В составе системы охлаждения двигателя любого автомобиля есть собственный насос (на жаргоне – помпа). Элемент довольно надежен в эксплуатации, но требует присмотра, поскольку играет важную роль в работе силового агрегата. В случае поломки детали машина не сможет продолжать путь. Отсюда цель данной публикации – разъяснить неопытным автолюбителям,что такое помпа и как она функционирует.
Назначение и расположение элемента
Охлаждающая жидкость неспособна циркулировать через радиатор и водяную рубашку двигателя самостоятельно. Чтобы побудить ее к движению, в системе задействовано перекачивающее устройство – помпа, чье рабочее колесо (крыльчатка) вращается ременным приводом от коленчатого вала. В зависимости от конструкции автомобиля насос располагается в таких местах:
- В переднеприводных авто элемент находится на правом торце двигателя (если смотреть по ходу движения). Поскольку помпа входит в состав ременного привода ГРМ, защищенного крышкой, увидеть ее снаружи нельзя.
- На машинах, оснащенных задним приводом, насос находится на передней части силового агрегата и приводится в действие ремнем газораспределительного механизма или привода генератора.
Помпа, встроенная в конструкцию двигателя,нужна для эффективного охлаждения блока и головки цилиндров за счет создания принудительной циркуляции. Благодаря ей поток антифриза проходит через 2 радиатора – основной и салонный, где отдает львиную долю теплоты.
Конструкция и принцип действия насоса
Не помешает рассмотреть, из чего состоит и как работает автомобильная помпа. Элемент представляет собой корпус в виде крепежного фланца с отверстиями, изготовленный из алюминиевого сплава. К нему крепятся остальные детали:
- основной вал с подшипником запрессован в центральном отверстии корпуса;
- крыльчатка из пластика или металла насажена на внутренний конец вала;
- ведомый шкив (бывает зубчатый либо ручьевой) установлен на внешнем конце вала;
- чтобы тосол не вытекал наружу по оси, узел прохода вала сквозь корпус уплотнен специальным сальником.
Фланец водяного насоса прикручивается к блоку цилиндров или переходнику таким образом, что крыльчатка оказывается в потоке охлаждающей жидкости, а ведомый шкив располагается на одной оси с ведущим шкивом коленвала. Для уплотнения соединения под фланец ставится прокладка.
Принцип работы помпы чрезвычайно прост: коленчатый вал двигателя вращает крыльчатку насоса посредством приводного ремня. Чем выше обороты двигателя, тем интенсивнее антифриз перекачивается по системе. Срок службы элемента составляет от 40 до 140 тыс. км пробега в зависимости от марки и модификации автомобиля. На дорогих импортных машинах перекачивающее устройство работает дольше, на отечественных авто – меньше.
В некоторых автомобилях установлена помпа, действующая от собственного электрического привода. Такая новация не нашла широкого применения по причине удорожания конструкции и снижения надежности.
Последствия поломки
Пришедший в негодность насос способен наделать много бед. Величина ущерба зависит от того, как задействована помпа в автомобиле – от ремня ГРМ или привода генератора. Аварийные ситуации выглядят следующим образом:
- Начинает протекать прохудившийся сальник либо прокладка. Уровень антифриза в системе уменьшается, что чревато перегревом мотора, если не заметить неполадку вовремя.
- Из-за разбитого подшипника заклинивает вал насоса. От рывка приводной ремень слетает или рвется.
- Когда подтекает сальник помпы, вращающиеся шкивы разбрасывают жидкость во все стороны. Намокшие ремни проскальзывают и быстрее изнашиваются.
Примечание. Первопричиной утечки антифриза нередко становится изношенный подшипник, а не сальник. Вал со шкивом и крыльчаткой начинает болтаться и перекашивается под давлением приводного ремня. В подобных условиях сальник не способен удержать тосол, отчего водяной насос пропускает жидкость наружу.
