Водяная помпа (насос) системы охлаждения в автомобиле: особенности, функции, строение и ресурс

Помпа

, она же водяная помпа двигателя автомобиля — это насос создающий принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения ДВС. Предназначается
водяной насос
для организации круговорота антифриза или другого состава в системе охлаждения. Неисправность помпы ведет к серьезному нарушению внутреннего теплового режима двигателя, из-за чего он довольно быстро «закипает».
фотогалерея:
Доводить до этого нельзя, поэтому чтобы удостовериться, что помпа двигателя работает, нужно периодически слушать и осматривать мотор, чтобы вовремя выполнить ремонт или замену вышедшего из строя узла.

Конструкция водяной помпы

Устройство помпы

в большинстве автомобилей очень похожее, особенно это касается отечественных машин. И искать, где находится помпа, долго тоже не придется, так как она приводится в действие ремнем ГРМ и располагается возле радиатора.

Конструктивно помпа выглядит следующим образом: в крышке крепится вал. На него насажена крыльчатка, движение которой инициирует перемещение жидкости в системе. С другой стороны вала монтируется приводной шкив, и в некоторых моделях автомобилей еще вентилятором. Через ремень ГРМ и приводной шкив на вал передается энергия вращения двигателя, вал приводит в действие крыльчатку и вся система работает.

Устройство помпы.

Между корпусом и крыльчаткой монтируется сальник, с износом которого связаны многие проблемы помп. Если этот сальник плохой, антифриз или тосол постепенно просачивается в полость к подшипникам, вымывая их смазку. Из-за этого подшипники начинают работать гораздо громче и быстро изнашиваются, что ведет к заклиниванию помпы.

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Поломка насоса охлаждающей жидкости может привести к остановке всей системы. Это может серьезно отразиться на состоянии двигателя. Наиболее частыми проблемами помпы являются:

• Износ уплотнителя (сальника). В этом случае происходит утечка охлаждающей жидкости.
• Поломка рабочего колеса. При разрушении крыльчатки нагнетание жидкости становится хуже (падает давление) или вовсе прекращается.
• Заклинивание подшипников. Если смазка насоса ухудшается, что также может быть следствием подтекания жидкости охлаждения, помпа начинает работать с перебоями.
• Увеличение люфта между крыльчаткой и валом насоса. В процессе работы рабочее колесо, закрепленное на валу, может разболтаться, что приводит к нестабильной работе помпы и другим поломкам.
• Химическая коррозия. Чаще всего эта проблема затрагивает рабочее колесо насоса и возникает, если используются жидкости низкого качества.
• Разрушение под действием кавитации. Пузырьки воздуха, которые могут возникать при работе насоса, интенсивно разрушают его изнутри, что приводит к ломкости деталей и их поражению коррозией.
• Загрязнение системы. Химические отложения и просто грязь, попадающая внутрь насоса, со временем образуют твердый налет на его деталях, что затрудняет вращение рабочего колеса и прохождение жидкости.
• Разрушение подшипников. В этом случае при работе насоса появляется характерный свист. Заменить такие подшипники сложно, а потому в этом случае насос просто меняют.
• Обрыв ремня привода. При использовании некачественного ремня или несвоевременной его замене может произойти разрыв или проскальзывание.

При остановке работы системы охлаждения двигателя всего на 5-6 минут может произойти перегрев двигателя. Действие высоких температур нарушает геометрию головки блока цилиндров и ведет к повреждениям кривошипно-шатунного механизма. Не стоит игнорировать мелкие неисправности системы охлаждения, так как в дальнейшем они могут привести к серьезному ремонту.

Причины и последствия поломки водяной помпы

Поскольку помпа автомобильная является довольно простым механизмом, ломается она не слишком часто, особенно при нормальном уходе за двигателем. Тем не менее, даже самая надежная помпа может выйти из строя. Причин поломки может быть несколько, среди них:

• износ узлов устройства, в том числе старение сальника;
• изначально низкое качество помпы;
• непрофессионально выполненный ремонт.

Если система остается герметичной, но помпа не инициирует циркуляцию по ней жидкости, это приводит к повышению температуры двигателя, о чем будут свидетельствовать показания датчика на приборной панели. Непродолжительная езда в таком режиме приведет к закипания радиатора или заклиниванию двигателя.

