатия. Как только давление превышает норму, масло давит на клапан сильнее, чем обычно, он открывается и перепускает смазку обратно на вход насоса или в картер. Регулировка величины давления производится упорным винтом, расположенным в корпусе масляного насоса.
Для обеспечения требуемого давления масла применяется масляный насос, который распространяет смазывающее вещество по всем узлам двигателя. Масляный насос приводится в движение с помощью одного из валов: распределительного или коленчатого, и работает вместе с двигателем. Дальнейшая передача вращающего момента на шестерни насоса осуществляется с помощью специального приводного вала.
Однако, одного только создания давления недостаточно, ведь необходимо контролировать этот важный параметр. Слишком большое давление может привести к износу сальников и прокладок, после чего они начинают пропускать масло наружу. Кроме того, в ряде случаев, избыточное давление становилось причиной многих более ответственных узлов.
Негативный эффект имеет и слишком малое давление. Если его недостаточно, масло не в состоянии проникнуть в труднодоступные места. Работа этих деталей в сухую очень быстро приведет к их износу.
Если рассматривать этот процесс более подробно, то получается, что масло воздействует на специальный болт, который, преодолевая сопротивление пружины, за счет давления масла, открывает клапан. После того, как давление нормализуется, пружина возвращается в исходное положение. Этот процесс является цикличным и продолжается на протяжении всего времени работы двигателя.
Клапан состоит из специального кожуха. На всем его протяжении расположена система каналов, по которым осуществляется циркуляция смазывающего вещества. На конце циркуляционного канала расположен болт или шарик. Данный элемент открывает или закрывает канал, чтобы обеспечить подачу масла или ограничить ее.
Главное отличие этой системы регуляции давления состоит в том, что она предельно проста. Ее конструкция более высокую надежность и ремонтопригодность, по сравнению с электрическими или любыми другими типами клапанов.
Клапан может быть как частью всего насоса, так и его отдельным элементом. Второй вариант предусматривает модульную систему, неисправной узел которой можно легко заменить.
Принцип действия системы прост. Основной реагирующий орган в этом узле – упорный болт. Именно он дает давление на пружину и прижимает клапан к отверстию.
После нормализации давления пружина возвращает клапан в исходное состояние, а двигатель работает в штатном режиме.
Редукционный клапан масляного насоса имеет простейшую конструкцию:
- Небольшой кожух, в котором предусмотрена специальная система каналов (именно по ним осуществляется движение масла);
- специальный клапан, который имеет вид небольшого поршня или шарика. Его задача – своевременно перекрыть проход и не допустить повышения давления в двигателе;
- пружина;
- упорный болт (иногда – винт).
Обратите внимание! Что особенность такой системы – простота исполнения, что обеспечивает максимальную надежность и эффективность работы. Сам редукционный клапан производится в двух вариантах — он может находиться в корпусе насоса (встраиваться в него) или иметь вид отдельного механизма
Сам редукционный клапан производится в двух вариантах — он может находиться в корпусе насоса (встраиваться в него) или иметь вид отдельного механизма.
Как видите, система хорошо продумана. Но даже столь качественные устройства иногда дают сбои. Давайте же разберем основные неисправности клапана и способы их устранения.
Замена маслонасоса на ВАЗ 2114 и ВАЗ 2115
Перед началом работы следует приготовить всё необходимое. Для замены маслонасоса потребуются:
- ключи рожковые — комплект;
- съёмник для масляных фильтров ВАЗ;
- головки торцовые — комплект;
- ёмкость для слива старого масла;
- 6 литров нового моторного масла;
- 2 плоских отвёртки среднего размера.
Последовательность замены масляного насоса
- Машина устанавливается на эстакаду или смотровую яму и надёжно фиксируется противооткатными башмаками. С аккумулятора снимается минусовый провод.
-
Откручивается пробка сливного отверстия, старое масло сливается в подставленную ёмкость.
- С двигателя вручную снимаются ремни генератора и ремни привода распредвала.
-
Зубчатый шкив коленвала поддевается двумя отвёртками и снимается.
-
Под шкивом находится шпонка. Она извлекается из паза вручную (это необходимо сделать, даже если шпонка сидит в пазу плотно, потому что её легко потерять).
