משאבת שמן
משאבת השמן מהווה חלק ממנוע בעירה פנימי, שמזרים שמן מנוע בלחץ למסבים המסתובבים לבוכנות הזזה ולגל הזיזים של המנוע.
תפקידה של משאבת השמן הוא לשמן את המסבים, והיא מאפשרת שימוש במסבי נוזלים בעלי קיבולת גבוהה יותר, כמו גם מסייעת בקירור המנוע בנוסף למטרתה העיקרית, שימון.
בנוסף, שמן בלחץ משמש יותר ויותר כנוזל הידראולי להפעלת מנועים קטנים. אחד השימושים הבולטים הראשונים בדרך זו, היה עבור תנועות הידראוליות בהפעלת גל זיזים ושסתומים. שימושים נפוצים יותר עשויים לכלול את המותחן עבור רצועת טיימינג או מערכות תזמון שסתומים משתנות, כחלק מהתקדמות הטכנולוגית של מנועים ומשאבות השמן שמשמות אותם.
הלב של מערכות ההנעה
משאבת שמן היא הלב של מערכת הסיכה במנועים. היא ממוקמת במיכל השמן, בחלק הקדמי תחתון של המנוע או מסביב למפלס השמן של המנוע. בדומה לליבנו, משאבות שמן מספקות את ההנעה הדרושה למיץ החיים של המנוע באמצעות צינור איסוף קצר עם מסננת רשת תיל, המגיעה עד לתחתית מיכל השמן.
משאבת שמן שואבת שמן ממאגר השמן ומזרימה אותו סביב נתיבי שמן במנוע, לפני שהשמן יורד בחזרה לתוך המאגר וממוחזר. משאבת השמן היא חלק קריטי ביותר במנוע, שכן אם משאבת שמן מפסיקה לעבוד התוצאה היא לרוב כשל רציני בכל סוג של מנוע ב- 100% מהזמן.
משאבות שמן שונות
סוג משאבת השמן שכל מנוע צריך משתנה בהתאם לסוג המנוע וגודל, מערך הפעולה שלו וכמות השמן לה הוא זקוק.
ישנם ארבעה סוגים עיקריים של משאבות שמן: משאבות גלגלי שיניים, משאבות בוכנה, משאבות טרכואיד, ומשאבות שבשבת.
בעבר נעשה שימוש בעיקר במשאבות בוכנה, אך כיום נעשה בהן שימוש רק לעתים רחוקות ועבור מנועים קטנים בלבד.
משאבת שמן ולחץ השמן
מטרת לחץ המשאבה היא "למלא את החור" ולרענן את השמן בחלל הטבעתי מהר יותר ממה שהדליפה מוציאה אותו. זו הסיבה שלמנועים בעלי מהירות נמוכה יש מקצבים גדולים יחסית, אך גודל משאבה ולחץ נמוכים יותר. לחץ נמוך מצביע על כך שהדליפה מהמסבים גבוהה מקצב האספקה של המשאבה, ושככל הנראה קיים צורך בתחזוקה של המשאבה.
לחץ גבוה יותר מתפתח על ידי המהירויות היחסיות ברגל לשנייה של רכזת גל הארכובה עצמו כנגד רוחב המסב (לדליפת הלחץ הקרובה ביותר). צמיגות השמן והטמפרטורה מאוזנות מול המסב בהתאם למרווח המסבים (שיעור הדליפה).
לחץ השמן הנוצר ברוב המנועים אמור להיות בערך psi 10 לכל 1000 סיבובים לדקה (סל"ד), כאשר שיא הלחץ הוא סביב 55-65 psi, והלחץ המקומי (במחסנית גל הארכובה ובמסב) גבוה בהרבה, מוגדר על ידי שסתום ההקלה של המשאבה, ועשוי להגיע למאות psi.
משאבות שמן במנועים בעלי ביצועים גבוהים
לכל כלי רכב, מכונה תעשייתית ומכשור בתחומי המחקר, הייצור וההנדסה צורכי שימון והנעה משל עצמו.
מנועים בעלי ביצועים גבוהים, למשל, מפעילים לחץ גבוה יותר על מערכת הסיכה. במקרה זה, מערכת הסיכה חייבת להיות חזקה במיוחד כדי למנוע נזק למנוע ולאפשר ביצוע של תהליכים בשגרה באופן מטבי.
רוב המנועים במכוניות הנוסעות על הכביש כיום לא עוברים הרבה מעבר ל-5,000–6,000 סל"ד. כמו כן, כדי לפנות כוח, חלק ממנועי המכוניות מעבירים שמן במשקל נמוך יותר, אשר דורש פחות כוח כדי להפעיל את משאבת השמן.
לעומת זאת, במנועי ביצועים תעשייתיים מהירויות המנוע יכולות להגיע עד ל- 8000-9000 סל"ד בממוצע. במנועים כאלה, הכרחי שהשמן יזרום מאוד מהר בכדי למנוע מאוויר להילכד בשמן תוך כדי פעולה. סוגי שמני מנוע נפוצים כיום הם בדרך כלל שמן 5W-30 או 10W-30, בעוד שמנועי ביצועים עשויים להשתמש בשמן מסוג 0W-20, שהוא פחות צמיגי.