При возникновении течи помпы нужно как можно быстрее предпринять действия по её устранению.

Другим признаком поломки помпы является течь антифриза в зоне ее установки. Если протечка не очень сильна, это не так страшно, поскольку циркулирующая в системе жидкость все равно будет нормально выполнять свои функции, просто ее нужно регулярно доливать. Но все же при обнаружении такой поломки лучше всего сразу ее устранить, ведь течи имеют свойство увеличиваться в интенсивно эксплуатируемых двигателях.

Течь антифриза по корпусу помпы.

Иногда обнаруживается протекание антифриза по задней стенке помпы в месте её соединения с задней крышкой помпы (рис.5 и рис.6). В основном эта неисправность возникает сразу после установки помпы. Причина возникновения данной поломки заключается в негерметичном соединении корпуса помпы с задней крышкой. Вызывать это могут инородные частицы, попавшие в место соединения, неравномерное (с пробелами) нанесение герметика на монтажные поверхности, недостаточная или неравномерная протяжка крепёжных болтов, использование герметика одновременно с резиновым кольцевидным уплотнением.

Для профилактики такого рода поломок нужно производить техническое обслуживание автомобилей только у квалифицированных специалистов.

Рис.5

Рис.6

Распространенные поломки водяной помпы

Видов поломок, по которым водяная помпа может выйти из строя, не очень много, что обусловлено относительной простотой ее конструкции. Наиболее распространенными являются:

Проблемы с крыльчаткой наиболее часто возникаемые, но клин подшипников тоже случается.
1. поломка крыльчатки;
2. ухудшение крепления крыльчатки на валу;
3. заклинивание подшипника;
4. ухудшение плотности соединений из-за вибраций двигателя, ведущее к просачиванию охлаждающей жидкости.

Виды и их устройство

Странная кнопка shift lock release: для чего она необходима в автомобиле
Насосы, работающие в СМА, подразделяются на два типа, в каждом из которых свой фильтр и своё строение «улитки».

Сливные

Сливной насос – атрибут стиральных машин нижнего и среднего ценового диапазонов. В их комплектацию входит обычная помпа, сливающая сточные воды из машины в канализацию. Отремонтировать такой насос, скорее всего, не удастся – повреждённая помпа целиком заменяется на новую. Потребляемая мощность обычной помпы не превышает 40 ватт. Крепление к каналу-улитке – на винтах или посредством защёлок. Контакты электромотора расположены раздельно или совместно. Недостаток простой помпы – частый засор фильтра, из-за чего сток сливается не полностью, внутри канала отработанная вода застаивается и появляется соответствующий запах из сливной помпы. Простая помпа требует регулярного контроля состояния фильтра.

Работа простого насоса СМА не так сложна. Дело в том, что ротором насоса является постоянный цилиндрический магнит, расположенный в пластиковом корпусе. При старте системы слива вначале заводится сам ротор, за ним включается крыльчатка, располагающаяся на валу под углом в 180 градусов. Крыльчатка не должна существенно отклоняться от своего положения, выставленного по якорю, – такой небольшой ход позволяет мотору без особых усилий запуститься на высоких оборотах, поскольку вода также оказывает сопротивление самому пропеллеру. На магнитном сердечнике располагаются две катушки, соединённые концами. Иначе говоря, привод простой помпы представляет собой маленький асинхронный мотор, в котором имеются ротор и статор. В статоре размещена магнитная неподвижная часть вращателя с обмотками, а в роторе – магнитный сердечник.

Циркуляционные

Циркулярная (подкачивающая) помпа может использоваться в связке с простой (дренажной). Такая система закачки и откачки жидкости используется в СМА среднего и верхнего ценового диапазонов. Достоинства – подача воды прямо в барабан, возможность циркуляции (это позволяет снизить затраты воды на стирку белья). Принцип действия циркулярного насоса – вода пропускается лишь в одну сторону по замкнутой траектории.

Так, компания Samsung применяет уплотнитель в циркулярной системе – он не даёт воде выходить за пределы контура. Подшипники остаются сухими. Данный механизм имеет вал на роторе, проходящий через уплотнительную втулку, работающую с обжимным подпружиненным кольцом. Для смазки такого механизма используют специальный загущенный состав, проникающий во все трущиеся места.

Ремонт водяной помпы

Помпа двигателя является ремонтопригодным разборным узлом. Здесь есть возможность заменить как весь механизм, так и отдельные его элементы, например подшипники. То, что помпа автомобильная не обязательно должна заменяться полностью, не может не радовать, поскольку это позволяет существенно удешевить ремонт. Правда, доступ к этому узлу для его частичной или полной разборки бывает затруднен. Так, в некоторых моделях автомобилей для этого необходимо частично откручивать подушки двигателя, работая снизу из смотровой ямы. Очень часто замена помпы производится при каждой второй замене ремня/цепи ГРМ, но при возникновении симптомов неисправности водяного насоса меняют и раньше, все зависит от качества детали и уровня выполнения работы при предыдущей смене привода ГРМ и самой детали.

Проверка исправности помпы

Сразу следует отметить, что для выявления многих неисправностей водяной помпы это устройство придётся снимать с двигателя и разбирать. Только так можно увидеть загрязнения, коррозию и следы кавитации.

Крыльчатка водяной помпы, сильно повреждённая коррозией

Но существует ряд признаков, по которым можно установить неисправность помпы без её снятия. Вот они:

• тонкий непрерывный свист, раздающийся из-под шкива распределительного вала двигателя. Этот свист говорит о неисправном подшипнике.
• потёки охлаждающей жидкости, которые видны как на самом двигателе, так и на асфальте под автомобилем;
• люфт помпы, который можно обнаружить, просто взявшись за шкив и покачав помпу рукой вверх и вниз.

Рассмотрим эти неисправности подробнее.

Свист помпы

Причина свиста помпы — частично или полностью разрушившийся шарикоподшипник на основном валу устройства. Причём подшипник помпы, как правило, издаёт очень высокий, пронзительный свист, тогда как свист неисправного генератора существенно ниже и порой переходит в скрежет. Тут сказывается разница в размерах подшипников: на помпе шарикоподшипник маленький, потому свистит он очень тонко. Подшипник генератора в два раза больше, так что и звук от него идёт соответствующий. Так что перепутать звук сломанной помпы и сломанного генератора практически невозможно.

Центральный шариковый подшипник помпы разрушился полностью

Проблема решается заменой центрального подшипника помпы. Однако тут есть один нюанс: по отдельности эти подшипники практически нигде не продаются. И приобрести их можно только в комплекте с новой помпой. Поэтому водитель, услышав раздающийся из-под капота характерный тонкий свист, должен быть готов раскошелиться: новая водяная помпа может стоить от 2 до 10 тыс. рублей (в зависимости от марки автомобиля).

Это интересно: Пара приемов экстренного торможения

Течь охлаждающей жидкости

Жидкость начинает течь из-под помпы в двух случаях:

• ослабли крепёжные болты;
• повреждена уплотнительная прокладка под помпой.

Первая проблема решается простым подтягиванием болтов. А вот повреждённую уплотнительную прокладку придётся менять. К счастью, найти прокладку для помпы в продаже легче, чем центральный подшипник (а в особо тяжёлых случаях автолюбители даже заказывают уплотнители через интернет, у китайцев на «Алиэкспресс», к примеру).

Водяная помпа подтекает из-за слишком сильной затяжки

Здесь же следует отметить, что даже новую прокладку можно запросто разрезать помпой, если неправильно затягивать крепёжные болты. Помпа — это одно из тех устройств, при затягивании которого очень важно не переусердствовать. Затягивать болты необходимо по схеме крест-накрест: вначале затягивается правый верхний, потом левый нижний, потом левый верхний, левый нижний и т. д. Только такая схема затягивания может гарантировать максимальную плотность и герметичность соединения.

Наконец, нельзя забывать и о герметиках. Бывают ситуации, когда ни новая прокладка, ни правильная схема затягивания не помогают избавиться от течи. Тогда остаётся только один вариант: использовать герметик, причём его состав должен быть очень устойчив к высоким температурам.

Герметик наносится на прокладку помпы очень тонким слоем

Оптимальным вариантом тут является профессиональный герметик от фирмы ABRO, отлично зарекомендовавший себя на всех марках автомобилей.

Профессиональный герметик ABRO, устойчивый к высоким температурам

Течь охлаждающей жидкости после замены теплообменника

В подавляющем большинстве случаев антифриз после замены теплообменника начинает течь не из-под помпы, а из-под хомутов патрубка, подключённого к помпе. На большинстве современных автомобилей помповые патрубки сделаны из пластика, причём из очень хрупкого пластика. Любое неосторожное движение при замене теплообменника если не сломает такой патрубок, то как минимум нарушит герметичность его соединения с помпой. После этого антифриз обязательно начнёт подтекать. Есть два варианта решения этой проблемы:

• если на патрубке нет трещин, то можно просто подтянуть его хомуты плоской отвёрткой, после чего дать двигателю несколько минут поработать на холостых оборотах, а затем проверить соединение на предмет течи;
• если же патрубок после замены теплообменника оказался сломан, выход один: поход в ближайший автомагазин и замена. Восстановлению эта деталь не подлежит.

  
  Патрубки на водяных помпах делают из очень хрупкого пластика

Часто задаваемые вопросы

• Где находится помпа в машине?

  Помпа крепится на корпус двигателя, потому что ее вал приводится в движение ремнем ГРМ или ремнем навесного оборудования (очень редко). При этом она находится с той стороны двигателя, который ближе к радиатору. Это позволяет уменьшить длину патрубков, потому что охлаждающая жидкость должна пройти через радиатор, отдать тепло и течь дальше в помпу уже охлажденной.

• Куда качает помпа?

  Помпа всегда качает от себя, то есть она толкает, но не всасывает. Это обеспечивается, тем что крыльчатка вращаясь, создает центробежную силу, которая проталкивает антифриз дальше. Задача помпы обеспечить движение и давления жидкости от радиатора к двигателю, поэтому она прокачивает охлаждающую жидкость в двигатель. Конструкционно крыльчатка может вращаться как по часовой, так и против часовой стрелки.

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.

Утечка жидкости из дренажного отверстия или из-под посадочной поверхности

Возможны различные симптомы выхода из строя помпы ВАЗ-2109, 2107, 2114 и других моделей автомобилей. Так что если охлаждающая жидкость была некачественной, в районе сливного отверстия может быть утечка. В этом случае происходит просачивание, образование капель после обкатки автомобиля. Это можно определить, посмотрев на поверхность сливного отверстия. Учтите, что небольшая утечка в новом насосе является нормальным явлением. Это происходит в течение первых 10 минут работы двигателя. Это потому, что механическое уплотнение перемещается в правильное положение.

Если для нового насоса установлен период обкатки. Если насос не работает должным образом, но жидкость продолжает вытекать из дренажного порта, это свидетельствует о повреждении насоса. Необходимо тщательно промыть систему охлаждения и установить новую помпу. Затем нужно залить необходимое количество нового антифриза приемлемого качества.

Если есть утечка из-под посадочной поверхности, это также указывает на неисправность. В этом случае признаком выхода из строя помпы ВАЗ-2107, 2110, 2109 или других моделей является влажность, появление капель, капель на теле или вокруг определенного участка. Причина такой поломки — неправильная установка насоса или неправильное использование герметиков, прокладок.

Если насос новый, снимите его и проверьте, правильно ли он установлен. Особенно важно обратить внимание на моменты затяжки. Если насос уже старый, его необходимо заменить.

Устройство водяного насоса

Насос состоит из следующих основных узлов:

• Корпуса;
• Электродвигателя;
• Нагнетательного патрубка;
• Всасывающего патрубка;
• Рабочего колеса (ротора);
• Рабочего вала;
• Сальников;
• Подшипников;
• Направляющего устройства;
• Кожуха.

Чашу корпус делают из стали или чугуна, внутри нее расположена крыльчатка. Конструкция корпуса имеет расположенное снизу отверстие для всасывания жидкостей и для выхода, находящееся на боковом ребре корпуса.

Корпус может быть отдельным элементом, к которому подсоединены патрубки, а может быть литым, представляя собой единую конструкцию. На корпусе имеются кронштейны для крепления насоса. В отверстие, куда происходит всасывание жидкости в рабочую камеру, ввинчен принимающий патрубок. С помощью него к насосу подключается трубопровод, который размещен в источнике жидкости. Конструкция допускает патрубок в составе корпуса и как отдельный элемент, в зависимости от принципа работы насоса.

К выходному отверстию сбоку корпуса подсоединен нагнетательный патрубок, через который происходит передача воды из рабочей камеры к потребителю с помощью напорного трубопровода, подключенного к данному патрубку. Патрубок входит в состав литого корпуса.