Система охолодження призначена для створення двигуну комфортних умов роботи: охолодження до оптимальної температури, при якій не наступає термічного пошкодження тонко підігнаних деталей. Щоб нормально працював мотор, повинні нормально працювати і всі супутні вузли, в тому числі і охолодження.
Призначення, принцип роботи
Автомобільний водяний насос, він же помпа, призначений для забезпечення примусової циркуляції антифризу в системі охолодження – від двигуна до радіатора і назад. Для адекватного охолодження мотора використовується не тільки штучна конвекція, але і додатковий обдув радіатора за допомогою вентилятора. Зупинка водяного насоса сповільнить рух антифризу до такої міри, що двигун перегріється в лічені хвилини (особливо якщо поломка сталася в спеку).
Принцип дії водяного насоса – перепомповування рідини за рахунок використання відцентрової сили: в робочу камеру надходить антифриз і обертова крильчатка перепомповує його в відвідний патрубок.
Система охолодження двигуна
Якщо розглядати схему руху охолоджувальної рідини, то водяний насос розташовується після радіатора перед двигуном. Таке рішення дозволяє захистити механізм насоса від високих температур: антифриз в нього надходить вже охолодженим.
Конструкція водяного насоса
Насос системи охолодження має досить просту конструкцію з мінімумом деталей: на валу, закріпленому на двох підшипниках, розташовано металеву або пластикову крильчатку, що перепомповує антифриз по колу. Для герметизації з'єднання валу і робочої камери використовується сальник, а для ущільнення стиків патрубків – прокладки зі спеціальної гуми. Вся конструкція укладена в міцний металевий корпус з алюмінію або чавуну, стійкий до вібрації і перепадів температур.
Вал помпи приводиться в дію від колінчастого вала двигуна через шків, тобто механічним способом. Таким чином, водяна помпа починає працювати одночасно з двигуном, і чим вища швидкість автомобіля (більше обертів вала), тим активніше йде рух антифризу в системі.
Встановлюється насос на корпусі двигуна на спеціальну прокладку, що гасить вібрацію при роботі механізмів.
Слабкими місцями водяної помпи можна вважати деталі, схильні до тертя і навантажень: сальник і підшипники. Як правило, поломка насоса пов'язана саме з ними.
Найчастіше виходить з ладу сальник: через його зношування охолоджувальна рідина потрапляє на підшипники і змиває з них мастило, після чого вони приходять в непридатність.
Принципова схема торцевого сальника:
1. Обертове кільце. 2. Стаціонарне кільце.
3. Ущільнювальна манжета. 4. Притискна пружина.
Пружина в сальнику виконує функцію підлаштовування: завдяки їй кільця, що труться, щільно притиснуті один до одного, незалежно від ступеня зносу.
Ресурс водяної помпи становить від 60 до 160 тис. км (а в деяких випадках і більше), а вихід з ладу обумовлений механічним зношенням.
Регламента заміни помпи немає, але найчастіше її змінюють одночасно з кожною другою заміною ременя ГРМ, і тоді ж роблять профілактичну перевірку ременів генератора.
Як правило, водяний насос не ремонтують: підгонка деталей настільки точна, що розбирання та збирання технічно недоцільні. Тому при поломці легше і швидше поставити новий насос, ніж робити трудомісткий і ненадійний ремонт.
Ознаки несправності
- Протікання антифризу. При порушенні герметичності будь-якого з ділянок системи охолодження антифриз, що знаходиться в ній під тиском, починає підтікати. Це можна виявити при огляді автомобіля або після стоянки з плям на асфальті;
Дренажний отвір, з якого підтікає антифриз
при зношуванні або потіканні сальника
- Зниження рівня антифризу – прямий наслідок протікання;
- Помпа починає шумно працювати – ознака зносу підшипників;
- У салоні запах охолоджувальної рідини;
- При прогрітому моторі не працює грубка – дме холодне повітря;
- Перегрівається двигун, про що сигналізують датчики та індикатори. Перегрів двигуна – одна з найсерйозніших проблем, здатна за лічені хвилини привести його в непридатність;
- При огляді вал насоса має люфт: його можна похитати з помітною амплітудою. Такий люфт – однозначна ознака зношення підшипників, навіть якщо помпа ще працює.
В крайніх випадках зношення сальника і підшипників призводить до того, що вал від навантаження і перегріву зношується, після чого ламається і заклинює механізм.
Причини несправності водяного насоса
Основною причиною несправності водяного насоса є механічне зношування частин тертя: сальника, підшипників, вала, шківа. При протіканні сальника антифриз потрапляє на підшипники і за короткий час змиває з них мастило, після чого вони ламаються і вал насоса заклинює.
Прискорюють знос насоса бруд і домішки, що потрапляють в антифриз. Вони можуть вивести з ладу не тільки пари тертя, але і крильчатку.
Неякісний антифриз без антикорозійних присадок викликає окислення металевих поверхонь і псує гумові прокладки та ущільнювачі.
Використання води замість антифризу викликає утворення накипу, який відкладається на частинах системи охолодження, в тому числі на водяній помпі. Сучасні автомобілі не розраховані на застосування води!
Швидке зношення підшипників може бути викликане неправильним натягом шківа – занадто сильним (більше навантаження на одну сторону підшипника) або занадто слабким.
Кавітаційна ерозія – наслідок утворення бульбашок в охолоджувальній рідині (низька якість, використання протипінних присадок, низький рівень ОЖ в системі). Дрібні бульбашки з часом псують металеві поверхні, спричиняючи круглі виїмки в них.
Кавітаційний знос крильчатки
В корпусі можуть утворитися тріщини від перепадів температур, вібрації, навантаження (охолоджувальна рідина в системі знаходиться під тиском, що підвищує температуру її кипіння). Та й просто неякісний насос може не витримати умов експлуатації.
І, нарешті, лагодження водяного насоса не гарантує його довгої і якісної роботи. Погано відремонтований механізм відмовляє в самий невідповідний момент.
Профілактика несправностей
Усім хочеться, щоб будь-яка деталь автомобіля працювала якомога довше. Що впливає на термін служби паливного насоса?
- Якість антифризу, своєчасна його заміна і контроль рівня. Це, мабуть, один з головних чинників нормальної роботи всієї системи охолодження: від сорочки двигуна до радіатора;
- Чистота в системі охолодження. Відсутність твердих частинок і домішок сповільнить зношення помпи;
- Своєчасна заміна прокладок ущільнювачів патрубків, які псуються («дубіють» і тріскаються) під впливом охолоджувальної рідини і високих температур.
Одним з найважчих наслідків несправності водяного насоса – закипання охолоджувальної рідини і перегрів двигуна, особливо на спеці в пробках. Стоячи влітку в міських заторах, потрібно відстежувати температуру мотора і не допускати критичного нагріву. А в далеких поїздках завжди мати запас антифризу для доливання.
Про те, як вибрати новий водяний насос і яким брендам віддати перевагу – наш "Гід покупця".