Как осуществляется привод водяного насоса на различных двигателях

Устройство и принцип работы насоса системы охлаждения двигателя (помпы)

Для обеспечения циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется центробежный насос, или помпа. Он может иметь механический или электрический тип привода. Если помпа неисправна, вся система охлаждения будет находиться в нерабочем состоянии, что приведет к перегреву двигателя.

Устройство насоса системы охлаждения

Конструктивно помпа представляет собой классический центробежный насос для перекачки воды и неагрессивных жидкостей. Она состоит из следующих деталей:

• Герметичный корпус. Он имеет сложную форму и чаще всего изготавливается из алюминиевых сплавов. Для подключения в систему в корпусе выполнены два патрубка – всасывающий и напорный. Первый подключается к магистрали, идущей от радиатора, а второй к магистрали рубашки охлаждения двигателя.
• Вал – осуществляет передачу вращения от привода к крыльчатке помпы.
• Крыльчатка, или рабочее колесо. Имеет лопасти специальной формы, с помощью которых осуществляет нагнетание охлаждающей жидкости в систему.
• Приводной шкив.
• Уплотнители (сальники) – предотвращает утечку охлаждающей жидкости в местах крепления насоса к магистралям.
• Подшипники.

Располагается помпа в системе охлаждения двигателя между радиатором и рубашкой. Чаще всего – это передняя часть мотора.

Изначально в качестве охлаждающей жидкости применялась просто очищенная вода, а потому такой насос нередко называют помпа водяного охлаждения двигателя. Сейчас этот термин неактуален, поскольку для охлаждения применяют не чистую воду, а водные растворы с ингибиторами коррозии (в теплом климате) и антифризы (в зимнее время), в состав которых также входит этиленгликоль.

Принцип работы помпы охлаждения двигателя

Главной задачей насоса системы охлаждения является создание избыточного давления для обеспечения принудительной циркуляции жидкости в контурах. С практической стороны это ускоряет процесс теплообмена между узлами двигателя и охлаждающей жидкостью.

При запуске двигателя автомобиля привод насоса через ременную передачу и вал передает вращательное движение рабочему колесу. В этот момент на входе (всасывающем патрубке) создается разрежение, способствующее всасыванию жидкости в помпу. Жидкость при этом находится в охлажденном состоянии, так как поступает из радиатора системы охлаждения.

Попадая в центральную часть помпы, жидкость движется по лопастям крыльчатки и под действием центробежной силы нагнетается через выходной патрубок в рубашку системы охлаждения двигателя (к головке блока цилиндров). Под действием высокого давления охлаждающая жидкость проходит по контуру через основные узлы и выполняет отвод тепла. После этого она вновь возвращается к радиатору, где остужается и всасывается насосом для нового цикла охлаждения.

Виды насосов охлаждающей системы

Используемые в современном автомобилестроении насосы охлаждающей жидкости не имеют принципиальных конструктивных отличий. Но они могут разделяться в зависимости от типа привода, назначения и конструкции корпуса. Привод насоса может осуществляться двумя способами:

• Механический – вал помпы соединен при помощи ременной передачи с коленвалом или распредвалом мотора. В этом случае она приводится в движение синхронно с запуском двигателя.
• Электрический – в такой схеме вал насоса приводится в движение дополнительным электродвигателем, работа которого контролируется электронным блоком управления двигателя (ЭБУ).

По назначению помпа автомобильного двигателя может быть:

• Основной. Такой насос выполняет непосредственную перекачку жидкости в системе охлаждения.
• Дополнительной. Устанавливается не на всех автомобилях и может предназначаться для вспомогательного охлаждения в регионах с очень жарким климатом, снижения температуры отработавших газов, охлаждения турбонагнетателя в моторах с турбонаддувом, дополнительного охлаждения двигателя после остановки. В отличие от основного насоса, дополнительный приводится в работу индивидуальным электродвигателем.

Сроки эксплуатации насоса для перекачки охлаждающей жидкости зависят от типа конструкции его корпуса. По этому параметру различают:

• Разборные. Этот тип применяется в старых и отечественных автомобилях. Такая конструкция позволяет выполнить ремонт и промывку помпы.
• Неразборные. В большинстве стран помпа двигателя считается недорогой расходной запчастью, а потому многие производители перешли к изготовлению неразборных насосов. Их необходимо полностью заменять каждые 60 тысяч километров пробега автомобиля. При установке нового насоса обязательно выполняется замена приводного ремня.

Помимо описанных выше конструкций, также существуют отключаемые насосы. Они позволяют отключать поступление охлаждающей жидкости, пока она не прогреется до температуры 30°С. Это позволяет обеспечить более быстрый прогрев двигателя и улучшить показатели расхода топлива.

