Насос охлаждающей жидкости: устройство и принцип работы

Вариант управления

Автоматические модели можно использовать в течение долгого срока без вмешательства со стороны использующего. У них имеется множество датчиков:

• давления;
• сухого хода;
• защиты от короткого замыкания.

При появлении угрозы короткого замыкания, засорения или любой другой, способной привести оборудование к поломке, цепь управления отключает насос.

Модели ручного типа используются совсем по-другому. Строение их тоже отличается от прочих видов. Ремонт такому агрегату требуется гораздо чаще. Поэтому для бытового использования больше подходит автоматическое управление. Пусть оно стоит дороже, но со временем этот выбор окупается.

О подаче воды и ее напоре

Собираясь выбирать жидкостный насос, необходимо смотреть на его параметры. Все характеристики важны, но одно из ключевых — скорость подачи воды. Надо подсчитать, сколько кубометров воды владелец дома тратит в час, чтобы узнать, какой вариант подойдет.

Следующая, не менее важная характеристика — напор. Он указывает на то, с какой силой агрегат будет подавать воду. Этот параметр подсчитывают в соответствии с тем, насколько далеко расположен источник воды от дома. Напор теряется под влиянием высоты и развилок в трубопроводе, поэтому лучше при подсчетах предусмотреть небольшой запас.

В случае поиска модели для использования дома границы выбора сужаются. Существуют насосы глубинного и поверхностного типов. Первые используются для колодцев глубиной менее 10 метров. Их закрепляют на специальной платформе.

Вторые подходят для применения в скважинах и колодцах, глубина которых превышает 10 метров

Важно, как насос управляется. Проще всего будет тому, чей выбор падет на автоматическое управление

Электрические разновидности для домашнего водопровода

Центробежные

Роль рабочего органа выполняет колесо с лопатками, помещённое в корпус. Корпус имеет два патрубка: для всасывания воды, расположенный напротив центра вращения колеса, и для подачи, расположенный на периферии в диаметральной плоскости.

Принцип работы основан на использовании центробежной силы. Вода подаётся в центр колеса. Вращаясь, лопатки захватывают воду и отбрасывают её к стенкам корпуса. Таким образом, в центре возникает разряжение, под действием которого всасывается новая порция воды, а по краям создаётся избыточное давление, вытесняющее воду в выходной патрубок.

Центробежные насосы для воды могут быть погружного или поверхностного исполнения.

Поверхностный водонасос этого типа сможет поднять жидкость с глубины не более восьми метров. Гидроагрегаты этого типа неспособны к сухому всасыванию, то есть перед использованием их необходимо залить водой.

Для увеличения глубины всасывания применяют инжекторные устройства, которые позволяют поднимать воду с глубины до пятидесяти метров. 

Инжектор может встраиваться и в корпус насоса. При такой конструкции аппарат становится очень шумным, и устанавливать его в жилых помещениях не рекомендуется.

Вихревые

Вихревые электронасосы могут работать со смесью воды и газа благодаря своей конструкции и применению особой крыльчатки — импеллера, который захватывает воздух и продвигает его внутрь улиткообразного корпуса. Внутри корпуса есть небольшое количество воды, воздух перемешивается с жидкостью и выводится через выходной патрубок. В результате этого в корпусе создаётся разряжение, и происходит втягивание воды через входной патрубок.

Импеллер действует подобно инжектору и позволяет закачивать воду на высоту до 20 метров.

Роторные

Состоит такой насос из цилиндра, перемещающегося внутри его поршня, и двух клапанов на входе и выходе. При перемещении поршня вниз происходит сжатие воды в цилиндре,  и вода вытесняется вверх, а при обратном движении создаётся разряжение, и в полость цилиндра поступает следующая порция воды.

Помповые агрегаты

Помпы могут приводиться в действие разными способами, но в быту чаще всего применяют моторизированные. Их работа обеспечивается бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания. Конструкция исполнительного механизма позволяет перекачивать жидкости с твёрдыми частицами диаметром до 5 мм.

Производительность мотопомпы весьма велика, поэтому их применяют там, где необходимо перекачать большое количество воды, например: осушение водоёмов, пожаротушение, орошение полей. Мотопомпы по многим показателям отстают от электронасосов, зато они автономны, мобильны и не зависят от электросети.

