Автомобильная помпа и принцип её работы
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
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:
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.
Обзор водяных насосов для Lada
На рынке в настоящее время существует многообразие торговых марок и производителей водяных насосов, каждый производитель уверяет, что именно его продукция самая лучшая. Мы попробуем беспристрастно разобраться, что к чему, и рассмотрим одну из самых востребованных позиций — это помпа для переднеприводных восьмиклапанных автомобилей «ВАЗ».
Для того, чтобы не возникло путаницы, сразу разберемся. Восьмиклапанные моторы на переднеприводных ВАЗах постоянно модернизировались и изменялись, так что указанные ниже помпы подходят ко всем двигателям, оснащенным, так называемым, «восьмым» ремнем ГРМ. Если брать по модельно, то это ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2110, 21013, 21014, 21015, а также «Калины» и «Приоры» первых лет выпуска.
Мы закупили семь образцов насосов разных производителей — как отечественных, так и зарубежных. Но перед тем, как мы начнем представлять изделия, хотелось бы объяснить некоторые термины, которые используются ниже.
Импеллер — это невысокая крыльчатка, которая находится на оборотной стороне основной крыльчатки, его предназначение — разгружать уплотнение вал-корпус. Не менее важно наличие отверстий в основании крыльчатки — они также способствуют уменьшению нагрузки на торцевое уплотнение вала с корпусом.
Шарико-роликовый подшипник — подшипник, у которого с одной стороны установлены шарики, а с другой — ролики. Такой подшипник может переносить бóльшие нагрузки, чем двухрядный шариковый.
Двухрядный шариковый подшипник — с двух сторон установлены шарики.
Керамическое уплотнение — пара трения двух колец (подвижного и неподвижного) из различных материалов (углеграфиты, металлы, карбиды (карбид вольфрама с различными связками, карбид кремния), керамика (окислы металлов), пластмассы) как одного и того же материала, так и в сочетании различных материалов (нержавеющая сталь — углеграфит, Al2O3 99 % (керамика) — углеграфит). Для обеспечения необходимого контакта между кольцами применяются пружина, блок пружин или упругий сильфон.
Расстояние от высшей точки крыльчатки до посадочного пояса — этот параметр характеризует подачу: чем это расстояние больше, тем лучше, тем меньше зазор между лопастью крыльчатки до ответной части блока, — соответственно, уменьшаются потери при всасывании.
Приступим к рассмотрению.
1. Fenox
Страна производства: Беларусь
Гарантия — 1 год со дня продажи.
2. ТЗА
Страна производства: Россия
Гарантия — 1 год с момента изготовления.
3. LUZAR
Страна производства: Россия
Гарантия — 2 года или 125 тыс. км пробега с момента покупки.
4. Oberkraft
Страна производства не указана
Помпа упакована в фирменную упаковку, крыльчатка пластиковая 7-лопастная, без импеллера, из маркировки есть только надпись Oberkraft на корпусе, ни оригинального, ни фирменного номеров нет. В комплекте идет только уплотнительная прокладка, паспорта изделия нет.
Информацию о гарантии на упаковке найти не удалось.
5. Bautler
Страна производства не указана
Помпа в упаковке с фирменными логотипами, в комплекте есть прокладка и гарантийный талон. Маркировка Bautler нанесена на корпус и на шкив помпы. Крыльчатка алюминиевая 6-лопастная, с порошковой окраской, без импеллера.
Гарантия — 2 года, но не указано, с момента производства или с момента продажи.
6. AV Autotechnik
Страна производства: Германия
Гарантия, указанная в паспорте, — от 1 года, до какого срока — непонятно.
7. ЗАО «ВолгаПромМаркет»
Страна производства: Россия
Помпа упакована в фирменную упаковку, в комплекте есть тонкая прокладка, паспорта обнаружено не было, крыльчатка пластиковая 6-лопастная фиолетового цвета. На корпус нанесен только оригинальный номер изделия — без упаковки невозможно определить производителя. На упаковке красным шрифтом написано: «Внимание! Продукция защищена от подделок!», на язычке коробки — защитная наклейка с индивидуальным номером.
Все результаты сравнений сведены в таблицу.
Обращаем внимание, что некоторые производители могли изменить конструкцию помпы, так как некоторые помпы датированы 2012 годом выпуска.
Выводы
Если рассматривать исключительно по внешним данным и техническим характеристикам, худшими по подаче будут помпы Bautler, ЗАО «ВолгаПромМаркет» и AV Autotechnik — они имеют 6-лопастные крыльчатки без импеллера, к тому же в помпы Bautler и ЗАО «ВолгаПромМаркет» установлены двухрядные шарикоподшипники, у них наибольший зазор между лопастями и ответной частью двигателя.
Oberkraft и Fenox — крыльчатки не имеют импеллера, а значит, торцевое уплотнение вал-корпус будет более нагруженным по сравнению с помпами, имеющими импеллер.