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Поломка насоса охлаждающей жидкости может привести к остановке всей системы. Это может серьезно отразиться на состоянии двигателя. Наиболее частыми проблемами помпы являются:

• Износ уплотнителя (сальника). В этом случае происходит утечка охлаждающей жидкости.
• Поломка рабочего колеса. При разрушении крыльчатки нагнетание жидкости становится хуже (падает давление) или вовсе прекращается.
• Заклинивание подшипников. Если смазка насоса ухудшается, что также может быть следствием подтекания жидкости охлаждения, помпа начинает работать с перебоями.
• Увеличение люфта между крыльчаткой и валом насоса. В процессе работы рабочее колесо, закрепленное на валу, может разболтаться, что приводит к нестабильной работе помпы и другим поломкам.
• Химическая коррозия. Чаще всего эта проблема затрагивает рабочее колесо насоса и возникает, если используются жидкости низкого качества.
• Разрушение под действием кавитации. Пузырьки воздуха, которые могут возникать при работе насоса, интенсивно разрушают его изнутри, что приводит к ломкости деталей и их поражению коррозией.
• Загрязнение системы. Химические отложения и просто грязь, попадающая внутрь насоса, со временем образуют твердый налет на его деталях, что затрудняет вращение рабочего колеса и прохождение жидкости.
• Разрушение подшипников. В этом случае при работе насоса появляется характерный свист. Заменить такие подшипники сложно, а потому в этом случае насос просто меняют.
• Обрыв ремня привода. При использовании некачественного ремня или несвоевременной его замене может произойти разрыв или проскальзывание.

При остановке работы системы охлаждения двигателя всего на 5-6 минут может произойти перегрев двигателя. Действие высоких температур нарушает геометрию головки блока цилиндров и ведет к повреждениям кривошипно-шатунного механизма. Не стоит игнорировать мелкие неисправности системы охлаждения, так как в дальнейшем они могут привести к серьезному ремонту.

Как осуществляется привод водяного насоса на различных двигателях

Водяные насосы и вентиляторы

На тракторных двигателях с водяной системой охлаждения и принудительной циркуляцией воды применяют центробежные водяные насосы (рис. 1). Вращение к крыльчатке передается через вал. Вода поступает внутрь корпуса к центру вращающейся крыльчатки. Из подводящего патрубка вода захватывается крыльчаткой и действием центробежной силы отбрасывается к стенке корпуса. Отсюда она вытесняется в водяную рубашку двигателя по отводящему патрубку, который расположен по касательной к камере насоса.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Привод водяного насоса может быть клиноременный или шестеренчатый, совместный с приводом вентилятора или отдельный.

Вентиляторы, как правило, выполняются совместно с водяными насосами, в отдельных случаях как самостоятельные агрегаты (Д-108).

Крыльчатка вентилятора имеет четыре или шесть лопастей. Для уменьшения вибрации и шума лопасти располагают попарно под разными углами. Концы лопастей иногда несколько отгибаются для получения эффекта центробежной подачи воздуха.

Для повышения эффективности охлаждения вентилятор устанавливают в направляющем кожухе, который крепится на рамке радиатора.

Вентилятор системы воздушного охлаждения отличается большей подачей, так как в этой системе охлаждения он единственный источник циркуляции теплоносителя.

На рисунке 2 показан вентилятор двигателя Д-21. Внутри этого вентилятора смонтирован генератор; привод вентилятора и генератора общий, от единого шкива и вала.

Вентилятор состоит из ротора с равномерно расположенными по окружности лопастями специального профиля. Ротор с лопастями отливается из алюминиевого сплава как одно целое. Он крепится на валу генератора.

Направляющий аппарат также имеет лопасти, расположенные между ободом и ступицей.

При вращении ротора воздух проходит через направляющий аппарат и при помощи его лопастей получает заданное направление входа на лопасти ротора. Интенсивность охлаждения двигателя регулируется дросселированием воздушного потока при помощи дроссельного диска.

За что отвечает помпа в автомобиле

Водяная помпа в двигателе служит для создания постоянной принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Новая помпа Hepu P657 для мотора TSI. Фото — drive2.ru

Устройство

Помпа представляет собой литой корпус, внутри которого расположен вал с жестко закрепленной на нем крыльчаткой. Вал опирается на два подшипника. Для герметичности узла на валу насоса установлен сальник. На конце вала закрепляется шкив для приведения насоса в рабочее состояние.

Расположение

На большинстве двигателей водяной насос расположен в передней части двигателя. При этом насос может быть закреплен неподвижно, а может и служить в качестве натяжки для ремня генератора, например, в двигателях «Opel».

