Необходимое давление масла в системе для его непрерывной подачи в требуемом количестве к трущимся деталям создается насосом шестеренчатого типа. Насос может устанавливаться снизу блок-картера внутри масляного поддона (ВАЗ-2101, ЗМЗ-24) и снаружи в нижней части крышки привода газораспределительного механизма (УМЗ-412) или блок-картера (ЗМЗ-53, ЗИЛ-130).
В конструкцию насоса входят корпус, рабочие шестерни, из которых ведущая укреплена на валике, а ведомая свободно вращается на оси, и крышка с редукционным клапаном, через прокладку привернутая к корпусу. С одной стороны к корпусу крепится трубка маслоприемника, с другой стороны корпус имеет патрубок, по которому масло нагнетается в канал блок-картера.
Рабочие шестерни установлены в корпусе насоса с небольшими радиальными и торцовыми зазорами (0,15—0,25 мм). При вращении зубья шестерен захватывают масло из полости всасывания и переносят его по стенкам корпуса в полость нагнетания, откуда масло поступает в патрубок.
Производительность насоса
Производительность насоса определяется количеством и величиной трущихся поверхностей в двигателе и объемом прокачиваемого масла, необходимого для поддержания заданного теплового режима работы деталей. На практике производительность насоса находят в соответствии с удельной производительностью, которую выбирают в пределах от 10 л/л. с. ч до 30 л/л. с. ч. При этом следует учитывать, что насос должен иметь запас производительности для обеспечения необходимого давления масла в системе на любых режимах работы двигателя. Производительность насоса зависит от числа оборотов валика, диаметра шестерен, количества, длины и высоты их зубьев.
Применение двухсекционных масляных насосов на двигателях ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 вызвано необходимостью обеспечения повышенного расхода масла через фильтр центробежной очистки (центрифугу) для его нормальной работы. При этом верхняя секция насоса за счет большей длины зубьев шестерен имеет производительность больше, чем нижняя секция.
У двигателя ЗМЗ-53 верхняя секция подает масло в главную магистраль и в радиатор, а нижняя секция — только в центрифугу. На двигателе ЗИЛ-130 верхняя секция насоса нагнетает масло в центрифугу и в магистральные каналы, от нижней секции масло поступает в радиатор. Независимая работа секций насоса, обеспечивается благодаря наличию между ними перегородки.
Для ограничения давления масла в системе смазки и в центрифуге насос снабжается редукционным клапаном, поступление масла в радиатор регулируется перепускным клапаном.
Конструкция насоса
Корпус насоса отливается из алюминиевого сплава или чугуна (ЗИЛ-130). Крышка корпуса может быть изготовлена из стали (ВАЗ-2101), алюминиевого сплава (УМЗ-412) или чугуна (ЗМЗ-24), перегородка двухсекционных насосов делается чугунной. Ведущий валик и ось шестерен изготовляются из стали, шестерня на валике крепится путем напрессовки (ВАЗ-2101), с помощью штифта (УМЗ-412, ЗМЗ-24, ЗМЗ-53) или шпонки (ЗИЛ-130). Шестерни насоса делаются из чугуна (ВАЗ-2101), стали (УМЗ-412) или металлокерамики (ЗМЗ-24, ЗМЗ-53, ЗИЛ-130) методом прессования из смеси порошков железа, меди, графита и последующего их спекания, что обеспечивает лучшую износостойкость шестерен.
Редукционный клапан состоит из пружины и плунжера или тарелки со стержнем (ВАЗ-2101). Регулировка его открытия при определенном давлении выполняется на заводе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. На двигателе УМЗ-412 допускается эксплуатационная регулировка редукционного клапана. Перепускной клапан включения масляного радиатора имеет шариковую конструкцию.
Привод масляного насоса осуществляется парой винтовых шестерен совместно с прерывателем-распределителем зажигания. Ведущая шестерня привода может быть расположена на коленчатом валу (УМЗ-412), изготовлена заодно с валиком привода вспомогательных механизмов (ВАЗ-2101) или заодно с распределительным валом (ЗМЗ-24, ЗМЗ-53, ЗИЛ-130). Ведомая шестерня привода у двигателя ВАЗ-2101 вращается в отверстии специальной бобышки блок-картера, у других двигателей устанавливается на промежуточном валике привода. Винтовое зацепление шестерен обеспечивает бесшумность, улучшает плавность и долговечность их работы.
Валик привода вспомогательных механизмов двигателя ВАЗ-2101 вращается на двух опорных шейках в сталеалюминиевых втулках, запрессованных в гнезда передней левой части блок-картера. Его шестерня находится в зацеплении с ведомой шестерней, которая вращается в металлокерамической втулке блок-картера и имеет шлицевое внутреннее отверстие. В это отверстие входят шлицевые концы валика масляного насоса и валика прерывателя-распределителя.
При расположении ведущей шестерни на распределительном валу связанная с ней ведомая шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя крепится с помощью штифта на промежуточном валике. Этот валик вращается в бронзовых втулках и корпуса, установленного и закрепленного в посадочном гнезде блок-картера, и имеет на верхнем торце прорезь, смещенную относительно его оси, а на нижнем торце — шестигранное отверстие.
Прорезь служит для установки в определенном положении хвостовика валика прерывателя-распределителя, в шестигранное отверстие входит и крепится штифтом один конец шестигранного валика. Другой конец этого валика вставляется в шестигранное отверстие валика масляного насоса. Осевое усилие на шестерню при работе винтового зацепления воспринимается бронзовой и стальной шайбами.
При срезе штифта, что происходит во время заклинивания масляного насоса, шестерня начинает свободно вращаться на валике, который вместе с валиком прерывателя-распределителя останавливается, и двигатель глохнет. Этим предотвращается катастрофический износ и задир шеек и подшипников коленчатого вала, когда масляный насос прекращает подачу смазки.