Устройство и принцип работы насоса системы охлаждения двигателя (помпы)

Для обеспечения циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется центробежный насос, или помпа. Он может иметь механический или электрический тип привода. Если помпа неисправна, вся система охлаждения будет находиться в нерабочем состоянии, что приведет к перегреву двигателя.

Устройство насоса системы охлаждения

Конструктивно помпа представляет собой классический центробежный насос для перекачки воды и неагрессивных жидкостей. Она состоит из следующих деталей:

• Герметичный корпус. Он имеет сложную форму и чаще всего изготавливается из алюминиевых сплавов. Для подключения в систему в корпусе выполнены два патрубка – всасывающий и напорный. Первый подключается к магистрали, идущей от радиатора, а второй к магистрали рубашки охлаждения двигателя.
• Вал – осуществляет передачу вращения от привода к крыльчатке помпы.
• Крыльчатка, или рабочее колесо. Имеет лопасти специальной формы, с помощью которых осуществляет нагнетание охлаждающей жидкости в систему.
• Приводной шкив.
• Уплотнители (сальники) – предотвращает утечку охлаждающей жидкости в местах крепления насоса к магистралям.
• Подшипники.

Располагается помпа в системе охлаждения двигателя между радиатором и рубашкой. Чаще всего – это передняя часть мотора.

Изначально в качестве охлаждающей жидкости применялась просто очищенная вода, а потому такой насос нередко называют помпа водяного охлаждения двигателя. Сейчас этот термин неактуален, поскольку для охлаждения применяют не чистую воду, а водные растворы с ингибиторами коррозии (в теплом климате) и антифризы (в зимнее время), в состав которых также входит этиленгликоль.

Принцип работы помпы охлаждения двигателя

Главной задачей насоса системы охлаждения является создание избыточного давления для обеспечения принудительной циркуляции жидкости в контурах. С практической стороны это ускоряет процесс теплообмена между узлами двигателя и охлаждающей жидкостью.

При запуске двигателя автомобиля привод насоса через ременную передачу и вал передает вращательное движение рабочему колесу. В этот момент на входе (всасывающем патрубке) создается разрежение, способствующее всасыванию жидкости в помпу. Жидкость при этом находится в охлажденном состоянии, так как поступает из радиатора системы охлаждения.

Попадая в центральную часть помпы, жидкость движется по лопастям крыльчатки и под действием центробежной силы нагнетается через выходной патрубок в рубашку системы охлаждения двигателя (к головке блока цилиндров). Под действием высокого давления охлаждающая жидкость проходит по контуру через основные узлы и выполняет отвод тепла. После этого она вновь возвращается к радиатору, где остужается и всасывается насосом для нового цикла охлаждения.

Виды насосов охлаждающей системы

Используемые в современном автомобилестроении насосы охлаждающей жидкости не имеют принципиальных конструктивных отличий. Но они могут разделяться в зависимости от типа привода, назначения и конструкции корпуса. Привод насоса может осуществляться двумя способами:

• Механический – вал помпы соединен при помощи ременной передачи с коленвалом или распредвалом мотора. В этом случае она приводится в движение синхронно с запуском двигателя.
• Электрический – в такой схеме вал насоса приводится в движение дополнительным электродвигателем, работа которого контролируется электронным блоком управления двигателя (ЭБУ).

По назначению помпа автомобильного двигателя может быть:

• Основной. Такой насос выполняет непосредственную перекачку жидкости в системе охлаждения.
• Дополнительной. Устанавливается не на всех автомобилях и может предназначаться для вспомогательного охлаждения в регионах с очень жарким климатом, снижения температуры отработавших газов, охлаждения турбонагнетателя в моторах с турбонаддувом, дополнительного охлаждения двигателя после остановки. В отличие от основного насоса, дополнительный приводится в работу индивидуальным электродвигателем.

