Устройство и принцип работы насоса системы охлаждения двигателя (помпы)

Неисправности водяных насосов «классики»

В старых моделях «Жигулей» двигатель охлаждается при помощи специальной незамерзающей жидкости — антифриза, циркулирующего от водяной рубашки мотора к основному радиатору. Двигаться жидкость по системе принуждает вращающаяся крыльчатка помпы, встроенной в переднюю часть силового агрегата. Она приводится в действие коленчатым валом посредством ременной передачи.

Шкив насоса и генератора крутится ремнём от коленчатого вала

Чтобы понимать причины неисправностей насоса, нужно знать его устройство. Деталь состоит из следующих основных элементов, выполняющих определённые функции:

• корпус с фланцем служит для герметичного крепления к двигателю;
• вал необходим для крепления крыльчатки и приводного шкива;
• роликовый подшипник обеспечивает вращение вала;
• крыльчатка с лопастями перекачивает охлаждающую жидкость;
• ступица — крепёжный элемент приводного шкива;
• сальник не даёт антифризу просачиваться внутрь подшипника;
• стопорный винт фиксирует обойму подшипника внутри корпуса.

Подавляющее большинство неисправностей водяного насоса возникает по причине износа двух элементов — сальника и подшипника. Хозяевам «классики» приходится сталкиваться с такими поломками:

• течь антифриза через сальник и вал помпы;
• увеличенный люфт вала вследствие износа подшипника;
• крыльчатка, разбитая при аварийном контакте с поверхностью второго корпуса (случается при повышенном люфте вала);
• заклинивание подшипниковых роликов и разламывание вала на 2 части;
• трещины и проломы корпуса в результате перекоса вала.

Все перечисленные неполадки можно устранить путём замены соответствующих элементов при условии, что не разбит сам корпус. В этом случае помпа меняется целиком.

Проблемы с радиатором и вентилятором

Недостаточное охлаждение двигателя может быть связано с проблемами работы радиатора и вентилятора. В первую очередь стоит помнить, что слишком сильно забитый пылью и насекомыми радиатор неспособен полноценно охлаждаться как встречным потоком воздуха, так и вентилятором. Нередко его чистка решает проблему с охлаждением.

Устройство «классического» радиатора охлаждения двигателя. Во многих современных двигателях, охлаждающая жидкость заливается не через горловину радиатора, а в расширительный бачок

И всё же, возможны и более серьёзные ситуации — трещины радиатора, которые могут возникнуть, как при ДТП, так и в результате коррозии. Радиатор в большинстве случаев можно восстановить. Латунные и медные ремонтируются с помощью пайки, а алюминиевые специальными герметиками.

Перед началом пайки места повреждения тщательно зачищаются наждачной шкуркой, до появления металлического блеска. После, трещина обрабатывается паяльным флюсом и с помощью мощного паяльника наносится равномерный слой припоя (см. видео).

Алюминиевый радиатор запаять не получиться, однако для их ремонта предлагаются специальные герметики или же можно использовать обычную «холодную сварку»

Перед началом заделывания трещин важно хорошо зачистить дефектные места. Клеящая масса хорошо разминается до однородного состояния и наносится на проблемный участок

Стоит помнить о том, что эксплуатировать автомобиль можно только на следующие сутки после ремонта – эпоксидный клей высыхает довольно долго.

Что касается вентилятора охлаждения, его поломка может быть связана с обрывом электропроводки или нарушением привода от коленчатого вала, если вращение передаётся от силового агрегата.

В первом случае, стоит визуально оценить состояние проводов идущих к мотору вентилятора, при обнаружении обрыва нужно заново соединить повреждённые контакты. Если состояние проводов нормальное, а вентилятор всё равно не работает, возможно, поломался сам двигатель или датчик, отвечающий за его своевременное включение. При этом лучше обратиться в автосервис, где определят причину, по которой вентилятор не включается. При проблемах с датчиком обдув может как беспрерывно, так и не включаться вовсе.

В автомобилях, где вентилятор начинает вращаться при передаче крутящего момента от двигателя, поломка чаще всего связана с обрывом приводного ремня. Его замена довольно проста: необходимо ослабить натяг шкива и поставить новый ремень.

