Для чего нужна помпа в автомобиле и как она работает

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.

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.

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.

Читайте также:  Норма сахара в крови при диабете 2 типа, таблица показателей для диабетиков

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.

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 1200С. 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.

Принцип работы помпы охлаждения двигателя

Где находиться помпа двигателя
Расположение помпы системы охлаждения

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.

  Назначение и принцип работы вентилятора 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.

Читайте также:  Как долго можно принимать Омепразол без перерыва: вреден ли он

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.

Разрыв ремня ГРМ
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.

Крыльчатка

Она устанавливается на другую сторону оси. Крыльчатка являет собой диск с нанесенными на нем крыльями (откуда и столь специфическое название). Деталь изготавливается из алюминия. Но в последнее время все чаще автомобили идут с пластиковыми крыльчатками. Деталь жестко закрепляется на оси насоса и вращается пропорционально коленчатому валу. Что надежнее – пластик или алюминий? Многие специалисты советуют выбирать именно металлическую крыльчатку. Самые лучшие помпы на авто делаются из алюминия – говорят автомобилисты.

Виды насосов охлаждающей системы

Помпы двигателя различных конструкций
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.

  Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Сальники, оси, подшипники

Внутри помпы находится стальная ось. На последнюю устанавливаются два подшипника, которые обеспечивают вращение. Обычно ось делается из высокопрочной стали. А сами подшипники – закрытого типа. Внутри них находится смазка, заложенная на весь срок эксплуатации. Как правило, ее хватает надолго. Обычно подшипники выхаживают по 200-250 тысяч километров. Теперь о сальниках. Для чего нужен этот элемент?

Читайте также:  ЛИПРИМАР - аналоги, побочные действия, инструкция по применению

для чего ставят дополнительную помпу на авто
Он служит для герметизации охлаждающей жидкости с подшипниками. Недопустимо, чтобы тосол был в контакте с данными элементами. Иначе они будут разрушаться. Сальник представляет собой резинотехнический элемент, что устанавливается со стороны крыльчатки водяного насоса.

Корпус

Он представляет собой несущую часть помпы. Что такое корпус, объяснять не нужно. Он представляет собой «плацдарм» для размещения всех составных частей водяного насоса. Исключение составляет шкив и сама крыльчатка. Они находятся на внешней стороне. Сам корпус помпы изготавливается из алюминия. Дабы исключить всевозможные утечки, в местах соединения корпуса и блока цилиндров устанавливается прокладка.

что такое помпа
Она одноразовая и при снятии повторному монтажу не подлежит. Также в корпусе водяного насоса имеется дренажное отверстие. Оно предотвращает скопление влаги и антифриза в месте расположения подшипника.

Шкив

Шкив также именуется как «зубчатое колесо». Служит данный элемент для принятия усилий от коленчатого вала. Зубчатое колесо можно встретить на машинах с двигателями, где газораспределительный механизм имеет цепной привод.

дополнительная помпа на авто
А на ДВС с «ремнем» шкив также обеспечивает работу других навесных механизмов. Это компрессор кондиционера, гидроусилитель и прочее. В отличие от цепных двигателей, здесь не происходит проскальзывания во время работы. Поэтому наличие зубцов на колесе здесь не обязательно. Соединяется данный элемент болтами жестко с осью помпы.

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.

Тосол или антифриз, какую охлаждающую жидкость выбрать для автомобиля?

Ось, подшипники, сальник

Внутри корпуса располагается стальная ось, посаженная на два подшипника, что обеспечивает ей легкость вращения. Ось обычно изготавливается из стали, что обеспечивает высокую прочность.

Подшипники являются закрытыми, то есть доступа к ним нет. Смазывание их делается за счет заложенной смазки, которой должно хватать на весь ресурс насоса. Но на некоторых старых грузовых авто, в корпусе имелась пресс-масленка, поэтому подшипники у них можно было смазывать.

Видео: Выбор Помпы. Помпа LUZAR.

Для предотвращения контакта рабочей жидкости с подшипниками, со стороны крыльчатки установлен герметизирующий резинотехнический элемент – сальник. Без него антифриз попадал бы в зону работы подшипников, что приводило бы в быстрому их износу.

Шкив, крыльчатка

Шкив или зубчатое колесо являются элементами, которые принимают усилие от коленчатого вала. Шкив используется на авто, у которых привод газораспределительного механизма осуществляется посредством цепной передачи. Из-за такого конструктивного решения организовать передачу усилия на помпу цепью не удалось. Поэтому для обеспечения вращения насоса используется отдельный ременной привод, который дополнительно может обеспечивать и работу другого навесного оборудования мотора – насоса ГУР, компрессора и т. д.

В автомобилях, у которых привод ГРМ обеспечивается зубчатым ремнем, он применяется и для обеспечения работы помпы. То есть одним ремнем задействуется в работу и ГРМ, и насос. А чтобы при передаче усилия не было потерь из-за проскальзывания, в качестве приводного элемента на помпе используется зубчатое колесо.

Шкив или зубчатое колесо имеют жесткое соединение с осью. Для этого используется либо шпоночное соединение, либо болтовое.

С другой стороны на ось посажена крыльчатка – специальный диск с нанесенными на него особым образом крыльями. Изготавливается она чаще из алюминия, хотя встречаются и крыльчатки, изготовленные из пластика. Посадка ее на ось – тоже жесткая.

Где находится?

Что такое помпа, мы уже знаем. Это насос, предназначенный для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости. А расположен он в самой конструкции двигателя. Если быть конкретным, то помпа находится около блока цилиндров двигателя, а крыльчатка – в самой рубашке охлаждения.

Источники

  • https://drivertip.ru/osnovy/pompa-v-avtomobile-kak-ona-rabotaet.html
  • https://TechAutoPort.ru/dvigatel/sistema-ohlazhdeniya/nasos-sistemy-ohlazhdeniya.html
  • https://autochainik.ru/chto-takoe-pompa-v-avtomobile.html
  • http://fb.ru/article/367873/chto-takoe-pompa-i-dlya-chego-ona-nujna-v-avtomobile
  • http://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/avtomobilnaya-pompa-i-printsip-eyo-raboty/

Не Болей!