اویل پمپ قلب تپنده در سیستم روان‌کاری خودرو است. طوری که اگر هر مشکلی برایش رخ دهد، تمام سیستم از کار می‌افتد. در نتیجه قطعات فلزی موتور دیگر دسترسی به سیال روان‌کننده (روغن) نداشته و آسیب جدی می‌بینند. به همین منظور تصمیم گرفتیم این مقاله از رادار جی پی اس را به معرفی پمپ روغن ماشین و آثار خرابی آن اختصاص دهیم.
کدام قسمت خودرو به روغن‌کاری نیاز دارد؟
یک خودروی مدرن برای انجام فعالیتش نیاز به مایعی سیال برای روان‌سازی نیاز دارد. این مایع معمولا از جنس روغن است. اما کدام بخش‌ها در ماشین نیازمند روغن‌کاری هستند؟
به طور کلی تمام اجزای فلزی داخل موتور اعم از پیستون‌ها، سوپاپ‌ها، سیلندرها و … نیازمند روغن‌کاری می‌باشند. علاوه براین چرخ‌دنده‌های گیربکس، فرمان هیدرولیک و … نیز به روغن برای کاهش اصطکاک نیاز دارند. این کار معمولا توسط اویل پمپ در خودرو انجام می‌شود.
اویل پمپ چیست؟
موتور خودرو برای به حرکت درآوردن قطعات متحرک خود، پیشگیری از خوردگی آن‌ها، جمع‌آوری آلودگی، گرد و غبار و همین‌طور کاهش بخشی از گرمای پیشرانه، به روغن نیاز دارد. این روغن توسط سیستم روان‌کاری، میان اجزای مختلف موتور به گردش درمی‌آید.
اویل پمپ (Oil Pump)، در کنار محفظه، مسیرها و شلنگ‌های انتقال روغن، سیستم روان‌کاری ماشین را تشکیل می‌دهند. در این سیستم، پمپ روغن درون درون محفظه قرار گرفته و به کمک میل بادامک رانده می‌شود. در برخی مدل‌ها نیز پمپ خارج از ظرف بوده و توسط میل‌لنگ رانده می‌شود. بدیهی است فعالیت این پمپ همزمان با روشن شدن موتور آغاز می‌شود. به عبارت دیگر از لحظه استارت زدن ماشین، اویل پمپ شروع به پمپاژ روغن درون شیارها و مسیرهای تعیین‌شده می‌کند. این کار به کاهش اصطکاک و سایش میان قطعات پیشرانه کمک کرده و از قفل شدن موتور جلوگیری می‌کند.
در خودروهای امروزی، برای بخش‌های مختلف، اعم از سیستم فرمان، سیستم تعلیق و جلوبندی، پیشرانه، فرمان هیدرولیک و … از اویل پمپ اختصاصی استفاده می‌شود. البته پمپ روغن موتور مهم‌ترین این پمپ‌هاست.
