За что отвечает редукционный клапан

Редукционные клапаны

Редукционным называют клапан, предназначенный для уменьшения давления в линии отводимой от основной и поддержания этого давления на постоянном уровне.

Редукционные клапаны используют в случае если от одной линии высокого давления питаются один или несколько потребителей, рассчитанных на меньшее рабочее давление, чем основная линия.

Редукционные клапаны, также, применяются для уменьшения или стабилизации давления питания исполнительных механизмов.

Функции редукционного клапана

Редукционные клапаны позволяют реализовать следующие функции:

• Снижение давления в линии отводимой от основной
• Поддержание давления на постоянном уровне
• Ограничение давления (только для трехлинейных клапанов)

Как работает редукционный клапан

Попробуем разобраться, как работают редукционные клапаны.

Рассмотрим подробнее устройство и работу клапанов прямого и непрямого действия.

Редукционный клапан прямого действия

Принципиальная схема редукционного клапана прямого действия показана на рисунке. Рассмотрим основные элементы и принцип работы редукционного клапана.

Давление жидкости на выходе редукционного клапана в линии отводимой от основной называют редуцируемым.

Золотник 1 расположен в корпусе 2, в котором также установлена пружина 3, ее поджатие регулируется винтом 4.

Давление в напорной линии (Рн) подводится к рабочей полости золотника, не оказывая на него силового воздействия, так как площади поясков золотника равны. Осевыми силами, действующими на золотник являются сила пружины и сила, обусловленная давлением на выходе клапана (Рред). Положение золотника будет определяться силой действия пружины и редуцируемым давлением Рред. Настройка давления на выходе редукционного клапана осуществляется винтом, поджимающим пружину.

При увеличении редуцируемого давления (Рред), золотник, под действием этого давления будет смещаться (вверх по схеме), уменьшая площадь проходного сечения S, увеличивая гидравлическое сопротивление. В результате возросших потерь редуцируемое давление снизиться до величины первоначальной настройки.

При уменьшении редуцируемого давления (Рред) золотник под действие усилия пружины переместится вниз, увеличивая проходное сечение. В результате снижения потерь, давление в отводимой линии достигнет величины настройки.

В редукционном клапане прямого действия на золотник с одной стороны воздействует пружина, а с другой — редуцируемое давление. Усилие пружины зависит от степени ее сжатия, то есть от положения золотника, которое, в свою очередь, зависит от расхода на выходе клапана. В связи с этим при увеличении расходе через редукционный клапан прямого действия будет уменьшаться редуцируемое давление.

Эта особенность работы клапанов прямого действия может оказывать существенное влияние на работу клапана при больших величинах расхода. Поэтому для работы при больших расходах используют редукционные клапаны непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Использование редукционных клапанов непрямого действия позволяет уменьшить влияние расхода на давление.

Схема клапана редукционного непрямого действия показана на рисунке.

Жидкость подводится в клапан через отверстие 9, пройдя через зазор между золотником 5 и седлом в корпусе, жидкость поступает в отовдимую линию 10. Давление жидкости в отводимой линии воздействует на нижний торец золотника. Жидкость из отводимой линии, к тому же, через постоянный дроссель 4 подводится к верхнему торцу золотника и к шарику 1, поджатому пружиной 2, усилие поджатия регулируется винтом 6. Линия 7 соединяется со сливом.

Положение золотника 5 определяется соотношением сил давления в отводимой линии (редуцируемого) и давления в камере 8.

Величина давления в камере 8 зависит от настройки пружины 2, то есть величину давления настройки клапан можно регулировать винтом 6.

В случае увеличения давления в линии отводимой от основной выше давления настройки, шарик отодвинется от седла, пропуская часть жидкости на слив. В результате появления расхода через дроссель 4, давление на верхний торец золотника снизится (из-за потерь на дросселе), золотник под действием редуцируемого давления переместится вверх, уменьшая проходное сечение, что вызовет снижение редуцируемого давления до величины настройки.