Водяная помпа в двигателе 1.8 TSI

Привод насоса

Вращение вала помпы осуществляется с помощью приводного ремня от коленчатого вала двигателя. При ослаблении натяжки ремня производительность помпы резко падает, что ведет к повышению температуры охлаждающей жидкости (антифриза) и может закончится перегревом двигателя и его заклиниванием. Как следствие подобные ситуации приводят к сложному и дорогостоящему ремонту силовой установки, либо ее замене.

Признаки неисправности водяного насоса:

• Течь охлаждающей жидкости через дренажное отверстие или из-под посадочной поверхности;

• Шум, скрежет, визг при работе помпы;

• Люфт вала насоса;

• Заедание вала при прокручивании;

• Следы коррозии и ржавчины на элементах насоса;

• Износ подшипников или вала помпы;

Слева новая помпа

Причины появления неисправностей

Течь антифриза через отверстие для дренажа является следствием загрязнения охлаждающей жидкости. Требуется выполнить промывку системы и смену жидкости.

Утечка из-под посадочной поверхности вызвана неправильной установкой насоса:

• Несимметричная затяжка корпуса при монтаже;

• Появление кавитационных раковин на теле помпы.

Шум при работе и люфт вала насоса вызван износом подшипников вала или самого вала.

Заедание вала при прокручивании вызвано подклиниванием подшипника.

Коррозия и ржавчина на деталях насоса является следствием грязной охлаждающей жидкости.

Преждевременный износ подшипников и вала водяного насоса часто вызван перетяжкой приводного ремня, несоосностью шкивов привода или неисправностью торцевого уплотнения, когда жидкость попадает в подшипники, вымывая заложенную смазку.

При приобретении новой помпы необходимо проверить чистоту вращения вала. Вал должен проворачиваться без заеданий равномерно при полном проворачивании. Если чувствуется заедание в какой –либо точке вращения, это говорит о некачественных подшипниках и от приобретения такого насоса лучше сразу отказаться.

Для поддержания помпы всегда в исправном состоянии рекомендуется периодически проходить диагностику системы охлаждения.

Рекомендуется для продления срока эксплуатации насоса всегда заливать предписанную заводом-изготовителем охлаждающую жидкость и своевременно производить ее замену, согласно регламента техобслуживания автомобиля.

Что такое автомобильная помпа: как работает и почему ломается

Статьи

Что такое помпа в легковом автомобиле

Проводить отбор тепловой энергии от двигателя внутреннего сгорания инженеры умеют несколькими способами:

• воздушный;
• жидкостной;
• комбинированный.

Системы, разработанные на основе воздушного охлаждения, принято называть отрытыми. В них задействованы направленные потоки воздуха, обходящие корпус ДВС снаружи. Подобная конструкция все реже встречается в современных автомобилях, но востребована в мелкой мототехнике.

Представителями закрытых систем являются жидкостные аналоги. Отбор тепла осуществляется за счет циркуляции антифриза по каналам охватывающей рубашки блока цилиндров. Комбинированная схема предполагает внедрение одновременно воздушного и жидкостного охлаждения для автомобиля.

В последних двух типах конструкций обязательным атрибутом является помпа, именно так обычно правильно называется водяной насос, как неотъемлемая часть принудительной циркуляции охлаждающей жидкости в автомобиле.

Важно! Системы с жидкостным охлаждением являются гораздо более тихими, чем аналоги, использующие для отвода тепла воздух.

Расположение и назначение элемента

В автомобилях предусмотрено чаще всего два круга охлаждения:

• малый;
• большой.

Также предусмотрены различные элементы, входящие в систему охлаждения. Каждый из них выполняет свою функцию. А для чего нужна помпа, является очевидным многим опытным автомобилистам, так как она работает для принудительной прокачки жидкости в отведенных для этого полостях и каналах.

Встроенная в корпус насоса крыльчатка отвечает за перекачивание антифриза . Вращение этому колесу передается по ременному приводу. Шкивы передачи располагаются на валу помпы и на выходном хвостовике коленвала автомобиля.

Находится водяной насос там, где его расположили инженеры. В большинстве моделей современных машин найти помпу можно в следующих зонах:

• если смотреть по ходу движения, то в машинах с передним приводом прокачивающее устройство располагается на правом торце блока цилиндров (так как помпа является жестко связанной с приводом ГРМ, то она располагается там, где привод защищен крышкой);
• автомобили с задним приводом оснащаются водяным насосом, зафиксированным на передней стенке блока цилиндров, а вращение крыльчатки придает ремень от ГРМ либо от привода генератора.

Помпа перегоняет антифриз по каналам и двум радиаторам, один из которых служит от вывода тепла в атмосферу, а второй способен передавать тепло в салон. Таким образом удается быстро остудить силовую установку.

Куда качает помпа?