-
Картер двигателя снимается с помощью торцовой головки на «14». Открывается доступ к маслоприёмнику.
-
Маслоприёмник держится на двух болтах на «12». Они выкручиваются торцовой головкой с длинным воротком.
-
После извлечения крепёжных болтов маслоприёмник аккуратно снимается с насоса.
-
Сам насос держится на шести болтах на «13». Их можно выворачивать как рожковым, так и торцовым ключом. При выполнении этой процедуры следует помнить, что под болтами находятся тонкие шайбы. Терять их нельзя.
-
Когда все крепёжные болты выкручены, насос поддевается плоской отвёрткой. Это необходимо для отделения его от прокладки, находящейся под ним.
-
После отделения прокладки насос вручную снимается с коленвала, заменяется новым, после чего смазочная система собирается в обратном порядке.
Функции и неисправности редукционного клапана масляного насоса
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.
Назначение редукционного клапана масляного насоса
Как известно, смазывание трущихся поверхностей подшипников скольжения мотора (коренные, шатунные, поршневые пальцы, подшипники 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 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 .
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.
Поломка редукционного клапана масляного насоса — ремонт или замена?
Ремонтные работы начинаются с разбора редукционного клапана. Снять крышку и вынуть пружину труда не составит, а вот вытаскивание самого клапана обычно становится трудностью. Для того чтобы сделать это, вам понадобятся следующие инструменты:
- анкерный болт М8 (длина 90 мм);
- гайка для гаечного ключа на 10;
- рожковый ключ.
Анкер нужно плотно вставить в плунжер, а затем завернуть на нём гайку. После этого возьмите ключ и продолжайте затягивать гайку. Через какое-то время поршень сорвётся и вы сможете его вынуть.
Чтобы разобрать механизм нужно снять крышку, вынуть пружину, а затем и сам клапан
За неимением вышеперечисленных инструментов некоторые умельцы придумывают свои способы демонтажа клапана.
Видео: как вынуть клапан с помощью деревянной палки
Сам ремонт этого механизма зависит от причины поломки. Если проблема заключалась в пониженном давлении, вам следует заменить пружину
Очень важно найти такую же деталь, что была раньше
Обратите внимание, что у разных моделей автомобилей размеры редукционных клапанов и их составных частей отличаются. Мы рекомендуем вам проконсультироваться со специалистом, прежде чем приобретать деталь, а в магазин прийти с разобранным механизмом
Пружина для редукционного клапана должна быть достаточно упругой
В том случае, если клапан засорился и перестал снижать давление внутри масляного насоса, проведите следующие процедуры.
Тщательно очистьте деталь, уделяя особенное внимание каналам для циркуляции масла. Промойте механизм в бензине
Высохшую деталь смажьте
Установите клапан на своё место. Теперь вам нужно проверить давление. Для этого используется обычный манометр. Шланг с резьбовым штуцером нужно вкрутить на место штатного датчика давления, а затем завести двигатель
Высохшую деталь смажьте. Установите клапан на своё место. Теперь вам нужно проверить давление. Для этого используется обычный манометр. Шланг с резьбовым штуцером нужно вкрутить на место штатного датчика давления, а затем завести двигатель
Приемлемые для вашего автомобиля показатели вам нужно узнать в инструкции к двигателю. У большинства автомобилей они находятся в пределах от 1 до 4,5 кг/см 2 на средних оборотах.
Шланг с резьбовым штуцером нужно вкрутить на место штатного датчика давления, а затем завести двигатель. Приемлемые для вашего автомобиля показатели вам нужно узнать в инструкции к двигателю. У большинства автомобилей они находятся в пределах от 1 до 4,5 кг/см 2 на средних оборотах.
После установки клапана обязательно проверьте давление манометром
Обычно специалисты рекомендуют заменить клапан, если перед этим проводился капитальный ремонт. Считается, что обычная прочистка и промывка не может справиться с мелкой стружкой. А также замену стоит произвести в том случае, если на поверхности одной из составных частей клапана вы обнаружили механические повреждения.
Ремонт и замена редукционного клапана сказывается на общей работе автомобиля. И это не только хорошо видно, но и хорошо слышно во время работы двигателя.
