Как работает помпа в автомобиле
как работает и почему ломается
Жидкостная система охлаждения силовой установки любого авто обеспечивает поддержание оптимального температурного режима за счет жидкости. Перемещаясь по каналам рубашки охлаждения мотора, охлаждающая жидкость омывает разогреваемые элементы, забирая от них часть тепла, а затем отводит его в окружающую среду посредством теплообменных процессов в радиаторе.
Что такое помпа в автомобиле и её назначение
Жидкость по системе охлаждения самостоятельно передвигаться не может, поэтому в конструкцию жидкостной системы входит водяной насос, он же – помпа. Основная задача его – обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости по системе, что и обеспечивает забор тепла и отвод его.
Больше помпа ничего не выполняет, но от ее работы зависит нормальное функционирование мотора. Без нее силовая установка очень быстро будет перегреваться, поскольку не будет обеспечиваться отведение тепла.
Видео: Для чего в автомобиле нужна водяная помпа
На автомобилях на данный момент используется водяной насос центробежного типа. Широкое распространение этот тип помпы получил благодаря простоте конструкции, при этом он вполне справляется с поставленной задачей. Для привода его используется усилие, получаемое от коленчатого вала, которое передается за счет ременной передачи.
Циркуляция жидкости по системе обеспечивается за счет крыльчатки. Чтобы она обеспечивала движение жидкости в рубашке охлаждения, насос входит в конструкцию силового агрегата. Причем основная его часть располагается с внешней его стороны, и только крыльчатка располагается внутри рубашки.
Конструкция водяного насоса
Внешний вид водяных насосов может быть разный (сказываются конструктивные особенности силовых установок разных производителей), но все они конструктивно одинаковы и состоят из:
- корпус;
- ось;
- шкив или зубчатое колесо;
- крыльчатка;
- сальник;
- подшипники.
Корпус
Корпус является несущим элементом и в нем располагаются все перечисленные составные части, кроме крыльчатки и шкива, которые располагаются с внешних сторон. Корпус изготавливается чаще всего из алюминия. Также посредством его производится крепление помпы к блоку цилиндров. Чтобы обеспечить герметичность в месте прилегания корпуса к мотору, между ними устанавливается прокладка.
Чтобы антифриз и влага не скапливались в зоне расположения подшипников, в корпусе проделано дренажное отверстие.
Читайте также: Тосол или антифриз, какую охлаждающую жидкость выбрать для автомобиля?Ось, подшипники, сальник
Внутри корпуса располагается стальная ось, посаженная на два подшипника, что обеспечивает ей легкость вращения. Ось обычно изготавливается из стали, что обеспечивает высокую прочность.
Подшипники являются закрытыми, то есть доступа к ним нет. Смазывание их делается за счет заложенной смазки, которой должно хватать на весь ресурс насоса. Но на некоторых старых грузовых авто, в корпусе имелась пресс-масленка, поэтому подшипники у них можно было смазывать.
Видео: Выбор Помпы. Помпа LUZAR.
Для предотвращения контакта рабочей жидкости с подшипниками, со стороны крыльчатки установлен герметизирующий резинотехнический элемент – сальник. Без него антифриз попадал бы в зону работы подшипников, что приводило бы в быстрому их износу.
Шкив, крыльчатка
Шкив или зубчатое колесо являются элементами, которые принимают усилие от коленчатого вала. Шкив используется на авто, у которых привод газораспределительного механизма осуществляется посредством цепной передачи. Из-за такого конструктивного решения организовать передачу усилия на помпу цепью не удалось. Поэтому для обеспечения вращения насоса используется отдельный ременной привод, который дополнительно может обеспечивать и работу другого навесного оборудования мотора – насоса ГУР, компрессора и т. д.
В автомобилях, у которых привод ГРМ обеспечивается зубчатым ремнем, он применяется и для обеспечения работы помпы. То есть одним ремнем задействуется в работу и ГРМ, и насос. А чтобы при передаче усилия не было потерь из-за проскальзывания, в качестве приводного элемента на помпе используется зубчатое колесо.
Шкив или зубчатое колесо имеют жесткое соединение с осью. Для этого используется либо шпоночное соединение, либо болтовое.
С другой стороны на ось посажена крыльчатка – специальный диск с нанесенными на него особым образом крыльями. Изготавливается она чаще из алюминия, хотя встречаются и крыльчатки, изготовленные из пластика. Посадка ее на ось – тоже жесткая.
Принцип работы автомобильной помпы
Принцип работы водяного насоса очень прост: помпа получает вращение от коленчатого вала посредством ременного привода. Это вращение получает шкив или зубчатое колесо, жестко посаженное на ось. А поскольку с другой стороны на ней установлена крыльчатка, то она тоже вращается.
Поскольку крыльчатка помещена в рубашку охлаждения, то она находится в среде охлаждающей жидкости. При вращении, крылья крыльчатки создают центробежную силу, которая выталкивает антифриз и заставляет его двигаться по каналам рубашки охлаждения.
Признаки неисправности помпы
Простота конструкции водяного насоса обеспечивает ему отличные показатели по надежности и длительности срока эксплуатации. Но неисправности с этим узлом все же бывают, поскольку в конструкции используются элементы, которые являются «слабым» местом насоса. Ими являются подшипники и сальник. При эксплуатации нередко подшипники изнашиваются, что приводит к появлению люфтов. Это сразу же сказывается на герметичности сальника. Но и сам резинотехнический элемент в процессе эксплуатации может получить повреждения.
Видео: Признаки неисправности помпы. Выбор помпы ВАЗ. Устройство помпы Ваз НИВА
Основными признаками износа помпы:
- Подтекание охлаждающей жидкости со стороны водяного насоса.
- Появление сторонних шумов при работе мотора.
- Визуально заметный люфт при работающей установке.
Все эти признаки и дают изношенные подшипники и поврежденный сальник. Бывают и другие неисправности, которые встречаются гораздо реже. Среди них – повреждение крыльчатки в результате химических процессов, происходящих в результате постоянного контакта с антифризом, появление трещин на корпусе, чрезмерный износ рабочих поверхностей шкива или зубчатого колеса.
Читайте также: Чем опасен перегрев двигателяОтметим, что водяная помпа – один из узлов силовой установки, который ремонту не подвергается. Все составные элементы садятся в корпус путем запрессовки, поэтому узел является неразборным, и в случае появления признаков износа, помпа просто заменяется. При этом обязательной замене подлежит также и прокладка. Единственное, можно поменять только шкив, и то, если он крепится к оси при помощи болтового соединения.
Как работает топливный насос
Циркуляционная топливная система
Эта топливная система имеет как подающие, так и обратные трубопроводы, по которым бензин циркулирует непрерывно; Карбюратор отводит все, что ему нужно. Однотрубные системы более обычны. А автомобильный двигатель горит смесь бензина и воздуха. Бензин прокачивается по трубопроводу из резервуара и смешивается с воздухом в карбюратор из которого двигатель сосет в смеси.
В впрыск топлива система, используемая на некоторых двигателях, бензин и воздух смешиваются на входе многообразие ,
А топливный насос вытягивает бензин из бака через трубу карбюратор ,
насос может быть механически обработанным двигателем или электрическим, и в этом случае он обычно находится рядом или даже внутри топливный бак ,
Обеспечение безопасности бензобака
В целях безопасности бензобак расположен на противоположном конце автомобиля от двигателя.
Внутри бака, поплавок работает электрический отправитель, который передает ток к топливо датчик, сигнализирующий, сколько бензина находится в баке.
В резервуаре есть вентиляционное отверстие - обычно это труба или небольшое отверстие в крышке заливной горловины, чтобы впускать воздух по мере опустошения резервуара. Некоторые из последних систем имеют углерод фильтр так, чтобы пары топлива не выходили.
Как работает механический насос
Механический топливный насос
В механическом насосе исполнительный рычаг постоянно перемещается вверх и вниз, но вытягивает диафрагму только по мере необходимости для заполнения камеры насоса.Возвратная пружина толкает мембрану вверх для подачи бензина в карбюратор. А механический топливный насос управляется распределительный вал или специальным валом, приводимым в движение коленчатый вал , Когда вал вращается, кулачок проходит под поворотным рычаг и сил это на одном конце.