Сроки эксплуатации насоса для перекачки охлаждающей жидкости зависят от типа конструкции его корпуса. По этому параметру различают:

• Разборные. Этот тип применяется в старых и отечественных автомобилях. Такая конструкция позволяет выполнить ремонт и промывку помпы.
• Неразборные. В большинстве стран помпа двигателя считается недорогой расходной запчастью, а потому многие производители перешли к изготовлению неразборных насосов. Их необходимо полностью заменять каждые 60 тысяч километров пробега автомобиля. При установке нового насоса обязательно выполняется замена приводного ремня.

Помимо описанных выше конструкций, также существуют отключаемые насосы. Они позволяют отключать поступление охлаждающей жидкости, пока она не прогреется до температуры 30°С. Это позволяет обеспечить более быстрый прогрев двигателя и улучшить показатели расхода топлива.

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Поломка насоса охлаждающей жидкости может привести к остановке всей системы. Это может серьезно отразиться на состоянии двигателя. Наиболее частыми проблемами помпы являются:

• Износ уплотнителя (сальника). В этом случае происходит утечка охлаждающей жидкости.
• Поломка рабочего колеса. При разрушении крыльчатки нагнетание жидкости становится хуже (падает давление) или вовсе прекращается.
• Заклинивание подшипников. Если смазка насоса ухудшается, что также может быть следствием подтекания жидкости охлаждения, помпа начинает работать с перебоями.
• Увеличение люфта между крыльчаткой и валом насоса. В процессе работы рабочее колесо, закрепленное на валу, может разболтаться, что приводит к нестабильной работе помпы и другим поломкам.
• Химическая коррозия. Чаще всего эта проблема затрагивает рабочее колесо насоса и возникает, если используются жидкости низкого качества.
• Разрушение под действием кавитации. Пузырьки воздуха, которые могут возникать при работе насоса, интенсивно разрушают его изнутри, что приводит к ломкости деталей и их поражению коррозией.
• Загрязнение системы. Химические отложения и просто грязь, попадающая внутрь насоса, со временем образуют твердый налет на его деталях, что затрудняет вращение рабочего колеса и прохождение жидкости.
• Разрушение подшипников. В этом случае при работе насоса появляется характерный свист. Заменить такие подшипники сложно, а потому в этом случае насос просто меняют.
• Обрыв ремня привода. При использовании некачественного ремня или несвоевременной его замене может произойти разрыв или проскальзывание.

При остановке работы системы охлаждения двигателя всего на 5-6 минут может произойти перегрев двигателя. Действие высоких температур нарушает геометрию головки блока цилиндров и ведет к повреждениям кривошипно-шатунного механизма. Не стоит игнорировать мелкие неисправности системы охлаждения, так как в дальнейшем они могут привести к серьезному ремонту.

Автомобильный ножной насос: устройство, 4 преимущества и 5 лучших моделей

Насосы — один из необходимых атрибутов для автомобиля. Такой насос рекомендуется возить с собой в багажном отделении на случай непредвиденных обстоятельств. Проколотое колесо является одной из самых основных неприятностей, которая может произойти с вами в дороге. Учитывая состояние дорог (особенно в сельской местности), насос ножной автомобильный может пригодиться буквально в любой момент. Автоматическая подкачка шин пока что не получила должного распространения, поэтому пренебрегать ножным насосом не стоит, да и места он много не займёт.

Устройство и назначение ножного насоса

Механические ножные насосы для автомобилей постепенно вытесняются переносными электрическими компрессорами. На автомобилях премиум-класса даже можно встретить такие компрессоры, как штатное устройство, изначально входящее в комплектацию. На сегодняшний день электрические компрессоры настолько упали в цене, что могут быть дешевле ножных насосов. Однако, любая электроника может в неподходящий момент отказать. Произойти может буквально что угодно: отказ бортэлектросети, обрыв проводов или даже закончиться заряд в аккумуляторе. Преимущество механического устройства здесь очевидно: вероятность выхода из строя гораздо ниже.

