Відцентрова помпа системи охолодження

Як відомо, рідина в системі рідинного охолодження двигуна постійно циркулює по малому і великому колі. Даний процес є циклічним. Насос охолоджуючої рідини, який ще прийнято називати помпа системи охолодження, відповідає за примусову циркуляцію рідини. Зустрічається також поширена помилка, коли зазначений насос ОЖ в окремих джерелах позначають визначенням «водяний насос». Сьогодні це твердження майже остаточно втратило свою актуальність, так як вода в системі охолодження сучасного ДВС практично ніколи не використовується.

Рекомендуємо прочитати також статтю про пристрої радіатора системи охолодження. З цієї статті Ви зможете дізнатися про те, з чого виготовляють даний елемент, його роль у системі рідинного охолодження ДВЗ, поширеним несправностей і способи їх усунення.

Пристрій відцентрового насоса

Помпа найчастіше встановлюється в передній частині бензинового і дизельного силового агрегату. Рішення оснащується двома типами приводу. Механічний привід найбільш поширений. Механізм влаштований так, що зусилля передається від коленвала або розподільного валу силової установки. Для цього використовується ремінна передача. Електричний тип приводу заснований на використанні електродвигуна, який додатково має власну систему управління. Помпа системи охолодження має ряд конструктивних елементів:

  • корпус;
  • вал;
  • підшипник;
  • робоче колесо (крильчатка);
  • сальник насосної камери;
  • прокладка;

Насос охолоджуючої рідини є насос відцентрового типу. У процесі роботи помпа здатна створити тиск в системі охолодження на приблизної позначці близько 1-ї атмосфери. Такого тиску цілком достатньо для того, щоб точка кипіння антифризу в системі зрушилася вгору на 20 градусів за Цельсієм.

Конструктивно насос ОЖ складається з робочого колеса, яке закріплене на валу зі шківом. Дане колесо може також мати назву «крильчатка». Вся конструкція укладена в окремому корпусі. Корпус помпи виготовляють з чавуну, а також можна зустріти вироби з литого алюмінію або магнієвих сплавів. Зустрічаються і більш здешевлені версії, коли окремі елементи насоса виготовлені з пластмаси. У корпусі помпи є особливі канали, по яких реалізовано підведення і відведення охолоджуючої рідини до крильчатці.

Корпус насоса жорстко фіксується на блоці циліндрів двигуна, а між блоком ДВС і корпусом помпи розміщується спеціальна ущільнювальна прокладка. Варто розуміти, що важливу роль в роботі помпи відіграє якісна герметизація насоса і найкраще ущільнення. Саме зазначена ущільнювальна прокладка не дозволяє витікати охолоджуючої рідини насоса в тому місці, де помпа сполучається із сорочкою охолодження двигуна. Там, де вал виходить з корпусу насоса, додатково встановлено сальник помпи. Дані рішення надійно герметизують пристрій та ущільнюють стик корпуса насоса і блоку, тим самим ефективно запобігає витік охолоджуючої рідини з корпусу.

За примусову циркуляцію рідини в системі відповідає робоче колесо в корпусі насоса. Колесо виконано так, що має спеціальні лопаті особливої форми. Саме з цієї причини колесо називають крильчаткою, яка закріплюється на валу приводу.

Привідний вал фіксується в корпусі на підшипниках, які відповідають за обертання вала. На протилежній стороні приводного валу встановлений приводний шків, який приводиться в дію механічним способом від двигуна або окремим електродвигуном.

Принцип роботи помпи

Коли двигун запущений і рідинної насос починає роботу, тоді обертання робочого колеса від приводу (в більшості випадків забезпечується ременем від шківа колінчастого вала) створює на вході насоса розрідження. Завдяки цьому охолоджуюча рідина, яка знаходиться в радіаторі і розширювальному бачку, подається в насос. Далі рідина опиняється вже всередині насоса і потрапляє на крильчатку. Після того, як вона пройде по лопат робочого колеса, відцентрова сила викине ОЖ на вихід з помпи. Звідти рідина надійде в сорочку охолодження блока циліндрів силового агрегату. Якщо детальніше простежити шлях ОЖ в системі після запуску ДВЗ, отримуємо наступне:

  1. Рідина, що знаходиться в нижньому бачку радіатора, через канал в центрі корпусу рідинного насоса проходить всередину помпи.
  2. Обертання крильчатки створює відцентрову силу, яка буквально відкидає охолоджуючу рідину до стінок корпусу помпи. Так як в системі з’явилося тиск, створений насосом, це тиск забезпечує нагнітання охолоджуючої рідини через особливий канал в розподільну трубку, яка розташована в головці блоку циліндрів мотора.
  3. Через отвір цієї трубки охолоджуюча рідина першим ділом опиниться в патрубках близько розігрітих випускних клапанів.

