Tudo sobre a bomba de água (bomba) do sistema de refrigeração

Qualquer motor de combustão interna está sujeito a um estresse térmico crítico durante a operação. Para que o superaquecimento da unidade não acarrete sua falha iminente, ela precisa ser resfriada. O esquema de sistema de resfriamento mais comum inclui uma bomba que bombeia o fluido de resfriamento pela linha.

Considere o dispositivo do mecanismo, o que é a bomba d'água, em que princípio ela funcionará, quais são os defeitos e como corrigi-los você mesmo.

O que é uma bomba d'água?

A bomba é instalada o mais próximo possível do bloco do motor. Uma parte do mecanismo estará obrigatoriamente no próprio bloco, pois seu rotor deve, ao girar, colocar o fluido do sistema em ação. Um pouco mais tarde, consideraremos diferentes modificações desses dispositivos. Se você pegar uma bomba d'água de um carro clássico, ela pode ser encontrada na parte inferior do motor.

Para que funcione, o desenho do mecanismo implica a presença de uma polia, que é conectada à unidade de força por meio de uma correia. Nesta versão, a bomba hidráulica funcionará enquanto a unidade de potência estiver funcionando. Se a bomba falhar, isso afetará o funcionamento do motor do carro (devido ao superaquecimento, ele falhará).

Nomeação

Portanto, a bomba do carro faz parte do resfriamento da unidade de potência. Detalhes sobre como o sistema está organizado e qual é seu princípio de operação são descritos em outra revisão... Mas, em resumo, existem duas variedades deles. O primeiro proporciona o resfriamento da unidade com o auxílio do fluxo de ar, portanto será denominado ar.

O segundo tipo de sistema é líquido. É preenchido com um líquido especial - anticongelante ou anticongelante (sobre como esta substância difere da água, leia aqui) Porém, para que o motor resfrie durante o funcionamento, é necessário garantir a circulação desse líquido. Caso contrário, o bloco do motor estará quente e a substância no radiador estará fria.

Como o nome do mecanismo indica, sua finalidade é bombear o fluido de trabalho (anticongelante ou anticongelante) na linha conectada ao motor. A circulação forçada acelera o fornecimento do líquido refrigerado do radiador ao motor (para que o processo de refrigeração ocorra com a máxima eficiência, o motor possui uma camisa de água - canais especiais feitos na carcaça do bloco de cilindros). O próprio anticongelante é resfriado por fluxo de ar natural (quando o carro está em movimento) ou forçado (esta função é realizada por um ventilador, sobre o qual leia em detalhes separadamente) radiador.

Além de refrigerar o motor, graças à bomba, o aquecimento da cabine também funciona. Este sistema opera com o mesmo princípio de troca de calor entre as aletas do radiador e o ar ambiente, só que neste caso o calor não é retirado do carro, mas é usado para criar uma temperatura confortável no interior do carro. Quando o ar passa pelo elemento de aquecimento, ele também resfria o circuito até certo ponto (se o ar for retirado de fora do carro), então, às vezes, os proprietários de carros antigos recomendam ligar o aquecimento interno quando o carro está em um congestionamento, para que o motor não ferve. Para obter mais informações sobre como o aquecimento funciona em um carro, leia aqui.

Dispositivo de bomba centrífuga

A bomba d'água clássica do carro tem um dispositivo bastante simples. Esta modificação consistirá em um número mínimo de peças, devido às quais o mecanismo tem uma longa vida útil. Seu design inclui:

• O corpo (o material do qual é feito deve suportar altas cargas e vibrações constantes - principalmente ferro fundido ou alumínio);
• O eixo no qual todos os atuadores são instalados;
• Um mancal que evita que o eixo atrite o corpo do dispositivo e garante a rotação uniforme do rotor;
• Impulsor (feito de plástico ou metal), fornecendo bombeamento do meio de trabalho para os circuitos;
• Um retentor de óleo fornecendo uma vedação no local de instalação dos rolamentos e do eixo;
• Vedação de tubos (borracha resistente ao calor);
• Anel de retenção;
• Mola de pressão (encontrada em modelos que são instalados em motores mais antigos).