Как изображается редукционный клапан на гидросхемах

На гидравлических схемах редукционный клапан показывают в виде квадрата со стрелкой, указывающей направление жидкости, также на схеме показана регулируемая пружина и управление с линии выхода (пунктиром). Пример обозначения редукционного клапана показан на следующем рисунке.

Чем редукционный клапан отличается от предохранительного

Редукционные и предохранительные клапаны позволяют регулировать давление, некоторые модели этих устройств производятся в корпусах схожей формы, они регулируется с помощью винта, регулирующего поджатие пружины, их гидравлические схемы состоят из похожих элементов. По этим причинам эти клапаны можно перепутать. Хотя различий у редукционных и предохранительных клапанах гораздо больше, они различаются как по конструкции, принципу действия и назначению.

Пожалуй главным различием является то, что предохранительный клапан управляется давлением на входе (из линии Р), а на золотник редукционного клапана управляющее воздействие оказывает давление на выходе клапана (из линии А). Это отражено и на гидравлической схеме клапана, пунктирная линия управления на схеме редукционного клапана подведена к выходу, а на схеме предохранительного — ко входу.

Функции этих клапанов также различны, клапан предохранительный защищает гидравлическую систему от чрезмерно высоко давления, клапан редукционный снижает давление в линии отводимой от основной и поддерживает давление в этой линии на постоянном уровне.

Редукционный клапан давления масла: для чего нужен, принцип работы

В двигателе автомобиля для создания необходимого давления в смазочной системе используется масляный насос. Посредством давления осуществляется смазка всех деталей и узлов силового агрегата, которые находятся в движении. В самой системе, где имеется сухой картер, насос также выполняет работу. Он осуществляет функцию транспортировки масла в емкость из картера мотора. Насос приводится в действие при помощи коленчатого либо приводного вала. По типу управления масляные насосы можно разделить на регулируемые и нерегулируемые. В чем их отличия? Масляный насос с возможностью регулирования может поддерживать постоянный уровень давления за счет изменения производительности. В случае если используется нерегулированный механизм, тогда постоянную силу давления поддерживает редукционный клапан давления масла. Давайте рассмотрим, для чего предназначены эти элементы, как они устроены и как они работают.

Кстати, несмотря на незначительные размеры, это устройство играет в двигателе и системе смазки очень важную роль. В случае если этот клапан будет забит, существует риск проворачивания вкладышей в моторе. Это грозит выходом двигателя из строя.

Что такое редукционный клапан?

Данный элемент представляет собой не что иное, как гидравлический либо пневматический дроссель. Он функционирует в автоматическом режиме. Предназначен элемент для поддержания давления определенной силы на выходе. Различают несколько видов механизмов.

Функции редукционных клапанов

Первая и основная задача, которую решает редукционный клапан давления масла, – создание и поддержание определенного уровня давления. Оно должно постоянно контролироваться. Любые, даже самые минимальные превышения этого значения приводят к печальным последствиям. Могут выйти из строя важные узлы двигателя. Но и нельзя, чтобы давление было слишком низким. Недостаточный уровень приведет к перегреву узлов и деталей двигателя. Будет масляное голодание.

Принцип работы

Рассматривая устройство данного механизма, невозможно не упомянуть и принцип действия, по которому работает клапан. Алгоритм работы достаточно простой. Основной орган, за счет которого осуществляется процесс регулировки силы давления, – это специальный упорный болт. Именно этот элемент давит на пружину и тем самым прижимает к отверстию непосредственно редукционный клапан давления масла.

О конструкции

Устроен этот механизм достаточно просто. Он представляет собой небольших размеров кожух, в котором имеются специальные каналы для движения масла. Также конструкция включает в себя пружину, шток и регулятор. Последний представляет собой небольшой шарик или же поршень. Работа редукционного клапана сводится к своевременному прекращению и недопущению роста давления в системе смазки автомобиля. Главная особенность данной системы заключается в том, что устройство при максимально простой конструкции может эффективно выполнять свою работу. Выходит из строя элемент очень редко.

