關於冷卻系統的水泵(泵)
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關於冷卻系統的水泵(泵)

在運行期間,任何內燃機都會承受臨界熱應力。 因此,設備的過熱不會導致即將發生的故障,因此需要冷卻。 冷卻系統最常見的設計包括一個泵,該泵將冷卻劑泵送通過管路。

考慮一下該機構的裝置,什麼是水泵,按照什麼原理工作,有哪些故障以及如何自行修復。

什麼是水泵?

泵的安裝位置應盡可能靠近發動機缸體。 該機構的一部分將必定在模塊本身中,因為其葉輪在旋轉時必須使系統中的流體起作用。 稍後,我們將考慮對這些設備進行不同的修改。 如果您使用經典的汽車水泵,則可以在發動機底部找到它。

關於冷卻系統的水泵(泵)

為了使其工作,該機構的設計意味著存在皮帶輪,該皮帶輪通過皮帶驅動器連接至動力單元。 在此版本中,液壓泵將在動力單元運行時運行。 如果泵發生故障,這將影響轎廂電機的運行(由於過熱,它將發生故障)。

任命

因此,汽車中的泵是動力單元冷卻的一部分。 描述了有關係統的佈置方式以及其工作原理的詳細信息 在另一則評論中... 簡而言之,它們有兩種。 第一種是藉助氣流來冷卻設備,因此將其稱為空氣。

第二類系統是液體。 它裝有特殊的液體-防凍劑或防凍劑(關於該物質與水的區別,請閱讀 這裡)。 但是為了使電動機在運行過程中冷卻,必須確保這種液體的循環。 否則,發動機缸體將變熱,散熱器中的物質將變冷。

顧名思義,該機構的目的是在與電機相連的管路中泵送工作液(防凍劑或防凍劑)。 強制循環加快了冷卻液從散熱器到發動機的供應(因此,冷卻過程以最高效率進行,發動機具有水套-在汽缸體殼體中形成的特殊通道)。 防凍劑本身會通過自然(汽車行駛時)或強制氣流(由風扇執行此功能)進行冷卻,有關這方面的詳細信息,請參見 )散熱器。

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除了冷卻發動機外,借助泵,駕駛室內的加熱也起作用。 該系統的工作原理與散熱片和周圍空氣之間的熱交換原理相同,僅在這種情況下,熱量不會從汽車中排出,而是用於在汽車內部產生舒適的溫度。 當空氣通過加熱元件時,也會對迴路進行一定程度的冷卻(如果空氣從車外進入),因此有時舊車的車主建議在汽車出現交通擁堵時打開車內加熱裝置,以便發動機不沸騰。 有關汽車加熱的更多信息,請閱讀 這裡.

離心泵裝置

經典的汽車水泵具有相當簡單的裝置。 這種修改將包括最少數量的零件,因此該機構具有較長的使用壽命。 其設計包括:

  • 主體(製造該主體的材料必須承受高負載和持續的振動-主要是鑄鐵或鋁);
  • 安裝了所有執行器的軸;
  • 防止軸與設備主體摩擦並確保葉輪均勻旋轉的軸承;
  • 葉輪(由塑料或金屬製成),用於將工作介質泵入迴路中;
  • 油封在軸承和軸的安裝位置提供密封;
  • 管道密封(耐熱橡膠);
  • 固定環;
  • 壓力彈簧(在安裝在舊電動機上的型號中找到)。

下圖顯示了汽車水泵最常見的改裝之一的一部分:

關於冷卻系統的水泵(泵)

皮帶輪安裝在軸上(在許多修改中,它是帶齒的)。 該元素使您可以將泵驅動器連接到氣體分配機構,然後通過旋轉曲軸來工作。 所有這些機制都相互同步,並形成使用一個驅動器的單個系統。 扭矩通過正時皮帶傳遞(詳細了解) 這裡),或相應的鏈(已描述) 在另一篇文章中.

