واتر پمپ یکی از اجزای حیاتی سیستم خنککننده موتور خودرو است که نقش اساسی در حفظ دمای مطلوب موتور و جلوگیری از گرمای بیش از حد آن دارد.واترپمپ ماشین با نرخ ۳۰۰۰ لیتر بر ساعت مایع خنک کننده را درون موتور به گردش در میآورد.
وظیفه واتر پمپ در ماشین
موتور خودرو به هنگام کارکردن، دمای بسیار بالایی در حدود 2500 درجه سانتیگراد از خود تولید میکند. جهت کارکرد بهینه، دمای موتور باید در محدوده 90 تا 95 درجه سانتیگراد نگه داشته شود.وظیفه اصلی واتر پمپ، به گردش درآوردن مایع خنککننده در سیستم خنککاری خودرو است.این قطعه در فصل زمستان ضد یخ را به موتور انتقال می دهد و در فصل تابستان وظیفه انتقال ضد جوش به موتور را دارد. این پمپ با ایجاد جریان مناسب در مایع خنککننده، حرارت تولیدشده توسط موتور را از طریق رادیاتور به محیط بیرون انتقال میدهد.
1. انتقال حرارت:
کمک به دفع گرما از موتور و حفظ دمای کاری مناسب.
2.پایداری دما:
جلوگیری از نوسانات شدید دمایی که ممکن است به قطعات موتور آسیب برساند.
3. جریان یکنواخت:
تضمین گردش مداوم و یکنواخت مایع خنککننده در تمام قسمتهای موتور.
واتر پمپ خودرو کجاست؟
واتر پمپ خودرو معمولاً در جلوی موتور نصب شده است و به وسیله تسمه تایم یا تسمه دینام و تسمه کولر به حرکت در میآید. محل دقیق واتر پمپ ممکن است بسته به طراحی موتور و نوع خودرو متفاوت باشد، اما به طور کلی در نزدیکی قسمت جلویی موتور قرار دارد.
اجزای واتر پمپ خودرو
واتر پمپها معمولاً از اجزای زیر تشکیل شدهاند:
بدنه:
معمولاً از آلومینیوم یا چدن ساخته میشود تا مقاومت بالا در برابر فشار و حرارت داشته باشد.
مواد محفظه باید به اندازه کافی ضخیم باشد تا فشار اعمال شده از تسمه محرک و همچنین فشار داخلی سیستم خنک کننده را حفظ کند.
پروانه:
وظیفه آن ایجاد جریان در مایع خنککننده است. این قطعه میتواند از پلاستیک، فلز یا ترکیبی از هر دو ساخته شود.
پروانه باید به درستی طراحی شود تا فشار صحیح سیستم را تامین کند. یک پروانه با اندازه نادرست منجر به جریان ناکافی سیستم خنک کننده می شود.
اگرچه خرابی پروانه به ندرت اتفاق می افتد، اما ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که تیغه های پروانه هنگام روشن شدن موتور بلغزند. خوردگی پروانه همچنین می تواند در اثر استفاده از آب رادیاتور و ضدیخ نامناسب یا خراب رخ دهد.
پولی (قرقره پمپ):
که به تسمه متصل است و نیرو را از موتور به واتر پمپ منتقل میکند.
طراحی قرقره پمپ آب منشا بسیاری از مشکلات است مخصوصا اگر از قطعات یدکی تقلبی استفاده کنید. این به این دلیل است که تغییرات کوچک در اندازه قرقره میتواند منجر به مشکلات اتصال، صدای واترپمپ یا سایش بیش از حد شود.
بلبرینگ (Bearing)
بلبرینگ تکیه گاه مکانیکی است که به طور مداوم پروانه را می چرخاند. همانطور که در بالا گفته شد، پروانه باید به طور مداوم بچرخد تا مایع خنک کننده را در سراسر سیستم پخش کند. راه های مختلفی برای خرابی بلبرینگ ها وجود دارد، از جمله:
اکسیداسیون روان کننده روی سطح یاتاقان
سفت شدن بیش از حد تسمه های محرک
فرآیندهای تولید ناقص
طراحی بد
مهر و موم بلبرینگ (Bearing seal)
چیزی است که مجموعه بلبرینگ را از مایع خنک کننده و سایر آلاینده ها محافظت می کند.
