Diagnosing a High Mileage Oil Pump

ほとんどのエンジンビルダーは、適切なエンジン潤滑と長寿命のために、良好な油圧がいかに重要であるかを理解しています。 また、油圧が低いと、エンジン・ノイズ、ベアリングの故障、高額な保証請求につながる顧客からのクレームの原因になることも知っています。 これらの理由から油圧がどれほど重要であるかを考えると、エンジンを再構築する際に、なぜ誰もが高走行距離のオイルポンプを再利用するチャンスを得ようとするのでしょうか?

オイルポンプの故障

古いオイルポンプは通常、内部のクリアランスがずさんで、出力が低下しています。 ギア、ギアとハウジング、ギアとポンプカバーの間の摩耗は、ポンプが正常な流量と圧力を生成する能力を妨げる漏れ経路となります。

中古ポンプのプレッシャーリリーフスプリングは、すでに何百万回も圧縮されていることがあり、再利用すると故障の危険性が高くなります。

クランクシャフトによって駆動されるフロントマウントポンプには、「犠牲ノード」または「リング」と呼ばれる機械加工された特徴があります。

クランクシャフトで駆動する前置きポンプには、「犠牲節」と呼ばれる機械加工が施されています。 設計上、通常のエンジン運転時には、これらはクランクシャフトによって部分的に変形します(そのため、犠牲的という言葉が使われます)。

新品のオイルポンプは、新しいベアリング、リング、ガスケット、タイミングチェーンやベルトと同様に重要です。 ほとんどのブランド名のポンプは、箱から出した時点で適切なクリアランスを持っています。 それでも、ポンプを取り付ける前には、必ずポンプを分解してフィーラーゲージで内部のクリアランスを確認し、クリアランスが正しいかどうかを確認することをお勧めします。 ポンプのクリアランスが大きすぎる場合は、ポンプを回収して別のものを入手するか、別のブランドを試してみてください。 ギアとローターは、ポンプから取り外した時と同じように、必ず再装着してください。 ポンプ内部の部品の中には左右対称ではないものがあり、正しく取り付けられていないと、カバーのネジを適切な仕様で締めたときにロックしてしまいます。

新品のポンプに関して他に覚えておくべきことは、ポンプを分解すると工場の保証が無効になるということです!

Oil Pump Cutaway
高走行距離のオイルポンプは、通常、内部に多くの摩耗があります。 それは当然のことです。 しかし、新品のポンプの中にはクリアランスが過大になっているものもあります。

オイルポンプのアップグレード

パフォーマンスエンジンのビルドでは、通常、何らかのパフォーマンスポンプにアップグレードすることが良いアイデアです。

多くのエンジンでは、純正ポンプで十分な流量と圧力が得られるため、大容量ポンプを必要としませんが、例外もあります。 しかし、例外もあります。ベアリングのクリアランスを緩くしたり、ピストンオイラーを使用したり、アッパーバルブトレインのローラーロッカーやシャフトロッカーのためにオイルラインを増やしたりして作られたエンジンには、より大容量のポンプが必要です。 また、気筒休止や可変バルブタイミングを採用した後期生産型エンジンも同様です。

高容量と高圧を混同してはいけません。

高容量と高圧を混同してはいけません。高圧とは、ポンプのリリーフバルブのスプリングが硬く、システムの圧力が高くないと作動しないことを意味します。

ほとんどのエンジンは、1,000回転あたり約10psi(またはそれ以下)の油圧しか必要とせず、多くのエンジンは1,000回転あたり5〜7psi程度で十分です。

オイルポンプは、特に高いエンジン回転数では、エンジン出力の2.5〜5%というかなりの電力を使用します。 特にエンジン回転数が高くなると、オイルポンプの消費電力はエンジン出力の2.5〜5%にもなります。 従来の固定容量型オイルポンプは、エンジンが必要とするオイル量に関係なく、同じ量のオイルを送り出していました。

それに比べて可変容量ポンプは、羽根付きのローターをクランクシャフト駆動の偏心器に取り付けたものです。 これは可変容量型エアコンのコンプレッサーに似ています。 ベーンが回転して、オイルを入口側から出口側に掃き出します。 ローター内の偏心部の相対的な位置を変えたり、アウターハウジングを回転させたりすることで、ローターの入口側と出口側の相対的な容積を変化させ、ポンプの出力を変化させることができる。 ポンプはスプリングで圧力を変化させるものと、外部ソレノイドを介してエンジンコンピュータで制御するものがあります。

一部の純正フロントマウントオイルポンプのアルミ製またはプレススチール製のカバーは、圧力がかかるとかなりたわみます。 このため、エンジンの回転数が上がると、油圧が変動したり、低下したりすることがあります。

