Что такое автомобильная помпа как работает и почему ломается

Водяные насосы LUZAR — журнал За рулем

Петр Нечипоренко

Водяной насос (помпа) обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения автомобильного двигателя. Водяной насос получил применение на заре автомобильной эры и с тех пор неизменно выполняет важнейшую функцию в поддержании температурного баланса автомобильных двигателей.

История водяных насосов в автомобилях:

  • 1885 г. — появление первых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Охлаждение двигателя воздушное, жидкостное охлаждение не применяется;
  • 1900 г. — появление жидкостного охлаждения двигателя. Циркуляция охлаждающей жидкости происходит «самотеком» — нагревшись, горячая жидкость поднимается вверх, а холодная поступает к цилиндрам двигателя;
  • 1910 г. — жидкостная система охлаждения становится «принудительной». Циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается водяным насосом.

Конструктивно водяной насос представляет собой относительно простое изделие, состоящее из пяти частей — корпуса, в котором запрессован подшипник, сальника, защищающего подшипник от охлаждающей жидкости, крыльчатки и шкива.

Детали водяного насоса:

  • корпус (является «основой» всей конструкции)
  • подшипник (запрессовывается внутрь корпуса; на него «насаживаются» крыльчатка и шкив)
  • сальник (герметизирует подшипник от жидкости)
  • крыльчатка (обеспечивает подачу жидкости)
  • шкив (через него обеспечивается вращение помпы)

LWP 0823 watermark

Рассмотрим детали водяного насоса по отдельности.

Корпус водяного насоса

Широко применяются два вида материала — чугун и алюминий. Алюминий является более современным материалом и позволяет создавать корпуса сложных форм с четким соблюдением размеров, благодаря чему появляется возможность установки подшипника «внатяг», и не применять винт, фиксирующий подшипник от проворота. Чугунные корпуса помп применяются, как правило, на большегрузных автомобилях — там, где обороты двигателя невелики, но требуется большой срок службы детали.

Для справки: существуют эксперименты с использованием пластикового корпуса для водяных насосов, но практического применения пластик не получил.

Часто корпуса современных помп принимают очень вычурные формы. Другая современная тенденция — корпус помпы становится частью блока цилиндров.

LWP 1425 watermark

Подшипник

Как правило, используется два радиальных подшипника, между которыми размещена смазка. Устаревшая конструкция — два шариковых подшипника открытого типа располагаются отдельно на одном валу и фиксируются от проворота винтами; предусматривается возможность дополнительно запрессовывать смазку между подшипниками, для чего на корпусе помпы располагается пресс-масленка.

Современная конструкция — двухрядный шариковый или шарико-роликовый подшипник закрытого типа, жестко запрессованный в корпусе помпы; в таком подшипнике используется высокотемпературная пластичная смазка, которая не требует замены весь срок службы подшипника и помпы.

LWP 0558 watermark

Сальник (уплотнительный элемент)

Предназначен для герметизации подшипника и предохранения его от попадания жидкости. Является важнейшей деталью водяного насоса — в силу «динамического характера» эксплуатации помпы уплотнительный элемент непрерывно испытывает серьезную нагрузку. Современный сальник представляет собой два керамических элемента типа «плоский золотник», прижатые пружинами друг к другу.

Цепной зубчатый шкив помпы LWP 1435

В зависимости от типа привод может быть «ременным» (привод от «простого» ремня) и «зубчатым» (привод от зубчатого ремня ГРМ либо от цепи ГРМ). «Ременной» привод часто делается съемным — в этом случае на валу помпы запрессовывается фланец, на котором впоследствии устанавливается приводной шкив.

В современных двигателях получают постепенное распространение в качестве шкива электромагнитные муфты, которые позволяют регулировать скорость вращения помпы (либо даже «отключать» водяной насос).

электромагнитная муфта помпы LWP 18C4

Шкив также опосредованно влияет на производительность водяного насоса — ведь подача жидкости зависит от скорости вращения вала, и, изменяя диаметр шкива, можно увеличить (или уменьшить) соотношение скорости коленчатого вала (от которого осуществляется привод помпы) и вала помпы. Однако здесь нужно помнить, что зависимость производительности от скорости вращения вала помпы имеет «параболический» характер — производительность растет по мере увеличения скорости вращения, но при достижении определенных оборотов начинает снижаться.

Конструкторы подбирают такой диаметр шкива, чтобы обеспечить оптимальную производительность помпы на конкретных оборотах двигателя. Основное же значение в плане обеспечения производительности помпы имеет крыльчатка.

