На первый взгляд, водяная помпа в двигателе кажется второстепенным вспомогательным устройством, но это не так. Потому что поломка помпы не только делает эксплуатацию автомобиля невозможной, но и может стать причиной капитального ремонта двигателя. И совсем не факт, что ремонт будет успешным. Поэтому автолюбителю необходимо знать конструкцию помпы и её основные функции.

Виды систем охлаждения

Существует три вида автомобильных систем охлаждения:

• воздушные;
• жидкостные;
• комбинированные.

Воздушные системы - это системы открытого типа. Они отводят тепло от разогретых деталей двигателя направленным потоком воздуха. Жидкостная система относится к закрытому типу. Она отводит тепло с помощью антифриза, непрерывно циркулирующего в охладительной рубашке двигателя. Комбинированные системы объединяют в себе как жидкостный, так и воздушный способ охлаждения. Подавляющее большинство современных легковых автомобилей как дизельных, так и бензиновых, оборудованы жидкостными системами охлаждения. Их используют по двум причинам:

• высокая эффективность;
• минимальный уровень шума.

Основные элементы жидкостных систем охлаждения автомобилей

Жидкостная система охлаждения любого современного автомобиля состоит из следующих элементов:

• охладительная рубашка двигателя;
• термостат;
• центральный радиатор с вентилятором;
• масляный радиатор;
• радиатор печки;
• бачок расширительный;
• охлаждающая помпа.

Охлаждающую помпу можно по праву считать главным элементом автомобильной системы охлаждения. Ведь без этого устройства все остальные части системы просто не смогут функционировать, а любая неисправность агрегата влечёт за собой перегрев мотора и выход его из строя. Поэтому рассмотрим водяную помпу подробнее.

Назначение помпы

Водяная помпа обеспечивает непрерывную циркуляцию антифриза в охладительной рубашке двигателя внутреннего сгорания. Под давлением, создаваемым помпой, охлаждающая жидкость, разогретая трущимися частями двигателя, поступает в центральный радиатор.

Помпа для ВАЗ 2110, новая, в упаковке

Там она остывает, а затем вновь уходит в охладительную рубашку. Если этот круговорот антифриза прервётся всего на 5 минут, двигатель обязательно перегреется. В сущности, водяная помпа - это обычный центробежный насос, который создаёт избыточное давление с помощью стальной крыльчатки, вращающейся с огромной скоростью.

Охлаждающие помпы, установленные на подавляющем большинстве легковых автомобилей, имеют сходную конструкцию. Есть корпус помпы, в нём находится центральный вал, на котором крепится стальная крыльчатка. Вал подвешен на двух подшипниках, рядом с которыми находится сальник, предотвращающий вытекание охлаждающей жидкости из корпуса. В крышке корпуса имеется отверстие. Через это отверстие конец центрального вала выводится наружу, где на него устанавливается зубчатый шкив. На этот шкив надевается ремень ГРМ, который и обеспечивает вращение вала с крыльчаткой.

Большинство водяных помп на современных автомобилях имеют схожую конструкцию

Однако далеко не на всех легковых автомобилях вал водяной помпы вращается ремнём ГРМ. На некоторых двигателях помпа может быть оборудована собственным приводом. Но такая конструкция постепенно уходит в прошлое, а автопроизводители всё чаще отдают предпочтение единому ремню ГРМ, вращающему как распредвал, так и вал водяной помпы. Потому что такая конструкция проще, а главное - дешевле.

Включение и выключение помпы

Поскольку помпа через ремень ГРМ связана с распределительным валом, она начинает вращаться одновременно с ним, то есть сразу после запуска мотора. Останавливается помпа тоже одновременно с мотором

Особенности работы дополнительных водяных помп

Важно отметить, что приведённое выше правило не распространяется на дополнительные водяные помпы, которые водители ставят на машины самостоятельно (обычно это делается для того, чтобы улучшить работу отопителя).

Помпы от фирмы BOSCH ставят для улучшения обогрева салона авто

Дополнительная помпа может включаться и выключаться тогда, когда этого захочет водитель, потому что она практически всегда оборудована специальным реле с кнопкой выключения.