Зазначена схема руху рідини в такій послідовності забезпечує негайне і першочергове охолодження саме тих деталей силового агрегату, які максимально нагріваються. Далі рідина слід по сорочці двигуна, охолоджуючи інші теплонагруженные елементи мотора.

Якщо основний клапан термостата закритий, тоді охолоджувальна рідина проходить по сорочці охолодження і потрапляє в перепускний канал, по якому відбувається її повернення назад у відцентровий рідинної насос. Якщо термостат відкритий, то під час руху рідини по великому колу вона надходить назад у помпу з нижнього радіаторного бачка. Підведення рідини реалізований через нижній підвідний патрубок.

Системи з додатковим насосом

Існують системи охолодження двигуна, в яких можуть бути встановлені відразу два насоса охолоджуючої рідини. Якщо основний насос відповідає за головну функцію, то додатковий насос може виконувати одну з цілого ряду функцій залежно від конструкції самого двигуна:

  • Забезпечення додаткового охолодження двигуна, що актуально для країн з високою цілорічної температурою зовнішнього повітря.
  • Додаткова відцентрова помпа дозволяє працювати автономного опалювача, який може бути включений у загальну схему системи охолодження силової установки;
  • Охолодження відпрацьованих газів у системі рециркуляції відпрацьованих газів;
  • Ще один насос може використовуватися для охолодження турбокомпресора на таких двигунах, які обладнані наддувом;
  • Друга помпа може бути встановлена для того, щоб прокачувати охолоджуючу рідину після зупинки двигуна. Таке рішення використовується для того, щоб уникнути перегріву силової установки вже після зупинки мотора і деактивації основного механічного насоса.

У переважній більшості випадків додатковий насос охолоджуючої рідини обладнаний електричним приводом. Додаткова помпа є елементом, який управляється системою керування ДВЗ. Управління пристроєм реалізовано по команді електронного блоку управління силовим агрегатом автомобіля. Виходить, що увімкнення та вимкнення помпи відбувається під контролем ЕБУ.

Відключається помпа

Варто відзначити деякі відцентрові насоси охолоджуючої рідини, які є пристроями відключається типу і встановлюються на окремих моделях двигунів, серед них зустрічаються мотори з турбіною. Такі насоси відключаються здатні забезпечити максимально швидкий прогрів двигуна при холодному запуску. Домогтися результату стає можливим завдяки тому, що відбувається відключення циркуляції охолоджуючої рідини в сорочці двигуна до того моменту, поки температура силового агрегату не досягає позначки в 30°С. Сама охолоджуюча рідина знаходиться в двигуні постійно, але без руху. Це дозволяє мотору і рідини в ньому прогріватися набагато швидше, що дуже актуально в умовах експлуатації двигуна при низьких температурах. Ще одним плюсом використання отключаемой помпи є зниження навантажень на холодний мотор при прогріві, що веде до збільшення його ресурсу і зниження витрати пального.

Подача охолоджуючої рідини в таких насосах переривається з допомогою заслінки, яка є кільцевої діафрагмою. Саме вона перекриває канал подачі рідини з помпи. Примітно те, що крильчатка в насосі продовжує обертання. Зазначена діафрагма з’єднується з мембраною за допомогою спеціальних важелів. Мембрана переміщається тоді, коли на неї починає діяти розрідження. Призначений для цього канал з’єднує простір перед діафрагмою з впускним колектором, який і є джерелом вакууму.

Така вакуумна магістраль перекрита регулювальним клапаном, який включений у загальну систему управління двигуном. Коли клапан відкривається, на мембрану починає впливати розрідження і вона переміщується, тим самим нейтралізуючи ефект від роботи обертається крильчатки рідинного відцентрового насоса. Якщо відбувається закриття клапана, мембрана повернеться в початкове положення під дією пружини, а діафрагма звільнить робоче колесо і насос почне працювати за звичним принципом.

Поширені несправності насоса охолоджуючої рідини

Помпа охолоджуючої рідини є досить простим механізмом, який часто служить довго. Дуже важливо своєчасно проводити заміну антифризу, при цьому використовувати якісну охолоджуючу рідину і розбавляти концентрат тільки якісної дистильованої водою в рекомендованих пропорціях. Так чи інакше, але проблеми з насосом в процесі експлуатації зустрічаються. До найбільш поширених видів несправностей механізму можна віднести:

  • руйнування крильчатки;
  • порушення жорсткості кріплення робочого колеса на валу;
  • клин підшипників вала;
  • текти сальника вала або ущільнювальної прокладки корпусу помпи;
  • низька якість насоса та/або професійно виконаний монтаж елемента;
  • погіршення щільності з’єднань через підвищених вібрацій несправного двигуна, що веде до протікання охолоджуючої рідини;
  • старіння і пересихання сальника і ущільнювача;

Підшипники насоса, на яких обертається вал відцентрової помпи, являють собою рішення закритого типу. Такі закриті підшипники помпи не вимагають додаткової змазки, але зазвичай не підлягають заміні після закінчення ресурсу. Це стосується також сальника вала крильчатки, адже при виникненні течі через нього охолоджуючої рідини даний елемент не змінюють.