Видео: отличия в звуках работы двигателя до и после замены редукционного клапана
Прежде чем разбирать масляный насос и его редукционный клапан и проводить с ними какие-либо работы, убедитесь, что уверены в собственных силах. Неаккуратные действия могут привести к окончательной поломке деталей. Особенно обидно будет в том случае, если проблема заключалась не в клапане, а других элементах системы, и вам придётся менять работоспособную деталь. Если вы сомневаетесь, лучше обратитесь за помощью специалистов в автосервис.
Для смазки подшипников скольжения распредвала и коленвала моторное масло должно подводиться к ним под давлением. Иначе срок службы этих деталей сократится до нескольких минут. Но избыточное давление также нежелательно – оно может стать причиной потери смазочного материала. В автомобильных двигателях необходимая его величина обычно поддерживается за счёт сбрасывания избыточного масла из магистрали высокого давления, которое осуществляет редукционный клапан масляного насоса.
Неисправности в работе редукционного клапана
Строение редукционного клапана довольно простое, что обеспечивает его надёжность и уменьшает вероятность поломки. Однако иногда такое всё же происходит. Чаще всего это связано с износом механизма, поэтому не забывайте регулярно проводить диагностику всех составных элементов автомобиля, а также своевременно менять устаревшие детали.
Существует два основных типа неисправности механизма.
- Клапан создаёт недостаточное давление. Обычно причина этой проблемы кроется в пружине. При долгой работе она становится менее упругой и растягивается. В результате клапан всё время находится в приоткрытом состоянии. За счёт этого давление уменьшается, а масло не достигает некоторых узлов двигателя. Иногда случается, что непрофессиональные мастера во время ремонта устанавливают пружину с недостаточной упругостью. Это приводит к такому же эффекту.
- В клапане образуется избыточное давление. Как правило, причиной этой поломки является попадание внутрь механизма частичек мусора или использование старого вязкого масла.
Как определить, что сломан именно редукционный клапан?
Определить с первого взгляда, что сломан именно клапан, невозможно. Нужно внимательно осмотреть другие элементы системы и исключить возможность поломки других частей масляного насоса. Для того чтобы понять, что в нём наблюдаются неисправности, следует взглянуть на приборную панель. У большинства моделей автомобилей там расположен датчик, сигнализирующий о проблемах в системе. Он представляет собой сигнальную лампу с пиктограммой, которая загорается при высоких оборотах.
Если такое произошло, следует немедленно остановить автомобиль, так как дальнейшее движение может привести к окончательной поломке двигателя. Заглушите его и выйдите из машины. Далее вам нужно будет предпринять следующие действия.
- Наденьте защитные перчатки. В данный момент подкапотные элементы машины находятся в нагретом состоянии, поэтому вы легко можете обжечься.
- Нет смысла проверять уровень масла, если вы только что остановились. Должно пройти время, прежде чем оно стечёт в картер. В это время вам нужно обследовать двигатель: поищите свежие масляные подтёки или повреждения картера.
- Если проблема заключается в поломке картера, вам будет нужно его загерметизировать. Это можно сделать с помощью подручных материалов: обычной тряпки, куска резины и даже скотча.
- Обследуйте масляный фильтр. Повреждение его прокладки также может быть причиной поломки.
- Если вышеперечисленные элементы находятся в порядке, следует проверить уровень масла. Делается это специальным щупом с отметками «минимум» и «максимум». В идеале уровень масла должен быть между ними. При недостатке смазочного вещества просто долейте его.
Все дальнейшие действия проводятся уже на клапане, изъятом из насосной системы. Внимательно осмотрите его. Часто причиной поломки становится засорение механизма. Обычно такое происходит у водителей, которые ленятся менять масло. На поверхности клапана или пружины скапливается грязь, которая препятствует нормальной работе. Если же вы недавно проводили капитальный ремонт автомобиля, то есть риск, что клапан плохо промыли, и в нём остались частички стружки и прочего мусора.
Существует необычный способ проверки работоспособности этого элемента. Возьмите небольшой кусок хлопчатобумажной (или другой пропускающей воздух) ткани и приложите его к штуцеру, который расположен параллельно крышке. Теперь вам нужно сделать резкий вдох через материал. Если вы почувствовали сильное сопротивление, значит, клапан работает так, как нужно: перекрывает поток воздуха и пропускает его через специальное отверстие. Исправный механизм не должен быть легко продуваемым.
