汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行
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汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行

發動機中的熱交換是通過將能量從氣缸區域中的源傳遞到通過冷卻散熱器吹出的空氣來進行的。 離心葉片泵,通常稱為泵,負責為液體型系統中的冷卻劑提供運動。 經常因為慣性,水,雖然車裡的清潔水已經很久沒有使用了。

汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行

泵的組件

防凍液循環泵在理論上是相當樸實無華的,它的工作是基於離心力將液體拋到葉片邊緣,從那裡註入冷卻夾套。 組成包括:

  • 一根軸,一端有一個由金屬或塑料製成的噴射葉輪,另一端有一個用於 V 型皮帶或其他傳動裝置的驅動輪;
  • 帶有法蘭的外殼,用於安裝在發動機上並容納內部零件;
  • 軸在其上旋轉的軸承;
  • 防止防凍液洩漏和滲入軸承的油封;
  • 身體中的一個空腔,它不是一個單獨的部分,但提供了必要的流體動力學特性。
汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行

泵通常使用皮帶或鏈條從附件驅動系統所在的部分安裝在發動機上。

水泵的物理學

為了使液體熱劑做圓周運動,需要在泵的進出口之間產生壓力差。 如果獲得這樣的壓力,則防凍劑將從壓力較高的區域移動,通過整個發動機到達具有相對真空的泵入口。

水團的運動將需要能源成本。 防凍液在所有通道和管道壁上的液體摩擦會阻止循環,系統體積越大,流速越高。 為了傳輸強大的動力和最大的可靠性,幾乎總是使用曲軸驅動皮帶輪的機械驅動。 有帶電動機的泵,但它們的使用僅限於最經濟的發動機,主要是最低燃料成本,不考慮設備成本。 或者在帶有附加泵的發動機中,例如帶有預熱器或雙艙加熱器。

汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行

沒有單一的方法從哪條皮帶驅動泵。 大多數發動機使用帶齒的正時皮帶,但一些設計師認為將正時的可靠性與冷卻系統聯繫起來是不值得的,而泵是由外部交流發電機皮帶或其中一個附加皮帶驅動的。 類似於空調壓縮機或動力轉向泵。

當帶有葉輪的軸旋轉時,供應到其中心部分的防凍液開始跟隨葉片的輪廓,同時承受離心力。 結果,它在出口管上產生過壓,並且中心被來自塊或散熱器的新部分補充,這取決於恆溫器閥的當前位置。

故障及其對發動機的影響

泵故障可分為強制性或災難性。 這裡不可能沒有其他人,冷卻的重要性極高。

由於泵的自然磨損或製造缺陷,軸承、填料函或葉輪可能會開始坍塌。 如果在後一種情況下,這可能是工廠缺陷或材料質量犯罪節省的結果,那麼軸承和填料函將不可避免地變舊,唯一的問題是時機。 出現故障的軸承通常會用嗡嗡聲或嘎吱聲來宣布它的問題,有時還會發出尖銳的哨聲。

大多數情況下,泵問題始於軸承出現遊隙。 儘管設計看起來很簡單,但它們在這裡被大量加載。 這是由於以下因素:

  • 軸承內的潤滑脂出廠時已加註一次,運行中無需更換。
  • 無論軸承內腔的密封是什麼,它的滾動體、滾珠或滾子所在的位置,大氣中的氧氣都會滲透到那裡,在組件的高溫下會導致潤滑劑快速老化;
  • 軸承承受雙重載荷,部分原因是需要通過軸將大量動力傳遞給在液體介質中高速旋轉的葉輪,主要是由於傳動皮帶的高張力,此外,這通常是如果未提供自動張緊器,則在維修期間過度擰緊;
  • 極少數情況下,使用單獨的皮帶來旋轉泵,通常有幾個相當強大的輔助單元,它們具有巨大的轉子和可變的旋轉阻力,這些輔助單元可以是發電機、凸輪軸、動力轉向泵甚至是空調壓縮機;
  • 有些設計將用於散熱器強製冷卻的巨大風扇連接到泵輪上,儘管目前幾乎每個人都離開了這樣的解決方案;
  • 防凍劑蒸氣會通過洩漏的填料函進入軸承。

即使高質量的軸承沒有失效,也會因磨損而在其中形成間隙。 在某些節點中,這是非常安全的,但在泵的情況下則不然。 其軸採用複雜設計的油封密封,該油封由系統內部的過壓​​加壓。 長期因軸承遊隙而無法在高頻振動的條件下工作。 熱的防凍液一滴一滴地滲入軸承內部,沖刷掉潤滑劑或導致其退化,一切都以雪崩式的磨損告終。

汽車發動機中水泵(泵)的設計與運行

這種現象的危險還在於,泵往往是由正時皮帶驅動的,發動機整體的安全性取決於正時皮帶。 皮帶不適合在澆注熱防凍劑的條件下工作,它會很快磨損和斷裂。 在大多數發動機上,這不僅會導致停止,而且會在仍在旋轉的發動機上違反閥門打開階段,這將導致閥板與活塞底部相遇。 氣門桿會彎曲,您將不得不拆卸發動機並更換零件。

在這方面,始終建議在每次計劃安裝新的定時套件時預防性地更換泵,說明中明確指出了更換頻率。 即使泵看起來很好。 可靠性更重要,此外,您不必花錢在發動機前部的計劃外拆卸上。

每條規則都有例外。 在更換泵的情況下,這是由於使用的產品資源顯然比工廠設備還要長。 但它們也貴得多。 更喜歡什麼,頻繁更換或驚人的資源 - 每個人都可以自己決定。 儘管任何最出色的泵都可能在不知不覺中被低質量的防凍劑、不及時的更換或皮帶傳動張緊機製或技術的違規所扼殺。

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