Помпа это водяной насос

Жидкостная система охлаждения силовой установки любого авто обеспечивает поддержание оптимального температурного режима за счет жидкости. Перемещаясь по каналам рубашки охлаждения мотора, охлаждающая жидкость омывает разогреваемые элементы, забирая от них часть тепла, а затем отводит его в окружающую среду посредством теплообменных процессов в радиаторе.

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.

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.

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.

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.

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:

Подтекание охлаждающей жидкости со стороны водяного насоса.
Появление сторонних шумов при работе мотора.
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.

Отметим, что водяная помпа – один из узлов силовой установки, который ремонту не подвергается. Все составные элементы садятся в корпус путем запрессовки, поэтому узел является неразборным, и в случае появления признаков износа, помпа просто заменяется. При этом обязательной замене подлежит также и прокладка. Единственное, можно поменять только шкив, и то, если он крепится к оси при помощи болтового соединения.

Представленные на современном рынке в большом разнообразии для воды помпы практически ничем не отличаются от обычного насосного оборудования ни по конструкции, ни по функциональным возможностям. Более высокая стоимость таких устройств объясняется тем, что они, если сравнивать их с обычными насосами, характеризуется высокой производительностью и способны формировать поток воды с более мощным напором. Кроме того, водяные помпы отличаются высокой мобильностью и работают автономно, что позволяет использовать их даже в тех местах, где применение обычных насосов не представляется возможным.

По настоящему мобильными является бензиновые и дизельные помпы

Назначение, конструкция и принцип действия

Основу конструкции помп, предназначенных для перекачивания воды, составляют два элемента: непосредственно сам насос и двигатель, который приводит его в действие. Если раньше помпы для воды выпускались исключительно в ручном исполнении, то сейчас они оснащаются приводными двигателями, работающими на газе, бензине, дизельном топливе и электричестве.

Благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам водяные помпы обладают широкими функциональными возможностями, что позволяет успешно использовать такое оборудование для решения различных хозяйственных и бытовых задач:

осушения искусственных и естественных водоемов;
откачивания воды из затопленных погребов и подвальных помещений, строительных котлованов и траншей;
осушения заболоченных участков, а также участков, на которых вода скопилась в результате обильных осадков или интенсивного таяния снега;
ликвидации последствий наводнений и паводковых ситуаций;
устранения последствий аварий в системах водоснабжения и канализации;
обеспечения функционирования систем полива и орошения;
тушения пожаров;
откачивания жидкой среды из выгребных ям, септиков и резервуаров очистных сооружений;
перекачивания воды из различных резервуаров и их наполнения.

Устройство водяной помпы на основе двигателя внутреннего сгорания

Водяные помпы оснащаются преимущественно центробежными насосами, принцип работы которых заключается в следующем.

Вода, попадающая во внутреннюю камеру такого устройства через его входной патрубок, захватывается лопатками вращающегося рабочего колеса, которое приводится в движение при помощи приводного двигателя.
Центробежная сила отбрасывает перемещаемую воду к стенкам рабочей камеры и увеличивает давление жидкости.
Под воздействием давления вода выталкивается из внутренней камеры насоса через его напорный патрубок.
В результате в центральной части внутренней камеры создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию новой порции перекачиваемой воды.

Принцип работы вертикального центробежного насоса

Поскольку вращение рабочего колеса центробежного насоса происходит с постоянной скоростью, процесс перекачивания воды через его внутреннюю камеру протекает в постоянном режиме, без пульсаций, что является одним из наиболее значимых достоинств устройств данного типа.

Основные виды

Помпы для перекачивания воды классифицируются по различным параметрам. В зависимости от того, какого типа двигатель приводит в действие насос, помпы могут быть:

Наиболее распространенными видами водяных помп, которые отличаются простотой эксплуатации и доступной стоимостью, являются устройства, оснащаемые электродвигателем. Для их работы необходимо наличие электрической сети с напряжением 220 В.

Водяная помпа с электродвигателем справится с откачкой незначительного объема воды из подвала

Водяные помпы, оснащенные бензиновыми и дизельными двигателями, являются полностью автономными, для их функционирования не требуется наличия электрической сети. Благодаря этому использовать такое насосное оборудование можно в любом месте, где в этом возникает необходимость. К достоинствам бензиновых и дизельных помповых устройств также следует отнести:

высокую производительность;
высокое значение создаваемого напора воды;
простоту технического обслуживания и ремонта;
возможность работать практически в беспрерывном режиме за счет охлаждения рабочих узлов потоком перекачиваемой воды;
быстрый запуск даже в условиях минусовых температур.

