Chladicí systém je navržen tak, aby vytvářel komfortní provozní podmínky pro motor: chlazení na optimální teplotu, při které nedochází k tepelnému poškození jemně osazených dílů. Aby motor fungoval normálně, musí normálně fungovat všechny doprovodné komponenty včetně chlazení.
Účel, princip činnosti
Automobilové vodní čerpadlo, známé také jako čerpadlo, je navrženo tak, aby zajistilo nucenou cirkulaci nemrznoucí směsi v chladicím systému – od motoru k chladiči a zpět. Pro zajištění dostatečného chlazení motoru se používá nejen umělá konvekce, ale také dodatečné chlazení chladiče pomocí ventilátoru. Zastavení vodního čerpadla zpomalí pohyb nemrznoucí směsi do té míry, že se motor během několika minut přehřeje (zejména pokud k poruše dojde v horkém počasí).
Principem činnosti vodního čerpadla je čerpání kapaliny pomocí odstředivé síly: nemrznoucí kapalina vstupuje do pracovní komory a rotující oběžné kolo ji čerpá do výstupního potrubí.
Systém chlazení motoru
Pokud vezmeme v úvahu průtokový diagram chladicí kapaliny, je vodní čerpadlo umístěno za chladičem před motorem. Toto řešení vám umožňuje nevystavovat mechanismus čerpadla vysokým teplotám: nemrznoucí směs do něj vstupuje již ochlazená.
Zařízení vodní pumpy
Čerpadlo chladicího systému má poměrně jednoduchou konstrukci s minimem dílů: na hřídeli namontovaném na dvou ložiskách je kovové nebo plastové oběžné kolo, které čerpá nemrznoucí kapalinu v kruhu. K utěsnění spoje mezi hřídelí a pracovní komorou se používá olejové těsnění a pro utěsnění spojů potrubí se používají těsnění ze speciální pryže. Celá konstrukce je uzavřena v odolném kovovém pouzdře z hliníku nebo litiny, odolné vůči vibracím a změnám teplot.
Hřídel čerpadla je poháněna klikovým hřídelem motoru přes řemenici, tedy mechanicky. Vodní čerpadlo tedy začne pracovat současně s motorem a čím vyšší je rychlost vozidla (čím vyšší jsou otáčky hřídele), tím aktivněji se nemrznoucí směs pohybuje v systému.
Čerpadlo je instalováno na skříni motoru na speciálním těsnění, které tlumí vibrace během provozu mechanismů.
Za slabé stránky vodního čerpadla lze považovat části, které jsou vystaveny tření a zatížení: olejové těsnění a ložiska. Zpravidla je s nimi spojena porucha čerpadla.
Nejčastěji selhává olejové těsnění: kvůli jeho opotřebení se chladicí kapalina dostává do ložisek a vymývá z nich mazivo, poté se stávají nepoužitelnými.
Schéma koncového těsnění:
1. Otočný kroužek. 2. Stacionární prstenec.
3. Těsnicí límec. 4. Přítlačná pružina.
Pružina v olejovém těsnění plní funkci nastavení: díky ní jsou třecí kroužky pevně přitlačeny k sobě, bez ohledu na stupeň opotřebení.
Životnost vodní pumpy se pohybuje od 60 do 160 tisíc km (a v některých případech i více), porucha je způsobena mechanickým opotřebením.
Předpis pro výměnu čerpadla neexistuje, ale nejčastěji se mění současně s každou druhou výměnou rozvodového řemene a zároveň se provádí preventivní kontrola řemenů alternátoru.
Vodní čerpadlo se zpravidla neopravuje: lícování dílů je tak přesné, že demontáž a opětovná montáž je technicky nepraktická. Proto je v případě poruchy jednodušší a rychlejší instalovat nové čerpadlo, než provádět pracné a nespolehlivé opravy.
Příznaky
- Nemrznoucí kapalina uniká. Pokud je porušena těsnost kterékoli části chladicího systému, nemrznoucí směs, která je v ní pod tlakem, začne unikat. To lze zjistit při prohlídce vozu nebo po zaparkování pohledem na místa na asfaltu;
Drenážní otvor, ze kterého uniká nemrznoucí kapalina
když je olejové těsnění opotřebované nebo netěsné
- Snížení hladiny nemrznoucí směsi je přímým důsledkem úniku;
- Čerpadlo začíná pracovat hlučně – známka opotřebení ložisek;
- V kabině je cítit chladicí kapalina;
- Když je motor teplý, topení nefunguje – fouká studený vzduch;
- Motor se přehřívá, což signalizují čidla a kontrolky. Přehřátí motoru je jedním z nejzávažnějších problémů, který jej může učinit nepoužitelným během několika minut;
- Při kontrole má hřídel čerpadla vůli: může se otřásat se znatelnou amplitudou. Taková vůle je jasnou známkou opotřebení ložiska, i když čerpadlo stále běží.
V extrémních případech vede opotřebení olejového těsnění a ložisek k tomu, že se hřídel opotřebuje zatížením a přehřátím, po kterém se rozbije a zablokuje mechanismus.
Příčiny poruchy vodního čerpadla
Hlavní příčinou poruchy vodního čerpadla je mechanické opotřebení třecích částí: olejové těsnění, ložiska, hřídel, řemenice. Při netěsnosti olejového těsnění se na ložiska dostane nemrznoucí kapalina, která z nich v krátké době smyje mazivo, načež dojde k jejich prasknutí a zablokování hřídele čerpadla.
Nečistoty, které se dostanou do nemrznoucí směsi, urychlují opotřebení čerpadla. Mohou poškodit nejen třecí páry, ale také oběžné kolo.
Nekvalitní nemrznoucí směs bez antikorozních přísad způsobuje oxidaci kovových povrchů a poškozuje pryžová těsnění a těsnění.
Použití vody místo nemrznoucí směsi způsobuje tvorbu vodního kamene, který se ukládá na částech chladicího systému, včetně vodního čerpadla. Moderní auta nejsou určena k používání vody!
Rychlé opotřebení ložisek může být způsobeno nesprávným napnutím řemenice – příliš utažená (větší zatížení na jedné straně ložiska) nebo příliš volná.
Kavitační eroze je důsledkem tvorby bublin v chladicí kapalině (špatná kvalita, výroba protipěnivých přísad, nízká hladina chladicí kapaliny v systému). Prasknutí malých bublinek nakonec poškodí kovové povrchy a vytvoří v nich kulaté otvory.
Kavitační opotřebení oběžného kola
Ve skříni se mohou tvořit trhliny v důsledku teplotních změn, vibrací nebo zatížení (chladicí kapalina v systému je pod tlakem, což zvyšuje její bod varu). A prostě nekvalitní čerpadlo nemusí vydržet provozní podmínky.
A konečně oprava vodní pumpy nezaručuje její dlouhodobý a kvalitní provoz. Špatně opravený mechanismus selže v tu nejméně vhodnou chvíli.
Prevence poruch
Každý chce, aby každá součást jeho auta fungovala co nejdéle. Co ovlivňuje životnost palivového čerpadla?
- Kvalita nemrznoucí směsi, včasná výměna a kontrola hladiny. To je možná jeden z hlavních faktorů pro normální provoz celého chladicího systému: od pláště motoru po chladič;
- Čistota v chladicím systému. Nepřítomnost pevných částic a nečistot zpomalí opotřebení čerpadla;
- Včasná výměna těsnících těsnění trubek, které se zhoršují („opálení“ a praskliny) pod vlivem chladicí kapaliny a vysokých teplot.
Jedním z nejzávažnějších důsledků nefunkčního vodního čerpadla je vyvaření chladicí kapaliny a přehřívání motoru, zejména ve vedru v dopravních zácpách. Když v létě stojíte v městských dopravních zácpách, musíte sledovat teplotu motoru a zabránit kritickému zahřívání. A na dlouhé cesty mějte vždy zásobu nemrznoucí směsi na doplnění.
Zjistěte, jak vybrat nové vodní čerpadlo a kterým značkám dát přednost, v našem průvodci kupujícího.