Крыльчатка

Является основным «исполнительным механизмом» водяной помпы, отвечающим за ее производительность. Расходные характеристики водяного насоса зависят от следующих параметров крыльчатки:

  1. Диаметр
  2. Расстояние от крыльчатки до «ответной части» («крышки») помпы
  3. Форма лопастей (должны быть «гидравлически правильными»)
  4. Толщина лопастей (чем тоньше лопасти, тем больше объем «захватываемой» жидкости)
  5. Чистота поверхности лопастей (на шершавой поверхности может возникнуть «волновой эффект»)
Читайте также:  Как добраться из Самары до аэропорта Курумоч Все варианты

В стремлении создать «идеальную» крыльчатку конструкторы применяют различные материалы, которые имеют как достоинства, так и недостатки. Остановимся подробнее на наиболее распространенных материалах, из которых изготавливаются крыльчатки водяных насосов.

Чугун

LWP 0101

Применяется в крыльчатках с самых первых водяных насосов. Используется до сих пор, однако постепенно заканчивает свою «карьеру». Изготовление чугунной крыльчатки не требует высоких технологий; чугун обладает высокой коррозионной стойкостью. Однако чугун имеет шероховатую поверхность и неоднородную структуру; кроме того, у чугуна есть определенные пределы по приданию формы. Лопасти чугунной крыльчатки по определению будут толще, чем лопасти из других материалов.

Пластмасса

LWP 0226

Относительно современный материал. Отличные «формовочные» свойства и гладкость поверхности; тонкие лопасти. Недостаток — слабая коррозионная стойкость.

Сейчас практически не используется.

Алюминий

LWP 0190

Занимает «среднее» положение между чугуном и пластиком и имеет достоинства и чугуна, и пластмассы. Хорошие свойства по «формованию», хорошая гладкость поверхности; достаточно тонкие лопатки; высокая коррозионная стойкость.

Листовая сталь

LWP 0822

Великолепная «зеркальная» гладкость поверхности, самые тонкие лопасти, высокая стойкость к коррозии. Недостаток — в связи со свойствами материала лопасти такой крыльчатки нельзя сделать закругленными.

На сегодняшний день наиболее распространенный материал для крыльчаток водяных насосов.

Полифениленсульфид (PPS, «керамический пластик»)

LWP 0982 watermark

Не путайте с обычной пластмассой!

Полифениленсульфид обладает поистине безграничными возможностями — суперкоррозионная стойкость (не боится ни одного из известных растворителей) и суперлитьевые свойства. Единственный недостаток — конструкционная сложность, которая обуславливает высокую стоимость.

Также в крыльчатках — редко — применяются и довольно экзотические материалы. Например, при небольших объемах выпуска — когда нецелесообразно инвестировать в литьевую форму — используются точеные стальные крыльчатки. Существуют варианты покрытия крыльчатки «глазурью», которая позволяет убрать шероховатости поверхности, однако в связи с низкой надежностью такого покрытия крыльчатки по такой технологии производятся только экспериментально.

Вылет крыльчатки

В завершение необходимо упомянуть важнейший параметр водяного насоса — так называемый «вылет крыльчатки», а именно расстояние от лопастей до ответной части помпы. Производительность помпы находится в обратной кубической (!) зависимости от этого расстояния — чем ближе лопасти, тем выше подача. Очевидно, что обеспечение минимального расстояния между лопастями и ответной частью помпы — это очень сложный процесс. Именно здесь и проявляются качественные особенности того или иного производителя. Например, LUZAR контролирует данный параметр на 100% выпускаемых водяных насосах.

Также здесь важно не допустить дисбаланса крыльчатки при запрессовке ее на вал.

В результате данной статьи мы постарались показать водяной насос как сложное технико-технологическое изделие. Будьте внимательны при выборе помпы определенного производителя. Руководствуйтесь приведенной информацией, и Вы сможете выбрать действительно эффективное и работоспособное изделие.

Компания LUZAR производит широкий спектр водяных насосов и деталей системы охлаждения с 2003 года. Многие модели поставляются на сборочные конвейеры, то есть являются оригинальными.

Богатый опыт компании LUZAR в производстве деталей системы охлаждения гарантирует высочайший уровень качества изделий.

Насос системы охлаждения (помпа) двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099


Насос системы охлаждения двигателя (помпа) автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 предназначен для обеспечения принудительной циркуляции охлаждающей жидкости.

Насос охлаждающей жидкости установлен на передней части блока цилиндров двигателя автомобиля. Между насосом и блоком имеется прокладка и резиновое уплотнительное кольцо. К блоку цилиндров он крепится тремя болтами под ключ на «10». Снять помпу не составляет особого труда.

Устройство насоса (помпы)

— Насос системы охлаждения двигателя (помпа) автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификаций имеет корпус из алюминиевого сплава.