由於泵與曲軸之間的連接是恆定的,因此,由於曲軸轉速,它會在管路中提供壓力。 隨著發動機轉速的提高,泵開始更加密集地工作。

為了防止液壓泵遭受內燃機的持續振動,在安裝位置的發動機缸體和泵殼之間安裝了一個墊片,以減輕振動。 在葉片所在的位置,主體略微加寬,並且其中有三個分支。 第一個連接到散熱器的分支管,第二個連接到冷卻套的分支管,第三個連接到加熱器。

泵如何工作

水泵的工作如下。 當駕駛員啟動發動機時,扭矩從曲軸皮帶輪通過皮帶或鏈條傳遞到泵皮帶輪。 因此,軸旋轉,葉輪安裝在與皮帶輪相對的一側,葉輪固定在該軸上。

該泵具有離心操作原理。 循環機構能夠產生高達一個大氣壓的壓力,從而確保將液體泵送到所有迴路中,具體取決於恆溫閥打開的是哪個單元。 有關為何在冷卻系統中需要恆溫器的詳細信息,請閱讀 ... 同樣,冷卻系統中的壓力對於提高防凍液沸騰閾值是必不可少的(此指標與管路中的壓力成正比-壓力越高,內燃機的沸騰溫度就越高)。

每個泵葉片都傾斜。 因此,葉輪使工作介質在殼體中快速移動。 泵殼從內部具有這樣的裝置,即,由於離心力,防凍劑被引向與相應迴路連接的出口。 由於進料和回料中的壓力差,防凍劑開始在管道內移動。

關於冷卻系統的水泵(泵)

泵的作用可確保冷卻液按照以下方案在管路中移動:

  • 由於葉片的強力旋轉(離心力),防凍劑從葉輪上噴到外殼的壁上,然後順暢地流到出口。 這就是注入電路的方式。
  • 液體從該出口進入內燃機的外套。 它的設計方式是使冷卻液首先通過設備的最熱部分(閥門,氣缸)。
  • 然后防凍劑通過恆溫器。 如果電動機處於預熱階段,則迴路會關閉,工作流體會進入泵的入口(所謂的小循環圈)。 在溫暖的發動機中,恆溫器處於打開狀態,因此防凍劑進入散熱器。 通過吹出熱交換器,冷卻液溫度降低。
  • 在泵的入口處,工作介質的壓力低於出口處的壓力,這就是為什麼在管道的這一部分產生真空,並且從OS的負荷較大的部分吸取流體的原因。 因此,防凍劑穿過散熱器管並進入泵的入口。

帶有附加泵的系統

一些現代車輛使用的冷卻系統安裝了額外的鼓風機。 在這樣的方案中,一個泵仍然是主要的。 第二,取決於系統的設計和引擎的設計,可以執行以下操作:

  • 為功率單元提供額外的冷卻。 如果機器在高溫地區使用,這一點尤其重要。
  • 增加輔助加熱器迴路的離心力(可以將其連接到車輛的冷卻管路)。
  • 如果汽車配備了廢氣再循環系統(說明如下) ),則附加泵的設計可以更好地冷卻廢氣。
  • 如果在汽車發動機罩下安裝了渦輪增壓發動機,則輔助增壓器將為壓縮機提供冷卻,因為壓縮機會受到設備驅動葉輪上廢氣的影響而被加熱。
  • 在某些系統中,在發動機停止後,由於附加增壓器的運行,冷卻液繼續在管路中循環,因此在強烈驅動之後,發動機不會過熱。 發生這種情況是因為在關閉動力裝置後主液壓泵停止工作。
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基本上,這些輔助液體鼓風機是電動的。 該電動泵由ECU控制。

切斷泵

另一類型的冷卻系統配備有可切換的泵。 進行此類修改的主要任務是加快功率單元的預熱過程。 這樣的泵按照與經典模擬泵相同的原理工作。 唯一的區別是它的設計有一個特殊的閥,該閥可以阻止防凍劑從泵到電動機冷卻套的出口。

大多數駕駛者都知道,經過長時間不活動後,所有液冷式內燃機都會冷卻到環境溫度。 為了使設備高效工作,啟動後必須達到工作溫度(關於該值應達到的溫度,請閱讀 這裡)。 但是,正如我們已經看到的那樣,一旦ICE啟動,冷卻系統便開始工作。 為了使裝置預熱更快,工程師配備了兩個冷卻迴路(大號和小號)。 但是現代的發展使得有可能進一步加速發動機的預熱過程。