Другой конец рычага, который свободно связан с резиной диафрагма образуя дно камеры в насосе, опускается и тянет за собой диафрагму.
Когда рычаг опускает диафрагму вниз, он создает всасывание, которое втягивает топливо по топливной трубе в насос через одностороннюю линию клапан ,
Когда вращающийся кулачок поворачивается дальше, так что он больше не давит на рычаг, рычаг перемещается назад возвратная пружина , расслабляя свою тягу на диафрагме.
Свободно связанный рычаг не толкает мембрану вверх, но на нее надавливает возвратная пружина.
Диафрагма может двигаться вверх, только вытесняя бензин из камеры. Бензин не может вернуться через первый односторонний клапан, поэтому он выходит через другой, ведущий к карбюратору.
Карбюратор впускает бензин только по мере необходимости, через игольчатый вентиль в своей поплавковой камере (см. Как работают вариабельные карбюраторы ).
Пока карбюратор заполнен и игольчатый клапан закрыт, бензин не покидает насос. Диафрагма остается внизу, а рычаг работает вхолостую вверх и вниз. 
Когда карбюратор принимает больше бензина, возвратная пружина толкает мембрану вверх и, устраняя провисание в незакрепленной тяге, возвращает его в соприкосновение с рычагом, который снова тянет его вниз, чтобы наполнить камеру насоса.
Как работает электрический насос
Электрический топливный насос
Электрический насос имеет аналогичный мембранный механизм; это работает стержнем, который втянут в соленоидный выключатель, пока это не открывает набор контактов, чтобы отключить ток. Электронасос имеет аналогичное расположение мембран и клапанов, но вместо распределительного вала соленоид (электромагнитный переключатель ) обеспечивает тягу на диафрагме.
Соленоид притягивает железный стержень, который тянет диафрагму вниз, втягивая бензин в камеру.
В конце своего хода железный прут раздвигает набор контактов, разрывая ток на электромагнит и расслабляя тягу на диафрагме.
Когда возвратная пружина диафрагмы поднимает диафрагму, она также отводит шток от контактов; затем они закрываются, так что соленоид снова тянет шток и диафрагму вниз.
Постоянно циркулирующий бензин
Большинство механических и электрических систем перекачивают топливо только тогда, когда это требуется карбюратору.Альтернативная система имеет полный схема труб, от бака до карбюратора и обратно. Насос непрерывно направляет бензин по этому контуру, из которого карбюратор заправляет бензин по мере необходимости.
Фильтрация бензина и воздуха
Бензин и воздух фильтруются перед прохождением в карбюратор.
Бензиновый фильтр может быть сменным бумажным внутри пластикового корпуса в топливопровод , Насос может включать в себя проволочный или пластиковый марлевой фильтр, а иногда и чашу для ловли отстой ,
воздухоочиститель это коробка, установленная над воздухозаборником карбюратора, обычно содержащая сменный бумажный фильтр элемент ,
,Масляный насос - как работает автомобиль
В самых ранних двигателях использовалась система капельной подачи масла - сбрасывая его в движущиеся части, а затем собирая его в поддон внизу. На судах была должность «нефтяник», чья работа заключалась в том, чтобы залить небольшие горшки масла над движущимися компонентами. Примерно с 1900 года двигатели внутреннего сгорания перешли на Система принудительной подачи где масло перекачивается (принудительно) в различные части двигателя. Все современные двигатели используют систему смазки с принудительной подачей, и ключом к этому является масляный насос.
Масляный насос является сердцем системы смазки , Он всасывает масло из масляного поддона и проталкивает его по масляным каналам в двигателе, прежде чем масло снова попадет в поддон и будет рециркулировано. Масляный насос является критически важной частью двигателя - если масляный насос перестанет работать, это приведет к дорогостоящему отказу двигателя в 100% случаев. Это одна из причин, по которой масляный насос приводится в действие непосредственно от коленчатого вала.
Масляные насосы расположены в масляном поддоне или чаще в передней части двигателя.