Габариты бензиновой или дизельной помпы зависят от её мощности и производительности

Из недостатков бензиновых и дизельных помп для воды, если сравнивать их с электрическими устройствами, следует отметить большие габариты и вес, а также значительный шум при работе.

Ручные помпы для воды, приводимые в действие приложением физических усилий пользователя, сегодня также достаточно активно используются собственниками дач и частных домов, не подключенных к сети центрального электроснабжения. Такие устройства производятся в различном конструктивном исполнении и могут быть применены лишь в тех случаях, когда глубина подземного источника, из которого необходимо откачать воду, не слишком значительна.

Основные разновидности ручных помп для воды

Сегодня производители предлагают несколько типов ручных помп:

поршневые, работающие по принципу хорошо знакомой всем колонки;
штанговые, которые способны откачивать воду с глубины, доходящей до 30 метров;
крыльчатые, функционирующие по принципу центробежного насоса;
мембранные (или диафрагменные);
роторные.

Принцип действия ручной помпы поршневого типа

По расположению водяной помпы по отношению к перекачиваемой воде выделяют поверхностные и погружные устройства. Первые, как следует из их названия, располагаются на поверхности земли, в непосредственной близости от водного источника, а в перекачиваемую жидкость погружается всасывающий шланг, верхний конец которого подсоединяется к всасывающему патрубку устройства. По удобству эксплуатации и технического обслуживания поверхностные модели являются более предпочтительным вариантом, но они не могут откачивать воду из подземных источников значительной глубины.

Погружная помпа для воды в процессе эксплуатации располагается в толще перекачиваемой жидкой среды, которая поднимается на поверхность по заборной трубе или шлангу. Поскольку насосы погружного типа работают не по всасывающему, а по напорному принципу, их можно использовать для откачивания жидкой среды из подземных источников даже очень значительной глубины (100 м и более).

Погружная помпа может использоваться для откачивания воды из колодцев, цистерн или котлованов

На различные типы помпы водяные насосы делятся также в зависимости от типа и степени загрязненности жидкой среды, которую они могут перекачивать.

Водяные помпы для перекачивания чистой и слабозагрязненной воды без ущерба для своего технического состояния могут работать с жидкостью, в составе которой содержатся частицы твердых включений с размером не больше 0,5–0,8 мм.
Помпы, предназначенные для перекачивания жидких сред, характеризующихся средней степенью загрязненности, отличаются высокой производительностью и способностью формировать поток жидкости с мощным напором. Применять их можно в тех случаях, когда размер частиц твердых включений, содержащихся в составе перекачиваемой воды, не превышает 1,5 см. К таким высоконапорным устройствам относятся пожарные мотопомпы, используемые не только для тушения пожаров, но и для решения различных бытовых и хозяйственных задач, связанных с необходимостью откачивания воды и ее дальнейшей транспортировки по напорному шлангу или рукаву на значительные расстояния.
Помпы для воды, характеризующейся сильной степенью загрязнения, применяются для перекачивания жидких сред, содержащих в своем составе твердые частицы, размер которых доходит до 2,5 см. Насосное оборудование данного типа отличается высокой производительностью и способно создавать напор потока жидкой среды, значение которого доходит до 35 метров водяного столба.
Насосное оборудование фекального типа специально предназначено для перекачивания канализационных сточных вод, в составе которых содержатся крупные и волокнистые нерастворимые включения. Конструкция таких насосов дополнена специальным устройством, в функции которого входит измельчение нерастворимых твердых и волокнистых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкой среде.

Помпы для розлива питьевой воды

К отдельной категории помповых устройств относятся механические или электрические приспособления, специально предназначенные для розлива питьевой воды из пластиковых бутылей большой емкости. Такие устройства можно встретить во многих офисах или в общественных учреждениях с большим количеством посетителей. С такими же целями используются кулеры, но они, в отличие от помп, которые только перекачивают воду из емкости, дополнительно фильтруют и охлаждают ее.

Самая простая помпа для розлива бутилированной воды – это ручной насос. приводимый в действие ладонью

Сегодня производители предлагают два вида помп, используемых для розлива питьевой воды: механические и электрические. Естественно, более удобными в использовании являются электрические помпы, которые приводятся в действие и отключаются простым нажатием на кнопку. Работать помпы электрического типа могут от специального блока питания, подключаемого к стандартной электросети, либо от аккумуляторной батареи с напряжением 12 В.

Для того чтобы привести в действие помпу для питьевой воды механического типа, необходимо нажать на верхнюю часть корпуса такого приспособления. В отличие от электрических, механические помпы выдают воду не непрерывным потоком, а порциями – при каждом нажатии.

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.