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;

  Крыльчатка водяной помпы, сильно повреждённая химической коррозией

• 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;

  Внутренняя часть помпы сильно повреждена кавитацией и скоро заржавеет

• 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.

  Шариковый подшипник на помпе ломается, после чего возникает свист

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

Видео: шум неисправной помпы

Популярные производители водяных помп

В идеале помпа должна быть изготовлена фирмой-производителем автомобиля. Но проблема в том, что такую помпу, во-первых, не всегда можно найти, а во-вторых, она гарантированно будет стоить дороже помпы от стороннего производителя. Пример: водяная помпа для автомобиля PEUGEOT 306 от фирмы DOLZ стоит 1900 рублей, тогда как «родная» помпа производства PEUGEOT обойдётся в 3000 рублей.

Испанский производитель DOLZ предлагает дешёвые помпы для «Пежо 306»

Именно по этой причине многие автовладельцы предпочитают покупать помпы сторонних производителей. Перечислим самые популярные фирмы:

• KOLBENSHMIDT. Немецкая компания, выпускающая помпы как с пластиковой, так и со стальной крыльчаткой. Устройства отличаются высокой надёжностью и высокой ценой. Стоимость помп KOLBENSHMIDT находится в пределах от 4000 до 7000 рублей, в зависимости от марки автомобиля;
• HEPU. Фирма выпускает помпы для огромного количества автомобилей, причём все выпускаемые устройства комплектуются только стальной крыльчаткой, что положительно сказывается на их долговечности. Единственным минусом металлической крыльчатки является её низкая устойчивость к некачественному агрессивному антифризу: если пластиковые лопасти успешно выдерживают воздействие агрессивной жидкости, то стальные обязательно пострадают. Стоимость помп HEPU варьируется в пределах от 3000 до 5000 рублей;
• DOLZ. Помпы этого испанского производителя всегда отличались демократичной ценой: от 1800 до 4000 рублей. Крыльчатка в устройствах DOLZ может быть как стальной, так и пластиковой. Но по надёжности эти помпы уступают продукции предыдущих производителей.

Водяная помпа является важнейшим агрегатом, без которого нормальная эксплуатация автомобиля попросту невозможна. Именно поэтому автовладельцу следует тщательно следить за её состоянием и использовать только качественную охлаждающую жидкость. Тогда о ремонте этого устройства можно будет надолго забыть.

Водяной насос - это неотъемлемая часть системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, любого транспортного средства. Устройство этого узла достаточно простое, а предназначение понятно с самого названия.

Описание и устройство помпы

Или водяной насос - это часть системы, которая охлаждает нагретый мотор. Без работоспособности системы или выхода со строя компонентов, моторы перегреваются и приносят много бед своим владельцам.

Водяной насос или помпа системы охлаждения двигателя обеспечивает циркуляцию жидкости через силовой агрегат к охладительным элементам, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру внутри конструкции.

Прежде чем приступить непосредственно к разбору основных элементов водяного насоса, стоит понимать общую систему охлаждения движка. Для этого стоит рассмотреть, какие элементы в нее входят, и как проходит процесс циркуляции охлаждающей жидкости:

• Радиатор.
• Расширительный бачок.
• Водяной насос.
• Термостат.
• Водяная рубашка внутри двигателя.
• Комплект патрубков.
• Сливные краны и заглушки.

К расширенному кругу деталей системы охлаждения двигателя стоит отнести также: радиатор печки и патрубки печки.

Помпа системы охлаждения двигателя проводит циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Таким образом, стоит понимать, что и как любой насос, она состоит из деталей, а именно:

• Корпус.
• Крыльчатка.
• Приводной вал.
• Подшипник.
• Уплотнительное кольцо.
• Пружинка зажимная (на старых моделях отечественных автомобилей).
• Шкив (на большинстве моделей съемная часть помпы).

Как работает изделие? При помощи приводного ремня, который зацеплен за шкив система приводится в работу. Движение со шкива передается на вал, а затем и на крыльчатку, которая уже и проводит циркуляцию охлаждающей жидкости.

Стоит отметить, что больше обороты коленчатого вала, тем больше греется двигатель, поэтому шкив коленвала спарен при помощи ремня со шкивом водяного насоса.