وظیفه پمپ روغن موتور چیست؟
مهم‌ترین وظایف پمپ روغن موتور به شرح زیر است:
- کاهش هدر رفت انرژی پیشرانه به وسیله کاهش اصطکاک میان قطعات متحرک موتور
- کاهش میزان ساییدگی و خوردگی سطوح و قطعات به وسیله پر کردن فضای میانی آن‌ها
- خنک کردن قطعات داخلی موتور و انتقال گرمای آن‌ها حین حرکت روغن
- کاهش ارتعاشات پیشرانه به کمک دفع ضربات توسط قابلیت هیدرولیکی روغن موتور
- رفع آلودگی، گرد و غبار از قطعات داخلی موتور
- کمک به عایق‌بندی رینگ پیستون جهت جلوگیری از نشت گازهای درون سیلندر
اجزای تشکیل‌دهنده اویل پمپ
اجزای تشکیل‌دهنده اویل پمپ بسته به نوع موتور می‌تواند متفاوت باشد. با این حال یک‌سری از این اجزا در اغلب مدل‌ها یافت می‌شوند که عبارتند از:
- پوسته خارجی نگهدارنده پمپ
- چرخ دنده محرک
- چرخ دنده هرزگرد
- محور هرزگرد
- محور اصلی
- روتر داخلی
- روتر خارجی
- فنر روغن
- پلانجر
اصول کار پمپ روغن
موتور خودرو برای انجام صحیح وظایف خود، نیازمند روغن‌کاری مداوم در حین کار است. از این رو وجود پمپ روغن در موتور بسیار مهم و ضروری است. این پمپ دارای چرخ دنده‌ایست که به میل‌لنگ یا میل بادامک متصل بوده و به محض شروع کار پیشرانه، انرژی لازم را برای روان‌کاری قطعات به دست می‌آورد. در برخی مدل‌ها نیز از زنجیر یا تسمه‌ای روی محور میل‌لنگ برای تامین نیروی پمپ روغن استفاده می‌شود. در این مرحله اویل پمپ، روغن را از کارتل دریافت کرده و به سمت فیلتر روغن هدایت می‌کند. پس از عبور جریان روغن از درون فیلتر، این مایع به مدار روان‌کاری پیشرانه منتقل می‌شود. این روغن، فضای میان دیواره سیلندر و حلقه‌های پیستون را پر می‌کند. به این ترتیب از خروج هوای فشرده از پیستون جلوگیری به عمل آورده و راندمان موتور را بهبود می‌دهد.
انواع سیستم‌های اویل پمپ
در حال حاضر سیستم‌های مختلفی از اویل پمپ طراحی و تولید شده است. اما در این میان تنها سه نوع از این پمپ‌ها در صنعت خودروسازی به کار گرفته می‌شوند. این مدل‌ها از نظر کارایی شبیه به یک‌دیگر هستند و بسته به مدل پیشرانه ماشین در آن استفاده می‌شوند. در ادامه به معرفی این سه مدل می‌پردازیم:
1- پمپ روغن دنده‌ای
پمپ روغن دنده‌ای دارای دو محور هرزگرد و محور اصلی است که از درون دو چرخ دنده هرزگرد و دنده محرک عبور می‌کنند. تعداد دنده‌ها و قطر آن‌ها در دو چرخ دنده نام برده، برابر است. تمام این مجموعه درون پوسته قرار دارد. اما محور اصلی که چرخ دنده محرک روی آن سوار شده، بلندتر بوده و از پوسته خارج می‌شود. این محور از طریق چرخ دنده سر میل‌لنگ و هوزینگ به حرکت درآمده و روغن را به درون پمپ می‌کشد. درون پمپ نیز، چرخ‌دنده هرزگر منجر به چرخش روغن شده و فشار لازم را در آن ایجاد می‌کند. سپس روغن با فشار به سمت لوله‌های خروجی و فیلتر روغن حرکت می‌کند.
2- پمپ روغن روتری
پمپ روغن روتری را برخی پمپ ژروتور نیز می‌نامند. این پمپ دارای دو روتر خارجی و داخلی با مرکز غیریکسان است که از آن‌ها برای چرخش روغن استفاده می‌کند. وجود چرخ دنده درون روتر داخلی، منجر به حرکت آن می‌شود. این در حالیست که روتر خارجی ثابت باقی می‌ماند. در نتیجه چرخش روغن میان فضای این دو روتر موجب ایجاد فشار در آن شده و به سمت بیرون پمپ می‌شود.
3- پمپ روغن سوزنی
در این مدل اویل پمپ، یک بلانچر و سوزن جای چرخ دنده‌ها و روترها را گرفته است. به همین دلیل به آن پمپ روغن سوزنی یا پمپ پیستونی می‌گویند. البته پمپ‌های سوزنی یکی از طراحی‌های قدیمی هستند که امروزه چندان کاربرد ندارند. با این حال طرزکار آن‌ها به روال زیر است:
فنر موجود در پمپ سوزنی، پس از تحریک هوزینگ، رها شده و پیستون را درون سیلندر پمپ به حرکت درمی‌آورد. در نتیجه روغن، فشار کافی برای پمپاژ شدن را به دست خواهد آورد. البته باید بدانید که منظور از بلانچر در این پمپ‌ها، همان مجموعه سیلندر و پیستون است.