Виды клапанов по устройству

Современная промышленность предлагает устройство в двух вариантах. В первом случае этот механизм может располагаться в корпусе маслонасоса. Во втором элемент представляет собой отдельную деталь. Здесь доступен демонтаж механизма, ремонт, а также регулировка редукционного клапана. Система достаточно хорошо продумана. Но даже такие простые и надежные механизмы иногда дают сбои. Проблемы в работе элемента могут дорого обойтись владельцу автомобиля.

Где расположен?

Начинающие автовладельцы, да иногда и опытные, не знают, где находится редукционный клапан.

Давление срабатывания

Итак, стало более понятно, что представляет собой этот механизм. Но как определить, что давление в масляной системе меняется? И каким должно быть оптимальное значение? Показатели нормального давления указаны в руководстве пользователя. Для каждого автомобиля прописывается свой параметр.

Типичные неисправности

Можно выделить несколько основных и частых проблем, которые могут возникнуть с редукционными клапанами. Проявляются они в двух аспектах. Первый случай – клапан не может удерживать нормализированный уровень давления масла. Чаще всего такие неисправности случаются вследствие механических поломок. Наиболее уязвимый и проблемный элемент в этой системе – это пружина. В процессе эксплуатации, а в особенности длительной эксплуатации, пружина растягивается. За счет этого клапан будет открываться несанкционированно при минимальных уровнях роста давления смазки. Масло просто не сможет попадать к большей части узлов и механизмов силового агрегата. Это снижает их ресурс.

Во втором варианте клапан не открывается при достижении высокого или максимального давления. Такое случается по причине засорения маслоканала. Причина – длительный период эксплуатации. В итоге клапан будет клинить при достижении высоких давлений. В результате элемент не будет открываться. Итог – невозможность смазывания движущихся и трущихся механизмов и узлов в двигателе и их разрушение. Причина этой неисправности заключается в несвоевременно выполненной замене масла. Объяснить это можно очень просто, а вот устранение проблемы – трудный процесс. Мельчайшие частицы грязи будут накапливаться на поверхности клапана, за счет чего увеличатся размеры наростов. Из-за некачественных промывок в каналах клапана будет накапливаться стружка и другой мусор.

Ремонт и регулировка

Чтобы понять, исправен клапан и можно ли его в дальнейшем эксплуатировать, необходимо демонтировать устройство и разобрать его. Таким образом можно выполнить диагностику всех деталей механизма. Если на корпусе клапана образовались отложения, их очищают при помощи смеси бензина и керосина. Можно применить жидкость для промывки карбюраторов. Также внимательно следует продиагностировать пружину. Если она растянута или на ней есть следы деформации, деталь подлежит замене.

Редукционный клапан масляного насоса – что это и для чего он нужен

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 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 давления

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

• Водопроводные распределительные сети.
• Насосные установки.
• Оросительные системы.
• Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

• Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
• Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
• Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

• При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
• Защита от бросков.
• Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
• Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

• Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
• Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

• Воздух.
• Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
• Масло в системах смазки и гидравлики.
• Вода в сетях водоснабжения и канализации.
• Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

• Понижение давления в отводе от главной магистрали.
• Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
• Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

• Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
• По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
• Сверху золотник поджат пружиной.
• Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Р_н) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Р_ред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Р_н начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Р_ред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Р_н воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Р_ред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Р_ред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Р_ред.

Как только Р_ред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Р_н начнет увеличиваться. Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Р_ред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан. Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Р_ред также снижается до установленной величины.

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Р_н). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Р_н поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Р_ред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

• Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
• На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

• При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
• Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
• Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
• Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
• Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
• При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Редукционный двигатель масляного насоса: устройство и ремонт неисправностей

Бесперебойная работа автомобильного двигателя зависит от множества факторов: качества топлива, системы вентиляции и охлаждения устройства. Нельзя забывать и о смазке деталей конструкции. Редукционный клапан масляного насоса — один из важнейших элементов маслонасосной системы, а его выход из строя может привести к серьёзным сбоям в двигателе.

Редукционный клапан масляного насоса — что это такое и для чего он нужен?

Двигатель автомобиля не может нормально функционировать без постоянной смазки машинным маслом: детали будут нагреваться от излишнего трения и быстро придут в негодность. Для того чтобы обеспечивать постоянную смазку всех необходимых элементов, была разработана такая конструкция, как масляный насос. Именно он отвечает за подачу и распространение смазывающего вещества.