Помпа всегда качает от себя, то есть она толкает, но не всасывает. Это обеспечивается, тем что крыльчатка вращаясь, создает центробежную силу, которая проталкивает антифриз дальше. Задача помпы обеспечить движение и давления жидкости от радиатора к двигателю, поэтому она прокачивает охлаждающую жидкость в двигатель. Конструкционно крыльчатка может вращаться как по часовой, так и против часовой стрелки.

Когда надо менять помпу?

Интервалы замены помпы четко указаны в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля. Самый распространенный вариант — при каждой второй замене ремня ГРМ либо когда появились симптомы выхода ее из строя (шум подшипника, течь, люфт).

Периодичность замены

Что касается плановой замены автомобильной помпы, то периодичность ее замены у многих автомобилей попросту не указана в технической документации. Поэтому большинство автолюбителей выполняют плановую замену через каждые 60…90 тысяч километров пробега, что соответствует плановой замене ремня ГРМ. Соответственно, менять их можно парой.

Во втором случае, если используется более качественная помпа и менее качественный ремень, то замену можно проводить следующим образом — одна замена помпы на две замены ремня ГРМ (примерно через 120…180 тысяч километров пробега). Однако при этом необходимо внимательно изучить состояние одного и другого узла. Вместе с заменой ремешка и помпы также имеет смысл заменить и направляющие ролики (если купить их комплектом, то это обойдется дешевле).

Сроки службы водяной помпы

Ресурс водяной помпы значительно сокращается при эксплуатации в условиях экстремальных температур. Комплектующая подвержена большему износу во время сильной жары или больших морозов.

Замену водяной помпы производят вместе с ремнем ГРМ (каждые 60 000 — 90 000 км пробега). Более качественные автозапчасти меняют через 120 000 — 180 000 км пробега.

Принцип действия насоса и его конструкция

В автомобилях достаточно простое устройство помпы. Ее корпус одновременно выполняет функцию крепежного фланца. Он оснащен несколькими отверстиями, через которые агрегат фиксируется на БЦ.

За счет того, что корпус изготовлен из алюминия, удается минимизировать влияние коррозионных процессов, а также уменьшается масса готового изделия. В конструкцию также входят:

• в центральное отверстие корпуса впрессован главный вал с подшипниками качения;
• на консольном конце вала располагается жестко зафиксированная пластиковая или алюминиевая крыльчатка;
• внешний хвостовик вала оборудован шкивом (используются ручьевые или зубчатые модели);
• предотвратить вытекание тосола и обеспечить герметичность конструкции помогает уплотнительный сальник.

Фланец помпы может прикручиваться как напрямую к блоку, так и через переходник, чтобы обеспечить соосность ременной передачи, не изымая крыльчатки из потока антифриза. Под фланцем производители монтируют прокладку.

Исходя из устройства и способа крепления, становится понятным принцип работы перекачивающего антифриз узла. Вращение на вал и далее крыльчатку передается посредством ременной передачи. При увеличении частоты оборотов коленвала растут обороты на крыльчатке, что способствует интенсивной циркуляции по каналам.

Производители гарантируют бесперебойную работу помпы в течение 40-140 тыс. км пробега . Ресурс зависит от бренда и модели транспортного средства. Отечественные авто располагаются ближе к нижнему значению интервала.

Важно! Определённые марки машин оснащены помпами, работающими от персонального электропривода.

Автономное электрооснащение насосов не нашло широкого распространения среди конструкций охлаждающих систем. Это связано с дополнительным удорожанием готового продукта и некоторым снижением степени надежности.

Круги циркуляции

Монтаж и установка масляного насоса Ваз 2108-2109-21099
Система охлаждения в автомобиле имеет два круга циркуляции: большой и малый. Основным считается именно малый, поскольку при запуске агрегата по нему сразу же начинает циркулировать охлаждающая жидкость. В работе малого круга задействованы только каналы блока цилиндров, помпа, а также радиатор отопления салона. Циркуляция проходит по малому кругу до тех пор, пока ДВС не достигнет нормальной рабочей температуры, после чего срабатывает термостат и открывает большой круг. Благодаря такой системе прогрев двигателя значительно сокращается, а в зимнюю пору система не столько охлаждает агрегат, сколько поддерживает его нормальный температурный режим.

Малый и большой круги циркуляции охлаждающие жидкости

В работе большого круга задействованы вентилятор, радиатор охлаждения, впускные и выпускные каналы, термостат, расширительный бочок, а также те элементы, которые принимают участие в функционировании малого круга. Внешний круг, он же большой круг, начинает работать, когда температура охлаждающей жидкости достигает 80-90оС, и обеспечивает её охлаждение.

Устройство водяного насоса автомобиля

Его конструкция максимально упрощена. Все простое – гениально и меньше ломается. Он состоит из вала, который держится в корпусе двумя подшипниками. На валу, внутри насоса, закреплена крыльчатка, которая заставляет циркулировать антифриз в системе. Она бывает из металла или пластика. Первая надежнее, вторая – дешевле.

Между рабочей камерой и подшипниками расположен сальник. Он предотвращает попадание ОЖ в подшипники и вытекания ее наружу под капот автомобиля. Корпус вылит из алюминия или чугуна, способного выдерживать перепады температур и вибрацию. Он состоит из двух частей. Между ними установлена резиновая прокладка. Благодаря такой конструкции можно осуществлять замену помпы без ее демонтажа из корпуса двигателя.

На противоположной стороне вала, снаружи, находится приводной шкив. Который прочно закреплен на валу и приводится во вращение ремнями навесного оборудования или ГРМ (все зависит от модели автомобиля). Например, на ВАЗ 2107 – ремень генератора, Опель Кадет – ГРМ. Поэтому, скорость циркуляции жидкости зависит от скорости вращения коленвала двигателя, чем выше обороты, тем быстрее движется ОЖ по системе.

Слабым звеном в конструкции являются сальник и подшипник. Первый начинает пропускать тосол, который, попадая в рабочую полость подшипников, вымывает смазку из них. Как следствие – повышенный шум, а потом заклинивание помпы. Бывают случаи, когда подшипники начинают «выть» раньше, чем изнашивается сальник. Это невысокое качество деталей дает о себе знать. Ресурс механизма от 60 до 100 тыс. км. В некоторых случая он требует замены и на 30 тыс., а некоторые экземпляры выхаживали 160 тыс. км.

Какая крыльчатка помпы лучше

Большинство современных помп обладают пластмассовой крыльчаткой. Ее преимущества заключаются в меньшей массе по сравнению с металлической, а значит, и меньшей инерцией. Соответственно, двигателю нужно тратить меньше энергии для раскручивания крыльчатки. Зачастую пластмассовой крыльчаткой обладают так называемые турбо-помпы. Причем она у них закрытой конструкции.

Однако у пластиковых крыльчаток есть и недостатки. Одним из них является то, что со временем под воздействием высоких температур антифриза форма лопастей меняется, что приводит к ухудшению КПД крыльчатки (то есть, всего насоса). Кроме этого, лопасти могут попросту со временем изнашиваться или вовсе сорваться со штока и прокручиваться. Особенно это актуально для недорогих водяных насосов.

Что касается железной крыльчатки, то единственный ее недостаток состоит в том, что она обладает большой инерционностью. То есть, двигатель тратит больше энергии для ее раскручивания, в частности, в момент запуска. Зато она обладает большим ресурсом, практически не изнашивается со временем, не меняет форму лопастей. В некоторых случаях отмечается, что, если помпа дешевая/некачественная, то на лопастях со временем может образоваться ржавчина или большие очаги коррозии. Особенно если используется некачественный антифриз либо же вместо него используется обычная вода (с большим содержанием солей).

Поэтому какую помпу выбрать — решать только автовладельцу. Справедливости ради стоит отметить, что на большинстве современных иномарок установлена помпа с пластиковой крыльчаткой. Однако выполнены они качественно, и со временем не стираются и не меняют свою форму.

При выборе помпы также необходимо обращать внимание на высоту крыльчатки. Из общих соображений можно сказать, что чем меньше зазор между блоком и непосредственно крыльчаткой — тем лучше. Чем ниже крыльчатка — тем меньше производительность, и наоборот. А если производительность будет маленькой, то это не только приведет к проблемам с охлаждением мотора (особенно на высоких оборотах его работы), но и к проблемам в работе печки салона.

Также при выборе помпы всегда нужно обращать внимание на сальник и подшипник. Первый должен обеспечивать надежную герметизацию, а второй — работать ровно на любых скоростях и как можно дольше. Чтобы продлить срок эксплуатации сальника необходимо использовать качественный антифриз, в состав которого входит смазка для сальника.

Чаще всего корпус помпы для легковых автомобилей изготавливают из алюминия. Это обусловлено тем, что из этого материала проще изготовить детали сложной формы со сложными технологическими требованиями. Водяные помпы для грузовых автомобилей зачастую делают из чугуна, поскольку они рассчитаны на невысокие обороты, но при этом важно соблюдение длительного срока эксплуатации устройства.

Скорость вращения вала напрямую зависит от диаметра шкива. Производитель подбирает оптимальные размеры для той или иной модификации.

Существуют шкивы трех видов:

• Зубчатый — приводится в действие зубчатым ремнем ГРМ.
• Ременной — приводится в действие обычным ремнем.
• Электромагнитный — муфта, регулирующая скорость вращения помпы при помощи магнита.