پمپ روغن داغ چیست؟
پمپ روغن داغ (Hot Oil Pumps) در زمره پمپ‌های سانتریفیوژ قرار می‌گیرند. این پمپ‌ها جهت انتقال یا سیر کوله مایعاتی همچون روغن تا دمای 380 درجه سانتی‌گراد و یا آب تا دمای 200 درجه سانتی‌گراد، طراحی شده‌اند. به عبارت دیگر هات اویل پمپ‌ها نمی‌توانند مواد جامد را منتقل کنند. از این رو آن‌ها را برای تبادل حرارت در واحدهای فرآیندی به کار می‌گیرند.
در ساخت پمپ روغن داغ از چدن ریختگی با مقاومت حرارتی بالا استفاده می‌شود. علاوه بر این در تولید سیل مکانیکی (جهت آب‌بندی پمپ و مقاومت در برابر نشتی) مشتقات نفتی به کار می‌روند. همچنین جهت دست‌یابی به ایمنی بیشتر در آب‌بندی پمپ، از سیل مکانیکی دوبل استفاده می‌شود.
هات اویل پمپ معمولا به صورت یک طبقه و تک مکشه طراحی می‌شود. محفظه، پروانه، شافت، یاتاقان و آب‌بند بخشی از اجزای آن هستند.
ساختمان پمپ انتقال روغن داغ چگونه است؟
پمپ انتقال روغن داغ معمولا به صورت افقی و با یک مکنده گریز از مرکزی با محفظه حلزونی طراحی می‌شوند. این محفظه حلزونی دارای پایه و محفظه یاتاقان بدون پایه است. علاوه بر این دارای یک پروانه هیدرولیکی تراز شده و آویزان هستند. پروانه این پمپ‌ها به کمک یک موتورالکتریکی به چرخش درآمده و ماده سیال (آب یا روغن داغ) را مکش می‌کند. پره‌های پمپ نیز با جریان دادن به مایع، منجر به ایجاد شتاب و انرژی جنبشی در آن می‌شوند. در نتیجه فشار لازم برای انتقال روغن به لوله‌های خروجی ایجاد می‌شود.
متریال پمپ‌های سیرکوله روغن داغ چیست؟
همان‌طور که گفتیم در ساخت پمپ‌های سیرکوله روغن داغ از محفظه چدنی استفاده می‌شود. اما به دلیل ناهمگن بودن چدن معمولی (GG-25) و وجود ناپیوستگی اجزای شیء در ریخته‌گری آن، قابلیت استفاده در پمپ روغن داغ را ندارد. زیرا این متریال از توان مقاومت هنگام بالا رفتن دما و شوک‌های حرارتی برخوردار نیست. از این رو از چدن‌هایی با متریال GGG-40 در ساخت این پمپ‌ها استفاده می‌شود. البته برای تولید یاتاقان‌ها و پروانه از چدن معمولی بهره می‌گیرند.
اتصالات پمپ انتقال روغن داغ
در پمپ انتقال روغن داغ، اتصالاتی وجود دارد که محل عبور و مرور روغن به داخل و خارج پمپ هستند. این اتصالات عبارتند از:
- درپوش تخلیه (Draining) در زیر حلزونی پمپ
- درپوش پرکن روغن خنک‌کننده (Filling) روي یاتاقان
- در پوش هواگیري روغن خنک‌کننده یاتاقان (Vent)
- مجراي خروجی نشت (Outlet Leakage)
نحوه آب‌بندی محور پمپ انتقال روغن
آب‌بندی پمپ انتقال روغن داغ در قسمت پشت پروانه، توسط سه نوار گرافیتی انجام می‌شود. علاوه بر این برای آب‌بندی محفظه یاتاقان‌ها نیز از بوش‌های گرافیتی، سیلیکونی یا برنجی استفاده می‌شود. در سمت دیگر یاتاقان‌ها هم یک آب‌بندی مکانیکی بدون خنک‌کاری قرار دارد. البته در برخی مدل‌ها برای کاهش هزینه‌های تولید و سهولت در تعویض قسمت آب‌بندی از کاسه نمد استفاده می‌شود.