Основная функция масляного насоса — подача смазки на двигатель

Однако тут нужно обратить внимание на один важный момент: если бы масло стекало свободно, исключительно под воздействием силы притяжения, многие удалённые и труднодоступные детали не получали бы свою долю смазки и работали всухую. С другой стороны, слишком сильное давление внутри насоса тоже бы усиливало износ ряда элементов. От подобного особенно страдают сальники и прокладки, потому что из-за сильного напора потока они истончаются и начинают пропускать масло через себя.

Из всего вышесказанного легко сделать вывод, что масляный насос нуждается в особом устройстве, отвечающем за поддержание стабильного давления внутри системы. По этому признаку все насосы делятся на две категории:

Первый тип осуществляет регулировку давления за счёт того, что изменяется положение определённой части насоса. А вот во втором эту функцию выполняет редукционный клапан. Именно о нём мы и поговорим подробнее.

1- заборные шестерни; 2- клапан; 3-запорная пружина

Редукция (от лат. reductio возвращение приведение обратно) — упрощение, сведение сложного к более простому, обозримому, понимаемому, более доступному для анализа или решения; уменьшение, ослабление чего-либо.

Большой Энциклопедический словарь

Как видно из названия этого устройства, основное предназначение редукционного клапана — нормализация давления внутри маслонасосной системы. То есть он уменьшает или увеличивает давление в необходимый момент.

Местонахождение редукционного клапана

Сам масляный насос спрятан под капотом машины. Чтобы узнать, где находится насос у вас, загляните в инструкцию по эксплуатации автомобиля, так как взаимное расположение элементов может различаться в зависимости от марки и модели. Так, например, у ряда автомобилей ВАЗ он расположен позади шкива коленчатого вала, поэтому не сразу бросается в глаза. Что касается регулятора, то тут есть два варианта расположения устройства:

При внешнем расположении клапан обладает собственным корпусом, который находится на масляной магистрали. А при внутреннем регулятор давления расположен непосредственно внутри насоса.

Внутренний клапан расположен в корпусе насоса

Устройство и принцип работы редукционного клапана

Редукционный клапан имеет довольно простое строение. Он состоит из следующих частей:

• шарик (элемент №1 на рисунке);
• пружина (№2);
• упорный болт (№3).

Редукционный клапан состоит из шарика, пружины иупорного болта

Такое устройство позволяет клапану смещаться, открывая и закрывая проток в систему под воздействием давления. Все элементы расположены внутри защитного кожуха, который также имеет каналы для циркуляции смазывающего состава.

Принцип работы этого механизма заключается в поддержании необходимого давления внутри насосной системы. Когда он становится значительно выше допустимого уровня, масло воздействует на упорный болт, а тот сдавливает пружину. Клапан выдавливается и открывается дополнительный канал, по которому осуществляется сброс избыточного масла внутрь специального резервуара.

Когда давление приходит в норму, пружина с клапаном возвращаются на своё место, а насос продолжает функционировать в обычном режиме. Таким образом удаётся регулировать скорость потока и напор масла, подаваемого для смазки двигателя внутреннего сгорания.

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.

1. 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.
2. 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 на приборной панели загорелся индикатор давления, нужно проверить работу масляного насоса

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.

1. Наденьте защитные перчатки. В данный момент подкапотные элементы машины находятся в нагретом состоянии, поэтому вы легко можете обжечься.
2. 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.
3. 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.
4. Обследуйте масляный фильтр. Повреждение его прокладки также может быть причиной поломки.
5. 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.

Нужный уровень масла находится между минимальной и максимальной меткой

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.

По этой причине мастера часто рекомендуют менять клапаны после капитального ремонта. Если вы не хотите этого делать, то убедитесь, что система не засорена, прежде чем использовать автомобиль.

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

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.

1. Тщательно очистьте деталь, уделяя особенное внимание каналам для циркуляции масла.
2. Промойте механизм в бензине.
3. Высохшую деталь смажьте.
4. Установите клапан на своё место.
5. 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.

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.