مهر و موم بلبرینگ باید:
در لبه های شدید عملکرد پمپ به درستی کار می کند، به این معنی که در دور موتورهای بالا به همان خوبی کار کند که در هنگام استارت موتور در دور آرام کار می کند.
با تغییر فشار مایع، تغییر شکل ندهد و خراب نشود
از ورود هرگونه زباله یا رسوب در سیستم خنک کننده به واترپمپ جلوگیری کنید
یاتاقان:
برای تسهیل حرکت پروانه
در حالی که تمام یاتاقان ها در نهایت فرسوده می شوند، یک یاتاقان پمپ آب با طراحی مناسب باید برابر با عمر موتور خودرو (یا بیشتر) را با فرض استفاده روزمره معمولی دوام بیاورد.
شافت:
پروانه را به حرکت درمیآورد.
نحوه عملکرد واتر پمپ در رادیاتور
دمای موتور خودرو در زمان روشن بودن تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد بالا میرود. هنگامی که یک موتور به دمای کار بهینه رسید، گرمای اضافی باید منتقل شود تا از ایجاد دمای بالا و آسیب به موتور جلوگیری شود. اینجاست که پمپ آب خودرو وارد می شود و مایع خنک کننده (آب رادیاتور و ضد یخ) را از رادیاتور مکیده و آن را در داخل و اطراف موتور به گردش در میآورد. گرمای موتور از بلوک موتور به مایع خنک کننده منتقل شده و سپس به رادیاتور برای خنک سازی منتقل شده و فرآیند از نو آغاز میشود.
در اکثر خودروها، پمپ آب خودرو توسط تسمه موتور (serpentine belt) که به قرقره پمپ متصل است، به حرکت در می آید. در برخی خودروها پمپ آب الکتریکی است و در برخی از خودروها واتر پمپ نیروی محرکه خود را از تسمه تایم دریافت میکند. واتر پمپ و تسمه با هم کار می کنند تا مایع خنک کننده را طی مراحل زیر در سیستم خنک کننده موتور حرکت دهند:
مایع خنک کننده در مرکز پروانهی واتر پمپ مکیده میشود
نیروی گریز از مرکز مایع خنک کننده موتور را از طریق تیغههای پروانه به بیرون هل می دهد
مایع خنک کننده به داخل رادیاتور برای کاهش دما انتقال داده میشود.
واتر پمپ هایما S7
واتر پمپ چیست؟
واتر پمپ یا پمپ آب، قطعهای مکانیکی است که وظیفه پمپاژ مایع خنککننده به داخل سیستم خنککننده موتور خودرو را بر عهده دارد. این قطعه با استفاده از یک پروانه داخلی، مایع خنککننده را از رادیاتور به موتور پمپاژ میکند و پس از جذب گرمای موتور، دوباره آن را به رادیاتور بازمیگرداند تا خنک شود.
انواع واتر پمپ در خودروها
1. واتر پمپ مکانیکی:
این نوع واتر پمپ با استفاده از نیروی مکانیکی موتور عمل میکند و بیشتر در خودروهای سنتی و قدیمی یافت میشود.
پمپهای آب مکانیکی بسته به اینکه توان حرکتی را به چه شکلی و از کدام تسمه دریافت کنند دسته بندی میشوند
fan-belt drive:
در این مدل طراحی که قدیمیترین نوع واتر پمپ هم است از یک تسمه مشترک متصل به میل لنگ برای چرخاندن همزمان فن رادیاتور و واتر پمپ استفاده میشود. خودروی پیکان این چنین طراحی داشت.
