A vízszivattyú (szivattyú) tervezése és működése autómotorban

A motorban a hőcsere a henger területén lévő forrásból a hűtőradiátoron átfújt levegőbe történő energiaátvitel révén valósul meg. A centrifugális lapátos szivattyú, amelyet általában szivattyúnak neveznek, a folyadék típusú rendszerben a hűtőfolyadék mozgásáért felelős. Gyakran tehetetlenségi erőből a víz, bár a tiszta vizet az autókban már régóta nem használják.

A szivattyú alkatrészei

A fagyálló keringető szivattyú elméletileg meglehetősen szerény kivitelű, működése azon alapul, hogy a folyadékot centrifugális erők a lapátok szélére dobják, ahonnan befecskendezik a hűtőköpenyekbe. A kompozíció a következőket tartalmazza:

• egy tengely, amelynek egyik végén fémből vagy műanyagból készült befecskendező járókerék van, a másikon pedig egy ékszíj vagy más erőátviteli hajtótárcsa;
• ház karimával a motorra szereléshez és belső alkatrészek befogadásához;
• csapágy, amelyen a tengely forog;
• olajtömítés, amely megakadályozza a fagyálló szivárgását és behatolását a csapágyba;
• egy üreg a testben, amely nem különálló rész, de biztosítja a szükséges hidrodinamikai tulajdonságokat.

A szivattyút általában a motoron kell elhelyezni, attól a résztől, ahol a kiegészítő hajtásrendszer található, szíjak vagy láncok segítségével.

A vízszivattyú fizikája

Ahhoz, hogy a folyékony hőközeg körben mozogjon, nyomáskülönbséget kell létrehozni a szivattyú bemeneti és kimeneti nyílása között. Ha ilyen nyomást kapunk, akkor a fagyálló a nagyobb nyomású zónából az egész motoron keresztül a szivattyú bemenetéhez relatív vákuummal mozog.

A víztömegek mozgása energiaköltséget igényel. A fagyálló folyadék súrlódása az összes csatorna és cső falán megakadályozza a keringést, minél nagyobb a rendszer térfogata, annál nagyobb az áramlási sebesség. A jelentős teljesítmény és a maximális megbízhatóság átviteléhez szinte mindig mechanikus hajtást használnak a főtengely hajtótárcsájáról. Vannak villanymotoros szivattyúk, de használatuk a leggazdaságosabb motorokra korlátozódik, ahol a lényeg a minimális üzemanyagköltség, és a felszerelési költségeket nem vesszük figyelembe. Vagy kiegészítő szivattyúkkal felszerelt motorokban, például előfűtéssel vagy kettős kabinfűtéssel.

Nincs egyetlen megközelítés, amelyről szalagról kell meghajtani a szivattyút. A legtöbb motor fogazott vezérműszíjat használ, de néhány tervező úgy érezte, hogy nem érdemes a hűtőrendszerhez kötni az időzítés megbízhatóságát, és a szivattyút ott a külső generátorszíjról vagy a kiegészítők valamelyikéről hajtják. Hasonló a klímakompresszorhoz vagy a szervokormány-szivattyúhoz.

Amikor a tengely a járókerékkel forog, a központi részébe szállított fagyálló elkezdi követni a lapátok profilját, miközben centrifugális erőket fejt ki. Ennek eredményeként túlnyomás keletkezik a kimeneti csőben, és a központ feltöltődik a blokkból vagy a radiátorból érkező új részekkel, a termosztát szelepek aktuális helyzetétől függően.

Meghibásodások és következményeik a motorra

A szivattyú meghibásodása kötelező vagy katasztrofális kategóriába sorolható. Itt nem lehet más, a hűtés jelentősége rendkívül nagy.

A szivattyú természetes kopása vagy gyártási hibája esetén a csapágy, a tömszelence vagy a járókerék összeeshet. Ha ez utóbbi esetben ez valószínűleg gyári hiba, vagy az anyagminőségen történt bűnügyi megtakarítás következménye, akkor a csapágy és a tömszelence elkerülhetetlenül elöregszik, a kérdés csak az időzítés. A meghibásodott csapágy általában zúgással vagy ropogással, néha magas hangú síppal jelzi a problémáit.