Таким образом, чем быстрее крутится главный вал силового агрегата, тем большие обороты помпы, а поэтому циркуляция охлаждающей жидкости проводится быстрее. Проще говоря, чем быстрее крутится коленчатый вал, тем быстрее нужно проводить охлаждение, поэтому и спаривают обороты к/вала и помпы.

Основные неисправности

Неисправный водяной насос может принести немало бед для владельца своего автомобиля, поскольку нарушается система циркуляции охлаждающей жидкости, что ведет к перегреву мотора. Таким образом, нужно знать и понимать, как определить неисправность помпы, а также вовремя заменить деталь.

Стоит отметить, что большинство современных автомобилей оснащены неразборными помпами. Поскольку стоимость детали низкая, и нет смысла проводить переборку элемента. В таких странах, как США и Германия, такой элемент, как водяной насос системы охлаждения считается расходным материалом.

Итак, как распознать неисправность водяного насоса:

• При запуске двигателя на холодную слышен глухой звук с подкапотного пространства. Стоит отметить, что это может быть связано с другими неисправностями, такими как генератор или приводной ремень.
• Из-под шкива помпы видны подтеки охлаждающей жидкости. Это означает, что появился люфт между валом и корпусом, или износился резиновый уплотнитель.
• При проведении диагностики слышен люфт подшипника водяного насоса, но не видно подтеков охлаждающей жидкости. В данном случае, если помпа разборная достаточно заменить подшипник, если нет - придется менять весь элемент.

Методы устранения неисправностей

Устранение поломки водяного насоса зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Так, если водяной насос разборной (для старых моделей автомобилей), есть возможность его перебрать, а вот для неразборных придется менять элемент в сборе.

Ремонт разборной помпы

Ремонт разборного водяного насоса стоит доверить профессионалам, поскольку они знают допустимые зазоры между валом и корпусом, а также могут определить ремонтнопригодность элемента. Так, если было решено, что насос пригодный для ремонта, необходимо провести следующие действия:

1. Снимаем ремень со шкива насоса.
2. Демонтируем сам шкив (обычно закреплен на 3 или 4 болтах).
3. Откручиваем корпус и снимаем помпу в сборе.
4. С внутренней части демонтируем крыльчатку и стопорные кольца вала.
5. Проводим выпрессовку приводного вала.
6. Выпрессуем подшипник, который наверняка остался в корпусе.
7. Теперь необходимо заменить детали, которые были изношены.
8. Сборка проводится в обратном порядке.

Конечно, для каждой модели автомобиля этот процесс будет проводиться по-разному, все зависит от конструктивных особенностей транспортного средства и силового агрегата.

Замена неразборного водяного насоса

Процесс замены неразборного водяного насоса достаточно типичный для всех автомобилей. Так, нет необходимости снимать шкив, поскольку он идет в сборе. Итак, рассмотрим, последовательность действий направленные на замену помпы:

1. Снимаем приводной ремень со шкива водяного насоса.
2. Откручиваем болты крепления корпуса от блока цилиндров.
3. Вынимаем водяной насос.
4. Сборку проводим в обратном порядке.

Стоит отметить, что большинство автомобилистов не знают, что между водяным насосом и корпусом двигателя есть прокладка, которая в комплекте с новой деталью зачастую не идет и ее необходимо покупать отдельно.

Последствия несвоевременной замены водяного насоса

После того, как были рассмотрены основные вопросы, которые касаются устройства, работы и неисправностей водяного насоса стоит рассмотреть вопрос последствий несвоевременной замены изделия.

Многие автомобилисты после появления свиста или подтекания помпы продолжают ездить в таком неисправном техническом состоянии, при этом, не задумываясь, чем это ожжет грозить. Таким образом, появляются косвенные признаки того, что ситуация подошла к критической отметке.

Например, постоянно работающий вентилятор охлаждения может не только указывать на неработоспособный термостат, а и о недостатке «охлаждайки» в системе, из-за того, что она вытекает из-под шкива.