Крыльчатки ТЗА и LUZAR отличаются материалом (ТЗА — пластик, LUZAR— алюминиевый сплав). У помпы LUZAR используются более мощные ролики в подшипнике по сравнению со всеми остальными, но у помпы ТЗА есть дополнительная защита от подделок — при помощи индивидуального номера можно проверить подлинность.
Помпа ВАЗ 2107: назначение, неисправности, ремонт и замена
ВАЗ 2107 в России является довольно популярным автомобилем, что обусловлено его неприхотливостью и простотой эксплуатации. Однако в этой машине есть немало узлов, которые требуют к себе периодического внимания с целью профилактики либо проведения ремонтных работ и помпа является одним из таковых.
Помпа ВАЗ 2107
На автомобилях с жидкостной системой охлаждения, в том числе и на ВАЗ 2107, одним из основных элементов, отвечающих за поддержание рабочей температуры двигателя, является помпа. Благодаря этому узлу обеспечивается циркуляция охлаждающей жидкости. При появлении проблем либо в случае выхода из строя водяного насоса, нормальная работа силового агрегата нарушается, что может привести к серьёзным последствиям и дорогостоящему ремонту.
Назначение
Работа помпы направлена на непрерывную циркуляцию охлаждающей жидкости (ОЖ) по рубашке охлаждения двигателя. Нагрев тосола происходит под воздействием трущихся элементов силового агрегата, а необходимое давление в системе создаётся посредством водяного насоса. Непосредственно охлаждение жидкости происходит в основном радиаторе, после которого ОЖ вновь поступает в рубашку охлаждения. Если циркуляция будет прервана хотя бы на 5 минут, произойдёт перегрев мотора. Вот почему так важно следить за исправной работой рассматриваемого узла.
Конструкция помпы
На ВАЗ 2107, как и на многих других легковых автомобилях, помпа имеет практически одинаковую конструкцию. Узел состоит из корпуса с расположенным внутри центральным валом, на котором закреплена крыльчатка. Вал зафиксирован от осевого смещения при помощи подшипника, а герметичность конструкции обеспечивается сальником, предотвращающим вытекание ОЖ. В крышке насоса есть отверстие, через которое вал выходит наружу, где на него крепится ступица шкива, а затем и сам шкив. На последний надевается ремень, который на «семёрке» вращает генератор и помпу от коленчатого вала. На современных автомобилях помпа вращается посредством ремня ГРМ.
Где находится
На классических моделях «Жигулей» помпа расположена на передней части силового агрегата и крепится не к блоку, а через отдельный корпус. Открыв капот можно без труда заметить как шкив помпы, так и сам узел.
Какая помпа лучше
На ВАЗ 2107 подойдут водяные насосы с каталожным номером 21073–1307010, 2107–1307011–75 и 2123–1307011–75. Последние два варианта имеют увеличенную крыльчатку и несколько усиленную конструкцию. Изначально эти насосы производились для «Нивы». Чуть более высокая стоимость таких помп вполне оправдана лучшей производительностью.
На «семёрках», оснащённых как инжекторным, так и карбюраторным мотором, устанавливаются одинаковые водяные насосы, а их ремонт производится аналогичным образом.
Рассматриваемое изделие сегодня производят многие фирмы, но наиболее популярными являются:
На авторынке можно встретить помпы с крыльчатками из разных материалов: пластик, чугун, сталь. Положительные отзывы получают изделия с пластиковыми крыльчатками, которые оснащены рельефными и продолговатыми лопастями. Элементы из чугуна характеризуются меньшей производительностью, а что касается стальных, то они подвержены коррозии и довольно часто являются подделкой.
Помпу можно приобрести как в сборе с корпусом, так и отдельно. Если корпус не имеет повреждений, то достаточно заменить перекачивающую часть. Если конструкция имеет серьёзные изъяны или вовсе пробой, то без замены корпуса не обойтись.
Видео: какую помпу поставить на «классику»
Признаки неисправности помпы
Рано или поздно, но с помпой возникают неполадки и узел выходит из строя. Это может быть связано как с большим пробегом автомобиля, так и с установкой некачественного изделия. Поэтому стоит рассмотреть, какие неисправности могут возникнуть с насосом и что делать в том или ином случае.
Течь сальника
Обнаружить протекание ОЖ через сальник довольно просто: под машиной, как правило, появляется лужица. Если уплотнительный элемент будет повреждён, например, в результате износа, тосол попадёт к подшипнику помпы, в результате чего смазка из устройства вымоется, а сама деталь в скором времени разрушится. Чтобы не допустить подобного, необходимо периодически проводить осмотр автомобиля и устранять возможные неполадки.
Появление шума
Если во время работы двигателя доносится посторонний шум из области помпы, то это указывает на скорую поломку узла. Наиболее вероятной причиной появления шума является выход из строя подшипников либо слабое крепление крыльчатки. В любом случае деталь нуждается в демонтаже, последующей деффектовке, ремонте или замене.