В дальних поездках лучше отказаться от электроники в пользу механики, так как чтобы вывести из строя ножной насос, нужно сильно постараться.

В целом, насосы для автомобилей подразделяются на: ручные, ножные и компрессорные. Ручные насосы малопопулярны из-за невысокой скорости накачивания. Недостатки компрессорных насосов были рассмотрены выше, хотя по производительности они обгоняют другие виды, а механические ножные аппараты до сих пор пользуются большой популярностью и порой бывают незаменимы.

Насос автомобильный ножной с манометром представляет собой несложную механическую конструкцию. Работает насос на основе сжатого воздуха. Вся конструкция состоит из:

• поршня со штоком;
• опорной рамы;
• педали;
• цилиндра;
• возвратной пружины;
• манометра со шлангом;
• невозвратного клапана.

Когда вы нажимаете на педаль, поршень начнет сжимать воздух, который поступает в шланг через клапан. Если отпустить педаль, то подача воздуха прекратится из шланга обратно в цилиндр. В основании цилиндра имеется специальное отверстие для подачи воздуха. Возвратная пружина несет функцию раскрытия рамы, возвращая при этом поршень в исходное положение. Под давлением воздуха в цилиндре шарик начинает опускаться, пропуская воздух в шланг. Когда давление в цилиндре падает, пружина возвращает шарик в исходное положение и запирает клапан. Манометр показывает давление. При движении поршня влево уплотнитель прижимается к перфорированной части поршня, через которую воздух поступает в цилиндр. При движении поршня вправо уплотнитель прижимается к сплошной части поршня и перестаёт пропускать воздух.

Несмотря на несложную конструкцию, прибор всё же требует должного ухода для более долгого срока эксплуатации, а также соблюдения рекомендаций, установленных заводом-изготовителем. В дождливую погоду и заморозки необходимо очищать от грязи и влаги опорные ножки, педаль и защёлку педали насоса. Хранить насос лучше всего в сложенном состоянии, упаковывая его в мешок или полиэтиленовый пакет. Таким образом вам удастся избежать образования ржавчины и порчи обивки багажного отделения.

Наиболее важными параметрами, которые вы должны учитывать при выборе насоса, являются максимальное давление и производительность. От этих параметров зависит, насколько быстро будет накачиваться колесо. Например, для легковых автомобилей с колёсами от R13 до R16 оптимальным будет насос с производительностью 30 — 40 литров в минуту.

Если производительность насоса ниже — ничего особо критичного в этом нет, просто время накачки может значительно увеличиться. Выбирая ножной автомобильный насос, однозначно стоит делать выбор в пользу прибора с манометром. Значения на манометре могут показываться в барах и в PSI (зарубежные единицы измерения). Манометр поможет достигнуть необходимых параметров накачки шин. Без него неопытные водители рискуют перекачать или недокачать шину.

Некоторые насосы снабжаются специальными датчиками, позволяющими держать под контролем температуру и давление в шинах.

Достоинства и недостатки использования ножного автомобильного насоса

Достоинства ножного автомобильного насоса перечислены ниже:

1. Компактность и маленькие размеры. Ножной насос в сложенном состоянии поместится в любое багажное отделение.
2. Благодаря отсутствию двигателя ножной насос имеет небольшую массу.
3. Использование не требует чтения инструкции. Чтобы использовать ножной насос, необходимо подключить его к шине и начать накачивать воздух нажатием и опусканием педали, следя за показателями давления в манометре.
4. Ножные насосы стоят гораздо дешевле продвинутых компрессоров.

Недостатки использования ножного насоса малочисленны, но всё же имеются:

• по скорости накачивания (производительности) ножной насос уступает большинству компрессоров;
• водителю приходится прилагать усилия;
• детали насоса, как и любого другого агрегата, подвержены износу при частом воздействии влаги и грязи.