Итак, рассмотрим, к каким последствиям стоит готовиться автомобилисту при несвоевременном ремонте узла:

• Постоянные подтекания жидкости снижают уровень охлаждающей жидкости в системе, что приводит сначала к постоянной работе термостата и доливке жидкости, а затем к перегреву.
• В свою очередь, перегрев чреват серьезными последствиями, такими, как повреждением внутренних элементов головки блока цилиндров. Самым страшным вариантом становится прогиб и деформация плоскости ГБЦ, что тянет за собой другие страшные последствия.
• Также, постоянные перегревы способствуют тому, что в корпусе головки блока и блока цилиндров появляются трещины, которые достаточно тяжело устранить.
• Самым страшным последствием является то, что после деформации ГБЦ охлаждающая жидкость может пойти вовнутрь камер сгорания, а это гидроудар, последствием которого становится полный и бесповоротный капитальный ремонт силового агрегата или замена движка вовсе. Это может серьезно ударить по карману владельца.

На основании выше изложенного, ремонт водяного насоса системы охлаждения стоит проводить вовремя, при обнаружении первых признаков неисправности. Если это не сделать последствия могут стать плачевными для двигателя и владельца транспортного средства.

Вывод

Насос системы охлаждения двигателя - неотъемлемая часть системы охлаждения силового агрегата. Неисправность данного элемента может привести к тому, что двигатель начнется перегреваться, а это в свою очередь может привести к негативным последствиям. Первыми признаками выхода со строя помпы является глухой свист после запуска на холодную и подтеки со шкива.

В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.

С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.

Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.

Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.

Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.

Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.

Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении

Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.

Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.

Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.

Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.

Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).

Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.

Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.

Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.

Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.

На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.

Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.

Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).

Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.

Принцип работы:

На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.

Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.

Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).

Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.

Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.

Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.

Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.

Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.

Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.

Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.

Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.

Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.

При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.

Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.

Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.

Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.

Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны

Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.

Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)

Центробежный насос

Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.

Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.

Многосекционный насос

Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.

Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.

По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).

Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.

Трехвинтовой насос

Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.

Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.

Струйный насос

Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.

Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.

Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.

Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.

Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.

Спиральный вакуумный насос

Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.

Ламинарный (дисковый) насос

Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.

*Информация взята из открытых источников.

Водяной насос (помпа) обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения автомобильного двигателя. Водяной насос получил применение на заре автомобильной эры и с тех пор неизменно выполняет важнейшую функцию в поддержании температурного баланса автомобильных двигателей.

История водяных насосов в автомобилях:

• 1885 г. - появление первых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Охлаждение двигателя воздушное, жидкостное охлаждение не применяется;
• 1900 г. - появление жидкостного охлаждения двигателя. Циркуляция охлаждающей жидкости происходит «самотеком» - нагревшись, горячая жидкость поднимается вверх, а холодная поступает к цилиндрам двигателя;
• 1910 г. - жидкостная система охлаждения становится «принудительной». Циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается водяным насосом.

Конструктивно водяной насос представляет собой относительно простое изделие, состоящее из пяти частей - корпуса, в котором запрессован подшипник, сальника, защищающего подшипник от охлаждающей жидкости, крыльчатки и шкива.

Детали водяного насоса:

• корпус (является «основой» всей конструкции)
• подшипник (запрессовывается внутрь корпуса; на него «насаживаются» крыльчатка и шкив)
• сальник (герметизирует подшипник от жидкости)
• крыльчатка (обеспечивает подачу жидкости)
• шкив (через него обеспечивается вращение помпы)

Рассмотрим детали водяного насоса по отдельности.

Корпус водяного насоса

Широко применяются два вида материала - чугун и алюминий. Алюминий является более современным материалом и позволяет создавать корпуса сложных форм с четким соблюдением размеров, благодаря чему появляется возможность установки подшипника «внатяг», и не применять винт, фиксирующий подшипник от проворота. Чугунные корпуса помп применяются, как правило, на большегрузных автомобилях - там, где обороты двигателя невелики, но требуется большой срок службы детали.

Для справки: существуют эксперименты с использованием пластикового корпуса для водяных насосов, но практического применения пластик не получил.

Часто корпуса современных помп принимают очень вычурные формы. Другая современная тенденция - корпус помпы становится частью блока цилиндров.