Струйные гидравлические устройства

Эти насосы не способны создать на выходе давление, но их можно использовать для поднятия воды из неглубокого колодца в ёмкость на поверхности. В струйных устройствах нет движущихся частей. Роль рабочего механизма выполняет струя газа или жидкости.

К струйным гидравлическим устройствам относятся аэролифты. Устройство аэролифта следующее. Труба небольшого диаметра опускается в колодец. На расстоянии 20 см от нижнего края трубы есть патрубок, к которому подключается шланг от компрессора. Труба должна быть погружена в воду так, чтобы воздушный патрубок находился ниже уровня жидкости минимум сантиметров на тридцать. При подаче воздуха от компрессора пузырьки движутся вверх и подхватывают воду, которая находится выше них, таким способом газо-водяная смесь продвигается по трубе и выливается в ёмкость наверху.

Для максимально эффективной работы такого устройства нужно экспериментально подобрать необходимое давление воздуха в системе.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

• 1. ведомая шестеренка;
• 2. всасывающий канал;
• 3. ведущая шестеренка;
• 4. приводной вал;
• 5. нагнетательный канал;
• 6. ось ведомой шестерни.

Конструкция маслонасоса с внешним зацеплением состоит из двух шестеренок. Одна шестерня передает вращательное движение второй шестерне через зубья зацепления, которые вынесены за корпус и взаимодействуют друг с другом на внешней стороне.

Одна шестерня ведущая. Ведущая шестерня получает вращательную скорость от коленчатого вала или распредвала. Вторая шестерня вращается за счет первой.

В корпусе имеются 2 канала:

Подающий канал соединяется с маслозаборник. Один конец маслозаборника находится в поддоне двигателя с маслом.

Отводящий канал соединяется с магистралями, по которым осуществляется нагнетание масла под определенным давлением.

За счет чего осуществляется нагнетание масла, спросите вы? Принцип работы маслонасоса прост. Моторное масло из картера двигателя через маслозаборник попадает на шестеренки насоса и подается в отводящий канал. Скорость вращения шестерен большая, поэтому давление масла хорошее.

Шестеренчатый насос внутреннего зацепления

Одна шестерня в другой — это отличие в конструкции и принципе действия. В конструкции такого вида масляного автонасоса ведущей шестерней является внутренняя.

Шестеренки расположены в разных осях. На чертеже видно, что ось внутренней шестерни выше, чем у нижней, поэтому в нижней части есть зазор, в котором расположен серповидный разделительный сектор. Полость начинается от начала подающего канала, а конец — у отводящего.

Принцип работы маслонасоса с внутренним зацеплением

В момент вращения из подающего канала масло попадает между зубьями ведущей шестерни. Затем масло перетекает в сторону отводящего канала. Разделительный сектор служит для отделения лишней смазки и предотвращает его перетекание между зубьями.

Где начинается зацепление зубьев двух зубчатых колес, масло сжимается зубьями и в выпускной канал масло уже выкидывается под давлением.

Замена помпы на 8-клапанной ВАЗ-2110, 2111, 2112

Она служит для нагнетания охлаждающей жидкости в системе, тем самым, обеспечивая ее циркуляцию и охлаждение всего мотора. Конструкция насоса состоит из корпуса, крыльчатки, подшипника и шестерни привода.

В автомобилях ВАЗ 2110 (8 клапанов) помпа расположена с правой стороны блока цилиндров двигателя (по ходу движения) под крышкой ремня газораспределительного механизма.

Она приводится в действие непосредственно ремнем ГРМ, который двигаясь, вращает приводную шестерню.

Основные неисправности

Признаками неисправной помпы являются:

• гул или шелест в районе привода ГРМ;
• подтекание охлаждающей жидкости из посадочного места помпы;
• механические повреждения ремня ГРМ (съеденные зубья, расслаивание, растрескивание).

Главной неисправностью насоса охлаждающей жидкости является выход из строя его подшипника, что может быть вызвано его износом или неправильной регулировкой натяжения ремня ГРМ. При выявлении этой неполадки насос подлежит замене.

Помпу рекомендуется менять вместе с ремнем ГРМ и натяжным роликом каждые 50 тыс. км пробега, а также при выявлении признаков, свидетельствующих о ее выходе из строя. Если своевременно не заменить насос охлаждающей жидкости, это может привести к:

• повреждению и обрыву ремня ГРМ, вследствие чего придется ремонтировать, или менять головку блока цилиндров вместе с газораспределительным механизмом, а также детали поршневой группы;
• перегреву двигателя, что чревато повреждением резиновых коммуникаций системы охлаждения, прокладки ГБЦ и клапанной крышки, деталей поршневой группы.