油圧が低い場合

あなたが作ったエンジンが良い油圧を発生しないと顧客が訴えた場合、次のいずれかが原因である可能性があります:

  • 手抜きをして、摩耗した高走行距離のポンプを再利用したのは大きな間違いです。
  • 新しいポンプを取り付けましたが、内部のクリアランスが許容範囲内であることを確認しませんでした。 それは、部分的にはあなたの責任であり、部分的にはポンプサプライヤーの責任でもあります。
  • すべての部品が取り付けられていませんでした。 その例を挙げましょう。 GMのLSエンジンには2つのオイルギャラリープラグがあります。1つはフロントのタイミングカバーの下、もう1つはリアの下です。 どちらかを忘れたり、バーベルを逆に取り付けたりすると(Oリングシールが外側になる)、油圧が低下してしまいます。
  • オイルポンプには圧力リリーフバルブがありますが、これが漏れていたり、開かなくなっていたりします。

フィルターが取り付けられると、フィルターの出口側にあるゆるいゴミはエンジンに押し込まれ、最終的にはオイルパンに戻ってオイルポンプに吸い込まれます。 オイルポンプはフィルタリングされていないオイルで作動することを忘れてはならない。

ポンプのピックアップチューブのメッシュスクリーンは、スクリーンのワイヤーの間の穴よりも小さいゴミを止めるのに十分な目の細かさではありません。

ゴミがポンプに入ると、一部は圧力リリーフバルブを通して押し出されるかもしれません。

新品のオイルポンプでエンジンの油圧が正常に発生しない場合、ポンプを取り外して分解し、圧力リリーフバルブを点検します。

フィルターによる汚染を防ぐために、新しいオイルフィルターを取り付ける前に必ず内部を点検してください。 フィルターを逆さにして作業台に叩きつけ、中に入っているかもしれないゆるいゴミを取り除いたり、加圧空気で吹き飛ばしたりします。 このような予防策を講じることで、将来的に多くの頭痛の種を防ぐことができます。

  • 加圧されたオイルシステム(オイルフィルター、オイルポンプからブロックへの取り付け、オイルガレーなど)のいずれかの部分でオイルが漏れています。 ほとんどの純正クランクケースマウントのオイルポンプは、ポンプとブロックの間にガスケットがありません。 合わせ面が完全に平らでない場合、この接合部からオイルが漏れる可能性があります。
  • オイルプレッシャー・センディング・ユニットまたはオイルプレッシャーゲージの不良。 いわゆる「不良」オイルポンプの多くは、本当の問題がセンディング・ユニットや油圧計の不良であるため、不必要に交換されています。 ブロック上のセンディング・ユニット・ポートで直接、正確なゲージを使って油圧を確認する。
  • オイルポンプは、ピックアップスクリーンとインレットチューブを通して十分なオイルを吸うことができないという問題を抱えています。
  • レーシング・アプリケーションで高いエンジン速度で油圧が低下している場合、ポンプがパンから引き抜こうとしているオイルの量に対して、ピックアップ・チューブの直径が小さすぎる可能性があります。
  • 低油圧の問題は、オイルポンプや内部リークの問題ではなく、ベアリングのクリアランスの緩みと間違ったオイルの組み合わせである場合があります。
オイルポンプリリーフバルブ
オイルポンプリリーフバルブはスプリング式で、内部の圧力がスプリングの張力を超えるとオイルをクランクケース内に戻す仕組みになっています。

ポンプの交換とプライミング

クランクケースに取り付けられたオイルポンプは、パンの中のオイルに浸されているため、通常は自吸式ですが、フロントマウントのポンプは高く乾いた状態で取り付けられているため、一般的に自吸式には時間がかかります。 どちらのタイプのポンプも、設置する前にオイルに浸しておく必要があります。

また、フロントマウントポンプは、ポンプの取り付けボルトをブロックに締める前に、ポンプをクランクシャフトの中心に注意深く置く必要があります。

フロントマウントのオイルポンプをセンタリングする1つの方法は、マウントボルトを指で締めてポンプをブロックに設置し、エンジンを何度かクランクさせて、ポンプがクランク上でセンタリングできるようにすることです。

ポンプをクランクシャフトにセンタリングするもう一つの方法は、エンジンブロックを逆さにして立てることです。

ポンプをクランクシャフトにセンタリングするもう一つの方法は、エンジンブロックを逆さまにして、クランクをメインボアにセンタリングすることです。

最後に、多くの専門家は、高走行距離のオイルピックアップチューブとスクリーンを再利用しないように警告しています。 その理由は? なぜなら、内部の清掃が難しく、ゴミが残っている可能性があるからです。 さらに、金網にワニスがたまると、ピックアップの有効な開放面積が減り、金網を通るオイルの量に影響を与えることになる。 ワニスのコーティングが0.005秒の場合、開放面積は25%減少します。

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