Назначение и устройство водяного насоса(помпа)

Насос водяной (помпа)

Для здоровой работы двигателя необходима система его охлаждения. Наиболее эффективна система жидкостного охлаждения. Благодаря ей двигатель работает тише и быстро прогревается при пуске. Охлаждение двигателя происходит путем постоянной циркуляции охлаждающей жидкости, которая переносит тепло из блока и головки блока цилиндра в атмосферу. Для реализации данного принципа работы используют водяной насос. Более подробно об этом устройстве вы узнаете в данной статье.

Назначение водяного насоса

Водяной насос (помпа) служит устройством, перекачивающим охлаждающую жидкость. В качестве такой жидкости могут служить вода с добавками, антифриз, либо тосол. Жидкость проходит через водяную рубашку (полости между двойными стенками двигателя), забирает тепло и, поступая в радиатор, передает тепло в атмосферу, после чего снова направляется в двигатель.

Водяной насос (помпа) приводится в движение от коленчатого вала двигателя или зубчатым ремнем механизма газораспределения, а в некоторых случаях встроенным электромотором.

Устройство водяного насоса (помпы) и принцип его работы

Устройство водяного насоса (помпы) имеет простое строение. Основой устройства является литой корпус. Внутри него на валу крутится крыльчатка, которая приводится в движение от двигателя с помощью ременной передачи. Вал вращается на двух подшипниках. Чтобы удержать подшипники от сдвига используются распорная втулка и стопорные кольца. Насос устанавливается в передней части двигателя. Для предотвращения течи охлаждающей жидкости, на валу установлен самоподжимной сальник водяного насоса.

Водяного насоса (помпа) работает очень просто. Жидкость подается на крыльчатку. Под действием двигателя крыльчатка начинает вращаться и лопастями отбрасывает воду к стенкам сосуда. При этом, набрав высокую скорость, жидкость переносится из насоса в водяную рубашку двигателя.

Водяной насос (помпа) играет значительную роль в работе двигателя, поэтому необходимо следить за его исправностью, и, при выходе из строя, немедленно его отремонтировать или заменить.

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.

Водяной насос двигателя: устройство, ремонт

Добрый день, дорогие друзья. Помпа – водяной насос, установленный в автомобили, предназначенный для циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя. Она качает тосол или антифриз из радиатора (большой круг) и печки салонного отопителя, и закачивает его в рубашку охлаждения мотора. Таким образом, происходит циркуляция жидкости в системе.

Благодаря помпе жидкость «забирает» тепло от двигателя и отдает его сотам радиатора, охлаждаясь и возвращаясь вновь в ДВС, чтобы забрать очередную порцию тепла. Кроме этого, помпа прокачивает тосол через радиатор салонного отопителя, что дает Вам возможность прогревать салон автомобиля.

Что такое помпа в автомобиле и её назначение

Жидкость по системе охлаждения самостоятельно передвигаться не может, поэтому в конструкцию жидкостной системы входит водяной насос, он же – помпа. Основная задача его – обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости по системе, что и обеспечивает забор тепла и отвод его.

Больше помпа ничего не выполняет, но от ее работы зависит нормальное функционирование мотора. Без нее силовая установка очень быстро будет перегреваться, поскольку не будет обеспечиваться отведение тепла.

Видео: Для чего в автомобиле нужна водяная помпа

На автомобилях на данный момент используется водяной насос центробежного типа. Широкое распространение этот тип помпы получил благодаря простоте конструкции, при этом он вполне справляется с поставленной задачей. Для привода его используется усилие, получаемое от коленчатого вала, которое передается за счет ременной передачи.

Циркуляция жидкости по системе обеспечивается за счет крыльчатки. Чтобы она обеспечивала движение жидкости в рубашке охлаждения, насос входит в конструкцию силового агрегата. Причем основная его часть располагается с внешней его стороны, и только крыльчатка располагается внутри рубашки.

avtoexperts.ru

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.

Схема

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.