Наихудший вариант – разрыв ременного привода ГРМ вследствие заклинивания подшипника. Для многих автомобилей это ведет к дорогостоящему ремонту силового агрегата, поскольку днища поршней ударяют по тарелкам открытых клапанов и загибают их толкатели. В лучшем случае придется снять ГБЦ и поменять клапанную группу, в худшем – выбросить пробитые поршни и треснувшую от удара головку цилиндров.
Слетевший ремень привода генератора не нанесет ущерба, разве что исчезнет подача электроэнергии в бортовую сеть и начнет разряжаться аккумулятор. Но параллельно возникнет перегрев мотора, ведущий к ускоренному износу цилиндропоршневой группы.
Признаки неисправности помпы
В процессе эксплуатации авто водяной насос изнашивается естественным образом. Наибольшую нагрузку испытывают 2 детали – подшипник и сальник, они чаще всего и выходят из строя. Крыльчатка и шкив ломается значительно реже. Неполадки проявляются так:
- На месте постоянной дислокации автомобиля возникают пятна антифриза.
- Охлаждающей жидкостью забрызгана торцевая стенка мотора и близлежащие агрегаты. Если механизм защищен кожухом, становятся заметны потеки тосола в нижней части.
- На работающем двигателе слышен гул или треск со стороны помпы.
- Силовой агрегат глохнет на ходу, температура охлаждающей жидкости подскакивает до максимума.
Возникающие под машиной пятна всегда должны настораживать водителя . Если в подкапотном пространстве сухо, а на асфальте заметна протечка, снимите защитную крышку газораспределительного механизма. Обнаружив в районе помпы сырость, выполните простую диагностику: ослабьте приводной ремень и покачайте рукой шкив перекачивающего устройства. Заметный люфт вала – явный признак, что пора менять насос системы охлаждения двигателя.
Если вам удалось уловить шум, издаваемый разбитым подшипником помпы, немедленно диагностируйте его на предмет люфта. Способ проверки идентичен: следует добраться до шкива, ослабить натяжение ременной передачи и покачать его рукой.
Когда мотор заглох в процессе движения, а датчик показывает температуру более 120 °С, значит, худшее уже случилось. Вал насоса заклинил, а ремень ГРМ порвался либо соскочил. Остается надеяться, что клапаны двигателя не встретились с поршнями и не загнулись.
При обрыве ремня привода генератора мотор не заглохнет, но включится индикатор зарядки аккумуляторной батареи, а температура неизбежно подскочит (ведь насос перестал качать жидкость). Сразу выключайте двигатель и принимайте меры по эвакуации автомобиля в гараж или на автосервис.
Можно ли отремонтировать деталь?
На подавляющем большинстве машин устанавливается неремонтируемая помпа охлаждения двигателя. При желании автолюбитель сможет ее снять и разобрать, но поменять сальник и подшипник вряд ли получится, поскольку данных запчастей нет в продаже. Исключение – классические модели «Жигулей» и ряд других моделей авто, для которых производятся ремонтные комплекты.
Справка. Запчасти ремкомплектов не относятся к оригинальным и не блещут качеством. Ресурс помпы после ремонта сократится вдвое против заводской запчасти.
Водяные насосы принято менять в сборе. Причем сама замена не составляет большой сложности – очистили посадочное место от старой прокладки, нанесли герметик и прикрутили новый насос. Наиболее трудоемкая часть процедуры – это разборка узла ГРМ с выставлением меток, снятием шкивов и заливкой / опорожнением системы охлаждения. Если у вас недостаточно опыта в ремонте автомобилей, лучше доверить работу мастерам станции техобслуживания.
В системе охлаждения двигателя вращение крыльчатки водяного насоса обеспечивает циркуляцию антифриза в малом и большом контуре. Неисправности помпы могут не только привести к , но и к обрыву ремня ГРМ и последующему . Рассмотрим устройство насоса, симптомы и причины, по которым требуется замена помпы.
Симптомы неисправности
- Шум со стороны помпы при работе двигателя. Посторонний звук появляется вследствие износа подшипника. Насос системы охлаждения рекомендуется менять через одну либо каждую замену комплекта ГРМ. Если пренебрегать сервисными интервалами, на телах качения, внутренней и внешней обойме появляется выработка, которая и приводит к шуму, свисту. Нередко причиной ускоренного износа является антифриз, который вследствие негерметичности сальника, резиновой манжеты попадает к трущимся парам.