為了最大程度地燃燒空氣-燃料混合物,必須將其加熱到一定程度。 在這種情況下,汽油蒸發(柴油發動機根據不同的原理工作,但還需要一個溫度範圍,以便壓縮空氣與柴油的自燃溫度相匹配),因此,汽油燃燒效果更好。

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在具有可切換泵機制的操作系統中,增壓器也繼續工作,僅用於加熱電機,出口被風門阻塞。 因此,防凍劑不會在冷卻套中移動,並且加熱塊的加熱速度更快。 這種機構也由ECU控制。 當微處理器在30度左右的區域內檢測到穩定的冷卻液溫度時,電子設備將使用真空管路和相應的槓桿打開風門,然後開始在系統中循環。 系統的其餘部分與經典系統相同。 這種泵裝置在預熱期間減小了內燃機的負荷。 即使在夏天,這種系統也已在環境溫度較低的地區證明了自己的實力。

水泵的類型和設計

儘管水車泵的設計沒有根本區別,但通常將其分為兩類:

  • 機械泵。 這是在大多數汽車模型中使用的經典修改。 上面描述了這種泵的設計。 它通過與曲軸皮帶輪相連的皮帶傳遞扭矩來工作。 機械泵與內燃機同步運行。
  • 電動泵。 此修改還提供了恆定的冷卻液循環,只是其驅動方式有所不同。 電動機用於旋轉葉輪軸。 它由ECU微處理器根據出廠時刷新的算法進行控制。 電動泵具有其優點。 其中包括關閉循環以加速內燃機預熱的能力。

另外,泵還根據以下標准進行分類:

  • 主泵。 該機制的目的是一個-在系統中提供冷卻劑泵送。
  • 附加增壓器。 這種泵機構僅安裝在某些汽車上。 根據內燃機的類型和冷卻系統的迴路,這些設備可用於在發動機停止後對發動機,渦輪機,廢氣再循環系統和循環防凍液進行額外的冷卻。 次級元件的驅動方式與主泵不同-次級元件的軸由電動機驅動旋轉。
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對水泵進行分類的另一種方法是按設計類型:

  • 牢不可破。 在此版本中,泵被認為是一種消耗品,必須在汽車的日常維護期間進行更換(儘管更換頻率不如機油高)。 這樣的修改具有簡單的設計,與可修復的更昂貴的可折疊對應部件相比,該機構的更換便宜得多。 在此過程中,應始終安裝新的同步皮帶,在某些汽車中,該同步皮帶的斷裂會嚴重損壞動力裝置。
  • 可折疊泵。 這些修改用於較舊的機器。 通過此修改,您可以對機械裝置進行一些維修,以及對其進行維護(清洗,潤滑或更換出現故障的零件)。

冷卻液泵常見故障

如果泵出現故障,則發動機冷卻停止工作。 這種故障當然會導致內燃機過熱,但這是最好的結果。 最壞的情況是鼓風機故障導致正時皮帶斷裂。 以下是最常見的液壓泵故障:

