Автомобільна помпа та принцип її роботи

Рідина система охолодження силової установки будь-якого авто забезпечує підтримку оптимального температурного режиму за рахунок рідини. Переміщаючись каналами сорочки охолодження мотора, охолодна рідина омиває розігріваються елементи, забираючи від них частину тепла, а потім відводить його в навколишнє середовище за допомогою теплообмінних процесів в радіаторі.

Що таке помпа в автомобілі та її призначення

Рідина за системою охолодження самостійно пересуватися не може, тому в конструкцію рідинної системи входить водяний насос, він же помпа. Основне завдання його - забезпечення циркуляції охолоджуючої рідини по системі, що забезпечує забір тепла і відведення його.

Більше помпа нічого не виконує, але від роботи залежить нормальне функціонування мотора. Без неї силова установка дуже швидко перегріватиметься, оскільки не забезпечуватиметься відведення тепла.

Відео: Для чого в автомобілі потрібна водяна помпа

На автомобілях зараз використовується водяний насос відцентрового типу. Широке поширення цей тип помпи отримав завдяки простоті конструкції, при цьому він справляється з поставленим завданням. Для приводу його використовується зусилля, що отримується від колінчастого валу, яке передається за рахунок ремінної передачі.

Циркуляція рідини за системою забезпечується за рахунок крильчатки. Щоб вона забезпечувала рух рідини у сорочці охолодження, насос входить у конструкцію силового агрегату. Причому основна його частина розташовується із зовнішнього боку, і тільки крильчатка розташовується всередині сорочки.

Конструкція водяного насосу

Зовнішній вигляд водяних насосів може бути різний (позначаються конструктивні особливості силових установок різних виробників), але вони конструктивно однакові і складаються з:

• корпус;
• вісь;
• шків або зубчасте колесо;
• крильчатка;
• сальник;
• підшипники.

Корпус

Корпус є несучим елементом і в ньому розташовуються всі перераховані складові частини, крім крильчатки та шківа, які розташовуються із зовнішніх сторін. Корпус виготовляється найчастіше із алюмінію. Також за допомогою його кріплення помпи до блоку циліндрів. Щоб забезпечити герметичність у місці прилягання корпусу до двигуна, між ними встановлюється прокладка.

Щоб антифриз і волога не скупчувалися в зоні розташування підшипників, у корпусі виконано дренажний отвір.

Вісь, підшипники, сальник

Усередині корпусу розташовується сталева вісь, посаджена на два підшипники, що забезпечує їй легкість обертання. Вісь зазвичай виготовляється із сталі, що забезпечує високу міцність.

Підшипники закриті, тобто доступу до них немає. Змащування їх робиться за рахунок закладеного мастила, якого має вистачати на весь ресурс насоса. Але на деяких старих вантажних авто, в корпусі була прес-масля, тому підшипники у них можна було змащувати.

Відео: Вибір Помпи. Помпа LUZAR.

Для запобігання контакту робочої рідини з підшипниками з боку крильчатки встановлений герметизуючий гумотехнічний елемент - сальник. Без нього антифриз потрапляв би в зону роботи підшипників, що призводило б до їх швидкого зносу.

Шків, крильчатка

Шків або зубчасте колесо є елементами, які беруть зусилля від колінчастого валу. Шків використовується на авто, у яких привод газорозподільного механізму здійснюється за допомогою ланцюгової передачі.Через таке конструктивне рішення організувати передачу зусилля на помпу ланцюгом не вдалося. Тому для забезпечення обертання насоса використовується окремий привід, який додатково може забезпечувати і роботу іншого навісного обладнання мотора - насоса ГУР, компресора і т.д. буд.

У автомобілях, у яких привід ГРМ забезпечується зубчастим ременем, він застосовується для забезпечення роботи помпи. Тобто одним ременем задіюється в роботу і ГРМ, і насос. А щоб при передачі зусилля не було втрат через прослизання, як приводний елемент на помпі використовується зубчасте колесо.

Шків чи зубчасте колесо мають жорстке з'єднання з віссю. Для цього використовується або з'єднання шпонки, або болтове.

З іншого боку на вісь посаджена крильчатка - спеціальний диск з нанесеними на нього крилами. Виготовляється вона найчастіше з алюмінію, хоча зустрічаються і крильчатки, виготовлені із пластику. Посадка її на вісь теж жорстка.

Принцип роботи автомобільної помпи

Принцип роботи водяного насоса дуже простий: помпа отримує обертання колінчастого валу за допомогою пасового приводу. Це обертання отримує шків чи зубчасте колесо, жорстко посаджене на вісь. А оскільки з іншого боку на ній встановлена ​​крильчатка, вона теж обертається.

Оскільки крильчатка поміщена в сорочку охолодження, вона знаходиться в середовищі охолоджуючої рідини. При обертанні крила крильчатки створюють відцентрову силу, яка виштовхує антифриз і змушує його рухатися по каналах сорочки охолодження.

Ознаки несправності помпи

Простота конструкції водяного насоса забезпечує йому відмінні показники щодо надійності та тривалості терміну експлуатації.Але несправності з цим вузлом все ж таки бувають, оскільки в конструкції використовуються елементи «слабкого» місця насоса. і сам гумотехнічний елемент у процесі експлуатації може мати пошкодження.

Відео: Ознаки несправності помпи. Вибір помпи ВАЗ.

Основними ознаками зношування помпи:

1. Підтікання рідини, що охолоджує, з боку водяного насоса.
2. Поява сторонніх шумів під час роботи мотора.
3. Візуально помітний люфт при установці, що працює.

Всі ці ознаки і дають зношені підшипники і пошкоджений сальник. Бувають і інші несправності, які зустрічаються набагато рідше. зубчасте колесо.

Зазначимо, що водяна помпа - один з вузлів силової установки, який ремонту не піддається. .Єдине, можна поміняти тільки шків, і те, якщо він кріпиться до осі за допомогою болтового з'єднання.

Як працює в автомобілі помпа і для чого вона потрібна

Однією з невід'ємних систем ДВЗ є система охолодження. Вона дозволяє відводити від блоку циліндрів надмірне тепло, не допускаючи виникнення негативних термодеформацій. Розгалуженою мережею каналів оснащуються як бензинові, так і дизельні двигуни.

Що таке помпа в легковому автомобілі

Проводити відбір теплової енергії від двигуна внутрішнього згоряння інженери вміють декількома способами:

Системи, розроблені на основі повітряного охолодження, прийнято називати відритими. У них задіяні спрямовані потоки повітря, що обходять корпус ДВЗ зовні. Подібна конструкція все рідше зустрічається в сучасних автомобілях, але потрібна в дрібній мототехніці.

Представниками закритих систем є рідинні аналоги. Відбір тепла здійснюється за рахунок циркуляції антифризу каналами охоплює сорочки блоку циліндрів. Комбінована схема передбачає впровадження одночасно повітряного та рідинного охолодження для автомобіля.

В останніх двох типах конструкцій обов'язковим атрибутом є помпа, саме так зазвичай правильно називається водяний насос як невід'ємна частина примусової циркуляції охолоджуючої рідини в автомобілі.

Важливо! Системи з рідинним охолодженням є набагато тихішими, ніж аналоги, які використовують для відведення тепла повітря.

Розташування та призначення елемента

В автомобілях передбачено найчастіше два кола охолодження:

Також передбачені різні елементи, що входять до системи охолодження. Кожен із них виконує свою функцію. А навіщо потрібна помпа, є очевидним багатьом досвідченим автомобілістам, оскільки вона працює для примусового прокачування рідини у відведених для цього порожнинах і каналах.

Вбудована в корпус насоса крильчатка відповідає за перекачування антифризу. Обертання цього колеса передається по ремінному приводу. Шківи передачі розташовуються на валу помпи та на вихідному хвостовику колінвала автомобіля.