На основі сказаного вище може скластися враження, що заміна складових елементів помпи системи охолодження практично неможлива, а сам елемент не є ремонтопрігодним. Насправді це не так. Окремі деталі можна замінити, але практика показує, що помпу зазвичай міняють цілком, не вдаючись до розбору і відновленню. Це обумовлено відносно невисокою вартістю нового насоса і є найбільш доцільним рішенням.

Помпу зазвичай змінюють паралельно чергової планової заміни роликів та ременів/ланцюга ГРМ по пробігу через кожні 50-80 000 км. або відповідно до рекомендацій виробників автомобіля. За умови виникнення будь-яких симптомів несправності рідинного насоса деталь змінюють раніше, а також орієнтуються на якість і рекомендований ресурс самої деталі в тому випадку, якщо Ви використовуєте неоригінальні аналоги. Якщо ж несподівана поломка насоса застала Вас зненацька, а нову помпу дістати немає ніякої можливості, тоді читаємо далі.

 Поломка помпи і протікання охолоджуючої рідини

Увага! Відкривати кришку радіатора або розширювального бачка на розігрітому двигуні вкрай небезпечно! Це може привести до серйозних опіків! Обов’язково дайте двигуну охолонути. Тільки після остигання двигуна повільно відгвинчуйте зазначені кришки, продовжуючи дотримуватися при цьому максимальну обережність.

Якщо герметичність системи не порушена, рівень охолоджуючої рідини в нормі, але рідинної насос не забезпечує циркуляцію рідини, це закономірно призводить до того, що температура двигуна швидко підвищиться. На це вкажуть свідчення на панелі приладів за умови повністю справного датчика. Завжди пам’ятайте, що навіть декількох хвилин їзди в такому режимі навіть з мінімальними навантаженнями на мотор вже буде достатньо для закипання ОЖ в радіаторі і заклинювання силової установки.

При виявленні перегріву внаслідок відмови помпи або виявленні інтенсивній течі на заведеному та/або заглушеному моторі, потрібно негайно припинити подальший рух. Помпу може вже майже заклинити унаслідок руйнування підшипників, про що скаже характерний металевий звук в процесі роботи. Цілком очевидно, що в разі сильної течі теж не можна їхати далі навіть тоді, коли Ви маєте можливість долити ОЖ до нормального рівня. Краще дістатися з такими несправностями до місця ремонту, але вже не своїм ходом, або приступити до ремонту на місці.

Ще однією ознакою поломок помпи є слабке підтікання або сліди витоку антифризу в тому місці, де встановлено відцентровий насос. Якщо явної і сильної течі немає, тоді необхідно дати двигуну охолонути. Тільки потім можна долити ОЖ до нормального рівня. Після доливання можливо продовжити рух, так як циркуляція рідини все одно буде забезпечувати нормальне охолодження. Головне в такому випадку-постійний контроль рівня рідини в розширювальному бачку і регулярний долив по дорозі до найближчого СТО, так як нормальна експлуатація машини стає неможливою.

Врахуйте, що рядові навантаження на мотор при наявності навіть слабкої течі з помпи неприпустимі, так як текти може негайно збільшитися і стати інтенсивної за умови продовження експлуатації двигуна в звичайних режимах.

Ремонт помпи своїми руками

Відцентровий насос охолоджуючої рідини двигуна являє собою розбірний вузол. Якщо Ви з якої-небудь причини вирішите відмовитися від установки нової помпи і почнете ремонт наявного насоса, тоді існує можливість заміни окремих його елементів. Можна спробувати замінити підшипники відцентрової помпи, вал, крильчатку і т. д. Такий підхід іноді дозволяє знизити вартість ремонту, але знайти потрібні запчастини не завжди вдається у вільному продажу.

Необхідно відзначити, що доступ до насосу для його часткової або повної розборки часто утруднений. Деякі моделі автомобілів влаштовані так, що Вам буде необхідно спочатку трохи відкрутити подушки силового агрегату. Робити це потрібно буде знизу, так що дуже бажано наявність оглядової ями, певних навичок і підручного інструменту.

Ссылка на основную публикацию