Таблица: диагностика пониженного давления в масляном насосе, причины и способ устранения
Справочник по диагностике гипотонии | ||
Неисправность | Причина | Способ устранения |
|
|
|
Пониженное давление масла во всём диапазоне оборотов двигателя | Слишком мало масла в двигателе. Загрязнена сетка маслозаборника, сломана маслозаборная трубка | Долить масло в двигатель. Снять масляный картер, прочистить сетку, если необходимо, заменить трубку. |
Изношен масляный насос | Снять, проверить, если требуется, заменить | |
Износ подшипников двигателя | Отремонтировать двигатель |
Разборка и ремонт
Завершив демонтажные работы, вы можете поступить двумя способами:
- Заменить старый насос на новый;
- Отремонтировать старый масляный насос.
Ремонт позволяет выявить изношенные элементы и заменить их на новые, что позволит восстановить функциональность. Если же поломка серьезнее простого износа расходников, оптимальным решением будет полная замена масляной помпы.
С чего начинается снятие
Чтобы разобрать насос, следуйте инструкции.
Разделите насос на две части. Для этого мы уже открутили 6 болтов крепления крышки к корпусу и поддели отверткой эту крышку. Она вышла из штифтов на корпусе. Так что снимаем элемент и откладывает в сторону.
Внутри корпуса насоса установлена ведомая и ведущая шестерни, которые нужно извлечь и положить пока в сторонке. Потом мы проверим их состояние.
Далее снимается редукционный клапан. Для этого сначала открутите пробку клапана и извлеките из отверстия пружину, а потом клапан.
В некоторых случаях с извлечением клапана могут возникать проблемы. Если вы столкнулись с такой ситуацией, аккуратно постучите корпусом масляной помпы о деревяшку или вооружитесь деревянным конусовидным штырем. Он вставляется в отверстие клапана, клапан цепляется и извлекается.
Разобрав свой масляный насос на ВАЗ 2109, тщательно вымойте всего его компоненты, используя чистый керосин
Не забудьте потом протереть детали насухо.
Проверьте состояние крышки, корпуса вашего насоса на механические дефекты, сколы, трещины.
Особое внимание уделите местам посадки шестерней, где не должны быть следы износа и прочие механические изъяны. Если они есть, насос придется заменить.
Оценка состояния
Во многом работоспособность и ремонтопригодность старого масляного насоса зависит от результатов проверки характеристик крышки и корпуса устройства. Необходимо сделать замеры зазоров.
Место проверки |
Требования |
Диаметр посадочного гнезда ведомой шестерни |
Диаметр может увеличиваться в процессе работы насоса и возникновения трений. Нормальный диаметр этого места для ВАЗ 2109 — 75,1 миллиметр. При отклонении в сторону увеличения диаметра насос идет под замену. |
Толщина привалочной стенки |
В нормальных условиях этот параметр составляет 3,4 миллиметра. Если зазор оказался меньше положенного, насос меняют полностью |
Толщина ведущей шестерни |
Нормальный показатель — 7,42 миллиметра. При уменьшении размера насос идет на свалку, а на его место ставится новый |
Толщина ведомой шестерни |
Для нее нормальным параметром является толщина 7,35 миллиметра. Как и в случае с ведущей шестеренкой, отклонение от нормы означает замену |
Осевой зазор ведущей шестерни |
Для замера возьмите металлическую линейку и щупы на 0,12 и 0,15 миллиметров. Зазор проверяется так — в корпус насоса укладывают шестерню и сверху торцом ставится линейка. Измеряется зазор между торцом линейки и плоскостью щупа. Для ведущей шестеренки зазор составляет 0,12 миллиметра |
Осевой зазор ведомой шестерни |
Метод проверки зазора точно такой же. Только для ведомой показатель в норме составляет 0,15 миллиметра |
Состояние редукционного клапана и гнезда |
Оценка этих параметров очень важна. Если на поверхности вы обнаружили механические повреждения, далее использовать элемент нельзя |
Пружина |
Если пружина погнулась, вытянулась больше нормы, тогда замените элемент. Тут менять полностью весь насос не нужно |
Определить, где какая шестерня, не сложно. Ведущая имеет наружный зуб, а ведомая — внутренний, то есть снаружи элемент гладкий.