  1. 腺體失去了特性。 它的任務是防止防凍劑進入軸承座圈。 在這種情況下,軸承油脂會被冷卻液沖洗掉。 儘管冷卻液的化學成分是油性的,並且比普通水軟得多,但是該物質仍然會對軸承的性能產生不利影響。 當該元件失去潤滑時,隨著時間的流逝肯定會產生楔形。
  2. 葉輪壞了。 在這種情況下,取決於刀片的損壞程度,系統會工作一段時間,但是掉落的刀片可能會阻塞工作環境,因此也無法忽略這種損壞。
  3. 軸打法已經出現。 由於該機構一直在高速旋轉,因此反沖的位置將逐漸消失。 隨後,系統將開始不穩定運行,甚至完全崩潰。
  4. 泵內部零件生鏽。 當駕駛員將低質量的冷卻液倒入系統中時,就會發生這種情況。 當操作系統中發生洩漏時,許多駕駛者首先要做的就是裝滿普通水(最好是蒸餾水)。 由於這種液體沒有潤滑作用,因此泵的金屬零件會隨著時間的流逝而腐蝕。 該故障還導致驅動機構的楔入。
  5. 空化。 這是氣泡以某種力破裂而導致損壞設備元件時的效果。 因此,在設備運行期間,最薄弱和受影響最大的部件被破壞了。
  6. 無關的元素已出現在系統中。 灰塵的出現是由於系統維護不及時引起的。 另外,如果駕駛員忽略了使用防凍劑的建議,請不要使用水。 除了生鏽,由於高溫,水垢肯定會出現在生產線中。 在最好的情況下,這只會略微阻礙冷卻液的自由運動,在最壞的情況下,這些沉積物會脫落並損壞工作機構,例如,阻止恆溫閥移動。
  7. 軸承故障。 這是由於自然磨損或防凍劑通過油封從系統洩漏造成的。 只有更換泵才能消除這種故障。
  8. 正時皮帶壞了。 這種故障只能歸因於設備驅動楔的泵。 在任何情況下,驅動器上缺少扭矩將無法使電動機運行(閥正時和點火將無法根據氣缸行程進行工作)。
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為了使電動機過熱,僅使泵停止幾分鐘就足夠了。 臨界溫度加上較高的機械負載會導致氣缸蓋變形,並導致KShM零件損壞。 為了不花費大筆資金進行發動機大修,對冷卻系統進行例行維護並更換泵要便宜得多。

故障症狀

CO故障的第一個跡像是電動機溫度迅速而嚴重地升高。 在這種情況下,膨脹水箱中的防凍劑可能很冷。 首先,您需要檢查恆溫器-由於故障,恆溫器可能只是處於關閉位置。 為了使駕駛員能夠獨立確定冷卻系統中的故障,儀表板上安裝了內燃機溫度傳感器。

指示需要維修的下一個症狀是防凍劑在泵區域洩漏。 在這種情況下,膨脹箱中的冷卻液液位會下降(其速度取決於損壞程度)。 您可以在發動機冷卻一些時向系統中添加防凍劑(由於溫差較大,因此機體可能會破裂)。 儘管您可以繼續行駛,並且會有少量的防凍劑洩漏,但是最好儘早去維修站,以免造成更嚴重的損壞。 在這種情況下,必須使內燃機的負荷最小化。

以下是一些其他跡象,您可以識別出液壓泵故障:

  • 在未加熱的發動機啟動過程中,發動機罩下方傳來嗡嗡聲,但是在更換泵之前,有必要另外檢查發電機的狀況(它也可以從正時皮帶上工作,在某些故障中,它會發出噪音)。相同的聲音)。 如何檢查發電機是 另一則評論.
  • 防凍劑洩漏從泵驅動器一側出現。 這可能是由於軸間隙,密封件的磨損或填料函的洩漏引起的。
  • 肉眼檢查該機構表明存在軸間隙,但沒有冷卻液洩漏。 如果發生此類故障,泵將更換為新的,但如果拆解該型號,則必須更換軸承和油封。

水泵故障的原因

關於冷卻系統的水泵(泵)

發動機冷卻系統的泵故障是由三個因素引起的:

  • 首先,與汽車中的所有機械裝置一樣,該裝置容易磨損。 因此,汽車製造商制定了某些法規來更換不同類型的設備。 軸承或葉輪可能會損壞。
  • 其次,駕駛者本人可以加速該機制的故障。 例如,如果不將防凍劑倒入系統,而是倒入水(即使已蒸餾),它將更快分解。 惡劣的環境會導致水垢形成。 沉積物會剝落並阻塞流體流動。 同樣,該機構的不正確安裝會使其無法使用,例如,皮帶上過大的拉力肯定會導致軸承損壞。
  • 第三,防凍劑通過油封的洩漏遲早會引起軸承故障。

DIY泵維修

如果在電動機上安裝了可折疊泵,則該泵發生故障時,可以對其進行維修。 儘管工作可以獨立完成,但最好將其委託給專業人員。 其原因是設備主體和軸之間的特定間隙。 專業人士還將能夠確定設備是否可以維修。