A foto abaixo mostra uma seção de uma das modificações mais comuns de bombas d'água automotivas:

Uma polia é montada no eixo (em muitas modificações é dentada). Este elemento permite conectar o acionamento da bomba ao mecanismo de distribuição de gás, que por sua vez funciona girando o virabrequim. Todos esses mecanismos são sincronizados entre si e formam um único sistema que usa uma unidade. O torque é transmitido pela correia dentada (leia sobre isso em detalhes aqui), ou a cadeia correspondente, que é descrita em outro artigo.

Pelo fato da bomba ter um acoplamento constante com o virabrequim, ela fornece pressão na linha devido à velocidade do virabrequim. Com o aumento da rotação do motor, a bomba começa a funcionar de forma mais intensa.

Para evitar que a bomba hidráulica sofra vibrações constantes do motor de combustão interna, uma junta é instalada entre o bloco do motor e a carcaça da bomba no local de instalação, o que amortece as vibrações. No local onde se encontram as lâminas, o corpo é ligeiramente alargado, apresentando três ramos. O primeiro é conectado ao tubo ramificado do radiador, ao segundo - o tubo ramificado da camisa de resfriamento e ao terceiro - o aquecedor.

Como funciona a bomba

O trabalho da bomba de água é o seguinte. Quando o motorista dá partida no motor, o torque é transferido da polia do virabrequim por meio de uma correia ou corrente para a polia da bomba. Com isso, o eixo gira, no qual o rotor é montado no lado oposto à polia.

A bomba tem um princípio de funcionamento centrífugo. O mecanismo de circulação é capaz de criar uma pressão de até uma atmosfera, o que garante que o líquido seja bombeado para todos os circuitos, dependendo de qual unidade é aberta pela válvula do termostato. Para obter detalhes sobre por que um termostato é necessário no sistema de refrigeração, leia separadamente... Além disso, a pressão no sistema de refrigeração é necessária para aumentar o limite de ebulição do anticongelante (este indicador é diretamente proporcional à pressão na linha - quanto maior for, maior será a temperatura de ebulição do motor de combustão interna).

Cada lâmina da bomba é inclinada. Devido a isso, o impulsor fornece um movimento rápido do meio de trabalho no alojamento. Do lado de dentro, o corpo da bomba possui um dispositivo que, devido à força centrífuga, o anticongelante é direcionado para as saídas conectadas aos circuitos correspondentes. Devido à diferença de pressão na alimentação e no retorno, o anticongelante começa a se mover dentro da linha.

A ação da bomba garante o movimento do refrigerante na linha de acordo com o seguinte esquema:

• Do impulsor, devido à forte rotação (força centrífuga) das pás, o anticongelante é lançado para a parede da carcaça, que passa suavemente para a saída. É assim que ocorre a injeção no circuito.
• Desta saída, o líquido entra na camisa do motor de combustão interna. É projetado de forma que o refrigerante passe primeiro pelas partes mais quentes da unidade (válvulas, cilindros).
• Em seguida, o anticongelante passa pelo termostato. Se o motor estiver em fase de aquecimento, o circuito fecha e o fluido de trabalho entra na entrada da bomba (o chamado pequeno círculo de circulação). Em um motor quente, o termostato está aberto, então o anticongelante vai para o radiador. Ao soprar o trocador de calor, a temperatura do refrigerante é reduzida.
• Na entrada da bomba, a pressão do meio de trabalho é menor do que na saída, razão pela qual um vácuo é criado nesta parte da linha e o fluido é sugado da parte mais carregada do SO. Graças a isso, o anticongelante passa pelos tubos do radiador e entra na entrada da bomba.

Sistemas com uma bomba adicional

Alguns veículos modernos usam sistemas de refrigeração com um soprador de água adicional instalado. Nesse esquema, uma bomba continua sendo a principal. O segundo, dependendo do projeto do sistema e do projeto do motor, pode realizar a seguinte ação:

• Fornece resfriamento adicional para a unidade de energia. Isso é especialmente importante se a máquina for operada em regiões quentes.
• Aumente a força centrífuga para o circuito do aquecedor auxiliar (pode ser conectado à linha de resfriamento do veículo).
• Se o carro estiver equipado com um sistema de recirculação de gases de escape (o que é, está descrito separadamente), então a bomba adicional é projetada para resfriar melhor os gases de exaustão.
• Se um motor turboalimentado for instalado sob o capô do carro, o supercompressor auxiliar fornecerá o resfriamento do compressor, uma vez que ele é aquecido pelo efeito dos gases de escapamento no impulsor de acionamento do dispositivo.
• Em alguns sistemas, após desligar o motor, o líquido de arrefecimento continua a circular pela rodovia graças ao funcionamento do supercompressor adicional, de forma que, após uma movimentação intensa, o motor não superaquece. Isso ocorre porque a bomba hidráulica principal para de funcionar após a desativação da unidade de potência.