Редукционный клапан давления масла: устройство, принцип работы и назначение

Система смазки в гидроприводных механизмах играет большую роль, так как от ее функции зависит качество работы целевого агрегата. Типовые схемы распределения масла для смазки деталей применяются в транспортных средствах. Они бывают регулируемые и нерегулируемые. В конструкциях первого типа поддерживается стабильный уровень давления без необходимости его изменения. Системы без регулировки, напротив, требуют коррекции рабочих параметров на выходе. Эту задачу выполняет редукционный клапан давления масла, благодаря которому смазка оптимально распределяется по целевой области в нужных пропорциях.

Назначение системы

Клапан включается в работу сразу после запуска двигателя и начинает контроль уровня давления. Собственно, поддержание этого показателя в нужных границах и является основной задачей устройства. Производительность самого распределителя будет зависеть от того, на какое давление масла настроен редукционный клапан и его автоматика. В режиме программированной эксплуатации диапазон в среднем может варьироваться от 0,5 до 4 Атм. При этом длительное удержание низких показателей может свидетельствовать о нарушениях в системе охлаждения или неполадках в самом клапане. Следовательно, появляется и риск недостаточной смазки целевых деталей.

В нормальном рабочем режиме клапан не только отвечает за контроль давления, но и может управлять непосредственно подачей масла. От того, насколько велика пропускная способность запорной арматуры, будет зависеть максимальная загрузка редукционного клапана давления масла. Назначение его функции как регулятора все же имеет ограничения, обусловленные конструкцией конкретного масляного насоса.

Устройство клапана

Несмотря на ответственную задачу, клапан имеет простую конструкцию. Его основу формируют шестеренки, пружинный блок и запорный шарик (упорный болт), который непосредственно регулирует пропускную способность всего механизма. В качестве корпуса используется кожух, но о полноценной герметизации с тонкими стенами блока речи не идет. Основные рабочие функции выполняет подключаемая через патрубки система каналов, по которой и осуществляется циркуляция масла.

Главный запорный элемент в виде металлического шарика в зависимости от характера текущих потребностей закрывает или открывает до определенного уровня редукционный клапан давления масла. Устройство может предусматривать полный разбор или быть замкнутым. Первый вариант предпочтительнее, так как небольшие поломки при нарушении техники эксплуатации встречаются часто, поэтому возможность ремонта будет не лишней. С другой стороны, интегрированные неразборные конструкции в системах распределения масла изначально более надежны и долговечны.

Где расположен редукционный клапан давления масла?

Стандартная технология эксплуатации предполагает встройку регулирующего механизма прямо в масляный насос. В этом случае при необходимости выполнения ремонта придется демонтировать всю конструкцию независимо от характера поломки. Поэтому в современных моделях используется схема раздельной установки, при которой регулятор фиксируется рядом с насосом. В частности редукционный клапан давления масла может находиться за генераторной установкой, на крышке насоса или на фильтре.

Принцип действия

Как уже отмечалось, главным рабочим органом механизма является упорный болт. Он же оказывает давление на пружину и запирает тем самым клапан, регулируя объем подачи масла. Эффект регуляции достигается в момент, когда жидкость начнет преодолевать всю составную часть пружинного блока, выталкивая запорную панель. Происходит этот процесс на фоне повышения давления в контуре. В результате масло перейдет в специальную камеру, произойдет разгрузка давления и клапан вернется в исходное состояние.

На базовом уровне, независимо от регулятора, давление контролируется вращением коленвала. Он и задает первичный темп подачи жидкости, с которым впоследствии работает редукционный клапан давления масла. Принцип работы устройства основывается на разгрузке каналов циркуляции, когда скорость и объемы наполнения превышают допустимые величины. Этот процесс можно сравнить с функцией гидроаккумуляторов, емкости которых предназначены для приема избыточной воды, повышающей нагрузку на линию трубопровода. Только в случае с редукционным клапаном происходит переправление жидкости в картер.