Последняя модификация не нуждается в уплотнении сальником, поэтому такая помпа никогда не потечет. Шкивы жестко крепятся к оси посредством болтов или шпоночного соединения.

Подшипник

Наиболее распространенные конструкции включают в себя двухрядный закрытый шарикоподшипник или роликоподшипник. Этот элемент смазывается высокотемпературной пластичной смазкой.

Сальник

Сальник отвечает за герметичность помпы. Для улучшения свойств уплотнителя, используется антифриз с добавлением смазки. Большинство современных помп оснащены керамическим сальником, состоящим из двух элементов по типу плоского золотника.

Предназначение помп: зависимость от жидкости

Моделей водяных помп выпускают довольно много, но все устройства отличается еще одной характеристикой — возможностью беспроблемной работы с той или иной жидкой средой.

1. Чистая либо слабозагрязненная вода. Такое оборудование имеет шанс без ущерба для рабочих узлов перекачивать почти незагрязненную жидкость. Она может содержать твердые включения размером до 0,5-0,8 мм.
2. Вода средней степени загрязненности. Помпы, предназначенные для работы с ней, отличаются большей мощностью. В этом случае проборы способны справиться с перекачиванием жидкости, размеры твердых частиц которой составляют максимум 15 мм. Первый пример — пожарные мотопомпы, используемые не только по прямому назначению, но и для транспортировки воды на большие расстояния.
3. Жидкость с сильной степенью загрязнения. Для этого насосного оборудования характерна высокая производительность, способность создать напор, максимальный показатель которого составляет 35 м водяного столба. Такие помпы легко справляются с включениями, диаметр которых не превышает 25 мм.

Самая серьезная проблема — канализационные сточные воды, требующие «профессионалов». Такие помповые насосы называют фекальными. Их предназначение — перекачка сточных вод, имеющих крупные, волокнистые, нерастворимые включения. Отличие фекальных агрегатов от всех предыдущих видов — наличие специального устройства — режущего механизма. Его задача — измельчение твердых неорганических компонентов жидкости.

Виды насосов охлаждающей системы

Виды насосов системы охлаждения
Используемые в современном автомобилестроении насосы охлаждающей жидкости не имеют принципиальных конструктивных отличий. Но они могут разделяться в зависимости от типа привода, назначения и конструкции корпуса. Привод насоса может осуществляться двумя способами:

• Механический – вал помпы соединен при помощи ременной передачи с коленвалом или распредвалом мотора. В этом случае она приводится в движение синхронно с запуском двигателя.
• Электрический – в такой схеме вал насоса приводится в движение дополнительным электродвигателем, работа которого контролируется электронным блоком управления двигателя (ЭБУ).

По назначению помпа автомобильного двигателя может быть:

• Основной. Такой насос выполняет непосредственную перекачку жидкости в системе охлаждения.
• Дополнительной. Устанавливается не на всех автомобилях и может предназначаться для вспомогательного охлаждения в регионах с очень жарким климатом, снижения температуры отработавших газов, охлаждения турбонагнетателя в моторах с турбонаддувом, дополнительного охлаждения двигателя после остановки. В отличие от основного насоса, дополнительный приводится в работу индивидуальным электродвигателем.

Сроки эксплуатации насоса для перекачки охлаждающей жидкости зависят от типа конструкции его корпуса. По этому параметру различают:

• Разборные. Этот тип применяется в старых и отечественных автомобилях. Такая конструкция позволяет выполнить ремонт и промывку помпы.
• Неразборные. В большинстве стран помпа двигателя считается недорогой расходной запчастью, а потому многие производители перешли к изготовлению неразборных насосов. Их необходимо полностью заменять каждые 60 тысяч километров пробега автомобиля. При установке нового насоса обязательно выполняется замена приводного ремня.

Помимо описанных выше конструкций, также существуют отключаемые насосы. Они позволяют отключать поступление охлаждающей жидкости, пока она не прогреется до температуры 30°С. Это позволяет обеспечить более быстрый прогрев двигателя и улучшить показатели расхода топлива.

Жидкостный насос

В качестве жидкостных насосов иногда пользуются мультипликаторами или дожимающими компрессорами, так, например, компрессор сверхвысокого давления Института высоких давлений ( рис. 65) хорошо работает при давлении 5000 ат и — как жидкостный насос, производительностью до 60 л / час. Хотя величина вредного пространства у этого компрессора очень невелика ( 5 — 6 %), тем не менее производительность его повышается при работе на жидкостях, которые меньше сжимаются, чем газы.

При наличии жидкостного насоса или мультипликатора, целесообразнее заменить ими бомбу /, охлаждение и нагревание которой ( даже однократное) требует времени и расхода охладителя. Если перед реактором / / ( рис. 89) установить ртутный затвор, а сам реактор и часть затвора заполнить газом от баллона или компрессора, то на установке можно проводить опыты с газами.

