Как работает помпа. Водяные насосы в автомобиле: какой выбрать

Выделяет массу тепла. Часть энергии преобразуется в крутящий момент, но не стоит забывать, что во время работы мотор существенно нагревается. Соответственно, ему нужен хороший теплоотвод. Для этого в конструкции ДВС предусмотрена система охлаждения, также известная как СОД. В состав ее входит множество патрубков, радиатор, термостат и различные вспомогательные элементы. Но самый основной элемент - это помпа. Что такое помпа и для чего она служит? Об этом и не только читайте в нашей сегодняшней статье.

Характеристика и назначение

СОД на большинстве авто - жидкостного типа. Внутрь системы заливается охладитель. Это обычно тосол или антифриз. Как же происходит охлаждение? Данный процесс построен на принципе циркуляции холодных и горячих потоков тосола в системе. Перемещаясь по каналам рубашки в блоке мотора, жидкость забирает часть тепла и отводит его в окружающую среду (через радиатор, что стоит в передней части мотора).

Для чего нужна помпа в моторе авто? Жидкость самостоятельно циркулировать в системе не может. А поскольку процесс нагрева здесь постоянный и интенсивный, охлаждение должно быть максимально эффективным. С этой целью инженеры придумали специальный насос. Именно он обеспечивает циркуляцию холодной и горячей охлаждающей жидкости в системе в принудительном порядке. Какие еще функции выполняет помпа авто? Как ни странно, помимо вышеперечисленной, никакой более функции этот насос не выполняет. Но именно от ее работы зависит исправность и долговечность силового агрегата. Перегрев для мотора критичен, а благодаря водяному насосу мотор работает в оптимальном температурном режиме.

Полезно знать: оптимальной температурой работы двигателя считается порог в 85-90 градусов. Причем для мотора вреден не только перегрев. Также двигателю вредит и так называемый недогрев (когда стрелка датчика находится в районе 60-70 градусов Цельсия). Наряду с этим, возможны проблемы с силовым агрегатом, в том числе неправильное смесеобразование и повышенный расход топлива (поскольку электроника всячески будет пытаться нагреть двигатель принудительно).

Где находится?

Что такое помпа, мы уже знаем. Это насос, предназначенный для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости. А расположен он в самой конструкции двигателя. Если быть конкретным, то помпа находится около блока цилиндров двигателя, а крыльчатка - в самой рубашке охлаждения.

Устройство

В конструкции данного элемента присутствуют следующие детали:

Корпус.
Зубчатое колесо.
Крыльчатка.
Подшипники и сальники.

Кратко о каждом из вышеперечисленных элементов мы расскажем ниже.

Корпус

Он представляет собой несущую часть помпы. объяснять не нужно. Он представляет собой «плацдарм» для размещения всех составных частей водяного насоса. Исключение составляет шкив и сама крыльчатка. Они находятся на внешней стороне. Сам корпус помпы изготавливается из алюминия. Дабы исключить всевозможные утечки, в местах соединения корпуса и блока цилиндров устанавливается прокладка.

Она одноразовая и при снятии повторному монтажу не подлежит. Также в корпусе водяного насоса имеется дренажное отверстие. Оно предотвращает скопление влаги и антифриза в месте расположения подшипника.

Сальники, оси, подшипники

Внутри помпы находится стальная ось. На последнюю устанавливаются два подшипника, которые обеспечивают вращение. Обычно ось делается из высокопрочной стали. А сами подшипники - закрытого типа. Внутри них находится смазка, заложенная на весь срок эксплуатации. Как правило, ее хватает надолго. Обычно подшипники выхаживают по 200-250 тысяч километров. Теперь о сальниках. Для чего нужен этот элемент?

Он служит для герметизации охлаждающей жидкости с подшипниками. Недопустимо, чтобы тосол был в контакте с данными элементами. Иначе они будут разрушаться. Сальник представляет собой резинотехнический элемент, что устанавливается со стороны крыльчатки водяного насоса.