Basicamente, esses sopradores de líquidos auxiliares são acionados eletricamente. Esta bomba elétrica é controlada por uma ECU.

Bomba de desligamento

Outro tipo de sistema de refrigeração é equipado com uma bomba comutável. A principal tarefa dessa modificação é acelerar o processo de aquecimento da unidade de potência. Essa bomba funciona de acordo com o mesmo princípio que a analógica clássica. A única diferença é que seu projeto possui uma válvula especial que bloqueia a saída do anticongelante da bomba para a camisa de resfriamento do motor.

A maioria dos motoristas sabe que todos os motores de combustão interna refrigerados a líquido esfriam até a temperatura ambiente após longos períodos de inatividade. Para que a unidade funcione de forma eficiente, após a partida ela deve atingir a temperatura de operação (sobre qual deve ser esse valor, leia aqui) Mas, como já vimos, o sistema de refrigeração começa a funcionar assim que o ICE é ligado. Para tornar o aquecimento da unidade mais rápido, os engenheiros a equiparam com dois circuitos de resfriamento (pequeno e grande). Mas os desenvolvimentos modernos tornam possível acelerar ainda mais o processo de aquecimento do motor.

Para que a combustão da mistura ar-combustível ocorra com a máxima eficiência, ela deve ser aquecida até um certo grau. Nesse caso, a gasolina evapora (um motor a diesel funciona segundo um princípio diferente, mas também precisa de um regime de temperatura para que o ar comprimido corresponda à temperatura de autoignição do óleo diesel), pelo que queima melhor.

Em sistemas operacionais que possuem mecanismo de bomba comutável, o superalimentador também continua funcionando, apenas para aquecer o motor, a saída é bloqueada por um amortecedor. Graças a isso, o anticongelante não se move na camisa de resfriamento e o bloco esquenta muito mais rápido. Esse mecanismo também é controlado por uma ECU. Quando o microprocessador detecta uma temperatura estável do líquido refrigerante no bloco em torno de 30 graus, a eletrônica abre o amortecedor usando a linha de vácuo e as alavancas correspondentes, e a circulação no sistema é iniciada. O resto do sistema funciona de forma idêntica ao clássico. Tal dispositivo de bomba fornece uma diminuição na carga do motor de combustão interna durante o seu aquecimento. Esses sistemas têm se mostrado comprovados em regiões com baixas temperaturas ambientes, mesmo no verão.

Tipos e projeto de bombas de água

Apesar do fato de que as bombas de carro d'água não têm diferenças fundamentais no design, elas são convencionalmente divididas em duas categorias:

• Bomba mecânica. Esta é uma modificação clássica usada na maioria dos modelos de automóveis. O projeto de tal bomba foi descrito acima. Ele funciona transmitindo torque por meio de uma correia conectada à polia do virabrequim. A bomba mecânica opera em sincronia com o motor de combustão interna.
• Bomba elétrica. Essa modificação também fornece circulação constante do refrigerante, apenas seu acionamento é diferente. Um motor elétrico é usado para girar o eixo do impulsor. É controlado pelo microprocessador ECU de acordo com os algoritmos que são atualizados na fábrica. A bomba elétrica tem suas vantagens. Entre eles está a capacidade de desligar a circulação para aquecimento acelerado do motor de combustão interna.

Além disso, as bombas são classificadas de acordo com os seguintes critérios:

• Bomba principal. O objetivo deste mecanismo é um - fornecer o bombeamento do líquido refrigerante no sistema.
• Supercharger adicional. Esses mecanismos de bomba são instalados apenas em alguns carros. Dependendo do tipo de motor de combustão interna e do circuito do sistema de refrigeração, esses dispositivos são usados ​​para resfriamento adicional do motor, turbina, sistema de recirculação dos gases de escape e anticongelante circulante após a parada do motor. O elemento secundário difere da bomba principal em seu acionamento - seu eixo é acionado para rotação por um motor elétrico.

Outra forma de classificar as bombas de água é por tipo de projeto:

• Inquebrável. Nesta versão, a bomba é considerada um consumível que deve ser substituído durante a manutenção de rotina (embora não seja trocada com tanta frequência como o óleo) do carro. Essas modificações têm um design simples, tornando a substituição do mecanismo muito mais barata em comparação com contrapartes dobráveis ​​mais caras que podem ser reparadas. Este procedimento deve ser sempre acompanhado da instalação de uma nova correia dentada, cuja quebra em alguns carros pode causar sérios danos ao motor.
• Bomba dobrável. Essas modificações foram usadas em máquinas mais antigas. Esta modificação permite realizar alguns reparos no mecanismo, bem como sua manutenção (lavar, lubrificar ou substituir as peças defeituosas).

Mau funcionamento comum da bomba de refrigerante

Se a bomba falhar, o resfriamento do motor para de funcionar. Esse mau funcionamento certamente levará ao superaquecimento do motor de combustão interna, mas esse é o melhor resultado. O pior é quando uma quebra do soprador de água leva a uma quebra da correia dentada. Aqui estão as avarias mais comuns da bomba hidráulica:

1. A glândula perdeu suas propriedades. Sua tarefa é evitar a entrada de anticongelante na pista do rolamento. Nesse caso, a graxa do rolamento é lavada pelo refrigerante. Embora a composição química do refrigerante seja oleosa e muito mais macia do que a água normal, essa substância ainda afeta negativamente o desempenho dos rolamentos. Quando esse elemento perde sua lubrificação, com o tempo ele definitivamente cederá.
2. O impulsor quebrou. Nesse caso, dependendo do grau de dano às lâminas, o sistema funcionará por algum tempo, mas uma lâmina caída pode bloquear o curso do ambiente de trabalho, portanto, esse dano também não pode ser ignorado.
3. O jogo do eixo apareceu. Como o mecanismo está girando constantemente em alta velocidade, o local da folga será gradualmente quebrado. Posteriormente, o sistema começará a funcionar de forma instável ou até mesmo falhará completamente.
4. Ferrugem nas peças internas da bomba. Isso acontece quando um motorista derrama um refrigerante de baixa qualidade no sistema. Quando ocorre um vazamento no sistema operacional, a primeira coisa que muitos motoristas fazem é encher com água comum (destilada na melhor das hipóteses). Como esse líquido não tem efeito lubrificante, as partes metálicas da bomba sofrem corrosão com o tempo. Esta falha também leva a uma cunha do mecanismo de acionamento.
5. Cavitação. Este é o efeito quando as bolhas de ar estouram com tanta força, o que leva à destruição dos elementos do aparelho. Por causa disso, as partes mais fracas e afetadas são destruídas durante a operação do dispositivo.
6. Elementos estranhos apareceram no sistema. O aparecimento de sujeira é causado pela manutenção intempestiva do sistema. Além disso, se o motorista negligenciar as recomendações para o uso de anticongelante, não água. Além da ferrugem devido às altas temperaturas da linha, certamente aparecerão escamas. Na melhor das hipóteses, dificultará apenas um pouco o movimento livre do refrigerante e, no pior dos casos, esses depósitos podem quebrar e danificar os mecanismos de trabalho, por exemplo, impedir que a válvula do termostato se mova.
7. Falha de rolamento. Isso se deve ao desgaste natural ou ao vazamento de anticongelante do sistema através do retentor. Tal mau funcionamento pode ser eliminado apenas com a substituição da bomba.
8. Correia dentada quebrada. Esta falha só pode ser atribuída à bomba no caso da cunha de acionamento do dispositivo. Em qualquer caso, a falta de torque no acionamento não permitirá que o motor funcione (a sincronização da válvula e a ignição não funcionarão de acordo com os cursos do cilindro).