Знаходиться водяний насос там, де його розташували інженери. У більшості моделей сучасних машин знайти помпу можна у наступних зонах:

• якщо дивитися по ходу руху, то в машинах з переднім приводом пристрій, що прокачує, розташовується на правому торці блоку циліндрів (оскільки помпа є жорстко пов'язаною з приводом ГРМ, то вона розташовується там, де привід захищений кришкою);
• автомобілі із заднім приводом оснащуються водяним насосом, зафіксованим на передній стінці блоку циліндрів, а обертання крильчатки надає ремінь від ГРМ або від приводу генератора.

Помпа переганяє антифриз каналами і двом радіаторам, один з яких служить від виведення тепла в атмосферу, а другий здатний передавати тепло в салон. Таким чином, вдається швидко остудити силову установку.

Принцип дії насоса та його конструкція

В автомобілях досить простий пристрій помпи. Її корпус одночасно виконує функцію кріпильного фланця. Він оснащений кількома отворами, якими агрегат фіксується на БЦ.

Завдяки тому, що корпус виготовлений з алюмінію, вдається мінімізувати вплив корозійних процесів, а також зменшується маса готового виробу. У конструкцію також входять:

• центральний отвір корпусу впресований головний вал з підшипниками кочення;
• на консольному кінці валу розташовується жорстко зафіксована пластикова або алюмінієва крильчатка;
• зовнішній хвостовик валу обладнаний шківом (використовуються струмкові або зубчасті моделі);
• запобігти витіканню тосолу та забезпечити герметичність конструкції допомагає ущільнювальний сальник.

Фланець помпи може прикручуватися як безпосередньо до блоку, так і через перехідник, щоб забезпечити співвісність ремінної передачі, не вилучаючи крильчатки з антифризу потоку. Під фланцем виробники монтують прокладку.

Виходячи з пристрою і способу кріплення, стає зрозумілим принцип роботи вузла, що перекачує антифриз.Обертання на вал і далі крильчатку передається за допомогою ремінної передачі. При збільшенні частоти обертів коленвала зростають оберти на крильчатці, що сприяє інтенсивній циркуляції каналами.

Виробники гарантують безперебійну роботу помпи протягом 40-140 тис. км. пробігу. Ресурс залежить від бренду та моделі транспортного засобу. Вітчизняні автомобілі розташовуються ближче до нижнього значення інтервалу.

Важливо! Певні марки машин оснащені помпами, що працюють від персонального електроприводу.

Автономне електрооснащення насосів не знайшло широкого поширення серед конструкцій систем охолодження. Це пов'язано з додатковим подорожчанням готового продукту та деяким зниженням ступеня надійності.

Якщо трапиться вихід із ладу

Рекомендуємо стежити за можливими негативними симптомами, що виявляються під час роботи автомобільного водяного насоса. Поломка його несе великі ризики для працездатності двигуна. На масштаби наслідків впливає зона установки та спосіб підключення помпи.

Список потенційних проблем включає фактори:

1. Підшипник на валу, що вийшов з ладу, здатний заклинити обертання насоса. Відповідно насаджений на хвостовик шків перестане обертатися, а приводний ремінь злітатиме або рватиметься.
2. З'являються проблеми з герметичністю через зношене сальника або прокладки, внаслідок чого знижується рівень охолоджуючої рідини. Нестача антифризу призводить до перегріву ДВЗ.
3. Протікаючий антифриз з-під сальника потрапляє на шківи, ​​що обертаються, які поширюють охолоджувальну рідину на навколишні предмети, включаючи ремені. Після намокання відбувається прослизання ременів та їх прискорене зношування.

Нерідко першопричиною втрати герметичності та зниження рівня антифризу є вироблений підшипник, а не сальник. Головний вал бовтається та перекошується через зусилля приводного ременя на шківі. Таким чином, деформується сальник і стає не здатним утримувати антифриз, після чого виникає витік.

Найбільш негативним розвитком подій є розрив ременя газорозподільного механізму через заклинювання підшипника. Більшість автомобілів після цього потребують дорогого ремонту двигуна. Це пов'язано з ударами поршнів по капелюшках відкритих клапанів, що в результаті призводить до миттєвого викривлення останніх.

Після зриву ременя з великою ймовірністю в машині доведеться знімати головку блоку циліндрів, а також проводити заміну клапанів. При гіршому результаті заміни будуть потребувати поршні і головка блоку циліндрів, що потенційно тріснула.

У конструкції, де злітає ремінь приводу генератора, значної шкоди швидко не відбувається. Визначити такий збій у роботі вдасться за можливими симптомами:

• бортова система електроживлення переключиться на розрядку АКБ;
• батарея почне втрачати напругу;
• мотор починає перегріватися.

Підвищення температури призводить до швидкого вироблення циліндропоршневої групи.

Ознаки несправності помпи

У машині в процесі роботи відбувається природне зношування всіх механічних елементів. Значному навантаженню піддаються герметизуюча манжета і підшипник, які і виходять з ладу частіше за інші деталі. Рідше поломки відбуваються зі шківом чи крильчаткою.

Ознаки поломки помпи вдасться помітити за такими факторами:

1. Не знімаючи насос, тестувати потрібно за наявності плям антифризу під автомобілем на місцях тривалого паркування.
2. Під час роботи на бічних стінках, так і внизу відбувається забризкування простору антифризом. Коли конструкції передбачений захисний кожух, то симптоми виявляються як потіків у нижній області кожуха.
3. Несправності або пошкодження можна почути під час роботи двигуна. З'являються сторонні шуми у вигляді тріску або шуму в області установки насоса.
4. На шкалі приладів термометр виводить значення вище гранично допустимих. Після цього може часто глухнути двигун.

Водія повинні завжди насторожувати плями, що утворюються після стоянки під машиною в області підкапотного простору. Щоб краще розглянути потенційну ділянку протікання, рекомендуємо відкрутити кріплення захисної кришки ГРМ. Якщо виявляється надмірна вологість, то рекомендуємо провести прості діагностичні заходи:

• мотор повністю вимикаємо та ставимо машину на ручник;
• видаляємо кришку газорозподільного механізму;
• послаблюємо натяг ремінної передачі на шківі помпи;
• пробуємо прикладати невелике зусилля до валу, похитуючи його в посадковому гнізді вправо/ліворуч.

Люфт валу, що відчувається, є однією з головних ознак, після появи яких необхідно потурбуватися заміною водяного насоса в автомобілі. Якщо вдалося почути явні шуми з боку помпи, необхідно провести діагностику валу.

Негативні побоювання можуть підтвердитися, коли під час їзди заглухне мотор, а в цей час на датчику буде критична температура, наприклад, вище 120 0 С. Це свідчення заклинювання валу насоса або ременя, що злетів, або ременя ГРМ, що розірвався. У найгіршому варіанті розвитку подій додатково виявляться зігнутими від поршнів клапани.

Якщо обірветься ремінь генератора, то водій зможе це пізнати по індикатору, що загорівся на приладовій панелі, що позначає відсутність зарядки АКБ, одночасно стане помітно підвищуватися температура. Водію рекомендуємо максимально швидко глушити мотор та евакуювати машину на станцію техобслуговування.

Чи можна відновити або відремонтувати помпу

У більшості автомобілів стоїть нерозбірна конструкція водяних насосів. Це стосується як вітчизняних машин, так і іномарок. У продажу знайти ремкомплект для сучасних машин у вигляді сальника чи підшипника для помпи не вдасться. Винятком є ​​"класика" від ВАЗ.

Варто врахувати, більшість таких запчастин випускається сторонніми фірмами. Факт не завжди позитивно позначається на якості продукції.

Висновок

Помпа відноситься до важливих деталей конструкції. Водій повинен стежити за її станом та працездатністю, щоб не отримати проблем із двигуном.