Шкив

Шкив также именуется как «зубчатое колесо». Служит данный элемент для принятия усилий от Зубчатое колесо можно встретить на машинах с двигателями, где газораспределительный механизм имеет цепной привод.

А на ДВС с «ремнем» шкив также обеспечивает работу других навесных механизмов. Это компрессор кондиционера, гидроусилитель и прочее. В отличие от цепных двигателей, здесь не происходит проскальзывания во время работы. Поэтому наличие зубцов на колесе здесь не обязательно. Соединяется данный элемент болтами жестко с осью помпы.

Крыльчатка

Она устанавливается на другую сторону оси. Крыльчатка являет собой диск с нанесенными на нем крыльями (откуда и столь специфическое название). Деталь изготавливается из алюминия. Но в последнее время все чаще автомобили идут с пластиковыми крыльчатками. Деталь жестко закрепляется на оси насоса и вращается пропорционально коленчатому валу. Что надежнее - пластик или алюминий? Многие специалисты советуют выбирать именно металлическую крыльчатку. Самые лучшие помпы на авто делаются из алюминия - говорят автомобилисты.

Принцип работы

На большинстве автомобилей (в том числе на ВАЗ-2110) применяется насос центробежного типа. Приводится он в работу благодаря ременной передаче. Крутящий момент на помпу идет от коленчатого вала. Так, во время работы двигателя насос получает вращение от шкива на крыльчатку. Таким образом, она тоже начинает вращаться, заставляя жидкость циркулировать по системе. Чем больше водитель дает газа, тем сильнее раскручивается помпа (а именно ее крыльчатка). За счет давления горячий тосол проникает на радиатор и там охлаждается. А из последнего, в свою очередь, идет уже холодная ОЖ в рубашку на блоке цилиндров. Далее жидкость снова вбирает в себя тепло и направляется на радиатор. Также часть ее попадает на радиатор печки, что в салоне. Это обеспечивает оптимальную температуру воздуха в кабине зимой.

Для чего ставят дополнительную помпу на авто?

На форумах можно встретить много тем, касающихся доработки системы охлаждения двигателя. Особенно это касается отечественных машин и бюджетных иномарок (например, «Дэу Нексии»). Зачем устанавливается дополнительная помпа на авто? Делается это с целью увеличить коэффициент полезного действия печки на холостых оборотах двигателя. Поскольку крыльчатка вращается с такой же частотой, как и коленчатый вал, на холостом ходу ее обороты будут минимальны. Соответственно, когда машина стоит, работа печки будет неэффективной.

Помпа, знают немногие. А ведь такая «хитрость» давно практикуется на «БМВ» и «Мерседесах». Система позволяет быстрее гнать жидкость в системе отопителя, обеспечивая горячий воздух в салоне. Будет ли мотор стыть от этого? Вовсе нет - говорят специалисты. Радиатор отопителя не имеет столь огромных размеров, при которых он бы отнимал тепло от ДВС на холостом ходу.

Где устанавливается дополнительный насос? Монтаж его можно осуществить в нескольких местах:

На шпильке возле АКБ.
На креплении штатной шумоизоляции на моторном щите.
На шпильке возле бачка омывателя.

В качестве помпы можно взять насос от «ГАЗели». Подключение осуществляется посредством двух S-образных шлангов (можно взять от «восьмерки»). Все патрубки нужно затянуть хомутами, а питание подключить к блоку САУО. На этом установка дополнительного насоса завершена.

Итак, мы выяснили, что такое помпа в автомобиле.

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.

Поступление воды из того или иного источника способствует автономному обеспечению домовладения. Иногда воды бывает чрезмерно много и поэтому ее требуется удалять. Для этих целей подходит помповый насос, именуемый как помпа для воды.

Такие устройства применяются также для полива насаждений, заполнения крупных емкостей, например, бассейнов, выполнения других задач.