При работе жидкостного насоса происходит утечка ( через зазор между плунжером и втулкой цилиндра) кислорода или азота, которые возвращаются обратно в колонну, проходя по пути через фильтр 15 из пористого металла для очистки от частиц графита.

Заметим, что поршневые жидкостные насосы позволяют всасывать газ с таким же успехом, как компрессор.

В отличии от жидкостных насосов воздушные и другие газовые компрессоры ( кроме компрессоров низкого давления) охлаждаются водой или другим способом ( охлаждение поверхности) для отвода тепла, которое вырабатывает компрессор.

Насосы, работающие на поверхности

Поверхностные агрегаты располагаются на участке, который находится в непосредственной близости от источника воды. К всасывающему патрубку насоса присоединяют шланг, другой его конец погружают в жидкость. Такие устройства бывают:

• садовыми насосами: их используют только для полива сада или огорода;
• напорными: эти приборы становятся элементом инженерной системы, их задача — обеспечение необходимого напора воды;
• насосными станциями, в которые помимо помпы входит гидроаккумулятор — прибор, накапливающий воду, а также регулирующий давление в системе.

Плюс поверхностных конструкций — простота обслуживания и эксплуатации. Минус — невозможность добычи воды из источников большой глубины.

Помпы, находящиеся в источнике

Погружные помпы работают непосредственно в толще воды. Жидкость поднимается наверх по шлангу или заборной трубе. Поскольку это оборудование не всасывает, а создает постоянный напор, их используют для источников, глубина которых уже значительна – от 100 метров или более. Погружное оборудование делится на несколько видов.

1. Колодезные. Эти помпы могут работать с источниками, глубина которых составляет 10 метров. Их особенности — лучшее охлаждение, меньшая чувствительность к твердым, крупным включениям, низкий уровень шума.
2. Скважинные помповые насосы. Такое вытянутое цилиндрическое оборудование имеет максимальную мощность. Оно предназначено для выкачивания жидкости из глубоких, узких источников с большим дебитом.
3. Дренажные. Их предназначение — борьба с затоплениями подвалов, котлованов, канав или траншей. Дренажные приборы рекомендуют использовать, если диаметр частиц в жидкости не превышает 30 мм.
4. Фекальные. Данное оборудование выполняет самую неблагодарную работу. Его задача — выкачивание сильнозагрязненной воды, которая имеет различные примеси.

Как видно, выбор устройства целиком зависит от качества жидкости, от вида и глубины источника. Поскольку многим из них угрожает «уход» воды, лучшим вариантом для скважины или колодца в любом случае остается погружной прибор. К тому же это оборудование можно использовать для осушения котлованов, освобождения цистерн и других резервуаров.

Признаки неисправности помпы

В машине в процессе работы происходит естественный износ всех механических элементов. Значительной нагрузке подвергаются герметизирующая манжета и подшипник, которые и выходят из строя чаще остальных деталей. Реже поломки происходят со шкивом или крыльчаткой.

Признаки поломки помпы удастся заметить по следующим факторам:

1. Не снимая насос, тестировать нужно по наличию пятен антифриза под автомобилем на местах длительной парковки.
2. Во время работы как на боковых стенках, так и внизу происходит забрызгивание пространства антифризом. Когда в конструкции предусмотрен защитный кожух, то симптомы проявляются в виде потеков в нижней области кожуха.
3. Неисправности или повреждения можно услышать во время работы мотора . Появляются посторонние шумы в виде треска или гула в области установки насоса.
4. На шкале приборов термометр выводит значения, выше предельно допустимых. После этого может часто глохнуть мотор.

Водителя должны всегда настораживать образующиеся после стоянки пятна под машиной в области подкапотного пространства. Чтобы лучше рассмотреть потенциальный участок протечки, рекомендуем открутить крепеж защитной крышки ГРМ. Если обнаруживается избыточная влажность, то рекомендуем провести простые диагностические мероприятия:

• мотор полностью выключаем и ставим машину на ручник;
• удаляем крышку газораспределительного механизма;
• ослабляем натяг ременной передачи на шкиве помпы;
• пробуем прикладывать небольшое усилие к валу, покачивая его в посадочном гнезде вправо/влево.

Ощущаемый люфт вала является одним из главных признаков, после появления которых необходимо озаботиться заменой водяного насоса в автомобиле. Если удалось услышать явные шумы со стороны помпы, то также необходимо провести диагностику вала.

Негативные опасения могут подтвердиться, когда во время езды заглохнет мотор, а в это время на датчике будет критичная температура, например, выше 120 0 С. Это – свидетельство заклинивания вала насоса либо слетевшего ремня, либо разорвавшегося ремня ГРМ. В худшем варианте развития событий дополнительно окажутся согнутыми от поршней клапаны.