Serpentine-belt drive:
در این نوع واترپمپ مکانیکی از یک تسمه مشترک برای چرخش اجزای مختلف استفاده میشود. این مدل از سال ۱۹۹۰ مرسوم شد و همچنان متداولترین نوع واترپمپ مکانیکی در خودروها است.
Timing-belt drive:
در این نوع طراحی واتر پمپ توسط تسمه تایم به چرخش در میآید. این نوع طراحی کمتر رایج است.
مزایا و معایب آن عبارتند از:
– مزایا: ساختار ساده، هزینه پایین.
– معایب: وابستگی کامل به موتور و کاهش راندمان در دورهای پایین.
2. واتر پمپ الکتریکی:
این نوع پمپ با استفاده از نیروی الکتریکی باتری خودرو عمل میکند و معمولاً در خودروهای مدرن و هیبریدی استفاده میشود.
مزایا و معایب آن عبارتند از:
– مزایا: کارایی بیشتر، امکان کنترل دقیق جریان مایع.
– معایب هزینه بالاتر، پیچیدگی بیشتر.
3.واتر پمپ متغیر (ٰvariable water pump)
واترپمپ متغیر در واقع خود یک نوع واتر پمپ برقی است. برخلاف پمپهای آب مکانیکی و سنتی خودرو که به طور مداوم مایع خنککننده را به گردش در میآورند، پمپهای آب برقی متغیر نرخ جریان مایع خنککننده را بر اساس نیاز موتور تنظیم میکنند. این بدان معناست که پمپ متغیر فقط در مواقع نیاز کار میکند. این به چندین مزیت ترجمه میشود از جمله:
بهبود زمان گرم کردن موتور: وقتی موتور سرد است، یک پمپ آب متغیر می تواند جریان مایع خنک کننده را محدود کند تا موتور سریعتر به دمای کار برسد.
افزایش راندمان موتور: با کنترل جریان مایع خنککننده، موتور میتواند دمای کاری ثابتتری را حفظ کند که منجر به مصرف سوخت بهتر و کاهش آلایندهها میشود.
کاهش تلفات انگلی (parasite loss): یک پمپ آب مکانیکی و سنتی، دائماً برای چرخاندن پروانهی واترپمپ، از موتور نیرو میگیرد. یک پمپ آب متغیر تنها در هنگام گردش مایع خنک کننده از نیرو استفاده میکند و تلفات توان موتور را کاهش می دهد.
4.واتر پمپ کمکی (Auxiliary water pumps)
پمپ آب کمکی در همه خودروها موجود نیست و این نوع پمپ در خودروهای مدرن، خودورهای توربو شارژ، خودروهای برقی و خودروهای هیبریدی بیشتر دیده میشود. واترپمپهای کمکی با نیروی الکتریکی عمل میکنند و در کنار واتر پمپ اصلی خودرو عمل میکنند. کاربرد اصلی واترپمپ های کمکی به شرح زیر است:
گرمایش/خنک کردن بهتر کابین خودرو: پمپ آب کمکی میتواند مایع خنککننده را، حتی زمانی که موتور در حالت درجا یا خاموش است به داخل بخاری به گردش درآورد. این به خودرو اجازه می دهد تا هوای گرم یا هوای خنک را بسیار سریعتر از آنچه که با پمپ خنک کننده اصلی موتور به تنهایی امکان پذیر است به داخل کابین خودرو انتقال داد.
کنترل دما برای باتریها و اینورترها در خودروهای برقی: در خودروهای برقی و هیبریدی، پمپ آب کمکی میتواند برای گردش مایع خنککننده در اطراف جعبه باتری و اینورتر به منظور حفظ دمای عملیاتی بهینه استفاده شود. این می تواند عمر باتری و عملکرد کلی خودروی برقی را بهبود بخشد.