1 Виды помповых насосов

Условно помповые насосы подразделяют на поверхностные и погружные. Для поверхностных насосов достаточно находится вблизи водоема или другого источника жидкости (внутрь они не опускаются, так как забор воды выполняется за счет шланга). Их преимущества заключаются в удобстве и простоте эксплуатации. Они используются для пожаротушения, осушения подвала, орошения полей, чтобы откачивать воду из колодца, бассейна.

Помповые поверхностные насосы, в свою очередь, классифицируются на:

, применяемые в хозяйстве для полива огорода или сада;
напорные – элементы системы водоснабжения, назначение которых – повышение давления;
насосные станции – приборы с дополнительным оснащением: блоком управления, резервуаром для воды.

Помповый насос погружного типа полностью погружается в воду. Исполнение корпуса из коррозиестойкого материала позволяет справляться с подъемом жидкости с большой глубины. Погружные делятся на:

скважинные насосы. Они эксплуатируются с целью откачивания воды из водоносных скважин, имеют цилиндрическую вытянутую форму и большую мощность. Диаметр цилиндра маленький, за счет чего вода может всасываться с большой глубины из узких пробуренных выработок;
колодезные обеспечивают подъем воды из глубины колодца, превышающей 9 м. Они предпочтительнее скаженных, поскольку обладают лучшим охлаждением, менее чувствительны к твердодисперсным частицам, содержащимся в жидкости, более производительны. К тому же, их распространенность в обустройстве водоснабжения загородных домов объясняется низким уровнем шума;
выкачивают сильнозагрязненную воду с посторонними примесями. Подобные устройства содержат в своей конструкции режущий механизм, измельчающий длинноволокнистые вещества и ускоряющий рабочий процесс;
дренажные осушают канавы, затопленные подвалы, траншеи и котлованы. Допускается, если вода содержит ил, песок, иные частицы, диаметр которых достигает 30 мм (но не более).

В зависимости от используемого силового агрегата помпа для откачки воды бывает с ручным приводом, с приводом от ДВС, с приводом от электродвигателя (помповый электронасос). Помповые насосы ручного типа применяется на дачных участках и в сельском хозяйстве для снабжения водой, пригодной для питья, в небольших объемах. Они не зависимы от источника энергии, благодаря этому их применение не ограничено местом.

Помпы с моторизованным приводом (бензиновые, дизельные мотопомпы) достаточно мощные, следовательно, обладают большим спектром возможностей. Они способны пропускать частицы в твердом состоянии диаметром до 5 мм. Укомплектование насоса помпового двигателем внутреннего сгорания позволяет освобождать подвалы, строительные котлованы от жидкости, выкачивать воду из бассейна, колодца, перекачивать из водоема на поле жидкость.

Применение электрических насосов-помп (промышленных, бытовых, специального назначения) наиболее широкое. Их отличие от оборудования предыдущего типа заключается в замещении ДВС электродвигателем. Однако это «привязывает» их к электрической сети.

Невзирая на недостаток, потребитель часто отдает предпочтение именно помповым насосам с электрическим приводом, поскольку они компактны и универсальны: могут эксплуатироваться в поверхностных либо погружных условиях. Менее мощные и малогабаритные помповые электронасосы циркулируют воду в , более мощные модели предназначены для прокачки нефти.

1.1 Область и сферы применения

Популярность помповых устройств обусловлена широтой применения. Они поддержат постоянное давление на требуемом уровне в системах общественного и автономного водоснабжения, осушат пруды и различные искусственные водоемы. Их эксплуатация идеальна в коммунальном хозяйстве, в частных домах, сельском хозяйстве, строительстве, рыболовстве, нефтяной и другой промышленности. Выделяют следующие сферы использования водяных насосов-помп:

Перекачка ГСМ для хранения и транспортировки.
Осушение затопленных погребов.
Полив огородного, садового хозяйства.
Очистка колодцев ливневой канализации.
Обеспечение питьевой водой.
Снабжение водой при тушении пожаров.
Очистка канализационных емкостей и сооружений.
Осушение траншей и тоннелей во время строительных работ, осушение бассейнов.

2 Принцип работы и устройство помповых насосов

Помповый ручной насос при несанкционированном отключении электричества способен с высокой степенью эффективности заменить насосную станцию. Он составлен таким образом, что при его использовании не задействуется электроэнергия. Эти устройства не оборудуются двигателями, которые могут работать от бензина, газа или другого топлива. Насос в сборе выглядит незамысловато, соответственно, его конструкция также не имеет особых сложных элементов.

Выполнены такие мобильные устройства из металлического корпуса, который изготавливают в виде цилиндра. В этом корпусе располагается поршень, посредством привода соединяющийся с рычагом. Когда начинает крутиться рычаг, воспроизводится движение поршня, который понижает давление в корпусе. Вследствие этого, начинается процесс всасывания жидкости, проходящей к сливной трубе через впускной клапан.

Ручная помпа для откачки воды по принципу работы схожа с электрическим аналогом.

Благодаря поступательному движению поршня происходит перекачка воды. На корпусе насоса предусмотрено входное отверстие, через которое происходит поступление и подача рабочей жидкости. К потребителю она подается непосредственно через проделанное выходное отверстие. В оснащении имеется фланец, дополнением к нему является уплотнитель из резины для образования мощной тяги поршня. Отверстие нижнее, предназначенное для забора воды, имеет встроенные клапаны обратного типа, которые отвечают главным образом за корректное функционирование всего механизма.

Когда человек опускает поршень, он перемещается вниз по каналу и приводит в действие подачу воды по клапану, размещенному над ним. В этот момент обратный клапан, расположенный около входного отверстия, закрыт, поскольку на него действует давление поступающей воды. В камере, находящейся над поршнем, начинает формироваться разрежение: резко снижается давление, а вода в связи с работой клапана обратного типа засасывается из источника. Когда цикл повторяется, жидкость перемещается из камеры в пространство под поршнем, после чего поступает в выходную трубу, откуда – к конечному потребителю.

Ручной насос помпового типа в зависимости от конструктивных особенностей имеет разную производительность. Однако редко можно встретить такой ручной агрегат, чтобы он мог выкачивать воду из глубины выше 8 м. Также на показатели производительности влияет и качество обратного клапана. Если производитель устанавливает клапан обратного хода низкого качества, такое изделие не может обеспечить поддержку нужного давления.

Мотопомпы незаменимы при отсутствии постоянного электропитания, однако имеют и недостатки – шум, выхлопные газы. Как и механические помпы, мотопомпы оснащены корпусом, центробежным насосом, привод которого соединяется с ДВС. Поток воды направляется к патрубку выпуска благодаря вращению лопастей колеса. За счет этого создается центробежная сила, образующая в области вращения низкое давление. В результате рабочая жидкость, поддерживая нужную мощность напора, поступает в выпускное отверстие.

Дизельные приборы преимущественнее бензиновых, на что влияет их большая производительность, длительность срока эксплуатации, минимальное потребление топлива.

Моторизованные помпы работают не только с чистой водой, но и загрязненной на глубине 15 м. С учетом двигателя (2, 4-тактного) они в среднем обеспечивают водой в объеме 1800 куб.м/мин. Их конструкции изготавливаются из металла повышенной прочности, устойчивом к сезонным температурным переменам.

У помповых электронасосов в качестве силового агрегата выступает электродвигатель. Конструкции выполняют функции водоснабжения как в быту, так и промышленности. Они в технических характеристиках имеют свои особенности.

Прежде всего, это наличие помпового приспособления ПМЭ, мотора, насоса, маслобака, двух-, одноклапанных приспособлений, пружины для предохранения от механических повреждений РВД, всасывающего рукава высокого давления. Двигатель электропомп имеют защиту от такого явления, как помпаж, повторяющихся хлопков, напоминающих работу . В комплекте есть и пульт ДУ ручного или ножного образца.