Para que o motor superaqueça, basta parar a bomba por apenas alguns minutos. As temperaturas críticas em combinação com uma grande carga mecânica podem levar à deformação da cabeça do cilindro, bem como à quebra de peças do KShM. Para não gastar dinheiro decente em revisões do motor, é muito mais barato fazer a manutenção de rotina do sistema de arrefecimento e substituir a bomba.

Sintomas de mau funcionamento

O primeiro sinal de mau funcionamento do CO é um aumento rápido e crítico na temperatura do motor. Nesse caso, o anticongelante no tanque de expansão pode estar frio. Em primeiro lugar, você precisa verificar o termostato - ele pode estar apenas na posição fechada devido a uma falha. Para que o motorista possa determinar de forma independente as avarias no sistema de refrigeração, um sensor de temperatura do motor de combustão interna é instalado no painel.

O próximo sintoma que indica a necessidade de reparos é o vazamento de anticongelante na área da bomba. Nesse caso, o nível do líquido refrigerante no tanque de expansão cairá (a taxa depende do grau de dano). Você pode adicionar anticongelante ao sistema quando o motor esfriar um pouco (devido à grande diferença de temperatura, o bloco pode rachar). Embora você possa continuar dirigindo com pequenos vazamentos de anticongelante, é melhor ir ao posto de gasolina o mais cedo possível para evitar danos mais graves. Nesse caso, é necessário minimizar a carga no motor de combustão interna.

Aqui estão alguns outros sinais de que você pode reconhecer um mau funcionamento da bomba hidráulica:

• Durante a partida de um motor sem aquecimento, ouve-se um zumbido sob o capô, mas antes de trocar a bomba, é necessário verificar adicionalmente o estado do gerador (ele também funciona a partir da correia dentada, e em algumas avarias emite um som idêntico). Como verificar o gerador, existe outra revisão.
• Vazamento de anticongelante apareceu do lado de acionamento da bomba. Pode ser causado por jogo do eixo, desgaste da vedação ou vazamento da caixa de espanque.
• A inspeção visual do mecanismo mostrou a presença de jogo do eixo, mas nenhum vazamento de refrigerante. No caso de tais avarias, a bomba muda para uma nova, mas se o modelo for desmontado, o rolamento e o retentor devem ser substituídos.

Causas de mau funcionamento da bomba de água

O mau funcionamento da bomba do sistema de refrigeração do motor é causado por três fatores:

• Em primeiro lugar, como todos os mecanismos de um carro, esse dispositivo tende a se desgastar. Por este motivo, os fabricantes de automóveis estabelecem certos regulamentos para a substituição de diferentes tipos de dispositivos. Rolamento ou impulsor pode quebrar.
• Em segundo lugar, o próprio motorista pode acelerar a quebra do mecanismo. Por exemplo, ele se decomporá mais rapidamente se não for derramado anticongelante no sistema, mas água, mesmo que destilada. Um ambiente mais hostil pode levar à formação de incrustações. Os depósitos podem descamar e bloquear o fluxo do fluido. Além disso, a instalação inadequada do mecanismo pode torná-lo inutilizável, por exemplo, uma tensão excessiva na correia certamente levará à falha do rolamento.
• Em terceiro lugar, o vazamento de anticongelante através do retentor de óleo mais cedo ou mais tarde provocará uma falha do rolamento.

Conserto de bomba faça você mesmo

Se uma bomba dobrável for instalada no motor, se ele quebrar, pode ser reparado. Embora o trabalho possa ser realizado de forma independente, é melhor confiá-lo a um profissional. A razão para isso são as folgas específicas entre o corpo do dispositivo e o eixo. O profissional também poderá determinar se o aparelho pode ser reparado ou não.

Aqui está a sequência em que tal bomba está sendo reparada:

1. A correia de transmissão é desmontada (é importante fazer marcas nas polias de distribuição e virabrequim para que a sincronização da válvula não se desloque);
2. Os parafusos de fixação são desaparafusados;
3. A bomba inteira é removida do motor;
4. A desmontagem é feita desmontando os anéis de retenção;
5. O eixo de transmissão é pressionado para fora;
6. Depois de pressionar o eixo para fora, o rolamento na maioria dos casos permanece na caixa, então ele também é pressionado para fora;
7. Nesse estágio, os elementos desgastados são jogados fora e novos são instalados;
8. O mecanismo é montado e instalado no motor de combustão interna.

As sutilezas desse procedimento dependem do tipo de motor e do projeto da própria bomba. Por este motivo, as reparações devem ser realizadas por um profissional que compreenda essas subtilezas.

Substituição

A maioria das unidades de energia modernas são equipadas com uma bomba inseparável. Se ele quebrar, o mecanismo muda para um novo. Para a maioria dos carros, o procedimento é quase idêntico. A polia em si não precisa ser desmontada, pois faz parte do projeto da bomba hidráulica.

O procedimento de substituição é realizado na seguinte sequência:

1. A correia de transmissão é removida, mas antes disso são colocadas marcas na sincronização e no virabrequim;
2. Os parafusos de fixação são desenroscados e a bomba desmontada;
3. Instale a nova bomba hidráulica na ordem inversa.

Independentemente de a bomba estar sendo consertada ou substituída, antes de iniciar o trabalho, é necessário drenar o anticongelante do sistema. E aqui está outra sutileza. A maioria das bombas novas é vendida sem goma, portanto, você precisa comprá-las separadamente. Também vale a pena considerar que o acesso à bomba não é gratuito em todos os modelos de automóveis e requer um bom conhecimento da organização do compartimento do motor em um determinado caso.

Se a bomba não for substituída a tempo, na melhor das hipóteses, o anticongelante deixará lentamente o sistema (vaza pelo selo de óleo). Tal mau funcionamento não requer grandes despesas, uma vez que um pequeno vazamento por muitos motoristas é "eliminado" com a adição de anticongelante.

Se o vazamento de anticongelante for grave, mas o motorista não percebeu a tempo, o motor certamente irá sobreaquecer (má circulação ou ausência devido ao baixo nível do líquido refrigerante). Conduzir com tal mau funcionamento, mais cedo ou mais tarde, levará à avaria da própria unidade de potência. Seu grau depende da condição das peças do motor. O pior é mudar a geometria da cabeça do cilindro.

Devido ao freqüente superaquecimento do motor, microfissuras aparecerão no bloco, o que posteriormente levará à substituição completa do motor de combustão interna. A deformação da cabeça pode levar ao fato de que os circuitos dos sistemas de refrigeração e lubrificação podem mudar, e o anticongelante entrará no motor, que também está repleto de unidade.

Prevenção de mau funcionamento

Portanto, dadas as consequências críticas da falha de uma bomba hidráulica de um automóvel, todo proprietário de carro deve realizar um trabalho preventivo oportuno. Essa lista é pequena. O mais importante é seguir as recomendações da montadora para a substituição planejada:

• Anticongelante. Além disso, a qualidade dessa substância precisa receber muita atenção;
• Bomba de água;
• Correia dentada (conjunto completo com roletes intermediários e intermediários, cujo número depende do modelo do motor).

Um fator importante é o nível adequado de refrigerante no reservatório. Este parâmetro é fácil de controlar graças às marcações correspondentes no tanque. Se possível, é melhor excluir a entrada de substâncias estranhas na linha OS (por exemplo, quando um vazamento aparece no radiador, alguns motoristas derramam substâncias especiais no tanque que criam uma camada densa dentro do circuito). Um sistema de refrigeração do motor limpo não apenas evitará danos à bomba, mas também fornecerá refrigeração do motor de alta qualidade.

No final da revisão, sugerimos assistir a um breve vídeo sobre a bomba do motor:

O que é uma bomba? Sinais de mau funcionamento da bomba. Substituindo a bomba e a correia dentada.

Perguntas e Respostas:

Como identificar um mau funcionamento da bomba? Ruídos vindos do motor durante o funcionamento. Folga da polia da bomba, vazamentos de refrigerante. Aumento rápido da temperatura do motor e superaquecimento frequente.

Para que servem as bombas? Este é um elemento do sistema de refrigeração. A bomba, ou bomba d'água, fornece circulação constante do anticongelante pelo sistema, acelerando a transferência de calor entre o motor e o meio ambiente.

Como funciona uma bomba d'água em um carro? Na versão clássica, ele é conectado ao virabrequim por meio de uma correia. Enquanto o virabrequim gira, o impulsor da bomba também gira. Existem modelos com acionamento elétrico individual.