Промывка системы охлаждения и замена жидкости

Гидравлическая система охлаждения требует своевременного промывания магистралей, в противном случае на стенках каналов может образоваться коррозия, солевые отложения, и другие загрязнения.

Устранение самых частых неполадок

Первая из них – ослабевание гаек на штоке вибратора. Якорь постоянно поддается колебаниям, от них гайки постепенно раскручиваются, что ведет к изменению положения детали. В результате вода перестает качаться. А насос работает вхолостую. Защита насоса от сухого хода в этом случае проводится путем разборки и затягивания гаек у основания штока. Верхнюю гайку в обязательном порядке нужно зафиксировать второй обычной или гроверной гайкой.

Хорошим подспорьем в ремонте является донорский насос аналогичной марки

Второй причиной холостого хода прибора является нарушение работы клапанов. Такая проблема характерна для работы аппарата в жидкостях с высоким количеством абразивных веществ. Они повреждают материал клапана и приводят к его быстрому износу. В этом случае также нужно разбирать устройство и в случае необходимости менять клапаны на новые. Не лишним будет заодно проверить и состояние штока якоря. Эта деталь очень чувствительна к повреждениям, а в случае неисправности практически не подлежит замене.

Также к поломкам относится обугливание провода питания или внутренних частей аппарата. Такие проблемы возникают при нарушении обмотки электромагнита и в случае повреждений участка кабеля. Кабель лучше не укорачивать и не собирать из нескольких частей. В случае поломки необходима полная замена на новый. Если дело в обмотке, то ремонт своими руками возможен. В этом случае снимается старая обмотка и катушка перематывается заново. Главным условием является подбор проволоки нужного диаметра и точное количество мотков.

Замена кампаунда

Катушка внутри аппарата изолируется от алюминиевой поверхности корпуса специальным составом – кампаундом. Он также отвечает за фиксацию магнита и его защиту от магнита. Но при длительном использовании прибора в холостом режиме он корпус расширяется от температуры и  кампаунд может отслаиваться, что приводит к нарушению изоляции.

Разборка внутренней части насоса Малыш

При ремонте насоса малыш в этом случае кампаунд заменяется на герметиком или жидким стеклом. Весь процесс проходит следующие этапы:

1. Разборка устройства методом, описанным выше.
2. Поиск места отслоения. Проводится он с помощью небольшого молоточка или металлического болта. Постукивая по корпусу, необходимо отметить места, в которых звук более гулкий. Это и есть пустоты, где кампаунд отошел от стенок.
3. Все составные части устройства изымаются и промываются, пользуясь случаем. Нужно убрать всю грязь, налет и наслоения.
4. После этого на поверхности узла магнита и на внутренней плоскости корпуса делаются борозды болгаркой или другим инструментом. Их можно делать в хаотичном порядке.
5. Дальше обе поверхности обезжириваются, и на них наносится герметик или жидкое стекло.
6. Узел вставляется внутрь цилиндрического корпуса и придавливается на время засыхания герметика.
7. После того, как все стыки прихватываются, помпа собирается назад.

Использование второго насоса

При поломке основных узлов, составляющие прибора можно взять из второго (донорского) насоса. В этом случае есть вероятность сделать из двух сломанных устройств одно рабочее

При этом важно подобрать правильную модель, чтобы максимально точно подобрать комплектующие

Кроме того, в модели «Малыш-М» клапаны всасывания находятся на верхней крышке, что отличает их от стандартной версии «Малыш». А вариант «Малыш-З» рассчитан на узкие скважины и его крышка по своим габаритам на другие модели не подойдет.

В качестве донорских механизмов используются катушка электромагнита, клапаны, верхняя крышка устройства, поршень. При повреждении штока якоря, его нельзя извлечь из корпуса без специального оборудования. В этом случае можно заменить весь узел вибратора.

Замена помпы на десятке

Независимо от модели ВАЗ принцип замены достаточно схожий. Снятие водяного насоса предусматривает следующие этапы:

• отключение клеммы со знаком «−» от аккумуляторной батареи;
• слив охладителя;
• снятие адсорбера для улучшения уровня комфорта при выполнении работ;
• изъятие кожуха с электромотора и ремня ГРМ;
• установку в 1-ом цилиндре поршня в ВМТ;
• подъем автомобиля справа при использовании домкрата;
• снятие колеса;
• снятие крепления шкива и роликов.

