Dizajn i rad vodene pumpe (pumpe) u automobilskom motoru

Izmjena topline u motoru nastaje prijenosom energije iz izvora u području cilindra na zrak koji se upuhuje kroz hladnjak za hlađenje. Centrifugalna krilna pumpa, koja se obično naziva pumpa, odgovorna je za prenos kretanja rashladnoj tečnosti u sistemu tečnog tipa. Često po inerciji voda, iako se čista voda već dugo ne koristi u automobilima.

Komponente pumpe

Cirkulaciona pumpa protiv smrzavanja je teoretski napravljena prilično nepretenciozno, njen rad se zasniva na tome da se tečnost centrifugalnim silama izbacuje na ivice lopatica, odakle se ubrizgava u rashladne košulje. Sastav uključuje:

• osovina, na čijem se jednom kraju nalazi injektor od metala ili plastike, a na drugom - pogonska remenica za klinasti remen ili drugi prijenos;
• kućište sa prirubnicom za montažu na motor i za smještaj unutrašnjih dijelova;
• ležaj na kojem se osovina okreće;
• uljna brtva koja sprječava curenje antifriza i njegovo prodiranje u ležaj;
• šupljina u tijelu, koja nije poseban dio, ali pruža neophodna hidrodinamička svojstva.

Pumpa se obično nalazi na motoru od dijela gdje se nalazi pomoćni pogonski sistem pomoću kaiša ili lanaca.

Fizika vodene pumpe

Da bi se tekući toplinski agens kretao u krug, potrebno je stvoriti razliku tlaka između ulaza i izlaza pumpe. Ako se postigne takav pritisak, onda će se antifriz kretati iz zone gdje je pritisak veći, kroz cijeli motor do ulaza pumpe uz relativni vakuum.

Kretanje vodenih masa zahtijevaće troškove energije. Tečno trenje antifriza na zidovima svih kanala i cijevi spriječit će cirkulaciju, što je veći volumen sistema, to je veći protok. Za prijenos značajne snage, kao i maksimalnu pouzdanost, gotovo se uvijek koristi mehanički pogon iz pogonske remenice radilice. Postoje pumpe s električnim motorom, ali njihova upotreba je ograničena na najekonomičnije motore, gdje je glavna stvar minimalni troškovi goriva, a troškovi opreme se ne uzimaju u obzir. Ili u motorima s dodatnim pumpama, na primjer, s predgrijačima ili dvostrukim grijačima kabine.

Ne postoji jedinstveni pristup sa kojeg remena da pokreće pumpu. Većina motora koristi zupčani zupčasti remen, ali neki dizajneri su smatrali da ne vrijedi vezati pouzdanost razvoda za rashladni sistem, a pumpa se tamo pokreće iz vanjskog remena alternatora ili nekog od dodatnih. Slično kompresoru klima uređaja ili pumpi servo upravljača.

Kada se osovina s impelerom okreće, antifriz koji se dovodi u njegov središnji dio počinje pratiti profil lopatica, dok doživljava centrifugalne sile. Kao rezultat, stvara se višak tlaka na izlaznoj cijevi, a centar se popunjava novim dijelovima koji dolaze iz bloka ili radijatora, ovisno o trenutnom položaju termostatskih ventila.

Kvarovi i njihove posljedice za motor

Kvarovi pumpe mogu se kategorizirati kao obavezni ili katastrofalni. Ovdje ne može biti drugih, važnost hlađenja je izuzetno velika.

Sa prirodnim habanjem ili greškama u proizvodnji pumpe, ležaj, kutija za punjenje ili radno kolo mogu početi da se urušavaju. Ako je u potonjem slučaju to vjerojatno posljedica fabričkog kvara ili kriminalne uštede na kvaliteti materijala, onda će ležaj i kutija za punjenje neminovno ostarjeti, pitanje je samo vrijeme. Neispravan ležaj obično najavljuje svoje probleme zujanjem ili krckanjem, ponekad visokim zviždukom.

Problemi s pumpom najčešće počinju pojavom zračnosti u ležajevima. Unatoč prividnoj jednostavnosti dizajna, ovdje su značajno opterećeni. To je zbog sljedećih faktora:

• ležaj je fabrički napunjen jednom mašću i ne može se obnoviti tokom rada.
• bez obzira na zaptivke unutrašnje šupljine ležaja, gdje se nalaze njegovi kotrljajni elementi, kuglice ili valjci, tamo prodire atmosferski kisik, što pri visokoj temperaturi sklopa uzrokuje brzo starenje maziva;
• ležaj doživljava dvostruko opterećenje, dijelom zbog potrebe za prijenosom značajne snage kroz osovinu na impeler koji se vrti u tečnom mediju velikom brzinom, a uglavnom zbog velike sile zatezanja pogonskog remena, koja je, osim toga, često preterano zategnut tokom popravke ako nije obezbeđen automatski zatezač;
• izuzetno rijetko se koristi poseban remen za rotaciju pumpe, obično nekoliko prilično moćnih pomoćnih jedinica s masivnim rotorima i promjenjivim otporom na rotaciju visi na zajedničkom pogonu, to mogu biti generator, bregaste osovine, pumpa servo upravljača, pa čak i klima uređaj kompresor;
• postoje dizajni u kojima je veliki ventilator za prisilno hlađenje radijatora pričvršćen na remenicu pumpe, iako su trenutno gotovo svi ostavili takvo rješenje;
• Pare antifriza mogu ući u ležaj kroz kutiju za punjenje koja curi.

Čak i ako visokokvalitetni ležaj ne pokvari, tada se u njemu može stvoriti zračnost kao rezultat habanja. U nekim čvorovima to je sasvim sigurno, ali ne u slučaju pumpe. Njegova osovina je zaptivena uljnom zaptivkom složenog dizajna, koja je pritisnuta viškom pritiska iznutra sistema. Neće moći da radi u uslovima visokofrekventnih vibracija zbog zračnosti ležaja dugo vremena. Vrući antifriz koji kap po kap prodire kroz njega počet će ulaziti u ležaj, ispirati mazivo ili uzrokovati njegovu degradaciju, a sve će se završiti lavinom habanja.

Opasnost od ove pojave je i to što pumpu često pokreće zupčasti remen, o čemu ovisi sigurnost motora u cjelini. Pojas nije predviđen za rad u uslovima kada se poliva vrućim antifrizom, brzo će se istrošiti i pokidati. Na većini motora to će dovesti ne samo do zaustavljanja, već i do kršenja faza otvaranja ventila na motoru koji se još uvijek rotira, što će se završiti susretom ploča ventila s dnom klipa. Stabljika ventila će se saviti, morat ćete rastaviti motor i promijeniti dijelove.

U tom smislu, uvijek se preporučuje preventivna zamjena pumpe pri svakoj planiranoj instalaciji novog vremenskog kompleta, čija je učestalost jasno naznačena u uputama. Čak i ako pumpa izgleda sasvim dobro. Pouzdanost je važnija, osim toga, ne morate trošiti novac na neplanirano rastavljanje prednjeg dijela motora.

Od svakog pravila postoje izuzeci. U slučaju zamjene pumpe, to je zbog upotrebe proizvoda koji očito imaju duži resurs od čak i tvorničke opreme. Ali su i mnogo skuplji. Što preferirati, čestu zamjenu ili nevjerovatan resurs - svako može odlučiti za sebe. Iako se bilo koja od najljepših pumpi može nesvjesno ubiti zbog nekvalitetnog antifriza, njegove nepravodobne zamjene ili kršenja mehanizma ili tehnologije zatezanja remena.