- . Как и подшипник помпы, сальник и резиновый манжет имеют ограниченный ресурс. Появление люфта из-за износа подшипника значительно приблизит негерметичность сальника.
- Несоосность по отношению к шестерням привода ГРМ, роликам (помпа становится наперекос). Неравномерное распределение натяжки приводит к ускоренному износу не только подшипника, но и сальника. Неправильная установка либо заводской брак, при котором шкив вращается с перекосом, приводит к ускоренному износу нагруженной части ремня. Подобный дефект даже при небольших пробегах может стать причиной обрыва ремня ГРМ и встречи клапанов с поршнями.
- Перегрев двигателя. При обламывании лопастей крыльчатки снижается производительности помпы, вследствие чего через малый контур циркуляции проходит меньшее количество ОЖ.
Часто снижение производительности замечается после использования герметика для устранения течи радиатора. Залитая смесь забивает каналы системы охлаждения, налипает на крыльчатку помпы.
Если жижа не закупорила канал для слива ОЖ в корпусе, то к неисправности водяного насоса заливка герметика не приведет. Но без снятия помпы и промывки системы уже не обойтись.
Как проверить насос системы охлаждения?
Проверяя помпу без снятия с двигателя, мы можем лишь косвенно оценить ее производительность. При снижении объема прокачиваемой охлаждающей жидкости начинает . Но перед снятием водяной помпы для осмотра крыльчатки рекомендуем проверить термостат, а также убедиться, что в системе охлаждения отсутствует воздушная пробка.
После снятия обращайте внимание не только на целостность лопастей и место посадки крыльчатку на приводной вал, но и на форму лопастей. К примеру, на ВАЗ 2121 за долгие годы выпуска устанавливались крыльчатки, отличающиеся диаметром насосного колеса, количеством и профилем лопастей. Установка на более теплонагруженную модификацию двигателя менее производительного насоса приведет к более частому включению вентилятора системы охлаждения и повышенному риску перегрева.
Обязательно осмотрите блок двигателя в месте прилегания корпуса и саму помпу. Запотевания, незначительный потек ОЖ из дренажного отверстия еще не значит, что помпу следует менять. При обнаружении значительной утечки постарайтесь точно определить место негерметичности. Если течь только в месте прилегания корпуса к блоку двигателя, вероятнее всего, устранить неисправность можно без замены помпы. Достаточно будет нанести герметик и установить новую прокладку.
Риск обрыва ремня ГРМ
Опасность несоосного расположения зубчатого шкива водяного насоса в том, что нет явных признаков неисправности. В первую очередь необходимо обращать внимание на ремень ГРМ. Если его уводит в какую-либо из сторон, наблюдается неравномерная выработка, необходимо проверить помпу и ролики. Причиной перекоса может быть заводской брак, износ подшипника либо неравномерное прилегание корпуса к блоку двигателя (грязные, ржавые привалочные плоскости). Иногда неисправность начинает проявлять себя после ДТП, когда элементы кузова либо навесного оборудования бьют по шкиву помпы.
В случае обнаружения перекоса дефектную помпу необходимо как можно быстрее заменить. Также не стоит медлить с устранением шума, свиста со стороны водяного насоса. При критическом износе подшипник может разрушиться, заблокировав тем самым зубчатый шкив. Заклинивание помпы гарантированно приведет к . Если на вашем автомобиле при обрыве поршни встречаются с клапанами, то устранение последствий неисправности выльется в довольно крупную сумму.
Проверка подшипника
Проще всего проверить помпу, шкив которой находится в доступном месте и вращается приводным ремнем. Достаточно взяться рукой за шкив и пошатать его в разные стороны (видео проверки). В случае неисправности вы почувствуете большой люфт. Чтобы определить, что шум, свист при работе двигателя исходит именно от насоса системы охлаждения, снимите приводной ремень и раскрутите шкив от руки. Изношенный подшипник с вымытой смазкой будет вращаться с ощутимым шумом, перекатами.