— Внутри корпуса установлен стальной вал, который вращается в двухрядном шариковом подшипнике. На переднюю часть вала напрессован металлокерамический зубчатый шкив, на заднюю крыльчатка.

— Подшипник не имеет внутренней обоймы (ее роль выполняет сам вал) и стопорится в корпусе при помощи винта. Гнездо винта, для предотвращения отворачивания, расчеканено. Подшипник заполнен смазкой Литол-24, которая заложена на весь срок службы (100.000 км пробега).

Читайте также:  Органайзер или подставка для сверл

— Для обеспечения герметичности помпы со стороны крыльчатки (закаленной на торце токами высокой частоты на глубину 2-3 мм) в корпус запрессован сальник, предотвращающий утечку ОЖ. Уплотнительное кольцо сальника изготовлено из графитовой композиции.

Принцип действия насоса охлаждающей жидкости

Привод насоса осуществляется ремнем ГРМ через зубчатый шкив, поэтому лопасти его крыльчатки вращаются постоянно, перегоняя охлаждающую жидкость из подводящей трубы в «рубашку» охлаждения двигателя и далее по всей системе охлаждения.

Применяемость насоса охлаждающей жидкости на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

На автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 применяется насос охлаждающей жидкости (помпа) 2109-1307010 или ее аналоги разных производителей.

— Течь охлаждающей жидкости

При износе сальника или подшипника (вал помпы начинает «бить») происходит разгерметизация уплотнения вал-сальник и как следствие утечка ОЖ из системы охлаждения двигателя по валу помпы. Подтекающая жидкость заметна визуально. Так же при этом происходит постоянное падение уровня в расширительном бачке.

— Заклинивание помпы

При выходе из строя подшипника на котором вращается вал помпы, возможно его заклинивание, что приводит к обрыву ремня ГРМ. Необходимо периодически проверять люфт вала. Для этого придется снимать переднюю крышку ремня ГРМ и рукой, с усилием, покачивать вал помпы за зубчатый шкив. В исправной помпе люфта быть не должно.

Вышедший из строя подшипник вала помпы выдает себя повышенным шумом, который хорошо слышен при работе двигателя на холостых.

— Снижение эффективности циркуляции охлаждающей жидкости

При загрязнении подводящей трубы (например, остатками герметика, применяемого при ремонте) возможно снижение эффективности циркуляции ОЖ. Такой же эффект будет при разрушении крыльчатки насоса (например, при использовании некачественного, слишком агрессивного тосола). Двигатель автомобиля перегревается. Антифриз может закипеть.

Примечания и дополнения

— Водяной насос можно отремонтировать, спрессовав крыльчатку, шкив, вывернув стопорный болт подшипника. Чаще всего меняется подшипник и сальник. Но, проще сэкономить время и трудозатраты, и заменить неисправную помпу целиком, так как стоит она не так дорого.

Еще статьи по системе охлаждения двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Водяная помпа: общие данные об устройстве и работе

Устройство любого автомобиля подчиняется ряду законов. Нельзя обособить различные механизмы и узлы, потому что работа каждой системы так или иначе влияет на работу другой. Говоря о системе охлаждения, водители часто недооценивают роль водяного насоса. А между тем, именно от работы помпы зависит вся «жизнь» двигателя.

Что такое помпа автомобиля

Помпа — это водяной насос. Только циркулирует она не воду, а охлаждающую жидкость. Помпа относится к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания и призвана обеспечивать принудительное охлаждение силового агрегата. Ведь, как известно, сам по себе тосол (или антифриз) не может гарантировать устранение перегрева мотора.

Общая конструкция устройства, принцип работы

Большинство автомобилей оснащается помпами, очень схожими по своему устройству. Особенно сильно этот принцип заметен при работе с отечественными моделями авто. Местоположение водяного насоса определяется его функциями. На легковых и грузовых автомобилях он находится у радиатора и, так или иначе, связан с ГРМ, так как ремень приводит насос в действие.

Водяной насос всегда приводится в движение гидрораспределительным ремнём, поэтому включается в состав мотора

Конструктивно механизм имеет следующее строение:

Валик насоса крепится к крышке корпуса.

На валике фиксируется крыльчатка.

С другого конца помпы имеется привод (то есть шкив), на современных моделях автомобилей шкив сопровождается вентилятором.

Через ГРМ и шкив на сам вал передаётся энергия вращения.

Вал приводит в действие крыльчатку.

Крыльчатка, в свою очередь, осуществляет циркуляцию топлива по системе.