Маслосборная труба
Масляный насос всасывает масло из поддона через трубу, называемую Пикап . Сопло трубы расположено ниже поверхности масла и покрыто фильтром гуазе, который предотвращает всасывание крупных частиц в насос.
Если бы этот экран фильтра был полностью заблокирован, то двигатель не собирал бы масло, и двигатель имел бы большой риск разрушения. Следовательно, в случае блокировки экрана приемная труба может иметь перепускной клапан.В этой ситуации лучше, чтобы двигатель продолжал получать масло, и мы рискуем повредить масляный насос: масляный насос значительно дешевле, чем восстановление двигателя.
Масляные насосы
Большинство масляных насосов приводятся в движение непосредственно коленчатым валом. Насос, показанный здесь, расположен над носиком коленчатого вала, где его внутренняя шестерня приводится в движение непосредственно.
Все масляные насосы называются нагнетательных поршневых насосов - количество масла, которое уходит, совпадает с количеством поступающего.Другими словами, насос перемещает масло с одной стороны на другую. Это можно сравнить с насосом охлаждающей жидкости, например, который пытается перемещать воду, но не делает этого, если давление слишком велико с одной стороны.
По мере увеличения оборотов двигателя насос вращается быстрее и перекачивается больше масла. Это удобно, потому что при более высоких оборотах двигателя смазка и охлаждение требуют большего расхода масла.
Примечание о давлении масла
Важно отметить, что давление масла не создается масляным насосом.Давление масла обусловлено ограничениями потока масла - через узкие проходы, форсунки и узкие зазоры в подшипниках. Если бы мы просто соединили трубу с выходной стороной масляного насоса и позволили ему слить обратно в поддон, тогда не было бы давления масла - масло могло течь неограниченно.
Зная это, теперь стало ясно, почему изношенные подшипники (особенно главные подшипники) могут привести к потере давления масла: зазор в этих подшипниках теперь больше, а поток масла менее ограничен.
Механизмы масляного насоса
Существует два основных типа масляного насоса. Оба используют металлические шестерни для долговечности и способности качать против высоких давлений.
Роторные насосы
Насосы роторного типа являются наиболее распространенными. Иногда называется героторс , или трохоидальные насосы , Насос имеет две шестерни - одну внутреннюю шестерню, которая приводится в движение, и одну внешнюю шестерню, которая вращается вокруг внутренней шестерни.Внутренняя шестерня имеет на один зуб меньше, чем внешняя, оставляя пространство, в которое расширяется и всасывает масло для ее заполнения. Когда вращение продолжается, это пространство медленно закрывается, поскольку зубья шестерни снова сливаются воедино, и масло вытесняется из зазора и из насоса.
Шестеренные насосы
Масляный насос шестеренного типа имеет две шестерни одинакового размера, которые зацепляются друг с другом. Одна шестерня приводится в движение и сцепляется с неубранной шестерней, что означает, что они вращаются одновременно.Когда зубы вращаются, они несут масло в зазоре, пока не встретятся посередине и снова не сцепятся, вытесняя масло.
Клапан сброса давления
Оба эти насосных механизма будут продолжать перекачивать масло до очень высоких давлений. Чтобы предотвратить повреждение двигателя, масляный насос включает предохранительный клапан который откроется, когда давление масла станет слишком высоким.
Предохранительный клапан находится на выходной стороне насоса.Масло на выходной стороне давит на поршень или шариковый подшипник. Этот поршень удерживается закрытым с помощью калиброванной пружины, и как только давление достигает определенного уровня, пружина изгибается и поршень отсоединяется, позволяя маслу возвращаться либо на входную сторону насоса, либо непосредственно вниз в поддон.
Электронные масляные насосы
Электронный масляный насос был бы более управляемым в зависимости от частоты вращения двигателя, и в настоящее время двигатели начинают использовать электронные водяные насосы.Но вряд ли масляные насосы когда-нибудь будут электронными. Перекачивать холодное вязкое масло сложно, и что более важно, отказ масляного насоса является катастрофическим для двигателя. С механическим насосом есть гарантия, что, если двигатель работает, насос вращается. Тем не менее, некоторые огромные промышленные двигатели и гоночные двигатели предварительно смазаны маслом с помощью электрического масляного насоса, который работает до запуска двигателя и после выключения.
,Проверка механического топливного насоса
A механический топливный насос
Если автомобиль останавливается и у него не заканчивается бензин, проверьте, есть ли бензин в карбюратор , Если нет, то неисправность в топливная система ,
Отключите топливопровод к карбюратор надев пластиковый пакет на конец линии, чтобы поймать топливо внутри. Закрепите сумку резинкой группа затем поверните двигатель покончено с стартер ,
Двухходовой клапан
На некоторых насосах SU один двухходовой клапан на диафрагме контролирует поток. Если топливо вытекает, значит, неисправен карбюратор (см. Проверка и очистка карбюратора СУ ). Если не появляется топливо или только капля, либо в топливной магистрали есть закупорка или утечка (см. Проверка топливных труб ) или топливный насос не работает. Некоторые насосы запечатаны и не подлежат ремонту; проверьте, есть ли винты для разборки.
Привод механического насоса почти не выходит из строя - хотя на кулачке и работе могут появляться признаки износа рычаг , связи и булавки.
диафрагмы может протечь. Небольшая утечка может заметно повлиять на двигатель только на высоких оборотах, но также может позволить бензину стекать в распределительный вал площадь и оттуда к отстойник , Если это произойдет, существует риск взрыва.
Клапаны есть диск и сидения, скрепленные маленькой клеткой. Давление в одном направлении толкает клапан на свое седло, закрывая его; давление другой способ поднимает диск и открывает клапан.
Клапаныпрослужат много лет, но грязь может попасть внутрь и помешать их правильной посадке. Для очистки см. Капитальный ремонт механического топливного насоса ,
Прокладки и незакрепленные топливные трубы могут протечь, и поэтому может тюлень между диафрагмой и двумя половинами корпуса насоса.
Другая случайная ошибка - это слабые крепления. Насос часто находится вне поля зрения, и болты могут ослабнуть незаметно. Это приведет к серьезной утечке масла (см. Проверка на утечки масла ).
Снятие и замена насоса
Отвинтите или обрежьте зажимы, в зависимости от типа.Имейте под рукой пару конических заглушек или старых карандашей, чтобы заблокировать топливопроводы на случай, если при их отсоединении они будут заливать бензин.
Иногда линии удерживаются проволочными зажимами, которые необходимо отрезать боковыми ножами. Замените их новыми винтовыми зажимами. Витая проволока может использоваться как временная мера.
Когда болты откручиваются, насос снимает часы; не перетягивайте при установке. При установке насоса убедитесь, что рычаг находится над распределительным валом.Если нет, рабочий кулачок будет поврежден, так как двигатель переворачивается
Заменить прокладки после капитального ремонта. Затягивайте болты постепенно по порядку. Не перетягивайте.
Проверка работы насоса
Запечатайте выпускную трубу (и) пальцем и нажмите на рычаг вверх; он должен двигаться свободно, а мембрана должна оставаться неподвижной, если впускной клапан сидит. 
Уплотните впускную трубу и снова нажмите на рычаг; Вы должны чувствовать сопротивление, но диафрагма не должна двигаться, если выпускной клапан сидит.
Закройте все трубы и снова нажмите на рычаг; Вы должны чувствовать сопротивление, если диафрагма исправна и герметична. 
Закройте вентиляционное отверстие в нижней части и нажмите на рычаг, вы должны почувствовать сопротивление, если масляное уплотнение между рычагом и диафрагмой не повреждено. «Официальный» способ проверки насоса - установить манометр на одной стороне и вакуумметр с другой. Более простой способ показан здесь.
Не проверяйте насос, подавая в него сжатый воздух: вы можете разорвать мембрану.
Даже если вы найдете неисправность, вы не сможете ее исправить. Если насос герметичен, его необходимо заменить.
Но если есть препятствие под фильтр (если есть) вы можете получить это, удалив фильтр (см. Очистка фильтров топливного насоса ).
,