Проверить помпу, шкив который вращается ремнем ГРМ, несколько сложнее. Преодолевая усилие натяжения ремня, вы можете попытаться пошатать в разные стороны зубчатую шестерню. Но для полноценной проверки и оценки плавности вращения ремень ГРМ все-таки придется ослаблять.
Основная причина поломок
В случае негерметичности сальника или резиновой манжеты охлаждающая жидкость вымывает смазку из подшипников. Проблема многократно усугубится, если вместо качественного использовать дешевый тосол или воду. Отсутствие противокоррозионных присадок и минимальной смазывающей способности очень быстро «убьет» подшипник помпы.
Но гораздо важнее использование качественно антифриза для долгого срока службы сальника. В месте контакта с приводным валом резиновые уплотнители должны смазываться, чего не происходит при использовании агрессивного тосола, воды.
Насос, который перекачивает жидкости различного типа на основе работы гидравлической машины, называется водяным. В нашей статье мы разберемся с принципом работы, основной классификацией, сферами применения и ремонтом водяных помп, ведь они встречаются почти в каждом доме и предприятии. Поэтому очень важно подходить к выбору колонки со знанием дела.
В центре конструкции находится сердцевина, которая представляет собой латунные трубки плоскоовальной формы, расположенные по вертикали в четыре пластины. Окружают ее стойки для крепления баков сверху и снизу. Для смягчения вибраций в местах соединения деталей с радиатором установлены амортизаторы. На стороне дизеля мы можем увидеть кожух вентилятора. Спереди радиатор защищает облицовка. Помимо кожуха к радиаторной стойке прикреплены кронштейны, на которых установлен расширительный бак. Вот и все основные составляющие устройства.
Какие бывают виды водяных насосов?
Мы рассмотрим деление по таким критериям: условия использования и устройства рабочего элемента.
По этому критерию бывают:
- Поверхностные;
- Погружные;
- Бытовые;
- Промышленные.
Теперь отдельно рассмотрим особенности каждого из них.
Первые из них погружные . Для них характерное полное погружение в жидкость и бесперебойная ее перекачка. Принцип работы: выталкивание воды наверх.
Плюсы наружных помп: они без труда смогут закачивать воду на высоту 20 м, легко поддаются монтажу и обслуживанию. Минусы: глубина максимальной откачки – 7 м, очень шумная работа. Существуют, конечно, бесшумные модели, но стоят они намного дороже.
Второй тип насосов называется поверхностные . Это более мобильные устройства: могут легко переноситься и в момент работы находиться на поверхности земли. Принцип действия заключается в том, что жидкость поступает по трубопроводу и переводится в напорный сектор.
Плюсы глубинных оборудований: без труда справиться с глубиной даже 50 м, работают без шума, очень компактны. Минусы: слишком высокая стоимость.
Бытовые и промышленные (инжекторных) имеют такие отличие друг от друга: производительность и моторный ресурс. Бытовые есть источником поставки воды в жилых массивах, для очистки вод и полива земельных участков. Из-за возникшего большого спроса на данный вид, полки этого сегмента рынка просто кишат огромным ассортиментом. Поэтому очень важно правильно определиться с моделью.
Плюсы инжекторных насосов: простота и надежность в установке, безопасность, возможность справляться с большими глубинами, подходят для бытовых сфер, высокая производительность и сниженный энергический расход.
Больше информации о классификации и предназначении различных видов вы найдете ниже в статье.
Классификации на основании рабочего устройства, которое влияет на поток воды:
- Лопастные . Принцип работы заключается в воздействии машин на перекачиваемую консистенцию крутящегося колеса. На нем прикреплены лопасти, которые согнуты в противоположную сторону его движения. Эффект вращения передается с вала электродвигателя на вал колеса. Результатом становиться возникновение центробежной силы между лопастями и вытеснение водного потока к выходному трубопроводу. Как видим из описания, данный механизм – многоступенчатый. Исходя из конфигурации колеса и возможности изменения формы водотока, их можно разделить на центробежные, вихревые и самовсасывающие.