Зачастую неисправность устраняется обычной заменой прокладок. Традиционно заводские прокладки производятся из бумаги и чаще всего они требуют замены. Предпочтительнее всего прибегнуть к применению более надежного материала. При этом соединительные элементы необходимо предварительно обработать, зачистить и протереть бензином, а потом установить сами прокладки.

Нужно быть максимально аккуратным, поскольку в области соединения не допускаются трещины, царапины и сколы. Пластиковые элементы наиболее уязвимы в этом отношении во время ремонта.

Перед установкой нового механизма следует произвести тщательный осмотр смазки. Зачастую она отсутствует в новой детали ВАЗ 2110, в этом случае замена помпы потребует нанесения смазывающего элемента, цена работы увеличится незначительно. Зато при использовании прокладок вместе с герметиками удастся получить вакуум с уменьшением пропускной способности.

Непосредственный ремонт и замена насоса ВАЗ 2110 не вызывает затруднений, особенно при наличии демонстрационных видео материалов в свободном доступе. Всё что необходимо от автовладельца – это свободное время и комплект элементарного инструментария.

Продолжительность службы водяного насоса для данной модели ВАЗ зависит от качества изделия и производителя. Эксплуатационный ресурс высококачественной помпы составляет более 100 тыс. км. Традиционно в заводской комплектации для ВАЗ предусмотрена помпа марки ТЗА с большим сроком использования.

Приобретая новый компрессионный узел для своего автомобиля, следует ознакомиться с тестами либо обзором по насосам ВАЗ, прочесть комментарии и отзывы о разных моделях и производителях. Качественный водяной насос от некондиционного помогают отличить следующие показатели:

• наличие упаковочной тары от производителя;
• наличие прокладки в комплекте с насосом;
• гарантийный талон с информированием времени производства, заверенный печатями предприятия;
• голографическая эмблема на насосе.

Имея первоначальные автослесарные навыки и следуя вышеуказанным инструкциям, несложно заменить водяной насос самостоятельно. Если вы опасаетесь заниматься ремонтом своего авто или не имеете подручных инструментов для этого, можно воспользоваться услугами СТО. Стоимость замены помпы ВАЗа как правило аналогична цене замены ГРМ. На цену работ влияет авторитет автосервиса.

Назначение помпы

Водяная помпа обеспечивает непрерывную циркуляцию антифриза в охладительной рубашке двигателя внутреннего сгорания. Под давлением, создаваемым помпой, охлаждающая жидкость, разогретая трущимися частями двигателя, поступает в центральный радиатор.

Помпа для ВАЗ 2110, новая, в упаковке

Там она остывает, а затем вновь уходит в охладительную рубашку. Если этот круговорот антифриза прервётся всего на 5 минут, двигатель обязательно перегреется. В сущности, водяная помпа — это обычный центробежный насос, который создаёт избыточное давление с помощью стальной крыльчатки, вращающейся с огромной скоростью.

Что такое водяной насос?

Водяной насос (жидкостный насос, помпа) — компонент системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания; циркуляционный насос, обеспечивающий принудительное обращение охлаждающей жидкости по контурам системы.

Подавляющее большинство современных автомобильных, тракторных и иных двигателей имеет жидкостную систему охлаждения — в такой системе теплоносителем, обеспечивающим отбор тепла от наиболее нагретых деталей силового агрегата, выступает вода или антифризы. Наибольшая эффективность системы достигается при принудительной циркуляции теплоносителя — именно с этой целью используются циркуляционные водяные насосы (помпы). Такой насос устанавливается на двигатель и обеспечивает постоянную циркуляцию жидкости по всем контурам системы охлаждения.

Водяной насос играет важную роль в работе силового агрегата, выход насоса из строя в считанные минуты приводит к перегреву двигателя и может стать причиной серьезных поломок. Поэтому при неисправностях насос необходимо ремонтировать или менять, а чтобы сделать верный выбор, необходимо разобраться в существующих типах помп, их конструкции и принципе работы.

