Thiết kế và hoạt động của máy bơm nước (máy bơm) trong động cơ ô tô

Sự trao đổi nhiệt trong động cơ được tạo ra bởi sự truyền năng lượng từ một nguồn trong khu vực xi lanh đến không khí thổi qua bộ tản nhiệt làm mát. Một máy bơm cánh gạt ly tâm, thường được gọi là máy bơm, có nhiệm vụ truyền chuyển động cho chất làm mát trong một hệ thống kiểu chất lỏng. Thường theo quán tính, nước, mặc dù nước sạch đã lâu không được sử dụng trên ô tô.

Các thành phần của máy bơm

Về lý thuyết, máy bơm tuần hoàn chống đông được chế tạo khá đơn giản, hoạt động của nó dựa trên việc chất lỏng được ném bởi lực ly tâm đến các cạnh của các cánh quạt, từ đó nó được bơm vào các áo làm mát. Thành phần bao gồm:

• một trục, ở một đầu có bánh công tác phun làm bằng kim loại hoặc nhựa, và ở đầu kia - một puli dẫn động cho dây đai chữ V hoặc bộ truyền động khác;
• vỏ có mặt bích để lắp vào động cơ và chứa các bộ phận bên trong;
• ổ trục quay trên đó;
• một phớt dầu ngăn chặn sự rò rỉ của chất chống đông và sự xâm nhập của nó vào ổ trục;
• một khoang trong cơ thể, không phải là một bộ phận riêng biệt, nhưng cung cấp các đặc tính thủy động lực học cần thiết.

Bơm thường được đặt trên động cơ từ bộ phận có hệ thống truyền động phụ kiện bằng dây curoa hoặc dây xích.

Vật lý của máy bơm nước

Để tác nhân nhiệt lỏng chuyển động theo đường tròn, cần tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của bơm. Nếu có được áp suất như vậy, thì chất chống đông sẽ di chuyển từ vùng có áp suất cao hơn, qua toàn bộ động cơ đến đầu vào của bơm với chân không tương đối.

Sự chuyển động của các khối nước sẽ đòi hỏi chi phí năng lượng. Ma sát chất lỏng của chất chống đông trên thành của tất cả các kênh và đường ống sẽ ngăn cản sự lưu thông, thể tích của hệ thống càng lớn thì tốc độ dòng chảy càng cao. Để truyền công suất đáng kể, cũng như độ tin cậy tối đa, bộ truyền động cơ khí từ puli dẫn động trục khuỷu hầu như luôn được sử dụng. Có những máy bơm có động cơ điện, nhưng việc sử dụng chúng chỉ giới hạn ở những động cơ kinh tế nhất, trong đó điều chính là chi phí nhiên liệu tối thiểu, và chi phí thiết bị không được xem xét. Hoặc trong động cơ có thêm máy bơm, ví dụ, với bộ gia nhiệt sơ bộ hoặc bộ sưởi cabin kép.

Không có cách tiếp cận duy nhất từ ​​dây đai để dẫn động máy bơm. Hầu hết các động cơ sử dụng dây đai điều khiển có răng, nhưng một số nhà thiết kế cảm thấy rằng việc gắn độ tin cậy của hệ thống làm mát vào hệ thống làm mát là không đáng, và máy bơm được dẫn động đến đó từ dây đai máy phát điện bên ngoài hoặc một trong những dây khác. Tương tự với máy nén A / C hoặc bơm trợ lực lái.

Khi trục có bánh công tác quay, chất chống đông được cung cấp cho phần trung tâm của nó bắt đầu theo biên dạng của các cánh, đồng thời chịu lực ly tâm. Kết quả là, nó tạo ra một áp suất dư thừa trên đường ống thoát và trung tâm được bổ sung các phần mới đến từ khối hoặc bộ tản nhiệt, tùy thuộc vào vị trí hiện tại của các van điều nhiệt.

Trục trặc và hậu quả của chúng đối với động cơ

Sự cố máy bơm có thể được phân loại là bắt buộc hoặc thảm khốc. Không thể có người khác ở đây, tầm quan trọng của việc làm mát là cực kỳ cao.

Với sự mài mòn tự nhiên hoặc lỗi sản xuất trong máy bơm, ổ trục, hộp nhồi hoặc bánh công tác có thể bắt đầu bị sập. Nếu trong trường hợp thứ hai, đây có thể là hậu quả của một sai sót trong nhà máy hoặc tiết kiệm đáng kể về chất lượng vật liệu, thì ổ trục và hộp nhồi chắc chắn sẽ già đi, câu hỏi duy nhất là thời gian. Vòng bi sắp chết thường thông báo các vấn đề của nó bằng một tiếng vo ve hoặc lạo xạo, đôi khi là một tiếng còi chói tai.

