汽车水泵叶片破损的原因是什么?该如何预防呢?
有些车出现发动机水温过高、水箱开锅的故障,最终的检查结果是水泵坏了。把水泵拆下来之后发现,水泵上的叶片破损甚至消失了,这究竟是为什么呢?
汽车发动机水泵的功用是对冷却液加压,保证其在冷却系统中循环流动。汽车发动机广泛采用离心式水泵。它的工作原理是:当发动机运转时,曲轴通过皮带带动水泵叶轮旋转,水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转,并在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘,同时产生一定的压力,然后从出水管流出。在叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力下降,散热器中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经进水管流入叶轮中心。这样冷却液就在发动机中循环流动,把发动机多余的热量带走并散发到周围的空气中。
汽车水泵的结构是比较简单的,就是由叶轮、壳体和水封组成的,其中叶轮是水泵的核心零部件,它一般是由铸铁或塑料制造,叶轮上通常有6~8个径向直叶片或后弯叶片。水泵的主要损坏形式是叶片的破损以及水封漏水,其中叶片破损是水泵最主要的损坏因素。
简单来说,导致水泵叶片损坏主要有以下几个因素:
1、冷却系统中加注的冷却液不合格,或者长时间不更换冷却液。现在发动机普遍使用防冻液作为冷却系统的工作介质,防冻液不仅仅能够防冻,还具有防沸、防锈、防腐蚀等作用,其中含有缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等各种添加剂,可以有效的防止对发动机金属基体的腐蚀和对水管的溶胀。如果使用的防冻液抗腐蚀性不好,或者防冻液使用时间过长,防冻液中的防腐蚀添加剂消耗殆尽,防冻液就会腐蚀水泵叶轮,直至叶轮完全腐蚀消失。现在很多车要求两年或者四万公里更换防冻液,主要就是这个原因。
2、冷却系统中不使用防冻液而是以普通的水来代替,这样也会加速水泵的损坏。大家知道水直接与金属接触,会导致金属的锈蚀,如果是没有经过净化的自来水或者河水等,锈蚀现象会更加严重,进而导致水泵叶片的锈蚀、破损。此外,使用水来代替防冻液还会产生水垢,沉积在水箱以及发动机水道中,导致发动机散热不良甚至高温。
3、有空气进入冷却系统,产生气蚀现象腐蚀水泵叶片。从水泵的工作原理可以看出,在水泵工作时水泵叶片上是有压力变化的,如果冷却液中含有空气气泡,这个气泡就会经历一个压缩-膨胀的过程,如果它在膨胀的过程中破裂,在破裂的瞬间会产生一个较大的冲击力,作用在叶片上面,时间长了叶片表面就会产生大量的麻点,这就是气蚀现象。
气蚀作用长时间进行,就会导致水泵叶片的破损直至消失。在以前使用的开式冷却系统中,气蚀现象比较严重,基本上水泵叶片的损坏都是由于气蚀作用导致的;现在汽车上更多的采用闭式冷却系统,空气进入系统内的几率大大减小了,气蚀作用也比较少了。但是如果发动机经常缺少冷却液,就会有空气进入,进而加重气蚀作用。现在的汽车冷却系统隔绝空气的主要装置是膨胀水箱,一般只要它里面有冷却液,空气就不会进入系统中。
以上就是导致汽车水泵叶片破损的主要因素。事实上,不仅仅是汽车水泵,其它机械上的水泵也存在同样的问题,水泵叶片的破损机理是非常复杂的,涉及到非常深奥的流体力学知识,尽可能的减缓水泵叶片的破损过程、延长水泵的使用寿命是一个世界性的难题。对于我们的汽车而言,我们需要添加合格的防冻液、不要使用自来水以及河水等,不要让冷却液液位过低,可以有效的避免水泵叶片的破损。
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汽车水泵坏了主要有一下几种现象:
1、汽车发动机水温增高,温度降不下来;
2、发动机靠近水泵部位漏水;
3、发动后水泵部位有异响。