Замена помпы на 8-клапанной «Калине»

На «Калине» с 8-клапанным мотором заменить помпу не так уж сложно. Но если работу требуется выполнить начинающему автолюбителю, у него часто возникают разные вопросы. Например, какую деталь выбрать, какой инструмент понадобится во время работы, что и в какой последовательности делать.

Какую помпу выбрать на «Калину»

Когда подходят сроки замены помпы или деталь вышла из строя, многие автовладельцы «Калины» сталкиваются с проблемой выбора насоса. Понятно, автовладельцам хочется, чтобы он отработал как можно дольше. Чтобы не совершить ошибку, нужно посоветоваться со специалистами, ознакомиться с отзывами других водителей. Однако предпочтение стоит отдавать заводским изделиям.

Особое внимание при покупке уделяют упаковке: она должна быть качественной, немятой, с вложенной внутрь прокладкой, гарантийным талоном, с указанным ресурсом детали. Качественный товар упаковывается в коробку с голографической наклейкой

С устанавливается помпа ТЗА, которая отличается довольно длительным сроком эксплуатации.

К выбору помпы нужно подойти со всей ответственностью и не приобретать деталь неизвестного производителя

Из наиболее предпочтительных производителей водяных насосов можно выделить:

Однозначно ответить, помпа какого производителя лучше, довольно сложно. У каждой детали есть свои как минусы, так и плюсы. На каком варианте остановиться, зависит только от владельца. На 8-клапанную «Калину» также подходят насосы от ВАЗ-2108–09 и 21114.

Видео: обзор водяных насосов для ВАЗ

Где расположена помпа на «Калине»

На автомобиле «Лада-Калина» помпа приводится в действие посредством ремня ГРМ и входит в состав механизма газораспределения. Для проведения ремонтных работ искать насос необходимо с правой стороны силового агрегата. Без снятия ремня ГРМ можно увидеть только шкив устройства.

Водяной насос на «Ладе-Калине» расположен с правой стороны двигателя

Какие инструменты понадобятся

Для замены помпы нужен стандартный набор инструментов (ключи, головки), а также шестигранник на «6». Под слив тосола необходимо подобрать подходящую ёмкость и ветошь, чтобы свести к минимуму загрязнение мотора. Несмотря на то, что при установке детали берётся новая прокладка, для надёжности рекомендуется использовать герметик с высокой теплопроводностью.

Для замены помпы понадобится стандартный набор инструментов, который должен быть в распоряжении у каждого автовладельца: ключи, головки, отвертки

1. Необходимо демонтировать защитный брызговик двигателя. Крепится он болтами под ключ на «10».
2. Снять с аккумуляторной батареи плюсовую клемму, а также высоковольтные провода с катушки зажигания. Катушку, чтобы не мешала свободному доступу к сливу тосола, снимают и убирают в сторону. Для этого шестигранным ключом на 5 мм отворачивают крепёж кронштейна катушки.
3. Слить ОЖ с блока цилиндров в подготовленную ёмкость, отвернув сливную пробку ключом на «13», а также открутить пробку расширительного бачка.
4. Если антифриз нужно слить и с радиатора, то ёмкость передвигают под сливное отверстие и выкручивают пробку.

Почему ломается помпа на автомобиле

Что такое помпа и почему она может сломаться? Этот вопрос задают многие начинающие автовладельцы на тематических форумах в сети. Так называется насос, который создаёт циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя.

Конструкционно помпа представляет из себя корпус с помещённым в него насосом невысокого давления

Сама по себе деталь является очень простым устройством, поэтому и ломается крайне редко. Если владелец надлежащим образом следит за своей машиной и своевременно проходит все необходимые процедуры и ТО, то вероятность поломки сводится к нулю. Однако заботливый автовладелец — это редкость. Поэтому помпа без ухода и контроля её состояния в один «прекрасный» день может сломаться и перестать прогонять антифриз по системе охлаждения.

Причин выхода из строя всего три:

1. Выработка ресурса (сильный износ узлов, в том числе физическое старение сальника).