- Вибрационные . Для этой группы характерно отсутствие вращательных частей. Воздействие на воду происходит за счет возвратно-поступательных движений поршня. Приводит в действие его вибратор, или по-другому якорь электромагнита. За время синусоидного процесса полярность изменяется дважды, в это время вибратор выступает в роли амортизатора. В результате его работы появляются колебания воды, избыток выталкивается наружу, а в входные клапаны поступает новая. Используются преимущественно в колодцах.
Преимущества: отказ от электродвигателя, экономия денег.
Внимание! Главным недостатком вибрационного насоса есть достаточно высокий уровень вибраций. Поэтому это устройство мы рекомендуем использовать исключительно в колодцах, так как, существует риск, что в скважинах маленькой глубины механизм может биться о стенки.
Как правильно выбрать водяной насос?
Каждое устройство имеет свои плюсы и минусы. Первое с чем стоит определиться – это для какой цели вам необходим насос, и в каких условиях ему придётся работать?
Параметрами помп выступает:
- Напор (максимальная высота подъёма жидкости);
- Подача (перекачиваемая вода за единицу времени);
- Мощность (кВт / час);
- Минимальный уровень чистоты водного ресурса.
Если вы выбираете насос для центробежного водоснабжения глубиной скважины до 40 м, то вам подойдет погружной вибрационный или погружной центробежный. Но стоит учесть, что вибрационные механизмы способны поднять на большую высоту, но подача у них слабая, центробежные и вихревые – наоборот. Считается, что самыми ходовыми есть центробежный (лопастный) как в городах, так и индивидуальном использовании.
Рекомендации: Чтобы избежать непредвиденной поломки, стоит обратить внимание на подверженность водного насоса воздействию взвешенных частиц. Эти показатели всегда можно увидеть в магазине, где вы его приобретаете. Не пренебрегайте параметрами! Ведь если вы выберете правильное оборудование, то будете наслаждаться его работой не один год.
Технология ремонта водяного насоса
Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.
Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:
- Отгибаем стопорную шайбу;
- Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
- Снимаем крыльчатку с сальника;
- Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
- Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
- Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
- Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
- И последние совлекаем все уплотнение.
Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.
Примечание: После замены детали, все уплотнения ставятся новые!
Как самостоятельно диагностировать неполадки и устранять?
В этом разделе описаны самые распространенные сбои в производительности насоса и принципы действий их исправлений.
Когда возникает кавитация и как от нее избавиться?
- Забилась труба вентиляции или ее диаметр слишком мал. В этом случае стоит прочистить или купить более широкую трубу и заменить.
- Попали частицы воздуха или газа в жидкость. При этой проблеме необходимо совершить полное погружение помпы в воду или установить специальные отбойные щитки.
- Забился или зашлаковался трубопровод. Для устранения неполадки необходимо очистить его и гидравлический участок.
- Чрезмерно высокая температура перекачки – найти другой насос.
В чем причина нехватки мощности?
- Вращение помпы имеет неправильное направление. В этом случае необходимо поменять фазы местами.
Внимание! Это касается только трехфазных насосов.
- Износ или повреждение колеса. Необходимо сменить сломанную или непригодную деталь.
- Забилась линия насоса или колеса, тогда нужно их почистить;
- Засорился обратный клапан – просто отфильтруйте его;
- Задвижка может быть негерметичной. Тогда нужно плотней закрыть ее.
- Засорилась вентиляция. Осмотреть и при надобности почистить.
В каких случаях прибор управления показывает Перегрузка?
- Упало сетевое напряжение. В этом случае проверьте напряжение.
- Высокая плотность жидкости переутомляет мотор. Необходимо сменить мотор или поставить колесо меньшего размера.
- Повышение температуры устройства. Если это произошло, то сразу необходимо при помощи запорной арматуры снизить генерированность.
- Если одна фаза выпала, то нужно проверить контакты, при нужде сменить предохранители.
Почему возникает шум у обратного клапана и как с ним бороться?
