Водяной насос автомобиля устройство: Насос ситемы охлаждения (помпа): устройство и принцип работы

alexxlabОпубликовано

Содержание

Устройство и принцип действия водяного насоса

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Устройство и принцип действия водяного насоса 2

2. Назначение и устройство полуосей 3

3. Назначение, устройство и принцип работы гидроусилителя руля. 5

Работа гидроусилителя руля: 8

4. Назначение и устройство АКБ 10

5. Устройство и назначение лонжеронной рамы 15

6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 17

Водяной насос (рис. 10) состоит из корпуса, вала с сальником и крыльчаткой и шкива с вентилятором. Вал вращается в шариковых подшипниках, расположенных в гнезде корпуса насоса (подшипники насоса надо периодически смазывать через пресс-масленку). Одна часть вала выходит наружу, и на ней крепят приводной шкив и вентилятор. Другая находится внутри корпуса, и на ней расположена крыльчатка водяного насоса с саморегулирующимся сальником. Сальник удерживает жидкость от вытекания при вращении вала.

Во время работы двигателя охлаждаемая в радиаторе жидкость подходит к центру крыльчатки и заполняет пространство между ее лопастями.

Крыльчатка подает жидкость, которая за счет центробежной силы отбрасывается в сторону и устремляется через отверстие в рубашку охлаждения. Благодаря действию насоса в системе охлаждения обеспечивается циркуляция воды. Для предотвращения подтекания жидкости между корпусом насоса и блоком цилиндров ставится картонная прокладка.

Шкив вала насоса и вентилятора приводится во вращение от шкива коленчатого вала при помощи клиновидного ремня из прорезиненной ткани.

Этот ремень вращает так же вал генератора. Для натяжения ремня достаточно отклонить генератор в сторону, после того как ослаблена затяжка болтов его крепления, а затем генератор закрепить в новом положении. Вентилятор создает поток воздуха между трубками радиатора и усиливает его при движении автомобиля [2].

Полуосями называются валы трансмиссии, соединяющие диф­ференциал с колесами ведущего моста автомобиля.

Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам.

На автомобилях применяются различные типы полуосей (рис. 8.1).

Фланцевая полуось (рис. 8.2, а) представляет собой вал, кото­рый изготовлен как единое целое с фланцем 2.

Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. Внутренний конец 7 полуоси имеет шлицы для соединения с полуосевой шестерней дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось (рис. 8.2, б) представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы. Шлицы наружного конца 3 предназначены для установки фланца крепле­ния полуоси со ступицей колеса, а шлицы внутреннего конца 7 — для связи с полуосевой шестерней дифференциала.

При движении автомобиля полуоси могут быть нагружены, кро­ме крутящего момента, изгибающими моментами от сил, дей­ствующих на ведущие колеса при прямолинейном движении, на повороте, при торможении, заносе и т. п. Нагруженность полу­осей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.

Полуразгруженная полуось 6 (рис. 8.2, в) наружным концом опирается на подшипник 4, установленный в балке 5 заднего мо­ста. Полуось не только передает крутящий момент на ведущее ко­лесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил, действующих на ведущее колесо при движении автомобиля. Полу­разгруженные полуоси применяются в задних ведущих мостах лег­ковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъем­ности.

Разгруженная полуось 6 (рис. 8.2, г) имеет ступицу 7 колеса, установленную на балке 5 моста на двух подшипниках 4. В резуль­тате все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а полуось передает только крутящий момент, работая на скручива­ние. Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах авто­бусов и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъем­ности [5].

какая лучше, неисправности, замена и ремонт своими руками, инструкции с фото и видео

По сравнению с нынешними автомобилями система охлаждения двигателя ВАЗ 2106 отличается простотой конструкции, позволяющей владельцу машины производить ремонт самостоятельно. Сюда относится и замена насоса охлаждающей жидкости (ОЖ), выполняемая с интервалом 40–60 тыс. км пробега в зависимости от качества установленной запчасти. Главное — вовремя заметить признаки критического износа и сразу поставить новую помпу либо попытаться отреставрировать старую.