Сравнение различных моделей ножного насоса и их характеристик

Насос «Автомаш»

Теперь, когда вы точно определились, что вам необходим ножной автомобильный насос, стоит разобраться, у какого производителя характеристики лучше подойдут для вашего автомобиля. Довольно распространённым видом насосов является отечественный «Автомаш». Он выполнен на устойчивой мощной алюминиевой раме с большим пластиковым цилиндром. Несмотря на то, что этот насос является сравнительно устаревшим, его долговечность не должна вызывать сомнений.

Упаковывается «Автомаш» в обычную картонную коробку серого цвета. На коробке указаны название и адрес производителя. В комплекте прилагается паспорт технического устройства и матерчатая сумка. Рама и педаль у «Автомаша» цельноалюминиевые. На опоре рамы и педали имеются специальные насечки, которые улучшают сцепление.

Манометр способен показывать давление до 0,6 МПа. Точность манометра составляет 0,01 МПа. На конце шланга расположен массивный накидной патрон из пластика. На насос распространяется гарантия в течение одного года. Стоимость составляет 800 рублей.

Насос «Салют-2М»

Следующий насос «Салют-2М» также производится в России. На упаковке указано обозначение «Компрессор ножной автомобильный». Основной особенностью его устройства являются конструкция с перевёрнутым цилиндром. Цилиндр сверху закрывается пластиковой крышкой, отлитой вкупе с отверстиями для крепления шланга и манометра. Манометр аналогичен с предыдущим устройством. Рамы и педаль собираются из трёх частей. На приваренной педали выполнена неглубокая насечка.

В комплект насоса входит манометр и жестяной накидной патрон на конце шланга. На шланг устанавливается пружина, которая предотвращает его резкий перегиб возле манометра. На упаковке не имеется информация о производителе. Но стоимость насоса составляет всего 540 рублей.

Насос «ALCA 201000»

Самым маленьким и самым лёгким ножным автомобильным насосом является«ALCA 201000». Сумка и технический паспорт в комплект не включены, поэтому рассчитывать на гарантию не стоит. Однако, учитывая, что устройство производится в Германии, можно быть уверенным в его качестве. На поворачивающемся стекле манометра нарисована красная стрелка.

Существует возможность выставить необходимое давление, пока стрелки не совпадут. Это довольно удобная опция. Она позволит водителю лишний раз не наклоняться и не щуриться при качании, наблюдая за уровнем давления.

Рама и педаль насоса собираются. На раме с одной из сторон на маленькие опорные площадки закрепляются резиновые накладки. Такая же накладка устанавливается и на педаль. Педаль фиксируется с помощью крючка. Разобрать цилиндр нельзя. Его крышка завальцована. Манометр цельнопластиковый и может показывать давление до 7 атмосфер с точностью до 0,1 атмосферы. На шланг вы можете надеть специальную насадку (иглу), если вам понадобится вместо автомобиля накачать мяч или матрас.

Кроме маленьких размеров, эта модель выделяется самой низкой стоимостью — всего 500 рублей.

Насос «GT-AUTO SD-1031»

Довольно популярен насос «GT-AUTO SD-1031» из Тайваня. Его дизайн самый эргономичный. Он оснащён различными удобствами вроде защёлок по бокам рамы, которые фиксируют педаль. Это позволит водителю не пачкаться.

Недостатком этой модели является неинформативность манометра. Несмотря на то, что его характеристики совпадают с предыдущей моделью, его стрелка закрывает сразу три важных деления шкалы, поэтому точность остаётся под сомнением. Выходом будет самостоятельное нанесение обозначений на стекло манометра.

На конце шланга установлен накидной патрон из пластика. Насадки (иглы) для накачивания мячей и матрасов также можно прикреплять. Гарантия на прибор не распространяется. Стоимость комплекта составляет 700 рублей.

Насос «AIRLINE PA-300»

Единственным насосом, который имеет внушительную комплектацию, является «AIRLINE PA-300». В комплекте с ним вы можете найти технический паспорт, матерчатую сумку, различные дополнительные насадки (иглы), которые закрепляются на шланге, а также манометр в резиновой вставке.