2. Изначальный брак (низкое качество изделия по вине производителя).

3. Замена детали или её ремонт, выполненный с пренебрежением или некачественно.

Признаки неисправности

Главное в работе системы охлаждения мотора — это её герметичность. Если система разгерметизировалась, то даже работоспособная помпа не сможет справиться с необходимостью циркуляции антифриза.

Однако определить неисправность можно и без специальных приборов или исследований. Водителю достаточно внимательно следить за качеством работы двигателя и показаниями приборов на панели в салоне.

Свист

Первый признак, который свидетельствует о поломке водяной детальки — это характерный свист. Звук образуется потому, что в системе охлаждения резко понижается давление жидкости из-за отсутствия постоянной циркуляции.

Свист издаёт выработанный подшипник. Чтобы убедиться, что свистит действительно помпа, а не генератор или ГРМ, нужно ослабить натяжку ремня и проверить люфт, то есть покачать за шкиф насоса. Если свистящие звуки не прекращаются, значит, он вот-вот выйдет из строя. Единственный вариант — сразу её заменить на новую.

Течёт антифриз

Это одна из самых частых проблем, которую автовладелец может исправить своими руками. При осмотре места посадки помпы можно увидеть подтёки охлаждающей жидкости. Если антифриз выделяется небольшими порциями, то причин для паники пока нет. Вполне возможно, что сальник (уплотнительная резинка) сильно износился и нуждается в замене.

Автомобиль можно некоторое время эксплуатировать, однако рекомендуется как можно быстрее заменить сальник, так как в случае его полного повреждения выйдет из строя и сама деталь. Замена сальника — одна из самых простых операций, которая под силу даже новичку. Для этого необходимо выкрутить помпу из посадочного гнезда, убрать старый сальник, чистой тряпочкой протереть место посадки, установить новую резинку и установить помпу обратно. Процедура занимает от силы две-три минуты.

Есть люфт

На глаз люфт определить невозможно. Однако можно услышать характерный вой — значит, проблема системы охлаждения двигателя кроется в люфте подшипника насоса. Замена подшипника — операция довольно сложная, так как требует точного «вбивания» нового подшипника в корпус помпы. Гораздо проще сразу заменить всю деталь, так как стоимость нового подшипника практически такая же, как и у новой помпы.

При замене теплообменника потекла помпа

Теплообменником называют радиатор. Часто после установки нового радиатора помпа начинает вести себя весьма «капризно» — например, из-под неё начинает подтекать антифриз. Это связано с неправильной установкой прокладок. Под радиатором располагаются прокладки разного рода, если одну из них укрепить не той стороной или пренебрежительно зафиксировать, то течь помпы неизбежна.

Устройство и принцип работы

Насос погружного типа Ручеек состоит из таких частей:

• корпуса, соединенного четырьмя винтами;
• электропривода;
• вибратора.

Корпус аппарата выполнен в виде кожуха. В верхней секции кожуха располагается стакан для поступления воды через отверстия и патрубок для выхода воды. Специальный клапан открывает и закрывает входные отверстия.

Электропривод аппарата состоит из сердечника с двумя катушками и шнура электропитания.

Вибратор компонуется амортизатором, диафрагмой, упором, муфтой и штоком. Вверху шток соединен с поршнем, внизу с якорем.

Колебания якоря и поршня, которые создаются под действием эластичного амортизатора, преобразовуют электроэнергию сети в поступательную механическую вибрацию. Поршень под действием штока создает в стакане с отверстиями давление, происходит одновременное закрытие клапана и вода выдавливается в выходящий патрубок.

Сборка вибрационного насоса Ручеек

Преимущества верхнего водозабора помпы:

• происходит самоохлаждение системы в процессе работы;
• не происходит засос рабочим органом ила со дна.

Типы и конструкция водяных насосов

Все современные автомобильные водяные помпы являются насосами центробежного типа, они нагнетают охлаждающую жидкость в систему с помощью вращающегося многолопастного колеса (крыльчатки). В таком насосе крыльчатка находится в замкнутой полости с двумя патрубками: подводящим над центром крыльчатки и нагнетательным на периферии. Охлаждающая жидкость поступает на среднюю часть крыльчатки и отбрасывается ее лопастями на периферию, приобретает ускорение и через нагнетательный патрубок подается в водяную рубашку двигателя. Так между подводящим и нагнетательным патрубками насоса создается разность давлений, обеспечивающая циркуляцию охлаждающей жидкости по системе.