Для чего нужна помпа в автомобиле

Большинство неопытных водителей полагает, что наличие охлаждающей жидкости в системе уже гарантирует качественное охлаждение ДВС. Однако это не так. Для того, чтобы жидкость в бесперебойном режиме поступала на горячую головку цилиндров, необходимо определённое давление. Именно это давление тосола (антифриза) и создаёт помпа.

Вращение крыльчатки обеспечивает нагнетание охлаждающей жидкости по всем магистралям. Таким образом к ДВС постоянно подаётся необходимое количество тосола, чтобы он не перегревался.

Соответственно, если вдруг помпа выйдет из строя, система охлаждения полностью теряет свою работоспособность.

Читайте также:  Как правильно выбрать сварочный ток и диаметр электрода

Первый признак неисправной работы насоса — наличие капель антифриза в подкапотном пространстве

Когда включается помпа

Помпа включается практически сразу же после включения зажигания двигателя (на разных автомобилях этот период может различаться). При заведённом моторе жидкость, которая изначально хранится в охлаждённом радиаторе, начинает поступать к водяному насосу. Тосол засасывается в центр крыльчатки и под давлением силы инерции выпускается по шлангам к мотору. То есть помпа давит на охлаждающую жидкость, заставляя её принудительно циркулировать по системе.

Момент выключения

Водяной насос призван работать всё то время, что двигатель находится в рабочем состоянии. Только так автопроизводитель может гарантировать отсутствие риска перегрева мотора. Поэтому механизм отключается вместе с двигателем.

Основные неисправности и ремонт

Помпа по своему устройству считается простым механизмом. Поломки и неисправности случаются довольно редко. Специалисты сервисных центров выделяют всего три причины, по которым механизм может выйти из строя:

Износ частей и деталей (обычно из-за старения сальника устройство прекращает нормально функционировать).

Изначальный брак водяного насоса.

Некачественный ремонт (даже хорошая деталь не будет обеспечивать циркуляцию жидкости, если была установлена неправильно).

Основными неисправностями любого водяного насоса можно считать износ сальника, поломку крыльчатки, заклинивание подшипника или потерю герметичности. Помпа начинает подтекать, даже вибрировать, что сказывается на качестве охлаждения ДВС и комфорте езды.

Обычно автовладельцы обращаются за услугами специалистов по ремонту. В некоторых случаях целесообразна замена износившихся элементов — сальника, крыльчатки или армированной манжеты. В редких случаях приходится менять приводной шкив.

Потребуется полностью разобрать устройство и заменить все износившиеся детали на новые

Однако процедура разборки механизма довольно простая: можно самостоятельно разобрать механизм при помощи отвёртки и гаечных ключей и заменить выработанные детали на новые из ремкомплекта.

Популярные производители и модели

Для автомобилей отечественного и импортного производства в автомагазинах продаются разные модели водяных насосов. Каждая из них имеет свои особенности.

Производители водяных насосов для иномарок

Одним из самых распространённых производителей автомобильной помпы считается испанская компания Dolz. К слову, технические приспособления для оснащения транспортных средств Dolz производит с 1934 года. Все модели водяных насосов в обязательном порядке проходят сертификацию, а потому и считаются надёжными и качественными в работе.

Изделие имеет высокую цену, однако качество сборки позволяет сэкономить на дальнейшей эксплуатации

Фирма Hepu (Германия) изготавливает водяные насосы практически для всех марок автомобилей — от «Порше» до «Фиата». Линейка продукции концерна насчитывает множество моделей насосов, при этом в производстве каждого изделия особое внимание уделяется внедрению самых передовых технологий.

BGA — производитель насосов и прочих автоузлов из Великобритании. Компания очень строго относится к контролю качества выпускаемой продукции, поэтому каждая помпа служит на протяжении долгих лет.

Производители водяных насосов для российских автомобилей

Белорусское предприятие Fenox производит дешёвые механизмы среднего качества. На каждый товар имеется заводской паспорт и гарантия.

Российский производитель «ТЗА» продаёт помпы для отечественного автопрома сразу в комплекте с уплотнительной прокладкой. Такую деталь удобно менять. Изделия этой компании можно купить практически в любом автомагазине.

Ещё одна российская компания Luzar специализируется исключительно на выпуске водяных насосов. Крыльчатка выполняется из алюминиевого сплава, что обеспечивает лёгкость механизма. К тому же в комплекте идёт не только уплотнитель, но и дополнительный крепёж.

Luzar — один из самых популярных производителей водяных насосов в России

Таким образом, помпа автомобиля — это тот элемент, от которого зависит качественное охлаждение мотора. Стоит внимательно отнестись к выбору нового элемента и ремонту старого, если в этом есть необходимость.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector