Disseny i funcionament d'una bomba d'aigua (bomba) en un motor d'automòbil

L'intercanvi de calor al motor es produeix mitjançant la transferència d'energia d'una font a la zona del cilindre a l'aire bufat a través del radiador de refrigeració. Una bomba centrífuga de paletes, comunament anomenada bomba, s'encarrega d'impartir moviment al refrigerant en un sistema de tipus líquid. Sovint per inèrcia, l'aigua, encara que fa molt de temps que no s'utilitza aigua neta als cotxes.

Components d'una bomba

La bomba de circulació anticongelant es fa teòricament sense pretensions, el seu treball es basa en que el líquid és llançat per forces centrífugues a les vores de les pales, des d'on s'injecta a les camisas de refrigeració. La composició inclou:

• un eix, en un extrem del qual hi ha un impulsor d'injecció de metall o plàstic, i a l'altre - una politja motriu per a una corretja en V o una altra transmissió;
• carcassa amb una brida per al muntatge al motor i per acollir les peces internes;
• coixinet sobre el qual gira l'eix;
• un segell d'oli que evita la fuita d'anticongelant i la seva penetració al coixinet;
• una cavitat al cos, que no és una part separada, sinó que proporciona les propietats hidrodinàmiques necessàries.

La bomba sol estar situada al motor des de la part on es troba el sistema d'accionament dels accessoris mitjançant corretges o cadenes.

La física d'una bomba d'aigua

Perquè l'agent tèrmic líquid es mogui en cercle, cal crear una diferència de pressió entre l'entrada i la sortida de la bomba. Si s'obté aquesta pressió, l'anticongelant es desplaçarà des de la zona on la pressió és més alta, a través de tot el motor fins a l'entrada de la bomba amb un buit relatiu.

El moviment de masses d'aigua requerirà costos energètics. La fricció líquida de l'anticongelant a les parets de tots els canals i canonades evitarà la circulació, com més gran sigui el volum del sistema, més gran serà el cabal. Per transmetre una potència significativa, així com la màxima fiabilitat, gairebé sempre s'utilitza un accionament mecànic de la politja d'accionament del cigonyal. Hi ha bombes amb motor elèctric, però el seu ús es limita als motors més econòmics, on el més important són els costos mínims de combustible i no es tenen en compte els costos de l'equip. O en motors amb bombes addicionals, per exemple, amb preescalfadors o escalfadors de cabina duals.

No hi ha un únic enfocament des de quin cinturó accionar la bomba. La majoria dels motors utilitzen una corretja dentada, però alguns dissenyadors van considerar que no valia la pena lligar la fiabilitat de la temporització al sistema de refrigeració i la bomba s'acciona allà des de la corretja de l'alternador exterior o una de les addicionals. Similar al compressor de l'aire condicionat o la bomba de direcció assistida.

Quan l'eix amb l'impulsor gira, l'anticongelant subministrat a la seva part central comença a seguir el perfil de les pales, mentre experimenta forces centrífugues. Com a resultat, es crea un excés de pressió a la canonada de sortida, i el centre es reomple amb noves porcions procedents del bloc o del radiador, depenent de la posició actual de les vàlvules del termòstat.

Mal funcionament del motor i les seves conseqüències

Les fallades de la bomba es poden classificar com a obligatòries o catastròfiques. Aquí no n'hi pot haver d'altres, la importància de la refrigeració és extremadament alta.

Amb un desgast natural o defectes de fabricació a la bomba, el coixinet, el empassat o l'impulsor poden començar a col·lapsar-se. Si en aquest últim cas probablement és conseqüència d'un defecte de fàbrica o d'un estalvi criminal en la qualitat dels materials, aleshores el coixinet i la caixa de farciment s'envelliran inevitablement, l'única qüestió és el temps. Un coixinet morint sol anunciar els seus problemes amb un brunzit o cruixent, de vegades amb un xiulet agut.

Molt sovint, els problemes de la bomba comencen amb l'aparició de jocs als coixinets. Malgrat l'aparent simplicitat del disseny, aquí es carreguen de manera significativa. Això es deu als factors següents:

• el coixinet s'omple de greix una vegada a la fàbrica i no es pot renovar durant el funcionament.
• independentment de quins siguin els segells de la cavitat interna del coixinet, on es troben els seus elements rodants, boles o corrons, hi penetra l'oxigen atmosfèric, que a alta temperatura del conjunt provoca un ràpid envelliment del lubricant;
• el coixinet experimenta una càrrega doble, en part a causa de la necessitat de transferir una potència considerable a través de l'eix a l'impulsor que gira en un mitjà líquid a gran velocitat, i principalment a causa de la força de tensió alta de la corretja de transmissió, que també sovint s'estreny excessivament durant reparacions si no es disposa d'un tensor automàtic;
• extremadament rarament, s'utilitza un cinturó independent per girar la bomba, normalment diverses unitats auxiliars bastant potents amb rotors massius i resistència variable a la rotació pengen a l'accionament comú, poden ser un generador, arbres de lleves, una bomba de direcció assistida i fins i tot un aire condicionat. compressor;
• hi ha dissenys en què un gran ventilador per a la refrigeració forçada del radiador està connectat a la politja de la bomba, encara que actualment gairebé tothom ha deixat aquesta solució;
• Els vapors anticongelants poden entrar al coixinet a través d'una caixa d'empremta amb fuites.

Fins i tot si un coixinet d'alta qualitat no falla, es pot formar joc com a resultat del desgast. En alguns nodes, això és bastant segur, però no en el cas d'una bomba. El seu eix està segellat amb un segell d'oli de disseny complex, que es pressiona per un excés de pressió des de l'interior del sistema. No podrà funcionar durant molt de temps en condicions de vibració d'alta freqüència a causa del joc del coixinet. L'anticongelant calent que penetri a través d'ell, gota a gota, començarà a entrar al coixinet, rentarà el lubricant o provocarà la seva degradació, i tot acabarà amb un desgast d'allau.

El perill d'aquest fenomen també és que la bomba sovint és accionada per la corretja de distribució, de la qual depèn la seguretat del motor en conjunt. El cinturó no està dissenyat per funcionar en condicions en què s'aboca amb anticongelant calent, es desgastarà i es trencarà ràpidament. A la majoria dels motors, això no només conduirà a una aturada, sinó a una violació de les fases d'obertura de la vàlvula en un motor encara en rotació, que acabarà amb una reunió de les plaques de vàlvules amb els fons dels pistons. Les tiges de la vàlvula es doblegaran, hauràs de desmuntar el motor i canviar les peces.

En aquest sentit, sempre es recomana substituir la bomba de manera profilàctica a cada instal·lació programada d'un nou kit de temporització, la freqüència del qual s'indica clarament a les instruccions. Fins i tot si la bomba es veu força bé. La fiabilitat és més important, a més, no cal gastar diners en el desmuntatge no programat de la part davantera del motor.

Hi ha excepcions a cada regla. En el cas d'una substitució de la bomba, això es deu a l'ús de productes que òbviament tenen un recurs més llarg que fins i tot l'equip de fàbrica. Però també són molt més cares. Què preferiu, reemplaçament freqüent o un recurs sorprenent: cadascú pot decidir per si mateix. Tot i que qualsevol de les bombes més meravelloses es pot matar sense voler per un anticongelant de baixa qualitat, la seva substitució inoportuna o violacions en el mecanisme o tecnologia de tensió de la corretja.