Цена помпы на восьмиклапанный двигатель ВАЗ 2110 составляет 700-1000 рублей. Стоимость ремонтных работ на станции техобслуживания – около 1000 рублей. Но за работу переплачивать необязательно. Заменить помпу можно и самостоятельно.

При покупке насоса обязательно обратите внимание на:

• производителя запчасти (ни в коем случае не покупайте детали незнакомых брендов);
• каталожный номер запчасти (штатная помпа для восьмиклапанника имеет номер 21081307010);
• наличие заводской упаковки;
• наличие в комплекте прокладки;
• наличие гарантийного талона на изделие.

Самостоятельная замена помпы на ВАЗ 2110 (8 клапанов)

1. Установите автомобиль на смотровую яму или эстакаду.
2. Откройте капот, отключите питание, сняв провод с минусовой клеммы аккумулятора.
3. Откройте крышку расширительного бачка.
4. Спуститесь в яму, подставьте под блок цилиндров емкость с широким горлом (не менее 5 л).
5. Открутите пробку для слива охлаждающей жидкости (ключ на 13), и слейте ее. Закрутите сливную пробку обратно.
6. Открутите 3 болта крепления кожуха привода ГРМ (ключ на 10).
7. Снимите кожух.
8. Установите коленвал в положение верхней мертвой точки первого цилиндра.

   Для этого выключите передачу и проверните ключом на 19 болт, фиксирующий шкив генератора до совпадения метки шестерни распредвала с меткой на заднем кожухе привода ГРМ.

9. Проверьте совпадение меток на маховике и картере сцепления. Для этого выньте резиновую заглушку на картере справа от блока цилиндров.
10. Зафиксируйте коленчатый вал в таком положении, вставив в зубья маховика большую шлицевую отвертку.
11. Ослабьте гайку, фиксирующую натяжной ролик (ключ на 17), и проверните его специальным ключом против часовой стрелки, ослабляя натяжение ремня ГРМ.
12. Снимите ремень и натяжной ролик.
13. Открутите 5 болтов крепления нижнего кожуха привода ГРМ, в т.ч. и 3 болта, фиксирующих помпу (головка или торцевик на 10). Снимите кожух.
14. Поддев отверткой корпус помпы, вытяните ее. Зачистите поверхность посадочного места от фрагментов старой прокладки.
15. Смажьте прокладку с обеих сторон автомобильным герметиком, усадите ее на корпус нового насоса.
16. Установите новый насос на место.
17. Сборочные работы проведите в обратном порядке. Будет лучше, если вместе с помпой вы замените и ремень, и натяжной ролик. Так вы будете точно знать ресурс всех этих деталей.
18. Осуществляя установку ремня ГРМ, проверьте его натяжение, провернув одно из его полей по горизонтали. Правильным считается натяжение, при котором ремень можно провернуть усилием пальцев не более чем на 90 градусов.

Заключение

Осуществив сборку, залейте охлаждающую жидкость до нужного уровня. Запустите двигатель и прогрейте его до рабочего состояния. Проверьте работу помпы, сжав верхний патрубок радиатора. При сжатии вы должны почувствовать, как двигается жидкость.

Это значит, помпа работает

Обратите внимание на температуру охлаждающей жидкости, а также на своевременность включения вентилятора охлаждения. Если все работает, как положено, значит, неисправность была успешно устранена

Диагностика

Неисправность бензонасоса ВАЗ 2114/2115 может быть вызвана:

• неполадками в цепи питания устройства;
• выходом из строя элементов запуска и защиты (реле и предохранителя);
• износом деталей электродвигателя.

Проверка электрической цепи

В начале диагностики следует проверить электрическую цепь бензонасоса. Для этого потребуется:

• автомобильный тестер (мультиметр);
• крестовая отвёртка;
• два отрезка провода длиной около 2 м.