Содержание

  • Устройство и назначение помпы

    • Конструкция насосного агрегата

    • Симптомы и причины неисправности

  • Как снять помпу на автомобиле ВАЗ 2106

    • Необходимые инструменты и расходные материалы

    • Порядок разборки

    • Видео: как снять водяной насос ВАЗ 2101—2107

  • Выбор и монтаж новой запчасти

    • Видео: как правильно выбрать насос ОЖ

  • Ремонт изношенной детали

    • Видео: как восстановить помпу ВАЗ 2106

Устройство и назначение помпы

Принцип действия охлаждающей системы любого автомобиля состоит в отборе лишнего тепла у греющихся элементов мотора — камер сгорания, поршней и цилиндров.

Рабочим телом выступает незамерзающая жидкость — антифриз (иначе — тосол), отдающая теплоту основному радиатору, обдуваемому воздушным потоком.

Вторичная функция системы охлаждения — обогрев пассажиров зимой посредством малого радиатора салонного отопителя.

Принудительную циркуляцию ОЖ по каналам двигателя, патрубкам и теплообменникам обеспечивает водяной насос. Естественное течение антифриза внутри системы невозможно, поэтому в случае поломки помпы силовой агрегат неизбежно перегреется. Последствия фатальны — из-за теплового расширения поршней двигатель заклинивает, а компрессионные кольца получают термический отпуск и становятся мягкой проволокой.

К водяному насосу сходятся патрубки от радиатора, салонного отопителя и термостата

В классических моделях ВАЗ водяной насос вращается ремённой передачей от коленчатого вала. Элемент располагается на передней плоскости мотора и оснащён обычным шкивом, рассчитанным под клиновидный ремень.

Крепление помпы задумано следующим образом:

  • к фланцу блока цилиндров на трёх длинных болтах М8 прикручен корпус из лёгкого сплава;
  • на передней стенке корпуса выполнен фланец и оставлено отверстие под крыльчатку насоса с четырьмя шпильками М8 по краям;
  • помпа надевается на указанные шпильки и крепится гайками под ключ 13 мм, между элементами стоит уплотнительная прокладка из картона.

Поликлиновый приводной ремень вращает не только вал перекачивающего устройства, но и якорь генератора. Описанная схема работы одинакова для моторов с различными системами питания — карбюраторными и инжекторными.

Ротор генератора и крыльчатка насоса приводятся в движение одним ремнём, идущим от коленчатого вала

Конструкция насосного агрегата

Корпус помпы представляет собой квадратный фланец, отлитый из алюминиевого сплава. В центре корпуса располагается выступающая вперёд втулка, внутри которой находятся рабочие элементы:

Принцип работы водяного насоса довольно прост: ремень крутит шкив и вал, крыльчатка перекачивает антифриз, поступающий из патрубков внутрь корпуса. Компенсацию силы трения обеспечивает подшипник, герметичность узла — сальник.

Первые крыльчатки помп ВАЗ 2106 изготавливались из металла, отчего тяжёлая деталь быстро изнашивала подшипниковый узел. Сейчас рабочее колесо делается из прочной пластмассы.

Втулка с валом и крыльчаткой и корпус соединяются с помощью четырёх шпилек и гаек

Симптомы и причины неисправности

Слабые места помпы — подшипник и сальник. Именно эти детали изнашиваются быстрее всего, вызывая протечку охлаждающей жидкости, появление люфта на валу и последующее разрушение крыльчатки. Когда в механизме образуются большие зазоры, валик начинает болтаться, а рабочее колесо — задевать внутренние стенки корпуса.

Характерные поломки водяного насоса:

Критический износ подшипникового узла ведёт к таким последствиям:

  1. Валик сильно перекашивается, лопасти крыльчатки ударяются о металлические стенки и отламываются.
  2. Шарики и сепаратор перемалываются, крупная стружка заклинивает вал, отчего последний может переломиться пополам. В момент принудительной остановки шкива ремённая передача начинает проскальзывать и пищать. Иногда ремень привода генератора слетает со шкивов.
  3. Худший сценарий — пробой самого корпуса рабочим колесом помпы и моментальный выброс большого количества антифриза наружу.

    От удара о стенки корпуса лопасти рабочего колеса откалываются, помпа теряет работоспособность

Вышеописанные поломки трудно не заметить — на панели приборов вспыхивает красный индикатор зарядки аккумуляторной батареи, а указатель температуры буквально зашкаливает. Присутствует и звуковое сопровождение — металлический стук и треск, свист ремня.

Услышав подобные звуки, немедленно прекратите движение и заглушите двигатель.