Установка клапана

В соответствии с типовой схемой монтажа, механизм интегрируется в линию масляного трубопровода в доступном для этой операции участке. К слову, некоторые системы подачи жидкости изначально снабжаются патрубками для введения дополнительных контуров. Но важно учесть, что установку следует осуществлять только в точке после фильтра, иначе есть риск загрязнить и картер, и конструкцию регулятора. Механическая фиксация осуществляется крепежными винтами. Конкретная конфигурация монтажа зависит от размеров редукционного клапана давления масла – некоторые устройства и вовсе не требуют специального зажима в силу небольшой массы. Впрочем, надо иметь в виду и влияние колебаний, которые могут разболтать контур и даже при надежной установке в трубопроводе приведут к потере герметичности. Как минимум, следует общую линию подачи масла зафиксировать хомутами.

Техобслуживание клапана

Независимо от характера уже имеющихся поломок и слабых мест конкретной инфраструктуры обслуживания масла, нужно регулярно выполнять следующие мероприятия:

• Чистку масляного насоса, его контуров и поверхностей клапанов.
• Проверку технического состояния регулятора и всех его функциональных компонентов.
• Расходники и неметаллические элементы в системе необходимо заменять при первых же признаках износа.
• Регулярное обновление масла и фильтров.

Следует также тщательно следить за параметрами работы механизма. Если нужно искусственно поднять давление масла редукционным клапаном, то для этого существует два способа. Первый предполагает подкладку под пружинный блок нескольких шайб, а второй – притирку рабочих поверхностей в самом насосе. Обе меры повысят производительность механизма и оптимизируют процессы подачи смазочного материала.

Диагностика системы

В современных системах контроля давления предусматриваются специальные индикаторы, которые также указывают и на возможные нарушения. Например, при высоких оборотах может загореться пиктограмма от датчика уровня масла. Это будет намек на необходимость проверки насоса. При таких сигналах следует остановить автомобиль и обследовать всю инфраструктуру. Если даже с линией направления масла будет все нормально, не исключены нарушения герметичности в картере. Течь в его корпусе, к примеру, должна фиксироваться индикатором давления. На всякий случай нужно проверить и уровень жидкости соответствующим щупом. Возможно, следует просто долить недостающий объем и продолжить движение. Если выполненные манипуляции погасят аварийный индикатор, значит редукционный клапан масляного насоса в порядке и проблема устранена. Но при повторной сигнализации придется выполнить более тщательную диагностику с комплексной чисткой всех рабочих поверхностей и контуров системы.

Замена устройства

Плачевное техническое состояние регулятора с клапаном потребует его обновления. В этом случае придется выполнить демонтаж устройства и обратную установку уже нового механизма. Впрочем, иногда выполняется частичное обновление – посредством замены пружины или шестерней. Если же решено производить полную реконструкцию, то следует придерживаться следующей последовательности действий:

• В первую очередь, удаляется масляная помпа, которая откроет доступ к насосу и позволит слить жидкость.
• Перед сливом масла необходимо разогреть ДВС до рабочих температур, затем открыть отверстие и дождаться, пока жидкость вытечет.
• Далее разбирается картер. Снимаются фиксирующие его болты и другая крепежная оснастка.
• На этом этапе важно отметить, что вместе с насосом и его контурами может демонтироваться и фильтр. В такой конфигурации, например, устанавливается редукционный клапан давления масла на ВАЗ, где действует комбинированная смазочная система. У полнопоточного фильтра неразборная конструкция, поэтому придется комплексно снимать систему.
• На заключительном этапе из трубопровода выделяется уже сам клапан и его смежные механизмы.
• Производится установка нового элемента с теми же параметрами.

В заключение

Залогом качественной и стабильной смазки узлов и агрегатов двигателя станет регулярное техобслуживание системы подачи и распределения масла. Не стоит воспринимать регулирующий контур как самодостаточный и наиболее ответственный. Мелкие поломки в сопряженных коммуникациях также приведут к нарушению в работе редукционного клапана масляного насоса, если их вовремя не устранить. Как показывает практика, наиболее частые нарушения работоспособности данной инфраструктуры обуславливаются загрязнениями и деформацией мягких компонентов конструкции. По этой причине рекомендуется частая замена расходных деталей и поддержание чистоты в контурах.