کاربردهای پمپ روغن داغ در صنایع
در ادامه برخی از کاربردهای پمپ روغن داغ را در صنایع مختلف مورد بررسی قرار می‌دهیم:
- استفاده در صنایع شیمیایی و داروسازی به جهت گرم و خشک کردن مواد، تعبیه در دستگاه‌های همزن مواد، تانکرهای واکنش، تولید فیبرهای مصنوعی، تجهیزات ذخیره مواد و ترکیب موادی با ویسکوزیته بالا
- استفاده در صنایع غذایی برای حرارت دادن اجاق‌های پخت، ایجاد اسیدهای چرب و تولید مواد خوراکی و خمیرها
- کاربرد در صنایع پلاستیک‌سازی به منظور حرارت دادن به ماشین‌های پرس، تزریق پلاستیکف قالب‌گیری، غلطک‌های شکل‌دهنده و ترکیب مواد
- به کارگیری در صنایع رنگرزی جهت انتقال حرارت به دستگاه‌های همزن و مخازن ترکیب مواد
- استفاده در صنایع قیرسازی برای گرمایش مخازن ذخیره قیر، تانکرهای نفت‌کش، تولید آسفالت و پوشش‌های سقف و …
- کاربرد در صنایع روغن‌های معدنی برای حرارت دادن به مخازن ذخیره روغن، لوله‌ها و تاسیسات آن و آماده‌سازی روغن
- به کارگیری در صنایع لباس‌شویی به منظور گرم کردن خشک‌کننده‌های لباس، تامین حرارت اتو و دیگر تجهیزات
البته این موارد تنها گوشه‌ای از کاربردهای پمپ روغن داغ در صنایع مختلف است. چه بسیار صنایعی هستند که از مزایای این اویل پمپ‌ها استفاده می‌کنند تا فرآیندهایشان به درستی صورت پذیرد. از جمله این صنایع می‌توان صنایع فولاد، ساختمان‌سازی، تولید تجهیزات الکترونیک و … را نام برد.
مشکلات رایج اویل پمپ و علائم خرابی آن
خراب شدن اویل پمپ می‌تواند مشکلات زیادی برای خودرو به همراه داشته باشد. از این رو لازم است سریعا خرابی این قطعه شناسایی شده و پیش از بروز آسیب‌های جدی به تعمیرش پرداخت. در ادامه برخی از علائم نشان‌دهنده خرابی پمپ روغن در ماشین را با هم بررسی می‌کنیم:
1- کاهش فشار روغن یا روشن شدن چراغ چک موتور
خراب شدن یا فرسوده شدن پمپ روغن منجر به کاهش فشار آن در موتور می‌شود. این مسئله معمولا با روشن شدن چراغ چک موتور در پشت داشبورد به اطلاع راننده می‌رسد. بنابراین در اولین قدم پس از روشن شدن چراغ چک روغن، باید مقدار روغن موتور را بررسی کنید. اگر این مقدار کمتر از حد استاندارد باشد، لازم است به خودرو روغن اضافه کنید. در صورتی که پس از این کار باز هم چراغ چک روشن بود و کمبود فشار روغن را اطلاع می‌داد، باید به سراغ بررسی اویل پمپ بروید. زیرا احتمال زیاد مشکل از این پمپ است.
2- بالا رفتن دما در موتور
یکی دیگر از نشانه‌های خرابی اویل پمپ، بالا رفتن دما در موتور است. زیرا یکی از وظایف روغن موتور کاهش دمای اجزای فلزی درون پیشرانه است. حال اگر این روغن به میزان کافی وارد موتور نشود، دمای این قطعات بالا خواهد رفت. بنابراین در صورت مواجه با افزایش دما در پیشرانه باید یکی از احتمالات را بر خراب شدن پمپ انتقال روغن بگذارید.