以下是維修此類泵的順序:

  1. 拆卸傳動皮帶(在正時皮帶輪和曲軸上做標記很重要,這樣氣門正時不會偏移);
  2. 擰鬆緊固螺栓;
  3. 將整個泵從發動機上卸下;
  4. 拆卸是通過拆卸固定環進行的;
  5. 傳動軸被壓出;
  6. 壓出軸後,軸承在大多數情況下仍保留在軸承箱中,因此也被壓出。
  7. 在此階段,將廢棄的元素丟棄,並安裝新的元素。
  8. 該機構被組裝並安裝在內燃機上。

此過程的微妙之處取決於電動機的類型和泵本身的設計。 因此,必須由了解這些細節的專業人員進行維修。

更換

大多數現代動力裝置都配備有不可分離的泵。 如果發生故障,該機制將更改為新機制。 對於大多數汽車,此過程幾乎相同。 皮帶輪本身不需要拆卸,因為它是液壓泵設計的一部分。

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替換過程按以下順序執行:

  1. 拆下傳動皮帶,但在正時和曲軸上標記之前;
  2. 擰開緊固螺栓,然後拆下泵;
  3. 以相反的順序安裝新的液壓泵。

無論泵是要維修還是要更換,在開始工作之前,都必須從系統中排空防凍劑。 這是另一個微妙之處。 大多數新泵不帶膠出售,因此您需要單獨購買。 還值得考慮的是,並非在所有車型上都可以免費使用泵,並且需要了解特定情況下發動機艙的組織方式。

如果不及時更換泵,則防凍劑充其量只能緩慢離開系統(它會通過油封洩漏)。 這種故障不需要大量的支出,因為許多駕車者通過添加防凍劑來“消除”小洩漏。

如果防凍液洩漏嚴重,但駕駛員未及時注意,則發動機肯定會過熱(由於冷卻液液位低,循環不良或缺少)。 發生此類故障時,遲早會導致動力裝置本身故障。 它們的程度取決於發動機零件的狀況。 最糟糕的是改變氣缸蓋的幾何形狀。

由於電機經常過熱,因此微裂紋將出現在氣缸體內,隨後將導致內燃機的完全更換。 機頭變形可能導致冷卻和潤滑系統的電路發生偏移,並且防凍劑會進入電動機,電動機也充滿了這種情況。

預防故障

因此,考慮到汽車液壓泵故障的嚴重後果,每個車主必須及時進行預防性工作。 這個清單很小。 最重要的是要遵守汽車製造商關於計劃內更換的建議:

  • 防凍液。 此外,該物質的質量需要引起廣泛關注。
  • 水泵;
  • 正時皮帶(帶惰輪和惰輪的整套裝置,其數量取決於電動機型號)。

一個重要的因素是儲液罐中冷卻液的適當液位。 由於油箱上有相應的標記,該參數易於控制。 如果可能的話,最好排除異物進入OS管線(例如,當散熱器中出現洩漏時,一些駕車者將特殊物質倒入油箱中,從而在迴路內形成緻密層)。 乾淨的發動機冷卻系統不僅可以防止泵損壞,還可以提供高質量的發動機冷卻。

在審查結束時,我們建議您觀看有關發動機泵的簡短視頻:

什麼是水泵? 泵故障的跡象。 更換泵和同步皮帶。

問題與解答:

如何判斷泵是否有故障? 電機運行時發出噪音。 泵皮帶輪間隙,冷卻液洩漏。 電機溫度上升快,經常過熱。

泵有什麼用? 這是冷卻系統的一個要素。 泵或水泵通過系統提供防凍劑的持續循環,加速電機與環境之間的熱傳遞。

汽車中的水泵是如何工作的? 在經典版本中,它通過皮帶連接到曲軸。 在曲軸旋轉的同時,泵葉輪也在旋轉。 有些型號帶有單獨的電力驅動。

一條評論

  • 安德魯

    我知道發動機冷卻系統中循環的是冷卻液,無論如何都不是水。 所以水泵只能防凍,不能用水。 你是什​​麼專業人士!

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