Причина этому может быть одна – это то, что очень медленно закрывается клапан и может ударяться. В этом случаи необходимо сменить его на быстрозапорный.
Если само оборудование работает громко, как решить шумовые неудобства?
- Несоответствующий курс движения колеса. В этом случае мы меняем жилы питания кабеля.
- Порча рабочего колеса. Решением будет смена запчасти.
- Забита линия аппарата или вентиляции. При любом загрязнении мы производим очистку.
- Низкий показатель уровня жидкости в резервуаре. Тогда мы проверяем уровень и, если нужно, перенастраиваем устройство.
- Причиной шума может стать колыхание трубопроводов. Мы проверяем эластичность соединений и туго фиксируем с помощью анкеров трубы.
Вывод: этот раздел создан для контроля, за правильной эксплуатацией водных помп. Если вы будете правильно ухаживать за ним и сможете устранять самостоятельно, и по первому сигналу, поломки, ваши помпы прослужат вам качественно и стабильно не один десяток лет.
В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.
С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.
Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.
Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.
Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.
Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.
Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении
Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.
Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.
Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.
Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).
Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.
Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.
Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.
Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.
На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.
Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.
Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).
Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.
Принцип работы:
На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.
Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.
Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).
Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.
Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.
Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.
Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.
Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.
Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.
Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.
Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.
Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.
При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.
Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.
В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.
Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.
Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.
Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны
Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.
Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)
Центробежный насос
Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.
Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.
Многосекционный насос
Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.
Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.
По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).
Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.
Трехвинтовой насос
Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.
Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.
Струйный насос
Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.
Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.
Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.
Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.
Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.
Спиральный вакуумный насос
Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.
Ламинарный (дисковый) насос
Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.
*Информация взята из открытых источников.
Водяной насос автомобиля , или, как его еще называют, помпа, является одним из ключевых элементов жидкостной системы охлаждения любой современной машины. Его основная функция – это циркуляция охлаждающей жидкости во всей системе охлаждения. В итоге, после прохождения по кругу температура жидкости снижается, что восстанавливает ее способности охлаждать другие детали.
Водяной насос автомобиля
Чаще всего водяной насос автомобиля располагается спереди блока цилиндров силового агрегата. Его привод осуществляется при помощи клиновидного ремня от коленвала или же посредством зубчатого ремня газораспределительного механизма.
Основные составляющие элементы водяного насоса двигателя:
{typography list_number_bullet_blue}1. Корпус;||2. Вал, на котором находится крыльчатка с сальником. Последний является саморегулируемым. Он способен надежно удерживать охлаждающую жидкость от вытекания из узла во время его работы.||3. Шариковые подшипники, находящиеся в гнезде корпуса узла, в которых вращается вал насоса.||4. Приводной шкив с закрепленным на нем вентилятором радиатора. Последний элемент присутствует не у всех моделей авто. Зачастую вентилятор охлаждения радиатора делают с электроприводом без малейшей связи с помпой.{/typography}
Принцип работы водяного насоса автомобиля таков...
При заведенном моторе антифриз, охлажденный в радиаторе, поступает к насосу, точнее к центру крыльчатки. В итоге пространство между лопастями последней полностью заполняется антифризом. За счет влияния центробежной силы крыльчатка отбрасывает антифриз в сторону. Он через специальное отверстие уходит в рубашку охлаждения силового агрегата. Таким образом, и обеспечивается циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения мотора.
{typography legend_blue}Стоит отметить, что для исключения подтеканий антифриза между корпусом помпы и блоком цилиндров мотора устанавливается специальная картонная прокладка.{/typography}
Напоследок отметим, что вентилятор, который зачастую располагается на шкиве помпы и приводится в действие вместе с ней, изготавливается из пластика или листовой стали. Чтобы снизить шумность его работы лопасти располагают Х-образно под углами 110и 70 градусов.
С целью снижения мощности, которая необходима, чтобы приводить в движение вентилятор, используют узлы с электромагнитной муфтой. Последняя способна отключать привод вентилятора, когда температура охлаждающей жидкости снижается до 78-85 градусов. Таким образом, муфта оптимизирует работу системы охлаждения, попутно снижая шумность работы агрегата.
Водяной насос автомобиля