Обычно насос встраивается в систему охлаждения между выпускным патрубком радиатора и впускным патрубком водяной рубашки двигателя. То есть, через помпу проходит уже охлажденная в радиаторе жидкость, благодаря чему на агрегат снижается тепловая нагрузка и продлевается его ресурс.

Конструкция водяного насоса в общем случае проста. Основу агрегата составляет литой корпус с патрубками (подводящим и нагнетающим), внутри которого на валу расположена крыльчатка. Вал крыльчатки удерживается одним или двумя подшипниками в передней стенке корпуса, вся конструкция уплотняется самоподжимным сальником, препятствующим проникновению охлаждающей жидкости в подшипник и ее утечку из корпуса насоса. Сальник имеет пружину, за счет чего он всегда прижат к корпусу насоса и обеспечивает необходимую степень герметичности. Также внутри может располагаться водоотражатель, препятствующий попаданию воды на подшипники изнутри. Снаружи на валу крыльчатки располагается ступица шкива привода насоса, на который может крепиться и вентилятор. На шкиве или на валу со стороны передней стенки корпуса насоса может располагаться пылеотражатель, препятствующий проникновению пыли в подшипник.

Существующие сегодня помпы отличаются конструкцией крыльчатки и корпуса, способом установки на двигатель, типом привода и наличием/отсутствием привода вентилятора охлаждения радиатора.

В помпах используются крыльчатки двух основных типов:

• Дисковые — крыльчатка конструктивно выполнена в виде плоского диска, на одной поверхности которого расположены прямые или спиральные лопасти;
• Кольцевые — крыльчатка выполнена в виде двух дисков, между которыми расположены прямые или спиральные лопасти.

Наиболее широкое применение находят дисковые крыльчатки с лопастями различных типов. Кольцевые крыльчатки применяются реже вследствие более сложной конструкции и высокой массы. Дисковые крыльчатки могут быть литыми и штампованными, кольцевые — литыми и сварными (собранными из отдельных компонентов).

По конструкции корпуса и способу установки на двигатель жидкостные насосы бывают:

• Интегрированные в блок двигателя;
• Корпусные (автономные).

Насосы первого типа имеют корпус, открытый со стороны крыльчатки — вторую часть корпуса составляет полость в блоке двигателя. Такой насос монтируется непосредственно на двигатель (через прокладку на специально обработанную привалочную поверхность), он занимает мало места и требует выполнения минимального числа соединений, так как нагнетательный патрубок обычно интегрирован в корпус и блок. Именно насосы, интегрированные в блок двигателя, сегодня получили наибольшее распространение.

Насосы второго типа выполнены в виде автономных агрегатов, которые соединяются с системой охлаждения патрубками. Эти насосы тоже устанавливаются на блок двигателя (на привалочную поверхность или на отдельные кронштейны), однако занимают больше места, чем насосы первого типа. В остальном корпусные и интегрированные насосы не имеют принципиальных отличий.

Водяные насосы могут иметь привод двух основных типов:

• Ремнем/цепью ГРМ;
• Ремнем привода вспомогательных агрегатов.

В первом случае на насос устанавливается зубчатый шкив (для зубчатого ремня) или звездочка (для цепи), во втором случае используется шкив для обычного клинового или поликлинового ремня. Сегодня используются все типы приводов, однако наибольшее распространение получили насосы с приводом от ремня ГРМ и поликлинового ремня. На ранних двигателях (особенно дизельных) все еще используются клиноременные передачи с одиночными, спаренными, строенными и счетверенными ремнями.

Наконец, шкив привода водяного насоса может использоваться для установки вентилятора охлаждения. Вентилятор может монтироваться на шкив непосредственно (жестко) или через вязкостную муфту, в первом случае вентилятор работает постоянно (так как насос имеет постоянный привод), во втором случае вентилятор включается в работу только в определенном диапазоне температур.