WEB garage

Занимаясь сборкой двигателя автомобиля обратил внимание на крыльчатку водяного насоса. Крыльчатка родного насоса была изготовлена из штампованного железа, а крыльчатка нового насоса отлита из чугуна. Двигатель Я собрал, но вопрос в чем разница глубоко засел внутри пытливого ума. В итоге данный вопрос был изучен…

Начнем с материалов из которых изготавливают крыльчатки и это: сталь, чугун, пластик, алюминий. Выбор материала влияет напрямую на стоимость конечного изделия. К примеру, отлить пластиковою крыльчатку будет явно дешевле чем чугунную, плюс чугунную в дальнейшем будет сложнее обрабатывать, а это время и трудозатраты.
Алюминиевая крыльчатка встречается реже всего. Очевидно стоимость алюминия относительно велика, и обработка его требует более сложного оборудования. Но алюминиевые крыльчатки получаются легкими что влияет на расход топлива и срок службы подшипников насоса.
Большей популярностью пользуется чугун. Такие крыльчатки использовались чаще всего до середины восьмидесятых годов. После производители стали переходить крыльчатки из штампованного листа металла. Они дешевле и вроде как производительность насоса получается выше, но есть у них минус - они больше подвержены коррозии. То есть, если в охлаждающей системе залита вода вместо тосола, то крыльчатка может растворится за годик другой работы двигателя. Чугун же к воде относительно нейтрален и прослужит десятилетиями, безотказно взбивая жидкость охлаждающей системы двигателя.

Лопасти этой металлической крыльчатки полностью растворились за полтора года эксплуатации по причине использования воды, а не тосола в охлаждающей системе…

За последнее десятилетие крыльчатки стали изготавливать из пластика. Он позволяет отлить любые формы, ему совершенно не важно какой будет охлаждающая жидкость в двигателе, лишь бы не химия типа растворителей или дихлорэтана (думаю до этого дойти не должно). Но, пластик имеет свойство менять свои механические свойства, он становится хрупким после частых перепадов температур. С годами эта хрупкость может привести к трещинам, которые в итоге приведут к проскальзыванию крыльчатки на оси с последующим выходом насоса из строя. Этого разумеется можно избежать используя качественные материалы, но к сожалению покупатель часто хочет подешевле а качество и низкая цена, как мы знаем очень часто бывают не совместимы. Стоит оговориться, что встречаются пластиковые «собратья» выполнены с соблюдением всех требований, такие будут работать даже выгодней металлических, т.к. вес крыльчатки ниже..
Таким образом, на сегодняшний день, самой распространённой крыльчаткой является железная, точнее отштампованная и отформованная из листа железа. Это настоящий компромисс решений. Она проста и дешева изготовлении, надежна при соблюдении условий эксплуатации.

Водяные насосы от разных производителй оснащены разными крыльчатками

Теперь про производительность насосов и энергопотребление.
Причем здесь энергопотребление? Да при том, что насос тоже отнимает мощность двигателя, а если он отнимает мощность, значит двигатель сжигает больше топлива. Для экономичных двигателей лопасти крыльчатки делают меньшей высоты, соответственно меньше отбор мощности, а минусом данного решения будет снижение производительности насоса. На двигатели с увеличенной мощностью и рассчитанные на агрессивный характер езды, устанавливают наоборот крыльчатки с высокими лопастями, они создают больший поток жидкости способствующий лучшему отводу тепла. Но на этом еще не все.
Следующий параметр – количество лопастей. Он отвечает за производительность насоса на разных оборотах двигателя. К примеру – установим на крыльчатку не пять, а десять лопастей. Насос начнет более эффективно работать на низких оборотах, но с повышением оборотов его эффективность будет резко снижаться. Здесь вступают в силу законы гидродинамики с процессами кавитации. Вместо того что бы нагнетать жидкость, лопасти будут по большей части взбивать её в пену.
Вообще, повысить производительность насоса можно за счет диаметра крыльчатки, формы и толщины лопастей, гладкости обработки поверхности лопастей, уменьшением расстояния между корпусом насоса и крыльчаткой.
Для повышения производительности крыльчатки, изготовленной из штампованного листа железа, на тыльную сторону устанавливают шайбу создающую подпор охлаждающей жидкости. Такое решение позволяет повысить производительность до 30 процентов на низких и 10 процентов на высоких оборотах двигателя.

Насос с лева, является стандартным для двигателй RB серии автомобилей Nissan. Справа, представлен модернизированный от тюнинговой компании ниссана Nismo. Отличие в колличестве лопостей, диаметре крыльчатки и наличии подпорной шайбы.

Металлическая крыльчатка с подпорной шайбой на тыльной стороне

Сделаем выводы - Если Вы эксплуатируете машину в условиях коммерческого транспорта, где нужна надежность и экономичность, то выбирайте водяной насос с чугунной крыльчаткой. Если же вы молодой «гонщик», то необходимо искать насос со штампованной железной крыльчаткой и желательно чтоб на тыльной стороне присутствовала шайба. И в любом случаи заливайте в систему охлаждения тосол, так как он выполняет две функции: во первых -препятствует вскипанию при больших температурах способствуя лучшему теплоотводу и циркуляции; а во вторых - снижает коррозию внутри системы охлаждения.

Часть фотографий с этой заметки взяты с интернета, с разных источников, каких не помню