Кавитация в водяных насосах

Причины, последствия, предотвращение повреждений

Информация о диагностике

Корпус насоса поврежден? Возникают потери давления и шумы? Но какое отношение к этому имеет система охлаждения автомобиля? Возможно, была использована неправильно выбранная охлаждающая жидкость? Если в корпусе водяного насоса есть отверстия, причиной может быть кавитация. Кавитация вызывает повреждения за счет так называемых кавитационных пузырей, которые под воздействием давления образуют отверстия в поверхности. При кавитации, также известной как паровая кавитация, из окружающей жидкости в полостях водяного насоса образуется пар.

Из-за схлопывания кавитационных пузырей и возникающего внешнего давления, так называемого давления пара, эти полости разрушаются и приводят к повреждению насоса. В этой статье подробно описано, как может возникнуть кавитация, какое влияние она оказывает на систему охлаждения и как она может привести к перегрузке двигателя.

Вследствие кавитации на корпусах водяных насосов могут образоваться отверстия, вследствие чего они станут негерметичными. Колеса насосов из металла при определенных обстоятельствах под действием кавитации ослабляются настолько, что ломаются. Нередко только после демонтажа водяного насоса устанавливают, что имела место кавитация.

Кавитация – это результат:

ошибок в техобслуживании
неблагоприятных производственных условий
ошибочных функций системы охлаждения
неправильно выбранной охлаждающей жидкости

Возникновение кавитации

Когда жидкости достигают своей точки кипения, образуются маленькие пузырьки пара, которые моментально лопаются (взрываются под действием наружного давления). Во время разрушения пузырьков, характерным для данного процесса образом, по центру пузырька образуется микросопло. В микросопле жидкость получает огромное ускорение. Пики давления до 10.000 и скорости до 400 км/ч оказывают точечное воздействие на поверхность компонента. В результате этого мельчайшие частички металла вырываются механическим путем с поверхности компонента. Если кавитация возникает всегда на одном и том же месте, с течением времени там образуются все более глубокие отверстия или выемки.

Пузырьки пара возникают, если достигается точка кипения жидкости. Это зависит от 3 параметров:

Точки кипения самой жидкости.
Давления в жидкости.
Температуры жидкости.

Эти 3 параметра влияют друг на друга. Ниже названы причины, при которых возможно достижение точки кипения в системе охлаждения двигателя. Часто сразу несколько причин приводят к тому, что достигается точка кипения, что ведет к кавитации.

Достижение точки кипения из-за слишком низкого начального давления в системе охлаждения

Негерметичная система охлаждения.
Дефектная или неверно выбранная пробка радиатора – давление открытия предохранительного клапана не в порядке.
Слишком низкая рабочая температура двигателя – работа двигателя без термостата ли термостат со слишком низкой температурой открытия.
Работа двигателя в высокогорных регионах – более низкое окружающее давление влияет на начальное давление в системе охлаждения.

Достижение точки кипения из-за быстрого движения жидкостей и объектов

Локальные зоны разрежения на деталях, вызванные вибрацией деталей.
Локальные зоны разрежения изза быстрого движения деталей в жидкостях, особенно на колесах насосов и рабочих колесах.
Высокие скорости потоков жидкостей, связанные с сильным изменением направления потоков или при изменении направления потока на обратное. Если скорость потока жидкости настолько высока, что статическое давление опускается ниже давления сжатия, образуются пузырьки пара.

Слишком низкая точка кипения охлаждающей жидкости

Использование обычной воды без добавления охлаждающего средства.
Неподходящая охлаждающая жидкость (слишком низкая концентрация охлаждающего средства, отработанная охлаждающая жидкость).

Достижение точки кипения в результате слишком высокой температуры детали

В результате перегрузки двигателя или вследствие неисправностей в процессе сгорания выделяется больше теплоты, чем предусмотрено. Плохо работающая система охлаждения, например, из-за нехватки охлаждающей жидкости, засоренного радиатора, загрязненного снаружи радиатора, изношенных приводных ремней, выхода из строя электрического вентилятора радиатора и т. п.

Ключевые слова

#водяной насос

Группы продуктов

#Система охлаждения двигателя