Видео: как шумит помпа на ВАЗ
Снижение производительности
Какой бы ни использовался тосол в системе охлаждения, он представляет собой химическое вещество. Со временем в корпусе насоса или на крыльчатке появляется эрозия, что может привести к снижению потока перекачиваемой жидкости. В результате возможен перегрев мотора со всеми вытекающими последствиями. Поэтому, если температурный датчик ОЖ на панели приборов начал превышать значение +90˚С (рабочая температура), стоит задуматься о возможной замене помпы или, по крайней мере, ревизии этого узла.
Повышенная вибрация
Если из области помпы исходит повышенная вибрация, прежде всего, нужно осмотреть корпус насоса в области подшипника: иногда на нём могут появляться трещины. Нелишним будет также проверить правильность установки ремня генератора, шкива помпы и вентилятора. Если были обнаружены неисправные детали, замените их.
Грязная ОЖ
Если охлаждающая жидкость давно не менялась, то с насосом могут возникнуть проблемы. Определить загрязнение системы несложно: цвет жидкости вместо красного, синего или зелёного будет коричневатым. При почернении тосола, вероятнее всего, в систему охлаждения попало масло.
Как проверить работоспособность помпы
Функционирование насоса можно проверить своими руками. Для этого потребуется:
Работы по проверке насоса на работающем двигателе следует проводить аккуратно, не забывая о вращающемся вентиляторе и высокой температуре ОЖ.
Ремонт помпы
Если было выявлено, что помпа нуждается в ремонте или замене, для работы сперва нужно подготовить необходимый инструмент:
Снятие
После подготовки всего необходимого можно приступать к разборке:
Если производится замена помпы без корпуса, то необходимости в снятии патрубков и трубки нет (пункты 5 и 6).
Разборка
Для проведения ремонтных работ потребуется разборка водяного насоса. Проводят процедуру в следующем порядке:
Видео: как разобрать помпу на «классике»
Замена подшипника
Для замены подшипника потребуется разобрать помпу и выбить вал из корпуса. На «классике» подшипник и вал представляют собой одну деталь. Поэтому при выходе из строя одной из частей, производится замена всего изделия. Чтобы не ошибиться при покупке вала помпы на ВАЗ 2107, необходимо взять старую деталь с собой, поскольку оси могут отличаться как по диаметру, так и по длине, о чём продавец не всегда знает.
Вал меняют в следующем порядке:
Замена сальника
Сальник из-за постоянного контакта с тосолом иногда выходит из строя, что приводит к появлению течи. Чтобы заменить деталь необходимо демонтировать крыльчатку и выбить вал с подшипником. Для этого можно воспользоваться старой осью, которую вставляют обратным концом в отверстие насоса.
Затем забивают вал, нанося удары молотком до тех пор, пока сальник не выйдет из корпуса. Новый уплотнительный элемент вставляют и усаживают на место при помощи подходящей наставки.
Замена крыльчатки
Если крыльчатка имеет повреждения, например, поломаны лопасти, то деталь можно заменить. Повреждение происходит, как правило, при соприкосновении с корпусом из-за сильного износа вала либо подшипника. Независимо от материала крыльчатки, деталь крепится на ось путём запрессовки. Для замены пластиковой крыльчатки потребуется:
При обратной установке деталь напрессовывают на вал при помощи молотка и подходящей наставки, избегая повреждения лопастей. Нужно следить, чтобы нижняя часть крыльчатки упёрлась в кольцо на сальнике, после чего его нужно усадить на 2–3 мм внутрь. Это обеспечит герметичное прилегание вращающейся детали к кольцу.
Видео: как снять крыльчатку с вала помпы
В большинстве случаев владельцы ВАЗ 2107 и других авто не занимаются самостоятельным ремонтом помпы, а попросту производят замену детали.
Установка
Сборка и установка узла осуществляется в обратной последовательности. Единственное на что следует обратить внимание, так это на прокладки — рекомендуется использовать новые. Кроме этого, места соединения помпы с патрубками промазывают герметиком. Когда деталь будет установлена, заливают тосол. Для того чтобы исключить образования воздушных пробок, от карбюратора (на карбюраторном моторе) отсоединяют тонкий шланг системы охлаждения и добиваются вытекания тосола из шланга и штуцера, после чего производят соединение. Запускают и прогревают двигатель, осматривают патрубки на предмет появления течи. Если всё в порядке, ремонт можно считать успешно завершённым.
Самостоятельная замена либо ремонт помпы на ВАЗ 2107 вполне по силам каждому владельцу. Единственное, что в некоторых случаях потребуются специальные приспособления. В остальном будет достаточно стандартного набора инструментов. Чтобы насос работал продолжительное время, деталь рекомендуется выбирать от проверенных производителей.