Если оборвется ремень генератора, то водитель сможет это опознать по загоревшемуся индикатору на приборной панели, обозначающему отсутствие зарядки АКБ, одновременно станет заметно повышаться температура. Водителю рекомендуем максимально быстро глушить мотор и эвакуировать машину на станцию техобслуживания.

Если случится выход из строя

Рекомендуем следить за возможными негативными симптомами, проявляющимися при работе автомобильного водяного насоса. Поломка его несет большие риски для работоспособности двигателя. На масштабы последствий оказывает влияние зона установки и способ подключения помпы.

Список потенциальных проблем включает в себя факторы:

1. Вышедший из строя подшипник на валу способен заклинить вращение насоса. Соответственно насаженный на хвостовик шкив перестанет вращаться, а приводной ремень будет слетать или рваться.
2. Появляются проблемы с герметичностью из-за изношенного сальника или прокладки, вследствие чего снижается уровень охлаждающей жидкости. Недостаток антифриза приводит к перегреву ДВС.
3. Протекающий антифриз из-под сальника попадает на вращающиеся шкивы, которые распространяют охлаждающую жидкость на окружающие предметы, включая ремни. После намокания происходит проскальзывание ремней и их ускоренный износ.

Нередко первопричиной потери герметичности и снижения уровня антифриза является выработанный подшипник, а не сальник. Главный вал болтается и перекашивается из-за усилия приводного ремня на шкиве. Таким образом деформируется сальник и становится не способным удерживать антифриз, после чего возникает утечка.

Наиболее негативным развитием событий является разрыв ремня газораспределительного механизма по причине заклинивания подшипника. Большинство автомобилей после этого нуждаются в дорогостоящем ремонте двигателя. Это связано с ударами поршней по шляпкам открытых клапанов, что в результате приводит к мгновенному искривлению последних.

После срыва ремня с большой долей вероятности в машине придется снимать головку блока цилиндров, а также проводить замену клапанов. При худшем исходе в замене будут нуждаться поршни и потенциально треснувшая головка блока цилиндров.

В конструкции, где слетает ремень привода генератора, значительного ущерба быстро не происходит. Определить такой сбой в работе удастся по возможным симптомам:

• бортовая система электропитания переключится на разрядку АКБ;
• батарея начнет терять напряжение;
• мотор начинает перегреваться.

Повышение температуры приводит к скорой выработке цилиндропоршневой группы.

Последствия поломки

Пришедший в негодность насос способен наделать много бед. Величина ущерба зависит от того, как задействована помпа в автомобиле – от ремня ГРМ или привода генератора. Аварийные ситуации выглядят следующим образом:

1. Начинает протекать прохудившийся сальник либо прокладка. Уровень антифриза в системе уменьшается, что чревато перегревом мотора, если не заметить неполадку вовремя.
2. Из-за разбитого подшипника заклинивает вал насоса. От рывка приводной ремень слетает или рвется.
3. Когда подтекает сальник помпы, вращающиеся шкивы разбрасывают жидкость во все стороны. Намокшие ремни проскальзывают и быстрее изнашиваются.

Примечание. Первопричиной утечки антифриза нередко становится изношенный подшипник, а не сальник. Вал со шкивом и крыльчаткой начинает болтаться и перекашивается под давлением приводного ремня. В подобных условиях сальник не способен удержать тосол, отчего водяной насос пропускает жидкость наружу.

Наихудший вариант – разрыв ременного привода ГРМ вследствие заклинивания подшипника. Для многих автомобилей это ведет к дорогостоящему ремонту силового агрегата, поскольку днища поршней ударяют по тарелкам открытых клапанов и загибают их толкатели. В лучшем случае придется снять ГБЦ и поменять клапанную группу, в худшем – выбросить пробитые поршни и треснувшую от удара головку цилиндров.

Слетевший ремень привода генератора не нанесет ущерба, разве что исчезнет подача электроэнергии в бортовую сеть и начнет разряжаться аккумулятор. Но параллельно возникнет перегрев мотора, ведущий к ускоренному износу цилиндропоршневой группы.

Можно ли восстановить или отремонтировать помпу

В большинстве автомобилей стоит неразборная конструкция водяных насосов. Это относится как к отечественным машинам, так и к иномаркам. В продаже найти ремкомплект для современных машин в виде сальника или подшипника для помпы не удастся. Исключением является «классика» от ВАЗ.

Стоит учесть, что большинство таких запчастей выпускается сторонними фирмами. Факт не всегда позитивно отражается на качестве продукции.

Заключение

Помпа относится к важным деталям конструкции. Водитель должен следить за её состоянием и работоспособностью, чтобы не получить проблем с двигателем.