자동차 엔진의 워터 펌프(펌프) 설계 및 작동
엔진의 열 교환은 실린더 영역의 소스에서 냉각 라디에이터를 통해 불어오는 공기로 에너지를 전달하여 수행됩니다. 일반적으로 펌프라고 하는 원심 베인 펌프는 액체형 시스템에서 냉각수를 이동시키는 역할을 합니다. 깨끗한 물은 오랫동안 자동차에서 사용되지 않았지만 관성에 의해 종종 물.
펌프의 구성 요소
부동액 순환 펌프는 이론적으로 매우 소박하게 만들어졌으며, 그 작업은 원심력에 의해 블레이드 가장자리로 던져진 액체를 기반으로 하며, 여기에서 냉각 재킷으로 주입됩니다. 구성에는 다음이 포함됩니다.
- 한쪽 끝에는 금속 또는 플라스틱으로 만들어진 사출 임펠러가 있고 다른 쪽 끝에는 V 벨트 또는 기타 변속기용 구동 풀리가 있는 샤프트.
- 엔진에 장착하고 내부 부품을 수용하기 위한 플랜지가 있는 하우징;
- 샤프트가 회전하는 베어링;
- 부동액 누출 및 베어링 침투를 방지하는 오일 시일;
- 별도의 부분이 아니지만 필요한 유체 역학적 특성을 제공하는 신체의 공동.
펌프는 일반적으로 벨트 또는 체인을 사용하여 액세서리 구동 시스템이 위치한 부분에서 엔진에 위치합니다.
워터 펌프의 물리학
액체 발열제가 원을 그리며 움직이게 하려면 펌프의 입구와 출구 사이에 압력차를 생성해야 합니다. 이러한 압력이 얻어지면 부동액은 압력이 더 높은 영역에서 전체 엔진을 통해 상대 진공이 있는 펌프 입구로 이동합니다.
수괴의 이동에는 에너지 비용이 필요합니다. 모든 채널과 파이프의 벽에 대한 부동액의 액체 마찰은 순환을 방지하고 시스템의 부피가 클수록 유속이 높아집니다. 상당한 동력과 최대의 신뢰성을 전달하기 위해 크랭크축 구동 풀리의 기계적 구동이 거의 항상 사용됩니다. 전기 모터가있는 펌프가 있지만 가장 경제적 인 엔진으로 사용이 제한되며, 여기서 가장 중요한 것은 최소 연료 비용이고 장비 비용은 고려되지 않습니다. 또는 추가 펌프가 있는 엔진(예: 예열기 또는 이중 캐빈 히터 포함).
벨트가 펌프를 구동하는 단일 접근 방식은 없습니다. 대부분의 엔진은 톱니형 타이밍 벨트를 사용하지만 일부 설계자는 타이밍의 신뢰성을 냉각 시스템에 묶을 가치가 없으며 펌프는 외부 교류 발전기 벨트 또는 추가 벨트 중 하나에서 구동됩니다. A/C 압축기 또는 파워 스티어링 펌프와 유사합니다.
임펠러가 있는 샤프트가 회전하면 중심 부분에 공급되는 부동액이 원심력을 받으면서 블레이드의 프로파일을 따르기 시작합니다. 결과적으로 출구 파이프에 과도한 압력이 발생하고 온도 조절 밸브의 현재 위치에 따라 블록 또는 라디에이터에서 오는 새로운 부분으로 중앙이 보충됩니다.
엔진에 대한 오작동 및 그 결과
펌프 고장은 필수 또는 치명적으로 분류할 수 있습니다. 여기에는 다른 사람이있을 수 없으며 냉각의 중요성이 매우 높습니다.
펌프의 자연적인 마모 또는 제조상의 결함으로 인해 베어링, 스터핑 박스 또는 임펠러가 붕괴되기 시작할 수 있습니다. 후자의 경우 이것이 아마도 공장 결함의 결과이거나 재료 품질에 대한 범죄적 절감의 결과일 경우 베어링과 스터핑 박스가 불가피하게 노후될 경우 유일한 문제는 타이밍입니다. 죽어가는 베어링은 일반적으로 윙윙 거리는 소리 또는 크런치, 때로는 고음의 휘파람으로 문제를 알립니다.