Leggyakrabban a szivattyú problémák a csapágyak holtjátékának megjelenésével kezdődnek. A tervezés látszólagos egyszerűsége ellenére itt jelentősen megterheltek. Ez a következő tényezőknek köszönhető:

• A csapágyban lévő zsírt egyszer a gyárban helyezték be, és üzem közben nem kell felújítani.
• függetlenül attól, hogy milyen tömítések vannak a csapágy belső üregében, ahol gördülőelemei, golyói vagy görgői vannak, a légköri oxigén behatol oda, ami a szerelvény magas hőmérsékletén a kenőanyag gyors öregedését okozza;
• a csapágy kettős terhelést szenved, részben amiatt, hogy a tengelyen keresztül jelentős erőt kell átadni a folyékony közegben nagy sebességgel forgó járókeréknek, másrészt a hajtószíj nagy feszítőereje miatt, ami ráadásul gyakran túlfeszítik a javítás során, ha nincs automatikus feszítő;
• rendkívül ritkán külön szíjat használnak a szivattyú forgatásához, általában több, meglehetősen erős, masszív rotorral és változó forgási ellenállású segédegység lóg a közös hajtáson, ezek lehetnek generátor, vezérműtengelyek, szervokormány szivattyú és még légkondicionáló is. kompresszor;
• vannak olyan kialakítások, amelyekben a radiátor kényszerhűtésére szolgáló hatalmas ventilátor a szivattyútárcsához van rögzítve, bár jelenleg szinte mindenki elhagyta ezt a megoldást;
• a fagyálló gőzök szivárgó tömszelencén keresztül bejuthatnak a csapágyba.

Még ha egy jó minőségű csapágy nem is hibásodik meg, a kopás következtében holtjáték keletkezhet benne. Egyes csomópontokban ez elég biztonságos, de nem egy szivattyú esetében. Tengelye összetett kialakítású olajtömítéssel van tömítve, amelyet a rendszer belsejéből túlnyomás nyom. A csapágyjáték miatt nagyfrekvenciás vibrációs körülmények között sokáig nem fog működni. A cseppenként áthatoló forró fagyálló elkezd bejutni a csapágyba, kimossa a kenőanyagot vagy lebomlását okozza, és minden kopás lavinával végződik.

Ennek a jelenségnek a veszélye az is, hogy a szivattyút gyakran a vezérműszíj hajtja, amelytől a motor egészének biztonsága függ. Az övet nem úgy tervezték, hogy olyan körülmények között működjön, ahol forró fagyálló folyadékkal öntik, gyorsan elhasználódik és eltörik. A legtöbb motornál ez nem csak leálláshoz, hanem a szelepnyitási fázisok megsértéséhez is vezet egy még forgó motornál, ami a szeleplemezek és a dugattyúfenék találkozásával végződik. A szelepszárak meghajlanak, szét kell szerelni a motort és ki kell cserélni az alkatrészeket.

Ebben a tekintetben mindig ajánlott a szivattyú megelőző cseréje egy új időzítő készlet minden ütemezett beszerelésekor, amelynek gyakorisága egyértelműen szerepel az utasításokban. Még akkor is, ha a szivattyú egész jól néz ki. A megbízhatóság fontosabb, emellett nem kell pénzt költenie a motor elejének nem tervezett szétszerelésére.

Minden szabály alól vannak kivételek. Szivattyúcsere esetén ez a gyári berendezéseknél is nyilvánvalóan hosszabb erőforrású termékek használatából adódik. De jóval drágábbak is. Mit részesítsen előnyben, gyakori csere vagy csodálatos erőforrás - mindenki döntse el maga. Bár a legcsodálatosabb szivattyúk bármelyikét akaratlanul is megölheti az alacsony minőségű fagyálló, annak idő előtti cseréje, vagy a szíjhajtás feszítőmechanizmusának vagy technológiájának megsértése.