3- ایجاد سر و صدا توسط سوپاپ ها
روغن موتور هنگام ورود به پیشرانه از اصطکاک میان قطعات داخلی آن می‌کاهد. حال اگر پمپ روغن خراب شده و نتواند روغن کافی را به پیشرانه انتقال دهد، شاهد افزایش سطح اصطکاک میان این اجزا خواهیم بود. در نتیجه سر و صدای سوپاپ‌ها بلند شده و موتور صدا می‌دهد.
4- وجود نویز در عملکرد پمپ روغن
یکی از نشانه‌های خرابی پمپ روغن، شنیدن سر و صدا و نویز از سوی آن است. این صدا حتی در زمان کارکردن ماشین به صورت درجا نیز به گوش می‌رسد. بنابراین لازم است هنگام شنیدن صدا از سوی این پمپ برای بررسی و چکاپ آن به تعمیرگاه مراجعه نمایید.
عوامل موثر در خرابی اویل پمپ کدام‌اند؟
- بدون آب ماندن موتور به دلیل نشت آب از رادیاتور، شلنگ‌ها و …
- بالا رفتن دمای موتور و داغ کردن یا جوش آوردن آن
- کثیف بودن، گرفتگی یا فرسودگی فیلتر روغن
- استفاده از روغن موتور کهنه و بی‌کیفیت و عدم تعویض آن
- راندن خودرو با سرعت‌های خیلی زیاد و افزایش دور موتور تا محدوده قرمزرنگ
عمر مفید پمپ روغن چقدر است؟
عمر مفید پمپ روغن در خودروهای امروزی، حدود 100هزار کیلومتر رانندگی است. این عدد در صورتی قابل اتکاست که به خوبی از اویل پمپ ماشینتان مراقبت کرده باشید. در غیر این صورت باید به نشانه‌های فرسودگی و خرابی این پمپ توجه داشته و با مشاهده آن‌ها به تعمیرکار مراجعه کنید.
آیا خرابی اویل پمپ باعث هدر رفتن انرژی می‌شود؟
خرابی اویل پمپ از نصب نادرست پمپ و یا نگهداری اشتباه از روغن موتور نشات می‌گیرد. زمانی که این پمپ دچار مشکل شود، شاهد افزایش اصطکاک میان اجزای پیشرانه خواهیم بود. این مسئله در نهایت منجر به افزایش مصرف سوخت، کاهش قدرت موتور و حتی گیرپاژ کردن پشرانه می‌شود. در نتیجه می‌توان اذعان داشت خرابی پمپ انتقال روغن در خودرو باعث هدر رفتن انرژی می‌شود.
آیا رانندگی با پمپ روغن خراب امکان‌پذیر است؟
جواب این سوال قطعا “نه” است. خودرویی که پمپ روغن آن خراب شده، حتی با داشتن مقدار روغن کافی در مخزن نیز نمی‌تواند به فعالیت خود ادامه دهد. زیرا این روغن به زودی داغ شده و وارد چرخه تعویض توسط پمپ می‌شود. در نتیجه دیگر روغنی به قطعات موتور نرسیده و منجر به قفل کردن یا گیرپاژ کردن ماشین می‌شود.
چطور پمپ روغن معیوب را تعویض کنیم؟
برای تعویض پمپ روغن معیوب در خودرو باید مطابق روال زیر عمل کنید:
- ماشین را روی سطح صافی پارک کرده و ترمز دستی را بکشید.
- زیر خودرو جک زده و چرخ‌ها را خارج کنید.
- کابل منفی باتری را جدا نمایید.
- پیچ‌های پمپ روغن را باز کرده و آن را از بدنه ماشین خارج کنید.
- به آرامی زنجیر را از اویل پمپ جدا کنید.
- در نهایت پمپ جدید را سرجایش گذاشته و زنجیر را جا بزنید. پس از آن نیز پیچ‌ها را ببندید.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی اویل پمپ و وظایف آن در ماشین‌ها پرداختیم. سپس مشکلات رایج در این پمپ را عنوان کرده و علائم خرابی آن را بررسی نمودیم. در صورت داشتن هر سوالی در این باره می‌توانید در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.