Vattenpumpen på en motor är obemärkt tills den antingen läcker eller måste bytas ut på grund av ett lagerfel. Om den behöver bytas ut, uppgiften är vanligtvis obehaglig på grund av dess placering på de flesta motorer.
De flesta vattenpumpar är motordrivna och av centrifugaldesign. Pumpen har ett inlopp, utlopp, och ett pumphjul, tillsammans med ett hålrum för pumphjulet att sitta i.
De separata inlopps- och utloppssidorna kallas tryck- och sugsidorna, respektive. Pumpens trycksida leder kylvätskan till kylaren; sugsidan skickar tillbaka den in i motorn. Riktningen för kylvätskeflödet in och ut ur pumpen används också för att identifiera motorns termostatplats och temperaturklassificering. Om termostaten är i linje med den övre kylarslangen, detta är placering på trycksidan. Om den är ansluten till den nedre kylarslangen, det är sugsidan.
hur driftstemperaturen ställs in
Kylare under full motorbelastning är utformad för att sänka vätsketemperaturen med cirka 20°F. Om driftstemperaturen är inställd på att inte sjunka under 180°F, en termostat på trycksidan skulle kalibreras för 180°F., och en sugsidastermostat skulle kalibreras 160°F. Detta är viktigt att notera eftersom kylvätsketemperaturen kommer att påverkas mer av den högre nominella temperaturen på termostaten på sugsidan.
Mest, om inte alla, motorer använder en bypass-krets. Dess syfte är att tillåta rörelse (flöde) av kylvätskan genom motorn när den är kall och termostaten inte tillåter färd till kylaren. Bypasset är avsett att underlätta förflyttning av kylvätska och, genom sin design, är flödesbegränsad.
Tätningen på vattenpumpen hindrar kylvätskan från att lämna pumphjulets hålighet runt axeln och läcka från hålet i gjutstycket där lagret och tätningen finns. Om motorvarvtalet kontinuerligt höjs till en hög nivå när termostaten är stängd eller delvis stängd, pumpens sugsida kommer att svälta efter vätska och skapa ett vakuum som, över tid, kommer att påverka axeltätningens integritet.
I detta fall, pumpen börjar läcka kylvätska från gråthålet. Detta beror på bristen på flöde genom bypasskretsen när termostaten är stängd.
Vattenpumpens livslängd kan ökas dramatiskt om du inte övervarvar motorn medan termostaten fortfarande är stängd. Motorn kan belastas och användas. Vattenpumpens hastighet måste hållas under kavitationsvarvtalet. Detta är frustrerande eftersom inga hastighetsriktlinjer tillhandahålls av motortillverkarna. En regel jag använder är att inte överstiga hälften av motorns maxvarv när kylvätskan är kall.
Tänk på att termostaten fungerar på ett linjärt sätt när dess spricköppningsklass har nåtts. Då minskar dess inverkan på pumptätningen vid högre hastigheter. Detta är inte så betungande som det först låter eftersom den korrekta uppvärmningsproceduren för alla motorer är att placera den under lätt belastning.
kylvätskepåverkan
Att hålla kylvätskan fräsch och ordentligt tillsatt är en lång väg för att förlänga vattenpumpens livslängd, liksom service av systemets filter (om motorn är så utrustad).
Vissa människor hävdar att en drivrem (fläktrem) för hårt spänns kommer att belasta vattenpumpens lager i onödan. I praktiken, det är inte möjligt. Det är tillrådligt att hålla remmen spänd för vattenpumpens effektivitet. Axeln och lagret är ganska robusta och är likgiltiga för remmens förspänning.
Om tiden kommer när du behöver byta vattenpumpen, välj alltid en pump från originaltillverkaren. Om den källan inte är tillgänglig och en motsvarande eftermarknad måste användas, varnas. Även om jag inte har sett en ersättningsvattenpump som inte sitter ordentligt fast i motorn, Jag har upplevt en situation där en passande pump får motorn att gå varm under vissa förhållanden när motorn aldrig haft detta problem med sin ursprungliga vattenpump.
En pumps flöde bestäms av pumphjulets hastighet och design, formen på håligheten som pumphjulet arbetar i, tillsammans med kvaliteten på sug- och tryckportarna. Den vanligaste förklaringen till problemet som beskrivs ovan är att pumphjuls- och kavitetsdesignen har ändrats av eftermarknadsföretaget från den ursprungliga tillverkarens design. Denna skillnad påverkar flödet genom motorn och kylaren.
Till exempel, ett pumphjul och kavitet för en 4,6-litersmotor i en Ford-bil kan vara annorlunda än den som används i en 4,6-litersmotor installerad i en pickup eller en bevattningspump. En impellerfenas design och materialet den är gjord av påverkar flödet. Till exempel, de minst effektiva pumphjulen är stjärnmodeller gjorda av plåt med en fena öppen för att göra det lättare att montera. De mest effektiva pumparna har rent gjutna scrollhjul. Sådana pumphjul ger mest flöde och minst tendens till kavitation, speciellt när termostaten är stängd och kylvätska går genom bypasskretsen.
En vattenpump kommer att ha en flödeskurva som baseras inte bara på dess design utan också på dess driftshastighet. Den hastigheten är resultatet av vevaxelns varvtal och förhållandet mellan vevaxeln och vattenpumpens remskivor.
Det är viktigt att notera att om pumpen snurras för långsamt eller för snabbt, flödet avtar. Om den körs för långsamt, då finns det inte tillräckligt med energi för att flytta kylvätskan. När pumpen snurras för snabbt, kavitation uppstår (luftbubblor) och flödet sjunker dramatiskt.
De flesta motorer som använder serpentin istället för kilremmar har vattenpumpen snurrande i motsatt riktning. Dessa har en spegelvänd impeller och hålighetsdesign. De identifieras som vattenpumpar med omvänd rotation. Om en sådan pump är installerad på en vanlig rotationsapplikation, motorn överhettas nästan omedelbart eftersom det kommer att finnas lite eller inget kylvätskeflöde.
remskiva förhållande
I de flesta lastbils- eller bevattningsmotorer, remskivans förhållande blir högre för mer flöde under belastning. För att bestämma förhållandet, dela drivremskivans diameter med vattenpumpens remskivadiameter. Mätningen bör göras så nära där bältet går som möjligt. Om motorn har en 8-tums vevaxelremskiva och en 6-tums vattenpumpsremskiva, ekvationen är 8÷6, vilket motsvarar 1,33. Således, vattenpumpen snurrar 1,33 gånger hastigheten på vevaxelns remskiva. Vid 3, 000 motorvarv, vattenpumpen snurrade vid 3, 990 rpm.
För de flesta motorer, ett remskivförhållande på mellan 1,25:1 och 1,4:1 anses önskvärt.
Jag har sett några låga varvtal, högbelastningsmotorer (som de som används på bevattningspumpar) använder ett remskivförhållande på 2:1. Detta beror på det fasta motorvarvtalet, konstant belastning, och behovet av att flytta kylvätska snabbt genom både kylare och motor.
Turbulent flöde genom kylaren måste ökas eftersom en stillastående motor inte drar nytta av det högre luftflödet som ett fordon gör. Detsamma kan sägas om en motor på en skördetröska, vallskördare, eller de flesta andra maskiner.
