Насос охлаждающей жидкости: устройство и принцип работы

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

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

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

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

Основные неисправности

Признаками неисправной помпы являются:

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

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

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

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

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

При покупке насоса обязательно обратите внимание на:

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

Самостоятельная замена помпы на ВАЗ 2110 (8 клапанов)

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

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

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

Заключение

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

Это значит, помпа работает

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

Технология ремонта водяного насоса

Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.

Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:

• Отгибаем стопорную шайбу;
• Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
• Снимаем крыльчатку с сальника;
• Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
• Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
• Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
• Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
• И последние совлекаем все уплотнение.

Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.

Устройство и принцип работы поршневого насоса

Насосы для воды на основе поршня используются в том случае, если более мощный жидкостный насос другого типа или насосы высокого давления не рентабельно использовать на небольшом участке.

Его можно применять в автономной системе водоснабжения из скважины, или же использовать ручной вариант. Ручной поршневой насос используется в том случае, если на даче нет света или же водопотребление не слишком большое или для опрыскивателя растений.

Устройство ручного поршневого насоса

Он состоит из таких элементов:

• цилиндрический корпус;
• шток;
• поршень;
• входная труба;
• клапан в нижней крышке устройства;
• выходная труба.

Поршень располагается внутри цилиндрического корпуса. В верхней крышке корпуса расположено отверстие (фланец) со специальной резиновой прокладкой. Через отверстие проходит шток, который одни краем приварен к поршню. Резиновая прокладка при этом отвечает за герметичность цилиндра и поддерживает высокое давление в нем.

Цикл работы

В поршне имеется клапан обратного типа. Он впускает воду, но препятствует ее выходу назад. Точно такой же клапан располагается внутри впускной трубки в нижней крышке цилиндра. При подъеме штока вверх, он тянет за собой поршень. При этом в подпоршневом пространстве образуется область разряженного давления, в которую всасывается вода через нижний клапан. Дальше поршень начинает движение вниз, создавая давление на нижний клапан. Он закрывается, и вода проталкивается через верхний клапан в пространство над поршнем.

Второй цикл движения поршня в верхнем направлении выдавливает жидкость в выпускную трубку. Оттуда она попадает в водоканал и двигается к крану, после чего весь цикл работы повторяется снова. Входная трубка устройства обычно выполнена из жестких материалов, так как она не должна склеиваться под действием втягивающего усилия. С этой целью используется армированный шланг или пластиковый трубопровод.

Жидкостный поршневой насос высокого давления, в отличии от глубинных приборов, устанавливается над входом в скважину или колодец. А всасывание происходит через длинный шланг. При этом шток фиксируется на гидродвигатель, если модель представляет собой электронасос, или на металлическое коромысло, если приобретался ручной насос для воды.

В качестве клапанов устройства обычно используется либо шарик, либо мембрана в насосе мембранно поршневого типа. В первом случае, в качестве закрылки конического отверстия используется шарик из стекла, жесткого пластика или эбонита. Особенность мембранного типа заключается в том, что в качестве закрылки используется резиновая пластина, фиксированная с одной стороны.

Кулачковый роторно-поршневый насос

Максимальная глубина, с которой забирает воду поршневой насос с такой конструкцией, не превышает 8 метров. Если зеркало воды относительно расположения устройства находится ниже, атмосферное давление будет препятствовать закачке. Существуют модели и для глубоких водоемов, но конструкция у них отличается. Дюралюминиевый шток у них входит не через фланец, а через выпускную трубку на верхней крышке. Такое устройство усиливает давление в цилиндре и поднимает воду с глубины до 30 метров. Прибор работает при погружении в толщу воды на 1,5 м.

Езда при неисправной помпе

Ездить с неисправной помпой нельзя. Если водитель не хочет заниматься капитальным ремонтом своего автомобиля (причём далеко не факт, что этот ремонт будет удачным), то единственный способ перемещения для него — взять неисправный автомобиль на буксир и без запуска двигателя доставить его в ближайший сервисный центр или в гараж для ремонта.