«Ременной» шкив. В качестве примера - помпа LWP 1425 для Renault Koleos

Подшипник

Как правило, используется два радиальных подшипника, между которыми размещена смазка. Устаревшая конструкция - два шариковых подшипника открытого типа располагаются отдельно на одном валу и фиксируются от проворота винтами; предусматривается возможность дополнительно запрессовывать смазку между подшипниками, для чего на корпусе помпы располагается пресс-масленка.

Современная конструкция - двухрядный шариковый или шарико-роликовый подшипник закрытого типа, жестко запрессованный в корпусе помпы; в таком подшипнике используется высокотемпературная пластичная смазка, которая не требует замены весь срок службы подшипника и помпы.

«Зубчатый» шкив - привод от ремня ГРМ. В качестве примера - помпа LWP 0558 для Daewoo Matiz

Сальник (уплотнительный элемент)

Предназначен для герметизации подшипника и предохранения его от попадания жидкости. Является важнейшей деталью водяного насоса - в силу «динамического характера» эксплуатации помпы уплотнительный элемент непрерывно испытывает серьезную нагрузку. Современный сальник представляет собой два керамических элемента типа «плоский золотник», прижатые пружинами друг к другу.

«Зубчатый» шкив - привод от цепи ГРМ. В качестве примера - помпа LWP 1435 для Nissan Teana

Шкив

В зависимости от типа привод может быть «ременным» (привод от «простого» ремня) и «зубчатым» (привод от зубчатого ремня ГРМ либо от цепи ГРМ). «Ременной» привод часто делается съемным - в этом случае на валу помпы запрессовывается фланец, на котором впоследствии устанавливается приводной шкив.

В современных двигателях получают постепенное распространение в качестве шкива электромагнитные муфты, которые позволяют регулировать скорость вращения помпы (либо даже «отключать» водяной насос).

Электромагнитная муфта. В качестве примера - помпа LWP 18C4 для Volkswagen Golf VI

Шкив также опосредованно влияет на производительность водяного насоса - ведь подача жидкости зависит от скорости вращения вала, и, изменяя диаметр шкива, можно увеличить (или уменьшить) соотношение скорости коленчатого вала (от которого осуществляется привод помпы) и вала помпы. Однако здесь нужно помнить, что зависимость производительности от скорости вращения вала помпы имеет «параболический» характер - производительность растет по мере увеличения скорости вращения, но при достижении определенных оборотов начинает снижаться.

Конструкторы подбирают такой диаметр шкива, чтобы обеспечить оптимальную производительность помпы на конкретных оборотах двигателя. Основное же значение в плане обеспечения производительности помпы имеет крыльчатка.

Крыльчатка

Является основным «исполнительным механизмом» водяной помпы, отвечающим за ее производительность. Расходные характеристики водяного насоса зависят от следующих параметров крыльчатки:

1. Диаметр
2. Расстояние от крыльчатки до «ответной части» («крышки») помпы
3. Форма лопастей (должны быть «гидравлически правильными»)
4. Толщина лопастей (чем тоньше лопасти, тем больше объем «захватываемой» жидкости)
5. Чистота поверхности лопастей (на шершавой поверхности может возникнуть «волновой эффект»)

В стремлении создать «идеальную» крыльчатку конструкторы применяют различные материалы, которые имеют как достоинства, так и недостатки. Остановимся подробнее на наиболее распространенных материалах, из которых изготавливаются крыльчатки водяных насосов.

Чугун

В качестве примера - помпа LWP 0101 для ВАЗ 2101–2107

В качестве примера - помпа LWP 0101 для ВАЗ 2101–2107

Применяется в крыльчатках с самых первых водяных насосов. Используется до сих пор, однако постепенно заканчивает свою «карьеру». Изготовление чугунной крыльчатки не требует высоких технологий; чугун обладает высокой коррозионной стойкостью. Однако чугун имеет шероховатую поверхность и неоднородную структуру; кроме того, у чугуна есть определенные пределы по приданию формы. Лопасти чугунной крыльчатки по определению будут толще, чем лопасти из других материалов.

Пластмасса

В качестве примера - помпа LWP 0226 для Иж Ода (единственная помпа с пластмассовой крыльчаткой, выпускаемая LUZAR)

Относительно современный материал. Отличные «формовочные» свойства и гладкость поверхности; тонкие лопасти. Недостаток - слабая коррозионная стойкость.