2.1 Дизельные помпы CHAMPION DP50E, DTP80E, DHP40E (видео)

2.2 Популярные производители и модели

Востребованные у потребителей насосы помповые таких производителей: Калибр, Forte, Daishin, Hyandai, Sadko, Gardena, Wilo, Honda, Hitachi, Sprut, Al-Ko, Aquatica, Pedrollo и др. Богатый перечень выпускаемых агрегатов позволяет выбрать модель с учетом производительности и цены оборудования для выполнения тех или иных работ.

Например, универсальный итальянский сливной насос (помпа) Mainox UNI 10MA54 – незаменимый помощник для (независимо от производителя), который отвечает за слив из бака отработанный воды, или Plaset 30W – насос в сборе арт. 651016139, подходящий для стиральных машин Ардо и Атлант.

Водяная помпа (водяной насос) системы охлаждения двигателя является важным составным элементом, который обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости по каналам рубашки охлаждения, патрубкам, магистралям, и т.д. Даже незначительное снижение производительности автомобильной помпы может стать причиной перегрева двигателя, особенно в теплое время года.

Еще одним поводом для того, чтобы проверить, рабочая помпа или нет, являются возможные посторонние шумы в приводе водяного насоса. В этом случае указанный насос требует повышенного внимания на некоторых моделях автомобилей. Дело в том, что помпа может приводиться в движение от . Если водяной насос заклинит, тогда происходит обрыв ремня ГРМ, в результате гнет на большинстве моторов. Далее мы рассмотрим доступные способы, позволяющие самостоятельно проверить водяную помпу.

Читайте в этой статье

Как проверить исправность помпы на автомобиле

Избежать дорогостоящего ремонта или проблем с постоянным перегревом двигателя позволяет своевременная диагностика помпы. Чтобы ответить на вопрос, как самому проверить работоспособность помпы, рассмотрим способы диагностики на примере отечественных автомобилей ВАЗ (модель 2109, 2110).

Начнем с того, что помпа является своего рода «расходником», который на автомобилях с приводом насоса от рекомендуется менять каждые 60 тыс. пройденных километров или 48 месяцев, в зависимости от того, что наступит раньше. Таковы регламентные требования многих автопроизводителей.

Как показывает практика, качественная помпа в среднем служит около 100 тыс. км. По этой причине водители обычно меняют водяной насос не сразу (если нет видимых поводов для замены), а параллельно второй замене приводного ремня газораспределительного механизма (через 100-110 тыс. км), стараясь совместить замену насоса с заменой антифриза.

Простыми словами, хорошая помпа «ходит» столько же, сколько и служат два ремня ГРМ. Стоит также добавить, что использование запчасти или антифриза низкого качества, смешивание различных типов ОЖ и т.п. могут привести к выходу помпы из строя раньше положенного срока. По этой причине помпу желательно регулярно проверять.

Как проверить работу помпы

Проверять водяной насос на автомобиле следует при помощи распространенного способа. Для диагностики на ВАЗ и большом количестве других авто двигатель следует прогреть до выхода на рабочие температуры.

После прогрева требуется рукой пережать верхний патрубок, идущий от радиатора. Если помпа исправна, тогда будет ощущаться создаваемое насосом давление охлаждающей жидкости. Это и есть главный ответ на вопрос, как проверить работает помпа или нет без снятия насоса с автомобиля. Во время такой проверки нужно соблюдать осторожность, так как ОЖ в системе сильно нагревается. Если пульсация жидкости слабая или ее нет, тогда следует перейти к детальному осмотру.
Для проверки нужно снять защитный кожух газораспределительного механизма, что позволит произвести визуальный осмотр. Если уплотнительная резинка (сальник помпы) в области посадочного места начал подтекать, тогда будут видны потеки тосола или антифриз. Также на подтекание и проблемы с насосом укажут отложения вокруг посадочного места, которые могут иметь рыжевато-бурый или сероватый цвет. При их наличии нужно сливать антифриз и снимать помпу для дефектовки и замены.
Если работа двигателя сопровождается характерным «воющим» звуком, тогда проблема может быть в подшипнике помпы. В этом случае насос проверяется на наличие люфта в области вала. Для проверки от руки можно покачать приводную шестерню насоса. В ряде случаев можно заменить изношенный подшипник или сразу поставить новую помпу.