Из-за неопытности мне довелось столкнуться с третьим вариантом развития событий. Не проверив техническое состояние «шестёрки», я отправился в дальнюю поездку. Вал изношенного насоса ОЖ разболтался, крыльчатка выбила кусок корпуса и весь тосол выбросило наружу. Пришлось просить помощи — друзья подвезли требуемые запчасти и запас антифриза. На замену водяного насоса вместе с корпусом ушло 2 часа.

При сильном люфте рабочее колесо помпы пробивает металлическую стенку корпуса

Как выявить симптомы износа перекачивающего агрегата на ранних стадиях:

  • истёртый подшипник издаёт явственный гул, позже начинает тарахтеть;
  • вокруг посадочного места помпы все поверхности становятся влажными от тосола, зачастую намокает ремень;
  • люфт валика ощущается рукой, если покачать шкив насоса;
  • мокрый ремень может проскальзывать и издавать неприятный свист.

Обнаружить указанные признаки на ходу нереально — шум подшипникового узла плохо слышен на фоне работающего мотора. Лучший способ диагностики — открыть капот, осмотреть переднюю часть двигателя и покачать шкив рукой. При малейшем подозрении рекомендуется ослабить натяжку ремня, открутив гайку на скобе генератора, и попробовать люфт вала ещё раз. Допустимая амплитуда перемещения — 1 мм.

При неисправном сальнике антифриз забрызгивает все поверхности вокруг насоса

Когда пробег насоса достигает 40—50 тыс. км, проверки нужно выполнять перед каждой поездкой. Именно столько служат нынешние помпы, качество которых гораздо хуже оригинальных запчастей, снятых с производства. При выявлении люфта либо протечки проблема решается двумя способами — заменой или ремонтом помпы.

Как снять помпу на автомобиле ВАЗ 2106

Независимо от выбранного способа устранения неполадки водяной насос придётся демонтировать с автомобиля. Операцию нельзя назвать сложной, но времени она займёт немало, особенно у малоопытных водителей. Вся процедура выполняется в 4 этапа.

  1. Приготовление инструментов и места проведения работ.
  2. Разборка и демонтаж элемента.
  3. Выбор новой запчасти либо ремкомплекта для старого насоса.
  4. Реставрация или замена помпы.

После разборки снятый перекачивающий агрегат стоит обследовать на предмет восстановления. Если заметны только первичные симптомы износа — небольшой люфт вала, а также отсутствие повреждений корпуса и главной втулки — элемент можно реставрировать.

Купить и поставить новую запчасть гораздо проще, чем разбирать и восстанавливать изношенную помпу

Большинство автолюбителей склоняется к полной замене агрегата. Причина — недолговечность восстановленной помпы, малая экономия на реставрации и отсутствие ремонтных комплектов в продаже.

Необходимые инструменты и расходные материалы

Снять водяной насос «шестёрки» можно на любой ровной площадке. Смотровая канава упрощает лишь одну задачу — откручивание гайки крепления генератора с целью ослабить ремень. При желании операция выполняется лёжа под автомобилем — до болта дотянуться нетрудно. Исключением являются машины, на которых сохранились боковые кожухи — пыльники, прикрученные снизу на саморезах.

Специальных съёмников и приспособлений не потребуется. Из инструментов нужно приготовить:

Из расходных материалов рекомендуется подготовить тосол, высокотемпературный герметик и аэрозольную смазку типа WD-40, облегчающую ослабление резьбовых соединений. Количество покупаемого антифриза зависит от потерь ОЖ вследствие поломки насоса. Если наблюдалась небольшая протечка, достаточно приобрести бутылку 1 л.

Пользуясь удобным случаем, можно произвести замену старого тосола, поскольку жидкость все равно придётся сливать. Тогда подготовьте полный заправочный объем антифриза — 10 л.

Порядок разборки

Процедура демонтажа помпы на «шестёрке» сильно упрощена по сравнению с более новыми переднеприводными моделями ВАЗ, где приходится снимать ремень ГРМ и разбирать половину привода с выставлением меток. На «классике» насос установлен отдельно от газораспределительного механизма и находится снаружи двигателя.

Прежде чем приступить к разборке, желательно охладить прогретый мотор, чтобы не пришлось обжигаться горячим антифризом. Машину загоните на рабочее место, включите ручной тормоз и разбирайте согласно инструкции.

  1. Поднимите крышку капота, найдите сливную пробку на блоке цилиндров и подставьте снизу обрезанную канистру для слива тосола. Упомянутая пробка в виде болта вкручена в левую стенку блока (если смотреть по ходу движения авто).

    Сливная пробка представляет собой бронзовый болт, который легко откручивается ключом

  2. Частично опорожните систему охлаждения, открутив пробку ключом на 13 мм. Чтобы антифриз не брызгал во все стороны, приставьте к отверстию конец садового шланга, опущенного в ёмкость. В процессе слива медленно откройте крышки радиатора и расширительного бачка.

    После снятия крышки радиатора в систему начинает проникать воздух и жидкость стекает быстрее

  3. Когда основной объем тосола вытечет, смело заворачивайте пробку назад, затянув ключом. Полностью сливать жидкость из системы не требуется — помпа расположена довольно высоко. После этого ослабьте нижнюю гайку крепления генератора.

    Чтобы открутить нижнюю гайку крепления генератора, придётся залезть под автомобиль

  4. Снимите ремённую передачу между коленвалом, помпой и генератором. Для этого нужно ослабить ключом на 19 мм вторую гайку крепления генератора на регулировочной скобе. Монтировкой подвиньте корпус агрегата вправо и сбросьте ремень.

    Ремень привода генератора снимается вручную после откручивания гайки натяжного кронштейна

  5. Накидным ключом на 10 мм выкрутите 3 болта М6, удерживающие шкив ремённой передачи на ступице насоса. Чтобы вал не крутился, вставьте между головками болтов отвёртку. Снимите шкив.

    Чтобы шкив не крутился, придержите головки винтов отвёрткой

  6. Отделите от корпуса помпы регулировочную скобу натяжения ремня, открутив сбоку гайку размером 17 мм.
  7. Головкой на 13 мм ослабьте и скрутите 4 гайки крепления насоса. Пользуясь плоской отвёрткой, разъедините фланцы и вытащите помпу из корпуса.

    Когда шкив снят со ступицы агрегата, 4 гайки крепления легко откручиваются головкой на 13 мм с воротком

Существует более простой способ демонтажа шкива. Без натянутого ремня он свободно вращается, что создаёт неудобства при ослаблении крепёжных болтов. Чтобы не фиксировать элемент отвёрткой, ослабьте указанные крепления ещё до снятия ремённой передачи, вставив отвёртку в прорезь шкива на коленчатом валу.

После извлечения перекачивающего агрегата выполните 3 заключительные операции:

Патрубок в наивысшей точке отключается с одной целью — открыть путь воздуху, вытесняемому антифризом при заполнении системы. Если проигнорировать эту операцию, в трубопроводах может образоваться воздушная пробка.

Видео: как снять водяной насос ВАЗ 2101—2107

Выбор и монтаж новой запчасти

Поскольку автомобиль ВАЗ 2106 и детали к нему давно сняты с производства, оригинальных запчастей найти не удастся. Поэтому при выборе нового насоса стоит учесть ряд рекомендаций.

  1. Проверяйте маркировку детали, соответствующую каталожному номеру 2107–1307011–75. На «классику» подойдёт насос от «Нивы» 2123–1307011–75 с более мощной крыльчаткой.
  2. Покупайте помпу от проверенных брендов — Luzar, TZA, «Фенокс».

    Оттиск логотипа между лопастями рабочего колеса свидетельствует о качестве изделия

  3. Достаньте запчасть из упаковки, осмотрите фланец и рабочее колесо. Вышеперечисленные производители делают оттиск логотипа на корпусе или лопастях крыльчатки.
  4. В продаже встречаются насосы с пластмассовой, чугунной и стальной крыльчаткой. Предпочтение лучше отдать пластику, поскольку этот материал лёгкий и довольно прочный. На втором месте чугун, на третьем — сталь.

    Пластиковые лопасти отличаются большей площадью рабочей поверхности и меньшим весом

  5. В комплекте с насосом должна идти картонная либо паронитовая прокладка.

Почему не стоит брать помпу с железной крыльчаткой? Практика показывает, что среди подобных изделий встречается большой процент подделок. Выполнить кустарное литье чугуна или пластика гораздо сложнее, нежели выточить лопасти из стали.

Иногда подделку можно выявить по несовпадению размеров. Наденьте купленное изделие на крепёжные шпильки и рукой проверните вал. Если лопасти рабочего колеса начнут цепляться за корпус, вам подсунули некачественное изделие.

Установку водяного насоса производите в обратном порядке.

  1. На прокладку нанесите высокотемпературный герметик и наденьте её на шпильки. Намажьте составом фланец помпы.
  2. Вставьте элемент в отверстие правильно — шпилька крепления скобы генератора должна оказаться слева.

    В правильном положении насоса шпилька крепления генератора находится с левой стороны

  3. Накрутите и затяните 4 гайки, прижимающие помпу к корпусу. Закрепите шкив, установите и натяните ремень.

Заполнение охлаждающей системы производится через горловину радиатора. При заливке тосола следите за трубкой, отключённой от коллектора (на инжекторе — дросселя). Когда антифриз побежит из этой трубки, наденьте её на штуцер, зажмите хомутом и долейте жидкости в расширительный бачок до номинального уровня.

Видео: как правильно выбрать насос ОЖ

Ремонт изношенной детали

Чтобы восстановить работоспособность помпы, нужно заменить основные детали — подшипник и сальник, при необходимости — крыльчатку. Подшипник продаётся в сборе с валом, сальниковый элемент и рабочее колесо — по отдельности.

Собираясь покупать ремонтный комплект, обязательно прихватите с собой старый вал. Изделия, продающиеся в магазине, могут отличаться по диаметру и длине.

Подшипник и вал для насоса «шестёрки» продаются в сборе

Для разборки насоса приготовьте следующие приспособления:

Суть процедуры заключается в поочерёдном снятии крыльчатки, вала с подшипником и сальника. Работы ведутся в такой последовательности.

  1. С помощью съёмника выдавите вал из крыльчатки. Если рабочее колесо сделано из пластика, предварительно нарежьте в нём резьбу М18 х 1,5 под съёмное приспособление.

    Деталь аккуратно зажимайте тисками — алюминиевый сплав может треснуть

  2. Выверните стопорный винт подшипникового узла и выбейте вал со стороны посадочной втулки. Попытайтесь ударять на весу, но если валик не поддаётся, опирайте фланец на разжатые тиски и бейте через наставку.

    Ограничивайте силу ударов по валику, чтобы не повредить посадочную втулку

  3. Освобождённый вал с подшипником переверните, уложите ступицей на губки тисков и с помощью наставки разъедините эти детали.

    Ступица легко сбивается с вала ударами молотка через проставку

  4. Изношенный сальник выколачивается из гнезда с помощью старого вала, чей короткий конец большего диаметра используется в качестве наставки. Предварительно зачистите подшипниковую обойму наждачной бумагой.

    Для демонтажа сальника используется старый вал, перевёрнутый верхним концом вниз

Как правило, функциональные элементы помпы не выходят из строя поодиночке. Лопасти крыльчатки отламываются из-за люфта на валу и удара о корпус, по той же причине начинает протекать сальник. Отсюда совет — разбирайте насос полностью и меняйте весь комплект деталей. Неповрежденное рабочее колесо и ступицу крепления шкива можно оставить.

После ремонта от старой помпы остаётся только корпус и ступица шкива, остальные детали лучше заменить

Сборка выполняется в следующем порядке.

  1. Аккуратно запрессуйте новый сальник в гнездо, пользуясь наставкой из трубы подходящего диаметра.

    Посадка сальника производится лёгкими ударами молотка через круглую наставку

  2. Насадите ступицу на новый вал с подшипником.
  3. Почистите внутренние стенки втулки мелкой шкуркой, вставьте в неё вал и забейте молотком до упора. Ударять по торцу валика лучше на весу. Закрутите стопорный винт.
  4. Посадите на место крыльчатку, используя деревянную прокладку.

    После запрессовки торец крыльчатки должен упереться в графитовое кольцо на сальнике

При забивке вала обязательно проследите, чтобы отверстие на обойме подшипника совпало с отверстием под стопорный винт в теле втулки.

По окончании ремонта установите водяной насос на автомобиль, пользуясь приведённой выше инструкцией.

Видео: как восстановить помпу ВАЗ 2106

Помпа играет ключевую роль в системе охлаждения двигателя ВАЗ 2106. Своевременное обнаружение неисправности и замена насоса избавит от силовой агрегат от перегрева, а владельца машины — от дорогостоящего ремонта. Цена запчасти мизерна сравнительно со стоимостью элементов поршневой и клапанной группы.

  • Автор: Сергей Сергеев