عمر مفید واتر پمپ خودرو چقدر است و چه زمانی آنرا تعویض کنیم؟
طول عمر مورد انتظار واتر پمپ ماشین بین 100000 کیلومتر تا 140000 کیلومتر است، اما بسیاری از واترپمپها میتوانند بیشتر از این مقدار دوام بیاورند. معمولاً هنگامی که خودروی شما به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر رسید، می توانید برای تعویض واتر پمپ خودرویتان برنامهریزی کنید.
واترپمپ یکی از قطعات خودرو است که دچار استهلاک شده و باید بصورت دورهای تعویض شود. قطعات واتر پمپ نظیر بلبرینگ، واشر و پرههای پروانه به مرور زمان دچار خوردگی و شکستگی و خرابی میشوند.
باتوجه به اینکه در اغلب خودروها واتر پمپ توسط تسمه کولر، دینام یا تسمه تایم به حرکت در میآید، در صورتیکه تصمیم به تعویض تسمه تایم دارید حتما از تعمیرکار بخواهید واترپمپ خودرویتان را بازدید کند و در صورت لزوم آنرا تعویض کند. در اغلب خودروها تعویض تسمهها اجرت نسبتا بالایی دارد، پس بررسی واترپمپ و تسمهها و تعویض همزمانشان از هزینههای تعمیرات خودروی شما خواهد کاست.
علائم خرابی واتر پمپ
خرابی واتر پمپ میتواند به مشکلات جدی در موتور خودرو منجر شود. برخی از علائم شایع خرابی عبارتند از:
1. افزایش دمای موتور:
اگر موتور بیش از حد گرم شود، ممکن است واتر پمپ عملکرد مناسبی نداشته باشد.
2. نشت مایع خنککننده:
وجود لکههای مایع زیر خودرو ممکن است نشانگر نشت از واتر پمپ باشد.
3. صدای غیرمعمول:
صدای زوزه یا تقتق از ناحیه واتر پمپ میتواند نشانه خرابی یاتاقانها باشد.
4. جریان ناکافی مایع:
کاهش سطح یا جریان مایع خنککننده در سیستم.
5. لرزش یا عملکرد ناپایدار:
خرابی پولی یا تسمه میتواند به عملکرد ناپایدار واتر پمپ منجر شود.
6. خروج بخار از موتور خودرو:
یکی دیگر از نشانههای خرابشدن واتر پمپ این است که بخاری از رادیاتور یا موتور خودرو بیرون میآید. علت چیست و ارتباط این نشانه با خرابی پمپ آب در چیست؟ همانطور که گفته شد، واتر پمپ وظیفه خنکسازی موتور خودرو را بر عهده دارد. زمانی که این قطعه دچار اختلال و خرابی میشود، دمای موتور هم بالا میرود و بخار از آن بلند میشود. این بخار از زیر کاپوت بیرون میزند. با دیدن آن، سریع وارد عمل شوید و خودرو را پارک کنید و به سراغ متخصص بروید.
7. ناتوانی کولر در خنک سازی
معمولا در دو صورت کولر ماشین در خنک سازی با مشکل مواجه می شود، یا هوا خیلی گرم است یا واتر پمپ خراب است. بنابراین اگر متوجه شدید که به طور ناگهانی کولر خودرو شما دیگر مانند قبل، توانایی خنک سازی ندارد، می تواند نشانه از خرابی پمپ آب باشد.
8. بالارفتن آمپر آب
یکی دیگر از نشانه های خرابی واتر پمپ بالا بودن بیش از اندازه آمپر آب است، از آنجایی که وظیفه اصلی پمپ آب، تنظیم و کاهش دمای موتور است، در صورتی که این قطعه با خرابی مواجه شود، آمپر آب خودرو بیش از اندازه بالا می رود.
دلایل خرابی واتر پمپ
دلایل خرابی واتر پمپ ممکن است شامل موارد زیر باشد:
1. سایش یاتاقانها: استفاده طولانیمدت و فشار زیاد میتواند باعث فرسودگی یاتاقانها شود.
2. کیفیت پایین مایع خنککننده: استفاده از مایع نامناسب یا تعویض نکردن آن بهموقع میتواند باعث خرابی پروانه و سایر اجزا شود.
3. نشتی سیل مکانیکی:خرابی یا فرسودگی سیلها ممکن است به نشت مایع منجر شود.
4. مشکلات تسمه:پارگی یا شل بودن تسمه میتواند واتر پمپ را از کار بیندازد.
نکات نگهداری واتر پمپ
برای افزایش عمر مفید واتر پمپ و جلوگیری از خرابیهای پرهزینه، رعایت نکات زیر ضروری است:
تعمیر و نگهداری منظم:
بهطور مرتب مایع خنککننده و پمپ را بررسی و در صورت نیاز تعویض کنید.
استفاده از ضدیخ با کیفیت:
از یک ضدیخ با کیفیت بالا استفاده کنید. این امر روانکاری مناسب، محافظت در برابر خوردگی و انتقال کارآمد حرارت را تضمین میکند.
نظارت بر سطح مایع خنککننده:
مراقب سطح مایع خنک کننده خود باشید و در صورت نیاز مقدار اضافی ضدیخ در مخزن بریزید. سطح پایین مایع خنککننده میتواند منجر به ایجاد حفرههای هوا در سیستم شود. این امر باعث میشود پمپ آب سختتر کار کند و احتمالاً بیش از حد گرم شود.
تخلیه مایع خنک کننده بصورت منظم:
پیشنهاد میکنیم مایع خنک کننده را هرچندوق یکبار بصورت کامل تخلیه کرده ومجددا سیستم را با اب رادیاتور و ضدیخ پر کنید.
بازرسی واترپمپ از نظر نشتی:
بهصورت دورهای پمپ آب را بررسی کنید تا مطمئن شوید نشتی ندارد و در شرایط خوبی قرار دارد.
بررسی میزان سفتی تسمه:
کشش تسمه، محرکی است که پمپ آب را تغذیه میکند. اگر تسمه خیلی شل یا خیلی سفت باشد، میتواند بر عملکرد پمپ تأثیر بگذارد. همچنین لازم است تسمه همزمان با پمپ آب تعویض گردد.
جلوگیری از گرمای بیش از حد:
با رفع سریع مشکلات سیستم خنککننده، از گرمشدن بیش از حد موتور جلوگیری کنید. گرمای بیش از حد، فشار زیادی به واتر پمپ وارد کرده و میتواند منجر به خرابی زودرس آن شود.
رانندگی درست:
از رانندگی تهاجمی و شتابگیری ناگهانی خودداری کنید؛ زیرا این کار میتواند فشار بیشتری بر پمپ آب و سایر اجزای موتور وارد کند.
خنککردن موتور قبل از خاموشی اتومبیل:
قبل از خاموشکردن اتومبیل، اجازه دهید موتور خنک شود. با این کار، پمپ نیز سریعتر خنک شده و دیرتر خراب میشود.
تعویض بهموقع واتر پمپ:
واتر پمپ نیز مانند سایر قطعات خودرو پس از مدتی فرسوده شده و نیاز به تعویض دارد. لازم است در زمانی که توصیه تولیدکننده خودرو است، واتر پمپ را تعویض کنید. پیشنهاد میکنیم تسمه همراه با واتر پمپ تعویض شود تا بتواند عملکرد خود را بهدرستی انجام دهد.
نتیجهگیری
واتر پمپ یکی از اجزای کلیدی در حفظ سلامت و عملکرد موتور خودرو است. با شناخت وظایف، اجزا، علائم خرابی و نکات نگهداری واتر پمپ، میتوان از خرابیهای ناگهانی جلوگیری کرد و عمر مفید خودرو را افزایش داد. اگرچه این قطعه معمولاً دوام بالایی دارد، اما نگهداری صحیح و تعویض بهموقع آن اهمیت بسیاری در جلوگیری از مشکلات جدی موتور دارد.