Конструкция водяного насоса

Внешний вид водяных насосов может быть разный (сказываются конструктивные особенности силовых установок разных производителей), но все они конструктивно одинаковы и состоят из:

• корпус;
• ось;
• шкив или зубчатое колесо;
• крыльчатка;
• сальник;
• подшипники.

Корпус

Корпус является несущим элементом и в нем располагаются все перечисленные составные части, кроме крыльчатки и шкива, которые располагаются с внешних сторон. Корпус изготавливается чаще всего из алюминия. Также посредством его производится крепление помпы к блоку цилиндров. Чтобы обеспечить герметичность в месте прилегания корпуса к мотору, между ними устанавливается прокладка.

Чтобы антифриз и влага не скапливались в зоне расположения подшипников, в корпусе проделано дренажное отверстие.

Последствия несвоевременной замены водяного насоса

После того, как были рассмотрены основные вопросы, которые касаются устройства, работы и неисправностей водяного насоса стоит рассмотреть вопрос последствий несвоевременной замены изделия.

Многие автомобилисты после появления свиста или подтекания помпы продолжают ездить в таком неисправном техническом состоянии, при этом, не задумываясь, чем это ожжет грозить. Таким образом, появляются косвенные признаки того, что ситуация подошла к критической отметке.

Например, постоянно работающий вентилятор охлаждения может не только указывать на неработоспособный термостат, а и о недостатке «охлаждайки» в системе, из-за того, что она вытекает из-под шкива.

Итак, рассмотрим, к каким последствиям стоит готовиться автомобилисту при несвоевременном ремонте узла:

• Постоянные подтекания жидкости снижают уровень охлаждающей жидкости в системе, что приводит сначала к постоянной работе термостата и доливке жидкости, а затем к перегреву.
• В свою очередь, перегрев чреват серьезными последствиями, такими, как повреждением внутренних элементов головки блока цилиндров. Самым страшным вариантом становится прогиб и деформация плоскости ГБЦ, что тянет за собой другие страшные последствия.
• Также, постоянные перегревы способствуют тому, что в корпусе головки блока и блока цилиндров появляются трещины, которые достаточно тяжело устранить.
• Самым страшным последствием является то, что после деформации ГБЦ охлаждающая жидкость может пойти вовнутрь камер сгорания, а это гидроудар, последствием которого становится полный и бесповоротный капитальный ремонт силового агрегата или замена движка вовсе. Это может серьезно ударить по карману владельца.

На основании выше изложенного, ремонт водяного насоса системы охлаждения стоит проводить вовремя, при обнаружении первых признаков неисправности. Если это не сделать последствия могут стать плачевными для двигателя и владельца транспортного средства.

Принцип работы автомобильной помпы

Принцип работы водяного насоса очень прост: помпа получает вращение от коленчатого вала посредством ременного привода. Это вращение получает шкив или зубчатое колесо, жестко посаженное на ось. А поскольку с другой стороны на ней установлена крыльчатка, то она тоже вращается.

Поскольку крыльчатка помещена в рубашку охлаждения, то она находится в среде охлаждающей жидкости. При вращении, крылья крыльчатки создают центробежную силу, которая выталкивает антифриз и заставляет его двигаться по каналам рубашки охлаждения.

Поломка помпы и течь охлаждающей жидкости

Внимание! Открывать крышку радиатора или расширительного бачка на разогретом двигателе крайне опасно! Это может привести к серьезным ожогам! Обязательно дайте двигателю остыть. Только после остывания двигателя медленно отвинчивайте указанные крышки, продолжая соблюдать при этом максимальную осторожность.

Если герметичность системы не нарушена, уровень охлаждающей жидкости в норме, но жидкостной насос не обеспечивает циркуляцию жидкости, это закономерно приводит к тому, что температура двигателя быстро повысится. На это укажут показания на панели приборов при условии полностью исправного датчика. Всегда помните, что даже нескольких минут езды в таком режиме даже с минимальными нагрузками на мотор уже будет достаточно для закипания ОЖ в радиаторе и заклинивания силовой установки.