Итак, водяная помпа является очень важным агрегатом, шутить с которым категорически не рекомендуется. К счастью, на большинстве автомобилей помпу можно заменить своими руками, причём справиться с этой задачей под силу даже начинающему водителю. Возможно, у новичка на это уйдёт больше времени, чем у профессионала. Но при этом он получит бесценный опыт и сэкономит деньги.

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 ДВС до рабочих температур следует осмотреть посадочное место помпы на предмет возможных течей.

3 Возможные неисправности – как предотвратить и устранить

Помпа охлаждения двигателя относится к достаточно простым механизмам, способным отслужить положенный срок без поломок. Она не требует ухода, но правильная эксплуатация продлевает ей жизнь. Работоспособность зависит от качества охлаждающей жидкости. Антифриз следует менять своевременно, иначе он не только не справляется со своими обязанностями, но и начинает проявлять агрессивность. Именно под воздействием охлаждающей жидкости, у которой вышел срок эксплуатации, чаще всего ломается насос.

Наиболее распространены следующие поломки водяной помпы:

• деформация крыльчатки;
• рабочее колесо потеряло жесткость крепления;
• заклинили подшипники;
• течет сальник или уплотнительная прокладка;
• нарушилась плотность крепления.

Конструкция помпы выполнена так, что ее ремонтопригодность небольшая. Подшипники и сальник рассчитаны на долговременную эксплуатацию, не требуют ухода. Можно заменить отдельные детали, но на практике к этому прибегают редко. Помпа относительно недорогая, и многие предпочитают заменить ее на новую, а не ремонтировать.

Помпу обычно меняют вместе с роликами и ремнем, цепью ГРМ – после пробега 50–80 тыс. км, или в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя. Если появляются симптомы неисправности, замену производят раньше. Неоригинальный узел тоже может не выдержать положенного пробега. Если неисправность проявилась неожиданно, то следует выяснить причины и не предпринимать действий, которые могут привести к поломке двигателя.

Первым делом проверяется наличие антифриза и герметичность охлаждающей системы. Если уровень в норме, течи не наблюдается, но помпа не обеспечивает циркуляцию, то закономерно, что температура жидкости быстро повышается. Не следует ждать, пока из-под капота повалит пар, иногда нелишне посматривать на приборы. Но, как правило, их показания никто не замечает, пока не появляется паровой занавес. В такой ситуации следует немедленно остановиться и заглушить мотор.

Иногда помпу заклинивает, потому что разрушились подшипники. Не нужно даже прислушиваться к звукам, исходящим от мотора, настолько резкими и характерными они будут при их разрушении. При этой поломке, если появилась сильная течь, не следует продолжать движение. Даже если есть возможность долить жидкость до нормального уровня, лучше машину отбуксировать.

Если течь небольшая, и случилась в дороге, нужно дать мотору остыть. Затем доливают ОЖ до нормального уровня и продолжают движение в гараж или до ближайшего автосервиса. В дороге следует постоянно следить за показателями температуры и доливать жидкость по мере необходимости.

Вопросы выбора, ремонта и замены водяных насосов

Имеет ограниченный ресурс, который редко превышает 80-90 тысяч км пробега, поэтому данный агрегат необходимо периодически менять. Для замены необходимо выбирать помпу того же типа и модели, что стояла на двигателе ранее, в противном случае агрегат просто не встанет на свое место или будет работать некорректно. Допускается установка аналогов, однако далеко не для всех автомобилей это возможно.

На многих современных двигателях с приводом насоса ремнем ГРМ замена данного агрегата выполняется одновременно с заменой ремня и его роликов при регламентированном ТО. Это сделано с целью минимизации вмешательства в работу привода газораспределительного механизма — все детали меняются сразу, и система нормально работает весь межсервисный интервал. Для таких двигателей предлагаются полные ремонтные комплекты — ремень ГРМ, его ролики, водяная помпа, уплотнители и крепеж.

При покупке нового водяного насоса необходимо приобретать и прокладку — обычно она идет в комплекте, хотя в ряде случаев уплотнители можно найти отдельно. Для интегрированных в блок насосов необходима одна прокладка, для корпусных насосов может потребоваться несколько прокладок для каждой привалочной поверхности.