대부분의 경우 펌프 문제는 베어링의 유격으로 시작됩니다. 디자인의 명백한 단순성에도 불구하고 여기에 크게 로드됩니다. 이는 다음 요인 때문입니다.
- 베어링의 그리스는 공장에서 한 번 주입되며 작동 중에는 교체할 수 없습니다.
- 베어링 내부 캐비티의 씰이 무엇이든 관계없이 롤링 요소, 볼 또는 롤러가있는 곳에 대기 산소가 침투하여 어셈블리의 고온에서 윤활유의 급격한 노화를 유발합니다.
- 베어링은 부분적으로 샤프트를 통해 액체 매체에서 고속으로 회전하는 임펠러로 상당한 동력을 전달할 필요가 있고 주로 구동 벨트의 높은 장력으로 인해 이중 하중을 경험합니다. 자동 텐셔너가 제공되지 않으면 수리하는 동안 과도하게 조입니다.
- 매우 드물게 별도의 벨트가 펌프를 회전시키는 데 사용됩니다. 일반적으로 거대한 로터와 회전에 대한 가변 저항이 있는 여러 개의 상당히 강력한 보조 장치가 공통 드라이브에 매달려 있습니다. 이러한 장치는 발전기, 캠축, 파워 스티어링 펌프 및 에어컨이 될 수 있습니다. 압축기;
- 현재 거의 모든 사람들이 그러한 솔루션을 떠났지만 라디에이터의 강제 냉각을위한 거대한 팬이 펌프 풀리에 부착 된 디자인이 있습니다.
- 부동액 증기는 누출되는 스터핑 박스를 통해 베어링으로 들어갈 수 있습니다.
고품질 베어링이 고장나지 않더라도 마모로 인해 베어링에 유격이 생길 수 있습니다. 일부 노드에서는 충분히 안전하지만 펌프의 경우에는 그렇지 않습니다. 샤프트는 시스템 내부의 과도한 압력에 의해 눌려지는 복잡한 디자인의 오일 씰로 밀봉됩니다. 장시간 베어링 유격으로 인해 고주파 진동 조건에서 작동하지 않습니다. 한 방울씩 관통하는 뜨거운 부동액이 베어링에 들어가기 시작하고 윤활유를 씻어내거나 성능 저하를 일으키며 모든 것이 눈사태로 끝날 것입니다.
이 현상의 위험은 또한 펌프가 종종 엔진 전체의 안전이 좌우되는 타이밍 벨트에 의해 구동된다는 것입니다. 벨트는 뜨거운 부동액을 부은 조건에서 작동하도록 설계되지 않았으므로 빨리 마모되어 파손됩니다. 대부분의 엔진에서 이는 정지로 이어질 뿐만 아니라 여전히 회전하는 엔진의 밸브 개방 단계를 위반하여 밸브 플레이트와 피스톤 바닥의 만남으로 끝납니다. 밸브 스템이 구부러지고 엔진을 분해하고 부품을 교체해야 합니다.
이와 관련하여 새 타이밍 키트를 설치할 때마다 예방적으로 펌프를 교체하는 것이 항상 권장되며, 빈도는 지침에 명확하게 표시되어 있습니다. 펌프가 꽤 괜찮아 보이더라도. 신뢰성이 더 중요합니다. 게다가 예기치 않은 엔진 전면 분해에 돈을 쓸 필요가 없습니다.
모든 규칙에는 예외가 있습니다. 펌프 교체의 경우 분명히 공장 장비보다 리소스가 더 긴 제품을 사용하기 때문입니다. 그러나 그들은 또한 훨씬 더 비쌉니다. 선호하는 것, 빈번한 교체 또는 놀라운 자원 - 모두가 스스로 결정할 수 있습니다. 가장 멋진 펌프 중 하나라도 품질이 낮은 부동액, 시기 적절한 교체 또는 벨트 구동 장력 조절 메커니즘 또는 기술 위반으로 인해 무의식적으로 사망할 수 있습니다.