При обнаружении перегрева по причине отказа помпы или выявлении интенсивной течи на заведенном и/или заглушенном моторе, нужно немедленно прекратить дальнейшее движение. Помпу может уже почти заклинить по причине разрушения подшипников, о чем скажет характерный металлический звук в процессе работы. Вполне очевидно, что в случае сильной течи тоже нельзя ехать дальше даже тогда, когда Вы имеете возможность долить ОЖ до нормального уровня. Лучше добраться с такими неисправностями до места ремонта, но уже не своим ходом, или приступить к ремонту на месте.

Еще одним признаком поломок помпы является слабое подтекание или следы утечки антифриза в том месте, где установлен центробежный насос. Если явной и сильной течи нет, тогда необходимо дать двигателю остыть. Только затем можно долить ОЖ до нормального уровня. После долива возможно продолжить движение, так как циркуляция жидкости все равно будет обеспечивать нормальное охлаждение. Главное в таком случае-постоянный контроль уровня жидкости в расширительном бачке и регулярный долив по дороге до ближайшего СТО, так как нормальная эксплуатация машины становится невозможной.

Учтите, что рядовые нагрузки на мотор при наличии даже слабой течи из помпы недопустимы, так как течь может немедленно увеличиться и стать интенсивной при условии продолжения эксплуатации двигателя в обычных режимах.

Признаки неисправности помпы

Простота конструкции водяного насоса обеспечивает ему отличные показатели по надежности и длительности срока эксплуатации. Но неисправности с этим узлом все же бывают, поскольку в конструкции используются элементы, которые являются «слабым» местом насоса. Ими являются подшипники и сальник. При эксплуатации нередко подшипники изнашиваются, что приводит к появлению люфтов. Это сразу же сказывается на герметичности сальника. Но и сам резинотехнический элемент в процессе эксплуатации может получить повреждения.

Видео: Признаки неисправности помпы. Выбор помпы ВАЗ. Устройство помпы Ваз НИВА

Основными признаками износа помпы:

1. Подтекание охлаждающей жидкости со стороны водяного насоса.
2. Появление сторонних шумов при работе мотора.
3. Визуально заметный люфт при работающей установке.

Все эти признаки и дают изношенные подшипники и поврежденный сальник. Бывают и другие неисправности, которые встречаются гораздо реже. Среди них – повреждение крыльчатки в результате химических процессов, происходящих в результате постоянного контакта с антифризом, появление трещин на корпусе, чрезмерный износ рабочих поверхностей шкива или зубчатого колеса.

Признаки поломки помпы

1. Лужа антифриза под машиной в районе насоса. Это связано с механическим износом сальника и протечкой охлаждающей жидкости через дренажное отверстие в корпусе насоса.

Повышенный шум, гул при работе двигателя, исходящий от помпы – износ подшипников.

Двигатель перегревается или печка салона дует холодным воздухом. Есть две причины – воздушная пробка в системе, как от нее избавится, я рассказывал в статье про смену охлаждающей жидкости или поломка крыльчатки помпы. Она может рассыпаться от старости или грязи в системе охлаждения.

Повышенный люфт шкива. Его можно ощутить руками, если пошатать за него в разные стороны. В исправной помпе его не должно быть. Люфтить начинает из-за поломки подшипников, когда его обойма ломается и шарики высыпаются в полость подшипника. Как следствие – скорое заклинивание помпы.

Виды помп высокого давления

Помпы способствуют сокращению времени полива насаждений, не требуют специальных технических зданий для монтажа. Каждая модель оснащается подробной инструкцией. Следуя ее пунктам можно продлить срок эксплуатации оборудования, и обеспечить условия предоставления гарантии.

Принцип работы водяных насосов заключается в создании вакуума внутри корпуса. Жидкость поступает в вакуумную камеру и под действием высокого давления выходит наружу. В зависимости от метода создания вакуума выделяют: