С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Насос системы охлаждения

Насос системы охлаждения


Устройство автомобилей



Жидкостный насос, или как его называют – помпа, создает в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости. Как правило, в системах охлаждения двигателей применяют одноступенчатые насосы центробежного типа. Привод жидкостного насоса обычно осуществляется от коленчатого вала при помощи клиноременной, зубчатоременной или зубчатой цилиндрической передачи.

Жидкостный насос состоит из корпуса, представляющего собой улитку, вала привода, размещенного в корпусе на подшипниках, крыльчатки, которая часто выполняется заодно с валом привода, а также уплотняющих элементов – манжет, сальников и т. п.

Подшипники, на которых устанавливается вал привода с крыльчаткой, чаще всего не нуждаются в периодической смазке – они выполняются закрытыми или уплотненными, и предварительно заполняются тугоплавкой смазкой. Иногда предусматривается смазка подшипников охлаждающей жидкостью - антифризом.

На рисунке 1 представлен жидкостный насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-431410, который состоит из корпуса 7, крыльчатки 5 и корпуса 10 подшипников, соединенных между собой через прокладку 6. Вал 4 насоса вращается в двух шарикоподшипниках 3, снабженных уплотнительными манжетами для удержания масла. Передний подшипник фиксируется упорным кольцом 2, а задний удерживается от перемещения дистанционной втулкой 11.

Крыльчатка 5 крепится на конце вала. При вращении крыльчатки охлаждающая жидкость из подводящего патрубка 9 поступает к ее центру, захватывается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса 7, перемещается по спирали вдоль стенок и через полые отводы 8 подается в рубашку охлаждения.



Герметичность вращающихся деталей, расположенных в корпусе 7 насоса, обеспечивается самоподжимной уплотнительной манжетой, установленной в крыльчатке и состоящей из уплотнительной шайбы 17, резиновой манжеты 16 и пружины, прижимающей шайбу 17 к торцу корпуса подшипников. Своими выступами шайба 17 входит в пазы крыльчатки 5 и закрепляется обоймой 18. На переднем конце вала 4 с помощью втулки 12 установлена ступица 13, к которой крепится шкив 14 привода насоса и вентилятора.

На рис. 2 представлен продольный разрез жидкостного насоса системы охлаждения двигателя ВАЗ. Как видно из рисунка, принципиально конструкция мало отличается от рассмотренной выше.

***

Вентилятор и его привод


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Насос охлаждающей жидкости: описание, устройство, принцип работы, применение, эксплуатация и ремонт

Чаще всего насос охлаждающей жидкости используется в системах автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Чаще всего прибор монтируется в передней части двигателя, а его привод может быть как механическим, так и электрическим. Основное оборудование, использующееся в качестве таких приспособлений, это центробежные насосы.

Общее описание агрегата

Что касается насоса охлаждающей жидкости с механическим приводом, то обычно такой привод производится от коленчатого вала или же распределительного вала с двигателя. Для их соединения используется ременная передача. Если речь идет об электрическом приводе, то необходима установка электродвигателя, который будет снабжен системой управления. Как уже говорилось ранее, основная модель насоса охлаждающей жидкости - это центробежный.

Устройство такого приспособления включает в себя рабочее колесо, которое устанавливается на вал со шкивом. Эти элементы, в свою очередь, монтируются в корпус. Этот защитный чехол обычно изготавливается из чугуна или же из литого алюминия. Обязательным элементом является уплотнительная прокладка, которая располагается между блоком цилиндров, и насосом с охлаждающей жидкостью.

Рабочее колесо - это элемент, который занимается непосредственным обеспечением циркуляции, обычно его еще называют крыльчаткой. Выполняется эта деталь в виде нескольких лопастей, имеющих специальную форму. Место установки данного элемента - это приводной вал.

Общий принцип работы агрегата

Работа начинается с вращения рабочего колеса, которое располагается на входе в насос. Из-за этого создается разряжение, благодаря которому охлаждающая жидкость из радиатора поступает в насос. Далее жидкость попадает в центральную часть устройства, проходит по лопастям, а затем при помощи центробежной силы выталкивается из агрегата. Таким образом, жидкость доходит до рубашки охлаждения блока цилиндров.

На сегодняшний день система может быть снабжена основным и дополнительным насосом охлаждающей жидкости. Функции дополнительного насоса могут быть разными и меняются в зависимости от конструктивных особенностей двигателя. Дополнительный агрегат предназначен для следующих целей:

  • дополнительное охлаждение двигателя, если устройство эксплуатируется в условиях жаркого климата;
  • охлаждение отработанных газов, в случае функционирования системы рециркуляции данного типа газов;
  • охлаждения турбонагнетателя в том случае, если двигатель имеет систему турбонаддува;
  • прокачка жидкости для охлаждения двигателя после его выключения, чтобы избежать перегрева после остановки.

Здесь также стоит добавить, что, конечно же, имеются подводящие трубы для насоса охлаждающей жидкости дополнительного типа, а в качестве привода чаще всего применяется электрический вариант. В таком случае управление, то есть включение и выключение насоса, осуществляется посредством управления электронным блоком, входящим в систему ДВС.

Отключаемый насос

На сегодняшний день есть такой тип насосов, которые называют отключающимися. Они устанавливаются на некоторых моделях машин марки Volkswagen. Суть данного устройство в том, что он, к примеру, не сразу включается в работу. Из-за этого в холодное время года можно гораздо быстрее прогреть двигатель. Это не только сэкономит время, но еще и сэкономит топливо. Для того чтобы прекратить подачу жидкости в систему, используется кольцевая диафрагма или, другими словами, заслонка. Когда путь для жидкости перекрывается, крыльчатка не перестает вращаться.

Некоторые особенности устройства

Как уже говорилось ранее, привод может быть механическим и электрическим, однако в настоящее время намного чаще применяется именно второй вариант. Первый тип довольно сильно теряет в своей популярности. Что касается места установки - спереди двигателя, оно также выбрано не случайно. Такое расположение позволяет добиться максимальной производительности и дополнительного охлаждения.

Помимо основных элементов, таких как трубы для насоса охлаждающей жидкости, к примеру, важную роль играют и более мелкие детали вроде сальников, прокладок и прочего. Вовсе без них или же если они плохого качества, то обязательно будет течь жидкости в системе. Так как прибор работает при помощи центробежной силы, внутри насоса всегда создается давление. Чаще всего оно примерно равно одной атмосфере. Это довольно важно, так как это помогает передвинуть момент кипения антифриза на 20 градусов по Цельсию вверх. Результатом этого стало то, что двигатель способен развивать свои предельные показатели, не перегреваясь при этом.

Что касается материалов для изготовления элементов и корпуса, то раньше это был чугун, сейчас чаще используются сплавы из алюминия или магния. Некоторые же производители вовсе делают некоторые элементы из пластика, чтобы снизить себестоимость. Однако тут нужно помнить, что пластик будет работать меньше времени, чем сплавы.

Рабочая схема насоса

Как работает насос ОЖ, было описано выше. Чтобы было проще разбираться в данной системе, можно привести схему, которую проходит охлаждающая жидкость, после того как насос включается в работу.

  1. Изначально жидкость для охлаждения двигателя находится в нижнем баке радиатора. После того как включается насос, по определенному каналу жидкость попадает в помпу.
  2. Во время включения устройства начинает вращаться рабочее колесо, которое создает центробежное давление, отбрасывая ОЖ к стенкам насоса. Из-за этого и возникает давление, а жидкость будет нагнетаться в трубку, в которой будет происходить распределение.
  3. В трубке распределительного типа имеется несколько отверстий, число которых равно числу цилиндров. Каждая трубка ведет к своему цилиндру.

Использование такой системы циркуляции жидкости в системе позволяет добиться равномерного охлаждения всех необходимых участков.

Замена агрегата

Несмотря на то что система является достаточно надежной, иногда все же приходится заниматься заменой насоса охлаждающей жидкости. Намного выгоднее проводить именно замену, а не ремонт. Ремонтировать эту систему довольно часто не представляется возможным, а если и можно, то обычно это стоит либо столько же, либо дороже, чем провести замену и поставить полностью новое устройство. Наиболее распространенной проблемой насоса ОЖ является протечка жидкости. В таком случае возможна только замена аппарата. Обычно причиной такой неполадки становятся следующие факторы:

  • низкое качество устройства;
  • износ.

Если во время работы возникает достаточно сильный шум, то это также признак технических неполадок. В худшем случае это означает поломку или выход из строя рабочего колеса, то есть крыльчатки.

Насос охлаждающей жидкости для ВАЗ

На таких машинах, как ВАЗ-2106 и 2107, насос располагается не спереди двигателя, а сбоку от него. Что касается привода, то он не электрический, а механический. Это означает, что привод идет от коленвала мотора при помощи шкива и ременной передачи. Основным недостатком помпы такого типа с механическим приводом стало то, что она способна работать, только пока работает двигатель. Если после выключения ДВС мотор остается перегретым, то охлаждение происходить не будет.

Это делает наличие дополнительного насоса для охлаждения с электрическим приводом просто необходимым для таких моделей машин.

Система охлаждения двигателя ЗМЗ-40906, устройство, работа системы, водяной насос и его привод, термостат, опора вентилятора.

Система охлаждения двигателя ЗМЗ-40906 жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Система охлаждения двигателя состоит из рубашек охлаждения блока цилиндров и головки блока цилиндров, водяного насоса, термостата и сливного краника или пробки. 

Вентилятор системы охлаждения двигателя ЗМЗ-40906 и шкив привода вентилятора установлены на опоре вентилятора объединенной с передней крышкой головки блока цилиндров. Циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя создается центробежным водяным насосом, приводимым от коленчатого вала. Насос подает жидкость в рубашку охлаждения блока цилиндров, откуда жидкость поступает в рубашку головки блока цилиндров и в термостат.

Термостат автоматически регулирует подачу охлаждающей жидкости в радиатор в зависимости от ее температуры. Через штуцер из корпуса термостата в расширительный бачок отводится воздух при заполнении системы и возникающий в системе охлаждения двигателя пар. Слив охлаждающей жидкости из двигателя осуществляется через пробку расположенную на левой стороне блока цилиндров.

Оптимальная рабочая температура антифриза или тосола в системе охлаждения двигателя ЗМЗ-40906.

Оптимальный температурный режим охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя ЗМЗ-40906 с точки зрения минимума износов и расхода топлива лежит в пределах плюс 80-100 градусов Цельсия. Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически.

Контроль температурного режима двигателя ЗМЗ-40906 осуществляется по указателю температуры и сигнализатору перегрева (контрольная лампа), находящихся в составе комбинации приборов автомобиля. Указатель температуры охлаждающей жидкости управляется сигналом, формируемым блоком управления на основании информации от датчика температуры размещенного в корпусе термостата.

Водяной насос системы охлаждения двигателя ЗМЗ-40906, устройство и порядок работы.

Водяной насос центробежного типа, установлен на крышке цепи. Подача охлаждающей жидкости насосом осуществляется в блок цилиндров. Герметичность насоса обеспечивается самоподжимным торцевым уплотнением, которое запрессовывается в корпус водяного насоса и напрессовывается на валик подшипника.

Проникающая через уплотнение охлаждающая жидкость не попадает в подшипник, а стекает через отверстие в дренажную полость закрытую заглушкой. Скапливающаяся в дренажной полости жидкость в процессе работы двигателя постепенно испаряется через пароотводящее и контрольное отверстия. При эксплуатации необходимо, для предотвращения преждевременного выхода подшипника водяного насоса из строя, очищать пароотводящее и контрольное отверстия от загрязнения.

Наличие постоянной течи из контрольного отверстия дренажной полости говорит о потере герметичности уплотнения и необходимости ремонта или замены водяного насоса. Подшипник удерживается от перемещения в корпусе водяного насоса фиксатором, который завернут до упора и закернен. Подшипник с двумя защитными уплотнениями заполнен смазкой на предприятии-изготовителе, в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. На валик подшипника напрессованы стальная штампованная крыльчатка и ступица шкива, к которой крепится тремя болтами пластмассовый шкив привода насоса.

Размеры и зазоры сопрягаемых деталей корпуса водяного насоса, крыльчатки, ступицы, шкива, вала подшипника водяного насоса двигателя ЗМЗ-40906.

Привод водяного насоса и генератора двигателя ЗМЗ-40906.

Привод водяного насоса и генератора производится поликлиновым ремнем 6PK1275 от шкива коленчатого вала. Передаточное число привода водяного насоса – 1,15. Натяжение ремня и демпфирование возникающих в приводе колебаний обеспечивается автоматическим механизмом натяжения. В процессе эксплуатации автоматический механизм натяжения не требует обслуживания и регулировки.

Привод вентилятора и насоса ГУР двигателя ЗМЗ-40906.

Привод вентилятора и насоса ГУР на двигателях ЗМЗ-40906 без компрессора кондиционера производится от коленчатого вала дополнительным поликлиновым ремнем. Натяжение ремня осуществляется изменением положения насоса ГУР.

Привод вентилятора и насоса ГУР на двигателях с компрессором кондиционера производится совместно с приводом водяного насоса, генератора и компрессора кондиционера одним ремнем от коленчатого вала. Натяжение ремня осуществляется автоматическим механизмом натяжения. Компрессор кондиционера и генератор устанавливаются на чугунный кронштейн агрегатов, закрепленный на двигателе.

Термостат системы охлаждения двигателя ЗМЗ-40906, работа термостата на холодном и прогретом двигателе.

Термостат с твердым наполнителем, двухклапанный, с автоматическим дренажным клапаном. Термостат расположен в алюминиевом корпусе, установленном на выходном отверстии рубашки охлаждения головки блока цилиндров, и соединен шлангами с водяным насосом, радиатором и расширительным бачком.

Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру охлаждающей жидкости в двигателе, отключая и включая циркуляцию жидкости по большому кругу через радиатор. На холодном двигателе основной клапан термостата закрыт и вся охлаждающая жидкость циркулирует через открытый перепускной клапан термостата в водяной насос по малому кругу, минуя радиатор.

При прогреве двигателя и подъеме температуры охлаждающей жидкости до плюс 82+-2 градуса основной клапан термостата начинает открываться, а перепускной — закрываться. При этом часть охлаждающей жидкости начинает циркулировать по большому кругу через радиатор охлаждения. При температуре плюс 97+-2 градуса основной клапан термостата открыт полностью на величину не мене 8,5 мм, перепускной клапан при этом закрыт и вся охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор по большому кругу.

Схема работы термостата системы охлаждения двигателя ЗМЗ-40906.

Во фланце термостата выполнено отверстие с автоматическим дренажным клапаном. Отверстие служит для выхода воздуха при заправке системы охлаждения. При работе двигателя водяной насос создает давление жидкости, под действием которого шарик клапана поднимается и закрывает отверстие, препятствуя утечке жидкости в радиатор.

Герметичность соединения крышки термостата с корпусом обеспечивается резиновой прокладкой П-образного профиля, устанавливаемой на опорный фланец термостата. Термостат в корпус должен быть установлен таким образом, чтобы выступ на стойке термостата зашел в паз корпуса, что обеспечивает наименьшее сопротивление потоку охлаждающей жидкости.

Запрещается эксплуатация двигателя ЗМЗ-40906 без термостата. Это приведет в летнее время к перегреву двигателя, а зимой — к долгому прогреву и работе двигателя на пониженном температурном режиме. Поддержание термостатом рабочего температурного режима в системе охлаждения оказывает решающее влияние на износ деталей двигателя ЗМЗ-40906 и экономичность его работы.

Опора вентилятора системы охлаждения двигателя ЗМЗ-40906.

Опора вентилятора объединена с передней крышкой головки блока цилиндров. В передней крышке головки блока цилиндров, отлитой из алюминиевого сплава, установлен на анаэробном герметике комбинированный специальный подшипник с двухсторонним уплотнением, на валик которого напрессована ступица крепления шкива вентилятора.

Подшипник заполнен смазкой на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. Со стороны головки блока цилиндров подшипник закрыт крышкой установленной на анаэробном герметике. Передний конец ступицы имеет левую резьбу для установки вязкостной муфты с вентилятором. Конструкция передней крышки головки блока цилиндров с опорой вентилятора не разборная, при выходе из строя подшипника следует заменить узел в сборе.

Электрический жидкостный насос системы охлаждения

Перспективным направлением развития системы охлаждения является применение электрических жидкостных насосов. В системе охлаждения современных двигателей применяются также электроуправляемые двойные термостаты. Применение электрического насоса по сравнению с обычным механическим и электроуправляемых термостатов позволяет достигать более четкого соблюдения внутреннего давления и снижение потерь на перемещения потоков охлаждающей жидкости. Электрический насос позволяет обеспечивать требуемые потоки охлаждающей жидкости без зависимости от частоты вращения коленчатого вала, что характерно для механических насосов.

Рис. Электрический жидкостный насос: 1 – крыльчатка; 2 – электродвигатель со статором, защищенным от воздействия жидкости; 3 – электронная исполнительная система

Управление электрическим насосом и электроуправляемыми термостатами осуществляется блоком управления двигателя, в памяти параметрических характеристик которого находятся данные по температурам нагрева и охлаждения двигателя. В блок управления поступает информация от датчиков трансмиссии, двигателя и др. и выдается информация на исполнительные механизмы для работы электрических насосов, электроуправляемых термостатов, электровентиляторов и управляемых воздушных заслонок для регулирования потоков воздуха. Частота вращения вала насоса изменяется в более широких пределах, чем в механических насосах, например, минимальная частота вращения составляет 18 об/мин. Электронное регулирование позволяет быстро прогревать двигатель и масло, что снижает трение и уменьшает расход топлива.

В системах охлаждения с электрическим насосом применяются различные контуры циркуляции охлаждающей жидкости, что позволяет циркулировать жидкости по большим или малым контурам в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала. Такая система циркуляции более эффективна по сравнению с обычной и снижает потребление электроэнергии на привод электрического жидкостного насоса, мощность которого не превышает 200 Вт.

Электрические насосы могут применяться и в качестве дополнительных к основному насосу. Когда двигатель перестает работать, прекращается также и циркуляция охлаждающей жидкости, что может привести к локальному перегреву головки блока цилиндров. Избежать этого позволяет дополнительный электрический насос охлаждающей жидкости, который при слишком высокой температуре обеспечивает циркуляцию определенной части охлаждающей жидкости после выключения двигателя. Дополнительный электрический насос работает только на выключенном двигателе. При достижении определенной температуры дополнительный электрический насос охлаждающей жидкости включается. Одновременно с дополнительным насосом включается также вентилятор системы охлаждения двигателя.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости