Pompy wodne do samochodów osobowych (cz. 1)

Pompa wodna to jeden z najważniejszych elementów samochodu – jej awaria może doprowadzić do poważnego uszkodzenia silnika, skutkiem czego będzie jego kosztowna naprawa. Firma Metelli, jeden ze światowych liderów specjalizujących się w produkcji części zamiennych do samochodów, w tym pomp wodnych, prezentuje podręcznik techniczny, w którym radzi, na co zwrócić uwagę przy montażu pompy, jakie są najczęstsze powody usterek i co zrobić, by ich uniknąć. Inżynierowie Metelli podkreślają, że pompa wodna to element, który podlega zużyciu i uszkodzeniom, co w konsekwencji może prowadzić do usterek silnika. Ważne zatem jest, by prawidłowo ją zainstalować, co więcej zapoznać się z instrukcją montażu oraz zasadami użytkowania i konserwacji.

 

Działanie

W silnikach samochodowych zasadniczym celem pompy wodnej jest zapewnienie właściwego przepływu chłodziwa w celu chłodzenia silnika. W celu usunięcia ciepła wytwarzanego przez spalanie z silnika, chłodziwo musi poruszać się w odpowiednim tempie i musi mieć wymagane ciśnienie, aby pokonać opór całego układu.

Pompa jest napędzana kołem pasowym zasilanym pasem, którego prędkość jest proporcjonalna do prędkości obrotowej wału napędowego, a zatem pompa jest normalnie zawsze załączona. Absorbuje ona energię mechaniczną z silnika i przekazuje energię hydrauliczną cieczy przy pomocy wirnika, proporcjonalnie do prędkości obrotowej silnika.

Ponieważ pompa zawsze pracuje, to czy przez silnik i chłodnicę krąży chłodziwo zależy od innego podzespołu – termostatu (w niektórych przypadkach jego obudowa jest umieszczona w korpusie pompy). Termostat nie może zatrzymać pompy, ale może zapewnić, że ciepło nie będzie usuwane z silnika, kiedy nie jest to konieczne (np. kiedy silnik jest ciągle chłodny).

Biorąc pod uwagę ograniczenia związane z wytrzymałością materiałów, wiadomo, że im większa temperatura pracy silnika, tym większa jego efektywność. Z tego powodu niektóre samochody wyposażone są w systemy ciśnieniowe w celu zapewnienia przepływu chłodziwa w temperaturach powyżej 100°C bez wrzenia, co mogłoby spowodować niebezpieczną kawitację na wirniku. Fakt, że pompa jest rzeczywiście związana z prędkością obrotową silnika ma oczywiste wady. Po pierwsze, wirnik pompy nie może być dostosowany do właściwej prędkości operacyjnej, jak jest to w przypadku dużych pomp hydraulicznych. Po drugie, ilość chłodziwa nie jest zawsze dostosowana do rzeczywistych potrzeb silnika w różnych sytuacjach. Po trzecie, pompy nie można zatrzymać, kiedy nie jest potrzebna. Dlatego właśnie producenci aut i pomp pracują nad rozwojem pomp napędzanych silnikiem elektrycznym. Inne rozwiązanie to pompa mechaniczna, która może być odłączona od pasa napędowego przy pomocy sprzęgła elektromagnetycznego.

[img_full]10583|15685||center[/img_full]

Znaczenie osiągów/wydajności

[img_full]10583|15686||left[/img_full]Każda pompa opisywana jest poprzez dane dotyczące wydajności, takie jak szybkość przepływu i ciśnienie przy różnych prędkościach obrotowych oraz poprzez energię mechaniczną, którą pochłania i energię hydrauliczną, którą dostarcza. 

Jak wyjaśniono wcześniej, pompy takie powinny teoretycznie być dostosowane do wszystkich prędkości obrotowych w zakresie ich obszaru działania: z konieczności, wynikający z tego kształt wirnika będzie dobrym kompromisem, który zapewni akceptowalną wydajność w zakresie prędkości, w jakich pompa będzie pracować.

Kiedy poziom minimalnej i maksymalnej wydajności potrzebnej do chłodzenia silnika przy różnych prędkościach został zagwarantowany, trzeba także spełnić inne warunki. Przede wszystkim pompa musi być przygotowana do pracy przy minimalnych prędkościach obrotowych w celu zapewnienia, że uszczelka nie będzie się obracać się sucha i uszkodzona. Po drugie, należy unikać kawitacji, gdyż może to spowodować przedwczesną erozję wirnika. Dla uniknięcia potencjalnie destruktywnych problemów istotne jest właściwe zaprojektowanie wirnika. Model musi być szeroko przetestowany przed wdrożeniem do produkcji. Postępując zgodnie z procedurą, która została dobrze wypracowana przez lata, trójwymiarowe modelowanie wykorzystuje się do bezpośredniej produkcji prototypu, przy pomocy najnowszych technik prototypowania. Specjalny test laboratoryjny jest wykorzystywany do tworzenia charakterystycznych krzywych i krzywych porównawczych i do przeprowadzania testów kawitacyjnych, aby zbadać geometrię pompy przed rozpoczęciem produkcji na skalę przemysłową.

Oprócz redukcji czasu dostawy na rynek, firma Metelli jest w stanie zapewnić, że jej pompy oferują poziom wydajności bliski, a w niektórych przypadkach wyższy niż oryginalne pompy wodne i nie podlegają kawitacji pod...

Reklama w Świecie Opon

Raport warsztatowy

Zapisz się, aby otrzymywać regularnie "Raport Warsztatowy"

Twój e-mail

Zamów prenumeratę

Projekt i realizacja:
2007-2012 GlobalVanet