扩展资料:
汽车发动机广泛采用离心式水泵。其基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成,是汽车的主要组成部分。
一般由发动机的曲轴通过V带驱动。传动带环绕在曲轴带轮和水泵带轮之间,曲轴一转水泵轴也就跟着运转,水泵轴又带动叶轮转动,从而实现将机械能转化为液压能。
叶轮是水泵工作的核心,叶轮本身的运动很简单,只是和轴一起旋转。但由于叶片的作用,叶轮中液体的运动是很复杂的;一方面随叶轮旋转作牵连运动,一方面在叶片的驱驶下不断地从旋转着的叶轮中甩出,即相对叶轮的运动。因此叶轮的外径大小,叶轮叶片的高低及角度,以及与水泵壳体的间隙,直接影响着水泵的性能。
常规的轴连轴承选用的钢材(包括轴,外圈,钢球滚子)为高碳铬轴承钢(GCr15)。因为优质轴承钢的冶炼通过真空脱氧,电磁搅拌,氧化物含量较少,在能承受较大的接触压应力的同时还能承受较大的高变拉应力,通过热处理后,轴的滚道硬度为58-62HRC。
处圈滚道硬度为60-64HRC,钢球和滚子硬度为61-65HRC。当轴,外圈采用渗碳轴承钢制造时,滚道硬度为60-64HRC。保持架材料通常选用增强尼龙66,密封圈的材料一般采用丁晴橡胶,当要求较高时,也可选用氟橡胶密封圈。
水泵轴连进口轴承压入进口轴承后应转动灵活无阻滞感。如有明显转动不灵活?则表明轴的尺寸太大了?公差要下调。如水泵轴连进口轴承压入轴后用手转动有明显“沙沙”感?则可能是轴的公差太大或轴的圆度不好。所以在控制好轴和进口轴承室公差时也要控制好圆度,国内很多厂家只对公差进行控制没有对圆度进行控制。
参考资料:百度百科——汽车水泵
汽车水泵坏了的表现:
1、 怠速问题
汽车水泵是与皮带连接来将冷水从水箱中抽出来给发动机进行冷却,如果水泵转动出现问题,会直接影响到发动机的转速,随之表现出的就是车速不稳定的问题,这种现象一般表现为在汽车启动后转速发生跳动不稳定,如果阻力很大甚至还会造成发动机熄火。
2、 水泵泄漏
水泵泄漏是比较常见的故障,主要是因为密封做得不是很到位,发动机靠近水泵部位漏水。漏冷却液会在水泵通风孔上留下冷却液颜色的痕迹,导致缺少冷却液后水温高等症状的出现,而同时冷却液泄漏到水泵的轴承上后,会对轴承上的润滑剂进行冲刷,导致轴承磨损损坏。
3、 噪音现象
如果在平时观察到汽车水泵出现了明显的噪音现象,那么此时很可能水泵已经开始损坏了,而造成噪音的原因是内部的轴承损坏或者叶轮出现了松动,脱离了转轴造成的噪音现象。
水泵故障检查和修理方法
1.检查泵体及皮带轮有无磨损及损伤,必要时应更换。检查水泵轴有无弯曲、轴颈磨损程度、轴端螺纹有无损坏。检查叶轮上的叶片有无破碎、轴孔磨损是否严重。检查水封和胶木垫圈的磨损程度,如超过使用限度应更换新件。检查轴承的磨损情况,可用表测量轴承的间隙,如超过0.10mm,则应更换新的轴承。
2.水泵取出后,可按顺序进行分解。分解后应将零件进行清洗,再逐一检查,看其是否有裂纹、损坏及磨损等缺陷,如有严重缺陷者应予更换。
3.水封及座的修理。水封如磨损起槽,可用砂布磨平,如磨损过甚应予更换;水封座如有毛糙刮痕,可用平面铰刀或在车床上修理。在大修时应更换新的水封组件。
汽车发动机中使用的水泵是离心式水泵,由壳体、叶轮、轴承、泵轴、水封和传动皮带轮组成。水泵外壳采用铸铁或铸铝制造,铸铁外壳壁厚,质量大。随着对发动机轻量化要求的提高,目前只有部分商用车的大型发动机还在使用铸铁机匣水泵。泵叶轮由铸铁等金属或工程塑料制成,采用后弯半圆、双圆或多圆叶片,叶片形状与水流方向一致,泵送效率高。
水泵的功能是将冷却液从发动机循环到散热器水箱。如果水泵泄漏,会导致冷却液过少和发动机温度过高。如果水泵工作不正常,冷却液无法流入发动机进行热交换,发动机热量无法排出,会导致发动机温度升高。如果发动机温度过高,机油的润滑能力会降低,从而导致零件磨损增加。如果温度过高,会导致发动机拉缸或烧瓦等严重故障,最终导致发动机报废。