Konstrukce a provoz vodního čerpadla (čerpadla) v automobilovém motoru

Výměna tepla v motoru se uskutečňuje přenosem energie ze zdroje v oblasti válce do vzduchu vháněného přes chladič. Odstředivé lamelové čerpadlo, běžně nazývané čerpadlo, je zodpovědné za pohyb chladicí kapaliny v systému kapalinového typu. Často setrvačností voda, i když čistá voda se v autech dávno nepoužívá.

Součásti čerpadla

Nemrznoucí oběhové čerpadlo je teoreticky vyrobeno poměrně nenáročně, jeho práce je založena na tom, že kapalina je vrhána odstředivými silami na hrany lopatek, odkud je vstřikována do chladicích plášťů. Složení obsahuje:

• hřídel, na jehož jednom konci je vstřikovací oběžné kolo vyrobené z kovu nebo plastu, a na druhém - hnací řemenice pro klínový řemen nebo jiný převod;
• pouzdro s přírubou pro montáž na motor a uložení vnitřních částí;
• ložisko, na kterém se hřídel otáčí;
• olejové těsnění, které zabraňuje úniku nemrznoucí směsi a jejímu pronikání do ložiska;
• dutinu v těle, která není samostatnou částí, ale poskytuje potřebné hydrodynamické vlastnosti.

Čerpadlo je obvykle umístěno na motoru z části, kde je umístěn systém pohonu příslušenství pomocí řemenů nebo řetězů.

Fyzika vodní pumpy

Aby se kapalné topné činidlo pohybovalo v kruhu, je nutné vytvořit tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem čerpadla. Pokud je takový tlak získán, pak se nemrznoucí směs bude pohybovat ze zóny, kde je tlak vyšší, přes celý motor až ke vstupu vývěvy s relativním podtlakem.

Pohyb vodních mas bude vyžadovat náklady na energii. Kapalné tření nemrznoucí směsi na stěnách všech kanálů a potrubí zabrání cirkulaci, čím větší je objem systému, tím vyšší je průtok. Pro přenos značného výkonu a také maximální spolehlivosti se téměř vždy používá mechanický pohon od hnací řemenice klikového hřídele. Existují čerpadla s elektromotorem, ale jejich použití je omezeno na nejúspornější motory, kde hlavní věcí jsou minimální náklady na palivo a náklady na zařízení se neberou v úvahu. Nebo v motorech s přídavnými čerpadly, například s předehřívači nebo dvojitým vyhříváním kabiny.

Neexistuje jediný přístup, kterým řemenem pohánět čerpadlo. Většina motorů používá ozubený rozvodový řemen, ale někteří konstruktéři měli pocit, že nemá cenu vázat spolehlivost rozvodu na chladicí systém a čerpadlo je tam poháněno z vnějšího řemenu alternátoru nebo některého z přídavných. Podobně jako u kompresoru klimatizace nebo čerpadla posilovače řízení.

Když se hřídel s oběžným kolem otáčí, nemrznoucí směs přiváděná do jeho střední části začíná sledovat profil lopatek, přičemž působí odstředivé síly. V důsledku toho vytváří přetlak na výstupní trubce a střed je doplňován novými částmi přicházejícími z bloku nebo radiátoru v závislosti na aktuální poloze termostatických ventilů.

Poruchy a jejich důsledky pro motor

Poruchy čerpadla lze kategorizovat jako povinné nebo katastrofické. Jiné zde být nemohou, důležitost chlazení je extrémně vysoká.

Při přirozeném opotřebení nebo výrobních vadách čerpadla se může ložisko, ucpávka nebo oběžné kolo začít hroutit. Pokud se v druhém případě pravděpodobně jedná o důsledek tovární závady nebo kriminálních úspor na kvalitě materiálů, pak ložisko a ucpávka nevyhnutelně zestárne, otázkou je pouze načasování. Umírající ložisko obvykle oznamuje své problémy hučením nebo křupáním, někdy vysokým hvizdem.

Problémy s čerpadlem nejčastěji začínají výskytem vůle v ložiskách. I přes zdánlivou jednoduchost provedení jsou zde výrazně zatíženy. Důvodem jsou následující faktory:

• ložisko je z výroby jednou naplněno mazivem a nelze jej během provozu vyměnit.
• bez ohledu na to, jaká jsou těsnění vnitřní dutiny ložiska, kde jsou umístěna jeho valivá tělesa, kuličky nebo válečky, proniká tam vzdušný kyslík, který při vysoké teplotě sestavy způsobuje rychlé stárnutí maziva;
• ložisko je zatíženo dvojím zatížením, jednak z důvodu nutnosti přenášet značnou sílu přes hřídel na oběžné kolo rotující v kapalném prostředí vysokou rychlostí, a hlavně kvůli vysoké napínací síle hnacího řemene, která je navíc často přetažené během oprav, pokud není k dispozici automatický napínač;
• extrémně zřídka se k otáčení čerpadla používá samostatný řemen, obvykle na společném pohonu visí několik poměrně výkonných pomocných jednotek s masivními rotory a proměnným odporem proti otáčení, může to být generátor, vačkové hřídele, čerpadlo posilovače řízení a dokonce i klimatizace kompresor;
• existují provedení, ve kterých je na řemenici čerpadla připevněn obrovský ventilátor pro nucené chlazení chladiče, i když v současné době téměř každý takové řešení opustil;
• nemrznoucí páry se mohou dostat do ložiska netěsnou ucpávkou.

I když kvalitní ložisko neselže, může v něm vzniknout vůle v důsledku opotřebení. V některých uzlech je to docela bezpečné, ale ne v případě pumpy. Jeho hřídel je utěsněna olejovým těsněním složité konstrukce, které je stlačováno přetlakem zevnitř systému. Nebude schopen pracovat v podmínkách vysokofrekvenčních vibrací kvůli vůli ložiska po dlouhou dobu. Horká nemrznoucí kapalina pronikající skrz něj kapka po kapce se začne dostávat do ložiska, vymývat mazivo nebo způsobovat jeho degradaci a vše skončí lavinou opotřebení.

Nebezpečí tohoto jevu je také v tom, že čerpadlo je často poháněno rozvodovým řemenem, na kterém závisí bezpečnost motoru jako celku. Řemen není určen pro práci v podmínkách, kdy je politý horkou nemrznoucí směsí, rychle se opotřebuje a zlomí. U většiny motorů to u stále rotujícího motoru povede nejen k zastavení, ale k porušení fází otevírání ventilů, které skončí setkáním ventilových lamel se spodky pístů. Dříky ventilů se ohýbají, budete muset rozebrat motor a vyměnit díly.

V tomto ohledu je vždy doporučeno čerpadlo preventivně vyměnit při každé plánované instalaci nové rozvodové sady, jejíž četnost je jasně uvedena v návodu. I když pumpa vypadá docela dobře. Spolehlivost je důležitější, kromě toho nemusíte utrácet peníze za neplánovanou demontáž přední části motoru.

Z každého pravidla existují výjimky. V případě výměny čerpadla je to způsobeno použitím produktů, které mají zjevně delší zdroje než dokonce tovární zařízení. Jsou ale také mnohem dražší. Co preferovat, častá výměna nebo úžasný zdroj - každý se může rozhodnout sám. I když každé z nejkrásnějších čerpadel může být nevědomky zabito nekvalitní nemrznoucí kapalinou, její předčasnou výměnou nebo porušením napínacího mechanismu nebo technologie řemenového pohonu.