В случае, если насос не выработал свой ресурс, но в нем возникли неисправности (утечки, поломка или деформация крыльчатки, износ подшипников и т.д.), допускается выполнение ремонта. Наиболее частая проблема — износ самоподжимного сальника и утечка через него охлаждающей жидкости. Эта неисправность устраняется заменой сальника в сборе, отремонтировать данную деталь, как правило, невозможно. При поломке корпуса или крыльчатки насос проще заменить на новый.

При правильном выборе и замене водяного насоса система охлаждения двигателя будет безотказно работать в любых условиях эксплуатации.

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.

• 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.

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=Lyfn85yPu7M

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.

Причины поломки водяной помпы

Если вы будете своевременно проводить диагностику двигателя и хорошо за ним ухаживать, то водяная помпа отслужит долгое время и не доставит вам неприятностей. Дело в том, что насос представляет из себя достаточно простое устройство и ломается очень редко. Но из всех правил бывают исключения, и помпы это тоже касается.

Существует несколько причин, по которым автомобильная помпа может выйти из строя:

1. Выход из строя некоторых деталей насоса. Особенно это касается сальника, который изнашивается и дает течь. Бывает так, что ломается крыльчатка или подшипник.
2. Производственный брак, вследствие которого помпа изначально была низкого качества.
3. При выполнении ремонта самой помпы или некоторых деталей, расположенных поблизости, слесарь допустил ошибку.

Принцип работы

Главной составляющей водяного насоса, осуществляющую основную работу, является ротор, или рабочее колесо (крыльчатка). Как правило, ротор делают из стали, меди или чугуна. Состоит он из двух дисков, соединенных друг с другом. Между ними находятся изогнутые лопатки, идущие от центра к краям. Изгиб направлен против оси вращения самого колеса. В центре колеса имеется горловина (отверстие), ее диаметр равен диаметру патрубка, через который происходит всасывание воды или любой другой жидкости. Патрубок и колесо имеют плотное соединение, чтобы лопатки имели контакт с поступающей водой. Лопасти ротора расположены так, чтобы не допустить протекания жидкости в щели, а свободное место было лишь в дисковых желобах.

Роторы бывают нескольких типов:

• Открытого (открытые лопасти, расположенные на одном диске);
• Закрытого;
• Штампованного;
• Клепаного;
• Литого.

Форма лопаток может быть как прямая, так и под углом, что влияет на скорость вращения. В высокоскоростных насосах лопатки идут от втулок. Крепление колес с такими лопатками осуществляется шпонками. В простых бытовых маломощных водяных насосах используют клепаные крыльчатки.

Ротор крепят на вал, который передает ему вращательный момент. Вал установлен на подшипники, чтобы исключить вибрации и перекос в процессе работы.

Водяной насос может немного отличаться по размерам в зависимости от модели

Материалом для изготовления валов простых насосов служит сталь, для насосов с повышенной нагрузкой их делают из легированной стали со сплавом хрома, никеля или ванадия, из нержавеющий стали — для насосов, перекачивающих различные кислоты. При неотрегулированной балансировке вала может возникнуть вибрация, что станет причиной серьезной поломки.

Валы бывают:

• Гибкие — применяются в насосах с превышением критических оборотов;
• Жесткие — используются для насосов спокойного режима работы, без высоких скоростей;
• Слитные (рабочий вал насоса выполняет еще и функцию вала двигателя) — в бытовых насосах, в которых на ротор электродвигателя устанавливают крыльчатки насоса.

Подшипники водяных насосов делают с чугунными вкладышами, которые залиты баббитом. Их смазывают жидкой или густой смазкой. Подшипники бывают роликовые, шариковые, резиновые, текстильные и т.п. К корпусу относится также кожух и является его частью. Резиновая прокладка между кожухом и корпусом служит для герметизации.

Сальник для защиты двигателя от воды расположен на стыке рабочей камеры и задней стенки. Он имеет мягкую набивку из хлопка, бумаги или асбестового шнура. Со стороны всасывания жидкости на сальнике установлен водяной затвор. Устройство сальника содержит муфту и уплотняющее кольцо, к которому из нагнетательного трубопровода поступает жидкость, не дающая попасть воздуху в рабочую камеру.