Thông thường, các vấn đề về máy bơm bắt đầu với sự xuất hiện của các vòng bi. Bất chấp sự đơn giản rõ ràng của thiết kế, chúng được tải ở đây một cách đáng kể. Điều này là do các yếu tố sau:

• Mỡ trong ổ trục được đưa vào một lần tại nhà máy và không phải thay mới trong quá trình hoạt động.
• không có vấn đề gì các con dấu của khoang bên trong của ổ trục, nơi đặt các bộ phận lăn, bi hoặc trục lăn của nó, oxy trong khí quyển xâm nhập vào đó, ở nhiệt độ cao của tổ hợp làm cho chất bôi trơn bị lão hóa nhanh chóng;
• ổ trục chịu tải kép, một phần do nhu cầu truyền công suất đáng kể qua trục tới bánh công tác quay trong môi trường chất lỏng ở tốc độ cao, và chủ yếu là do lực căng cao của đai truyền động, hơn nữa, thường là quá căng trong quá trình sửa chữa nếu bộ căng tự động không được cung cấp;
• cực kỳ hiếm khi một dây đai riêng được sử dụng để quay máy bơm, thường là một số đơn vị phụ trợ khá mạnh với rô to và khả năng chống quay có thể thay đổi được treo trên ổ đĩa chung, chúng có thể là máy phát điện, trục cam, máy bơm trợ lực và thậm chí là máy điều hòa không khí. máy nén;
• có những thiết kế trong đó một chiếc quạt khổng lồ để làm mát cưỡng bức bộ tản nhiệt được gắn vào ròng rọc của máy bơm, mặc dù hiện nay hầu như mọi người đều bỏ qua một giải pháp như vậy;
• hơi chống đông có thể xâm nhập vào ổ trục qua hộp nhồi bị rò rỉ.

Ngay cả khi vòng bi chất lượng cao không bị hỏng, thì quá trình chơi có thể hình thành do mòn. Trong một số nút, nó đủ an toàn, nhưng không phải trong trường hợp máy bơm. Trục của nó được làm kín bằng một phớt dầu có thiết kế phức tạp, được ép bằng áp suất dư từ bên trong hệ thống. Nó sẽ không thể làm việc trong điều kiện rung động tần số cao do vòng bi đóng trong một thời gian dài. Chất chống đông nóng thẩm thấu qua nó từng giọt một sẽ bắt đầu xâm nhập vào ổ trục, rửa trôi chất bôi trơn hoặc gây ra sự xuống cấp của nó, và mọi thứ sẽ kết thúc bằng sự mài mòn.

Sự nguy hiểm của hiện tượng này cũng là do máy bơm thường được dẫn động bởi dây đai thời gian, mà sự an toàn của toàn bộ động cơ phụ thuộc vào đó. Dây đai không được thiết kế để làm việc trong điều kiện được đổ chất chống đông nóng, nó sẽ nhanh chóng bị mòn và đứt. Trên hầu hết các động cơ, điều này sẽ không chỉ dẫn đến dừng mà còn vi phạm giai đoạn mở van trên động cơ vẫn quay, điều này sẽ kết thúc bằng sự gặp nhau của các tấm van với đáy piston. Các thân van sẽ bị uốn cong, bạn sẽ phải tháo rời động cơ và thay đổi các bộ phận.

Về vấn đề này, bạn nên thay thế máy bơm dự phòng sau mỗi lần lắp đặt bộ định thời mới theo lịch trình, tần suất của bộ định thời này được chỉ ra rõ ràng trong hướng dẫn. Ngay cả khi máy bơm trông khá tốt. Độ bền quan trọng hơn, ngoài ra, bạn không phải tốn tiền cho việc tháo rời mặt trước của động cơ không theo lịch trình.

Có những ngoại lệ cho mọi quy tắc. Trong trường hợp thay thế máy bơm, điều này là do việc sử dụng các sản phẩm rõ ràng là có nguồn lực lâu hơn thậm chí so với thiết bị của nhà máy. Nhưng chúng cũng đắt hơn nhiều. Thích gì hơn, thay thế thường xuyên hay một nguồn tài nguyên tuyệt vời - mọi người có thể tự quyết định. Mặc dù bất kỳ máy bơm nào tuyệt vời nhất đều có thể bị chết một cách vô tình bởi chất chống đông chất lượng thấp, việc thay thế nó không kịp thời hoặc vi phạm cơ chế hoặc công nghệ căng truyền động đai.