Сейчас практически не используется.

Алюминий

В качестве примера - помпа LWP 0190 для Лады Гранты

Занимает «среднее» положение между чугуном и пластиком и имеет достоинства и чугуна, и пластмассы. Хорошие свойства по «формованию», хорошая гладкость поверхности; достаточно тонкие лопатки; высокая коррозионная стойкость.

Листовая сталь

Великолепная «зеркальная» гладкость поверхности, самые тонкие лопасти, высокая стойкость к коррозии. Недостаток - в связи со свойствами материала лопасти такой крыльчатки нельзя сделать закругленными.

На сегодняшний день наиболее распространенный материал для крыльчаток водяных насосов.

Полифениленсульфид (PPS , «керамический пластик»)

Не путайте с обычной пластмассой!

Полифениленсульфид обладает поистине безграничными возможностями - суперкоррозионная стойкость (не боится ни одного из известных растворителей) и суперлитьевые свойства. Единственный недостаток - конструкционная сложность, которая обуславливает высокую стоимость.

Также в крыльчатках - редко - применяются и довольно экзотические материалы. Например, при небольших объемах выпуска - когда нецелесообразно инвестировать в литьевую форму - используются точеные стальные крыльчатки. Существуют варианты покрытия крыльчатки «глазурью», которая позволяет убрать шероховатости поверхности, однако в связи с низкой надежностью такого покрытия крыльчатки по такой технологии производятся только экспериментально.

Вылет крыльчатки

В завершение необходимо упомянуть важнейший параметр водяного насоса - так называемый «вылет крыльчатки», а именно расстояние от лопастей до ответной части помпы. Производительность помпы находится в обратной кубической (!) зависимости от этого расстояния - чем ближе лопасти, тем выше подача. Очевидно, что обеспечение минимального расстояния между лопастями и ответной частью помпы - это очень сложный процесс. Именно здесь и проявляются качественные особенности того или иного производителя. Например, LUZAR контролирует данный параметр на 100% выпускаемых водяных насосах.

Также здесь важно не допустить дисбаланса крыльчатки при запрессовке ее на вал.

В результате данной статьи мы постарались показать водяной насос как сложное технико-технологическое изделие. Будьте внимательны определенного производителя. Руководствуйтесь приведенной информацией, и Вы сможете выбрать действительно эффективное и работоспособное изделие.

Компания LUZAR производит широкий спектр водяных насосов и деталей системы охлаждения с 2003 года. Многие модели поставляются на сборочные конвейеры, то есть являются оригинальными.

Богатый опыт компании LUZAR в производстве деталей системы охлаждения гарантирует высочайший уровень качества изделий.

Водяная помпа (водяной насос) системы охлаждения двигателя является важным составным элементом, который обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости по каналам рубашки охлаждения, патрубкам, магистралям, и т.д. Даже незначительное снижение производительности автомобильной помпы может стать причиной перегрева двигателя, особенно в теплое время года.

Еще одним поводом для того, чтобы проверить, рабочая помпа или нет, являются возможные посторонние шумы в приводе водяного насоса. В этом случае указанный насос требует повышенного внимания на некоторых моделях автомобилей. Дело в том, что помпа может приводиться в движение от . Если водяной насос заклинит, тогда происходит обрыв ремня ГРМ, в результате гнет на большинстве моторов. Далее мы рассмотрим доступные способы, позволяющие самостоятельно проверить водяную помпу.

Читайте в этой статье

Как проверить исправность помпы на автомобиле

Избежать дорогостоящего ремонта или проблем с постоянным перегревом двигателя позволяет своевременная диагностика помпы. Чтобы ответить на вопрос, как самому проверить работоспособность помпы, рассмотрим способы диагностики на примере отечественных автомобилей ВАЗ (модель 2109, 2110).

Начнем с того, что помпа является своего рода «расходником», который на автомобилях с приводом насоса от рекомендуется менять каждые 60 тыс. пройденных километров или 48 месяцев, в зависимости от того, что наступит раньше. Таковы регламентные требования многих автопроизводителей.