Проверка электрической цепи осуществляется в следующем порядке:

1. Включите зажигание, не запуская двигатель. Когда ключ окажется в первом положении, должен быть слышен щелчок, характерный для включения реле, а следом за ним лёгкое жужжание электромотора насоса. Если щелчка нет, реле неисправно или на него не подаётся питание. Если щелчок есть, но нет жужжания, неисправна проводка, идущая от реле, сам мотор насоса.
2. Под «бардачком» найдите дополнительный монтажный блок, состоящий из трёх реле и трёх предохранителей. Реле насоса расположено посередине, а предохранитель — слева от него. Извлеките предохранитель из гнезда, «прозвоните» мультиметром и при отрицательном результате замените. При замене предохранителя следует учитывать, что он рассчитан максимум на 15 А.

Реле и предохранитель бензонасоса на ВАЗ 2114/2115 находятся в монтажном блоке под «бардачком»

Включите в мультиметре режим вольтметра. Один щуп прибора присоедините к выводу реле, к которому подходит розовый провод, а второй к кузову автомобиля. Включите зажигание. Прибор должен показывать напряжение бортовой сети в интервале 11,7–12,4 В. Если напряжения нет, проблема может заключаться в обрыве проводки или неисправности контактной группы зажигания. В этом случае лучше обратиться к автоэлектрику. Если же питание поступает, проверьте на работоспособность реле. Отвёрткой или куском провода при включённом зажигании замкните контакты, к которым подходят розовый и серый проводы. Так цепь замыкается в обход реле. Если бензонасос заработал — замените реле.

Провода «массы» бензонасоса прикреплён к кузову саморезом

Проверка давления

Если насос исправен, но двигатель стал работать с перебоями, следует проверить давление топлива в системе. Для этого понадобятся:

• манометр (можно шинный с пределом измерения 5–7 кПа);
• шланг бензостойкий диаметром 10–12 мм и длиной 50–80 см;
• два хомута для шланга соответствующего диаметра;
• крестообразная отвёртка;
• ниппельный колпачок;
• сухая тряпка.

Неисправности водяной помпы и их устранение

Подавляющее большинство неисправностей водяной помпы устраняются только заменой этого устройства. Это объясняется тем, что найти в продаже вышедшие из строя запчасти для конкретной модели помпы чрезвычайно трудно. Наибольшим дефицитом являются шариковые подшипники центральных валов и крыльчатки. Перечислим неисправности, при которых помпу придётся менять:

• химическая коррозия крыльчатки. Если водитель долгое время пользуется некачественным антифризом, то крыльчатка помпы может серьёзно проржаветь. После этого давление антифриза в системе охлаждения может существенно упасть;

• кавитационное разрушение. Пузырьки с вакуумом внутри, возникающие при вращении крыльчатки в некачественном антифризе, способны разрушить даже самую прочную сталь. Кавитация буквально разъедает помпу изнутри. Повреждённые участки начинают очень быстро ржаветь;

• грязь и химические отложения. Химические отложения, как правило, скапливаются на лопастях крыльчатки, а грязь прилипает к корпусу помпы. Со временем всё это превращается в твёрдую корку, которая становится толще с каждой тысячей пройденных километров. Постепенно грязь начинает серьёзно мешать вращению крыльчатки, а потом останавливает или ломает её;

• свист помпы. Он появляется после разрушения подшипников, на которых висит центральный вал. Искать их в продаже бесполезно, так что выход один: менять всю помпу.

Теперь перечислим неисправности, с которыми можно справиться без замены всей помпы. Их немного, но они есть:

• течь из-под помпы. Как правило, проблема в прокладке. Её герметичность может быть нарушена из-за слишком сильной затяжки крепёжных болтов, в результате которой прокладка просто выдавливается из-под помпы. Решение простое: ослабить крепёжные болты. Обычно этого бывает достаточно для устранения течи. Но возможен и второй вариант: прокладка просто износилась и потрескалась. Тогда её придётся заменить (прокладки для помп в магазинах найти можно, в отличие от подшипников). Если достать нужную прокладку не удалось, можно попробовать посадить старую прокладку на герметик. Только герметик должен быть качественным, а главное — устойчивым к высоким температурам;

• люфт помпы. Он возникает из-за слишком слабой затяжки крепёжных болтов. Кроме того, болты могут ослабнуть со временем. Чтобы определить люфт, достаточно рукой покачать шкив помпы вниз и вверх. После подтягивания болтов люфт, как правило, исчезает. Если этого не произошло, значит, проблема не в слабой затяжке болтов на корпусе помпы, а в сильно изношенных подшипниках на её валу.

Принцип работы помпы охлаждения 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.

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.

Система управления двигателем

Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля.