Что лучше, менять помпу или ремонтировать

Обратите внимание, если внешние признаки неполадок водяного насоса отсутствуют, но помпа при этом давно не менялась или использовалась некачественная ОЖ, тогда необходим осмотр устройства изнутри. Дело в том, что лопасти насоса могут быть выполнены из металла. В результате на лопастях образуется коррозия. Также лопасти могут быть изготовлены из пластика или других материалов, что приводит к их механической поломке.

Что касается ремонта помпы, осуществлять данную процедуру можно, но крайне нецелесообразно по причине доступной стоимости данного узла для большинства автомобилей отечественного и иностранного производства. Также не рекомендуется ремонтировать насос системы охлаждения на машинах, где он приводится в действие ремнем ГРМ, так как отремонтированная деталь может оказаться менее надежной по сравнению с новой помпой.

После всех проверок, ремонта или приобретения новой помпы нужно установить насос обратно. Особой аккуратности потребует установка прокладки, а также затяжка крепежных болтов. Для большей надежности и страховки от течей некоторые мастера используют герметики. Отметим, что такой способ не всегда подходит, так как наличие герметика не позволит в дальнейшем ослабить крепление помпы для монтажа ремня ГРМ на некоторых автомобилях при его замене без замены помпы.

Также нужно соблюдать рекомендуемый момент затяжки крепежных болтов помпы. Это необходимо для того, чтобы не повредить резьбу и не передавить прокладку. Завершением всех работ считается заливка антифриза. Если использовался герметик, тогда нужно выдержать до заправки ОЖ в систему пару часов, чтобы герметик успел высохнуть. Далее из системы охлаждения удаляются воздушные пробки, жидкость доливается по уровню. Через некоторое время после запуска и прогрева до рабочих температур следует осмотреть посадочное место помпы на предмет возможных течей.

Назначение и принцип работы помпы системы охладжения

Насос системы охлаждения (помпа) выполняет важную функцию – охлаждение двигателя машины. Во время работы транспортного средства силовой агрегат нагревается, и чтобы не произошло перегрева, помпа под воздействием ремня ГРМ производит принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. ОЖ поступает к водяному насосу из нижнего бачка радиатора. Жидкость, выходящая из помпы, проходит через блок цилиндров и головки цилиндра, после в радиатор и в итоге обратно в помпу.
Без системы охлаждения двигателя невозможна его нормальная и бесперебойная работа.

Неисправность насоса системы охлаждения ведет к закипанию ОЖ и соответственно выходу двигателя из строя. Неисправная помпа может стать причиной необратимых повреждений двигателя.

Общая конструкция помпы

Помпа представляет собой алюминиевый или стальной корпус, внутри которого имеется рабочее колесо (крыльчатка), размещенное на валу со шкивом. Внутри конструкции располагаются специальные каналы, предназначенные для отвода и подвода ОЖ. На приводном валу находится крыльчатка, которая вращаясь, приводит ОЖ в движение. На другом конце вала располагается шкив.

Корпус и крыльчатку изготавливают методом литья магниевых или алюминиевых сплавов, бывают пластиковые крыльчатки. Насос системы охлаждения располагается в передней части блока цилиндров.

Признаки неисправности помпы системы охлаждения

Понять, что помпа отработала свой ресурс можно по следующим признакам:

в салоне автомобиля отчетливо ощущается запах охлаждающей жидкости;
под транспортным средством видны капли охлаждающей жидкости;
появились посторонние шумы (стуки или хрусты) при езде на машине;
показания датчика, определяющего температуру ОЖ, находятся в красном секторе;
опустился уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке.