Как показывает практика, качественная помпа в среднем служит около 100 тыс. км. По этой причине водители обычно меняют водяной насос не сразу (если нет видимых поводов для замены), а параллельно второй замене приводного ремня газораспределительного механизма (через 100-110 тыс. км), стараясь совместить замену насоса с заменой антифриза.

Простыми словами, хорошая помпа «ходит» столько же, сколько и служат два ремня ГРМ. Стоит также добавить, что использование запчасти или антифриза низкого качества, смешивание различных типов ОЖ и т.п. могут привести к выходу помпы из строя раньше положенного срока. По этой причине помпу желательно регулярно проверять.

Как проверить работу помпы

Проверять водяной насос на автомобиле следует при помощи распространенного способа. Для диагностики на ВАЗ и большом количестве других авто двигатель следует прогреть до выхода на рабочие температуры.

• После прогрева требуется рукой пережать верхний патрубок, идущий от радиатора. Если помпа исправна, тогда будет ощущаться создаваемое насосом давление охлаждающей жидкости. Это и есть главный ответ на вопрос, как проверить работает помпа или нет без снятия насоса с автомобиля. Во время такой проверки нужно соблюдать осторожность, так как ОЖ в системе сильно нагревается. Если пульсация жидкости слабая или ее нет, тогда следует перейти к детальному осмотру.
• Для проверки нужно снять защитный кожух газораспределительного механизма, что позволит произвести визуальный осмотр. Если уплотнительная резинка (сальник помпы) в области посадочного места начал подтекать, тогда будут видны потеки тосола или антифриз. Также на подтекание и проблемы с насосом укажут отложения вокруг посадочного места, которые могут иметь рыжевато-бурый или сероватый цвет. При их наличии нужно сливать антифриз и снимать помпу для дефектовки и замены.
• Если работа двигателя сопровождается характерным «воющим» звуком, тогда проблема может быть в подшипнике помпы. В этом случае насос проверяется на наличие люфта в области вала. Для проверки от руки можно покачать приводную шестерню насоса. В ряде случаев можно заменить изношенный подшипник или сразу поставить новую помпу.

Что лучше, менять помпу или ремонтировать

Обратите внимание, если внешние признаки неполадок водяного насоса отсутствуют, но помпа при этом давно не менялась или использовалась некачественная ОЖ, тогда необходим осмотр устройства изнутри. Дело в том, что лопасти насоса могут быть выполнены из металла. В результате на лопастях образуется коррозия. Также лопасти могут быть изготовлены из пластика или других материалов, что приводит к их механической поломке.

Что касается ремонта помпы, осуществлять данную процедуру можно, но крайне нецелесообразно по причине доступной стоимости данного узла для большинства автомобилей отечественного и иностранного производства. Также не рекомендуется ремонтировать насос системы охлаждения на машинах, где он приводится в действие ремнем ГРМ, так как отремонтированная деталь может оказаться менее надежной по сравнению с новой помпой.

После всех проверок, ремонта или приобретения новой помпы нужно установить насос обратно. Особой аккуратности потребует установка прокладки, а также затяжка крепежных болтов. Для большей надежности и страховки от течей некоторые мастера используют герметики. Отметим, что такой способ не всегда подходит, так как наличие герметика не позволит в дальнейшем ослабить крепление помпы для монтажа ремня ГРМ на некоторых автомобилях при его замене без замены помпы.

Также нужно соблюдать рекомендуемый момент затяжки крепежных болтов помпы. Это необходимо для того, чтобы не повредить резьбу и не передавить прокладку. Завершением всех работ считается заливка антифриза. Если использовался герметик, тогда нужно выдержать до заправки ОЖ в систему пару часов, чтобы герметик успел высохнуть. Далее из системы охлаждения удаляются воздушные пробки, жидкость доливается по уровню. Через некоторое время после запуска и прогрева до рабочих температур следует осмотреть посадочное место помпы на предмет возможных течей.

Читайте также

Когда нужно проверять термостат: основные признаки выхода из строя или сбоев в работе элемента. Место установки термостста и его самостоятельная проверка.

Как самостоятельно определить, что прокладка головки блока цилиндров прогорела. Рекомендации по протяжке ГБЦ после замены. Какую прокладку лучше выбрать.