Манометр показывает давление до 10 атмосфер с точностью до 0,2 атм. Рама насоса является цельноштампованной, а педаль сварена. На раме расположены восемь выштампованных выступающих опорных зубьев, которые обеспечивают устойчивость. Педаль фиксируется с помощью скобы, закреплённой на раме. Цилиндр выполнен из металла и имеет резьбу для под тройник шланга и манометра.

Насос полностью разборный. Все его соединения зафиксированы с помощью стопорных колец. Вместо накидного патрона, который быстро снимается, имеется латунный резьбовой наконечник на конце шланга. На коробке и в техническом паспорте вы можете найти информацию о гарантии, срок которой составляет 1 год. Цена комплекта составляет 575 рублей.

Сравнив характеристики всех вышеперечисленных моделей, мы составили сводную таблицу, по которой можно выявить самую эффективную модель.

«Автомаш»	«Салют-2М»	«GT-Auto»	«Alca»	«Airline»
Скорость накачивания	5	5	4	3	4
Усилие, прилагаемое водителем	3	3	4	5	4
Точность показателей манометра	4	3	3	3	4
Устойчивость	5	Неустойчив	3	2	4
Стойкость к холоду	3	3	2	2	5
Стойкость к жаре	5	Неработоспособен при высоких температурах	3	4	5
Надёжность	5	1	2	4	4
Сумма показателей	30	15	21	23	30

Как видно из таблицы, лучшими моделями являются «AIRLINE PA-300» и «Автомаш». И всё-таки «Автомаш» считается чуть надёжнее заграничного конкурента благодаря толстой алюминиевой раме. Параметр скорости накачивания колеса у насоса самый высокий, а это — основной показатель производительности устройства. Аналогичной скоростью обладает и «Салют-2М», однако его испытания выявили ряд серьёзных недостатков.

Технические характеристики насоса «Автомаш» позволяют максимально комфортно и быстро накачать колёса автомобиля. В ходе испытания устройств выяснилось, что «Салют-2М» имеет крайне неудачную конструкцию, из-за чего довольно часто будет выходить из строя. Манометр отказался работать при высокой температуре. Поэтому, накачать колесо в жаркую погоду на таком устройстве не получится.

Довольно низкой надёжностью обладает «GT-AUTO SD-1031», поскольку он часто выпускается с бракованными патронами. Конструкция прибора также ненадёжная. Например, может отслоиться резиновая накладка педали.

В целом стоит отдавать предпочтение тем насосам, которые могут накачивать колесо при любых температурах и на всех поверхностях, так как довольно часто приходится делать это в жаркую летнюю погоду или наоборот в мороз, а дорога не всегда состоит из твёрдого асфальта.

Порой приходится использовать насос на щебне или земле, если автомобиль двигался по грунтовой дороге. Также у насоса должна быть гарантия, ведь заводского брака полностью избежать довольно сложно.

Выводы

Преимущества ножного автомобильного насоса перед электрическими компрессорами очевидны. Такое устройство является необходимым атрибутом автовладельца, собирающегося в дальнюю поездку. Однако стоит должным образом следить за устройством, хранить его в разобранном виде и не допускать воздействия влаги и грязи.

Приятным бонусом ножного насоса является возможность накачивать мячи и матрасы с помощью специальных насадок. Мяч гораздо проще накачать вручную, потому что компрессор для него будет слишком мощным, а у механического насоса будет достаточно двух-трёх качаний.

Недостатком ножного насоса является то, что водителю придётся прилагать усилия для накачки, но они стоят того, чтобы автомобиль мог продолжать движение, даже если колесо в самый неожиданный момент спустилось посреди шоссе при отсутствии близлежащих автосервисов. При выборе ножного автомобильного насоса руководствуйтесь его производительностью, устойчивостью и стойкостью к перепадам температур и наличию гарантии. Удачи и лёгких дорог!