Последствия использования дешевых изделий

При покупке дешевого насоса или подделки известной марки высока вероятность его быстрого износа. При производстве таких деталей используются некачественные материалы, что и приводит к поломкам – протечке, заклиниванию подшипников. Такой насос может серьезно навредить автомобилю. В лучшем случае после некачественного насоса автолюбителю придется приобрести новый насос, в худшем – ему грозит дорогостоящий ремонт двигателя. При заклинивании вытечет ОЖ, порвется ремень ГРМ, погнет клапана и продолжать движение будет невозможно, значит, автомобиль придется эвакуировать.

Замена насоса системы охлаждения

Описанный метод позволяет произвести замену помпы на всех моделях ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Лада Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.

Для осуществления замены насоса системы охлаждения понадобится подготовить инструменты: головка на 10, бита с шестью углами, маленькая трещотка, кусачки, отвертка.

Загоняем транспортное средство на эстакаду и освобождаем доступ к . Для этого откручиваем защиту картера и двигателя. Поднимаем крышку капота и с левой стороны отвинчиваем заглушку, чтобы слить .

Если планируется обратно залить эту же охлаждающую жидкость, тогда нужно подставить емкость (например, ведро) под радиатор.

Находим болт на лицевой части блока цилиндров и откручиваем его. Из двигателя также сливаем охлаждающую жидкость.
Удаляем с двигателя пластиковую накладку. Для этого нужно потянуть ее немного вверх.
Отворачиваем болты, держащие переднюю крышку ремня ГРМ с помощью трещотки соединенной с битой.
По треугольным выемкам на задней крышке газораспределительного ремня выставляем верхние шкивы.

Откручиваем два ролика натяжителя ремня ГРМ и извлекаем его вместе с шестерней.

Теперь вытаскиваем два верхних зубчатых шкива. Для этого их понадобится открутить.
На задней крышке привода газораспределительного ремня с помощью головки на 10 откручиваем шесть болтов и вытаскиваем ее.
Откручиваем трещоткой три винта крепления насоса.

Извлекаем помпу. Для этого поддеваем отверткой за отлив на корпусе и вытягиваем ее.

Сухой тряпкой очищаем посадочное место насоса от остатков старой прокладки и грязи.
На новом насосе небольшим количеством герметика смазываем место посадки прокладки.
Надеваем на помпу прокладку, и тоже смазываем.
Устанавливаем помпу на двигатель таким образом, чтобы отверстие в ее корпусе было направлено вниз в ближайшее отверстие к фильтру.
Прикручиваем болты, держащие насос.

В случае если установка или замена насоса системы охлаждения была выполнена неверно, при езде по неровной дороге будут слышны стуки, и в салоне появится запах охлаждающей жидкости.

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Сбои в работе подшипников – это основная причина поломки насоса системы охлаждения. Условно можно выделить две основные неисправности этих деталей.

Люфт подшипника, который может стать причиной не только нарушений в работе системы охлаждения двигателя, но и обрыва ремня ГРМ. Следы охлаждающей жидкости на помпе свидетельствуют об этой неисправности.
Заклинивание подшипника происходит в результате нехватки смазки. Он перестает крутиться, что становится причиной обрыва газораспределительного ремня. Причиной заклинивания также может быть попадание мусора в систему охлаждения, в этом случае необходимо произвести очистку системы.

Причинами поломки помпы может стать разрушение:

уплотнений и прокладок;
корпуса;
крыльчатки.

Как правило, причиной этих разрушений становится желание водителей сэкономить на охлаждающей жидкости. Дешевая жидкость может замерзать при минусовых температурах, провоцировать появление коррозии и т. п. При выборе жидкости стоит отдать предпочтение более дорогими известным маркам, что поможет избежать поломок насоса.

Частичный ремонт подшипников вала и замена уплотнений теоретически возможны, но, как правило, автолюбители при выявлении неисправностей сразу меняют насос. Частичный ремонт имеет определенные сложности, а итоговая цена отдельных деталей будет практически равна стоимости насоса в сборе.