Генератором развития систем управления двигателем в мире является немецкая фирма Bosch. Технический прогресс в области электроники, жесткие нормы экологической безопасности обусловливают неуклонный рост числа подконтрольных систем двигателя.

Свою историю система управления двигателем ведет от объединенной системы впрыска и зажигания. Современная система управления двигателем объединяет значительно больше систем и устройств. Помимо традиционных систем впрыска и зажигания под управлением электронной системы находятся: топливная система, система впуска, выпускная система, система охлаждения, система рециркуляции отработавших газов, система улавливания паров бензина, вакуумный усилитель тормозов.

Термином «система управления двигателем» обычно называют систему управления бензиновым двигателем. В дизельном двигателе аналогичная система называется система управления дизелем.

Система управления двигателем включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные устройства систем двигателя.

Входные датчики измеряют конкретные параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. Информация, получаемая от датчиков, является основой управления двигателем. Количество и номенклатура датчиков определяется видом и модификацией системы управления. Например, в системе управления двигателем Motronic-MED применяются следующие входные датчики: давления топлива в контуре низкого давления, давления топлива, частоты вращения коленчатого вала, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха (при наличии), детонации, температуры охлаждающей жидкости, температуры масла, температуры воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, кислородные датчики и др. Каждый из датчиков используется в интересах одной или нескольких систем двигателя.

Электронный блок управления двигателем принимает информацию от датчиков и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства систем двигателя. В своей работе электронный блок управления взаимодействует с блоками управления автоматической коробкой передач, системой ABS (ESP), электроусилителя руля, подушками безопасности и др.

Исполнительные устройства входят в состав конкретных систем двигателя и обеспечивают их работу. Исполнительными устройствами топливной системы являются электрический топливный насос и перепускной клапан. В системе впрыска управляемыми элементами являются форсунки и клапан регулирования давления. Работа системы впуска управляется с помощью привода дроссельной заслонки и привода впускных заслонок.

Катушки зажигания являются исполнительными устройствами системы зажигания. Система охлаждения современного автомобиля также имеет ряд компонентов, управляемых электроникой: термостат (на некоторых моделях двигателей), реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятора радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.

В выпускной системе осуществляется принудительный подогрев кислородных датчиков и датчика оксидов азота, необходимый для их эффективной работы. Исполнительными устройствами системы рециркуляции отработавших газов являются электромагнитный клапан управления подачей вторичного воздуха, а также электродвигатель насоса вторичного воздуха. Управление системой улавливания паров бензина производится с помощью электромагнитного клапан продувки адсорбера.

Принцип работы системы управления двигателем основан на комплексном управлении величиной крутящего момента двигателя. Другими словами, система управления двигателем приводит величину крутящего момента в соответствия с конкретным режимом работы двигателя. Система различает следующие режимы работы двигателя:

• запуск;
• прогрев;
• холостой ход;
• движение;
• переключение передач;
• торможение;
• работа системы кондиционирования.

Изменение величины крутящего момента производиться двумя способами — путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.

Источник

Порядок выполнения работы следующий:

• Сначала необходимо слить охлаждающую жидкость из системы автомобиля ВАЗ 2121
• Затем откручиваем патрубки, которые идут до помпы, используя необходимую отвертку
• После этого ключом на 10, в данном случае удобнее головкой открутить трубку с левой стороны, как это наглядно показано на фотографии ниже, отвернув две гайки сверху и снизу:

И теперь отводим трубку в сторону, приложив необходимое усилие:

Теперь можно приступать к откручиванию болтов крепления, сначала желательно отвернуть их используя вороток, так как они могут быть завинчены довольно сильно. А после этого можно накинуть трещотку, чтобы все выполнить намного быстрее и удобнее. Сначала отвернуть верхний болт:

А затем два нижних, так же используя удлинитель и трещоточную рукоятку:

И теперь можно спокойно без всяких препятствий и сложностей вынимать помпы Нивы, немного потянув ее на себя и пошатывая со сторону в сторону, если она плотно сидит на герметике, как это было в моем случае:

Производим замену помпы на Ниве в обратной последовательности. Цена водяного насоса в магазинах страны составляет примерно 700 рублей.

Источники

• https://cariolis.ru/autoblog/niva-blizzard/zamena-pompy-na-nive/
• https://niva-remont.com/rukovodstvo-po-zamene-pompy-vodyanogo-nasosa/