Ведомая шестерня
Обратная сборка
Завершив ремонт и обратную сборку старого масляного насоса, либо решив полностью его заменить, обратите внимание на несколько важных нюансов обратной сборки
- Перед установкой проверните шестеренку насоса так, чтобы выступы соответствовали лыскам на коленчатом валу.
- Обязательно рабочая кромка сальника смазывается моторным маслом. Так вы сможете легко надеть сальник на шейку коленчатого вала.
- При установке не забудьте подправлять края сальника, используя тонкую деревянную щепку. После этого можно зафиксировать насос и вернуть на свои места все демонтированные на этапе подготовки к ремонту элементы.
- Завершив сборку узла, обязательно отрегулируйте натяжения ремня генератора и ремня распределительного вала.
Заменить и отремонтировать масляный насос достаточно просто, если иметь в распоряжении ремкомплект и необходимые инструменты. Основная объективная сложность заключается только в демонтаже и обратной сборке узла.
Устройство масляного насоса и виды
Масляные насосы подразделяются на два типа по техническому устройству и принципу работы:
- насос шестереночный
- насос роторный.
Шестереночные насосы тоже делятся:
- с наружным зацеплением;
- с внутренним зацеплением.
Их основная рабочая функция — поддержание стандартного давления масла в системе, значения которого могут иметь разброс от 20 кПа до 160 кПа.
Роторные масляные насосы бывают регулируемые и нерегулируемые. Регулируемые имеют возможность варьировать скорость и объемы подачи масла в зависимости от увеличения или снижения нагрузки двигателя.
Шестеренчатые
Масляный насос с наружным зацеплением шестерен (т.е. когда шестерни расположены рядом) — техническое устройство с двумя вращающимися шестернями. Приводной ремень или цепь или шестерня от коленчатого вала передает вращение на шестерню, принудительно вращающую другую шестерню. Моторное масло поступает в область разрежения и сквозь зубья шестерен перемещается далее в масляный фильтр и двигатель. Стабильную работу устройства обеспечивают оптимально установленные зазоры между шестернями и зазоры между шестернями и корпусом.
Маслонасос с внутренним зацеплением шестерен (шестерни расположены одна в другой) — техническое устройство, внутри которого происходит движение двух шестерней по механическому принципу, когда одна из них производит вращение другой изнутри. Шестерни установлены каждая на своей оси вращения. Внутри между шестернями располагается серповидная полость с разделительным сектором. Внутри сектора происходит нагнетание: масло поступает между зубцами шестерен и разделительным сектором, и далее перемещается в камеру нагнетания.
Роторные
Роторный насос в принципе повторяет техническую схему шестеренчатого с внутренним сцеплением, но вместо шестерен применяет роторы. Работу выполняют роторы, внутренний и внешний, установленные каждый на своей оси. Внутренний ротор вращает масло между полостями внешнего, образуя при движении участки изменения объема. Расширенная полость всасывает масло. Потом уменьшает объем полости, сжимает масло и под большим давлением отправляет в двигатель.
Роторный
Роторный регулируемый маслонасос оптимально контролирует давление масла в зависимости от увеличения или снижения режима нагрузки мотора. Регулирование производит статор, охватывающий снаружи внешний ротор. Он имеет возможность передвигаться и изменять объем полостей и давление масла.
По типу привода
Привода подразделяются на два вида по принципу работы: электрические и механические.
- Электрический масляный насос двигателя не очень распространенное техническое решение. Устанавливается на мощные турбированные агрегаты, работающие в режимах предельной нагрузки. Применяется с целью обеспечить автономное функционирование системы смазки при отключении двигателя для охлаждения разогретой турбины.
- Механический привод — общераспространенное решение, работает от коленчатого вала. Может работать через шкив от ремня или через шестеренки. Эффективность его работы растет по мере роста рабочих нагрузок двигателя, с увеличением нагрузки ему требуется охлаждение и смазка.