キャビテーション: ウォーターポンプのキラー

Aug 16, 2023

ウォーターポンプのキャビテーションの小さな「気泡」により、ポンプが故障する可能性があります。 実際に見ることはできませんが、シロアリに金属が食べられたようなキャビテーションによる損傷を見ることができます。

それは、これらは実際には泡ではないからです。 ポンプ内のキャビテーションに関して言えば、ポンプは空洞です。 これらの小さな空隙の内部には過熱した蒸気があり、金属を侵食したりプラスチックに亀裂を入れる可能性があります。 ポンプ内のキャビテーションは通常、ウォーター ポンプ自体の故障ではありません。 むしろ、冷却剤や他のコンポーネントに関する他の問題の犠牲者になります。

ウォーターポンプのキャビテーションの空隙は、冷却剤に対するポンプのインペラの動きによって生成されます。 ポンプ内でキャビテーションが発生するかどうかを決定する圧力には 2 種類あります。 1 つ目はシステム圧力に関連する蒸気圧です。 2 つ目は、ポンプによって生成される圧力と吸引です。

一例として、高温のシステムからラジエーター キャップを取り外すと、冷却剤の蒸気圧が突然高くなり、蒸気が発生します。 ウォーターポンプ内部でも同様のことが起こります。 インペラが回転すると、その冷却剤はブレードによって一方向に押され、もう一方の方向に引き込まれます。 負圧が十分に大きい場合、空隙が形成されます。 これらの空隙内の過熱蒸気は、インペラやハウジングに損傷を与える可能性があります。

クーラントの状態は、ポンプ内のキャビテーションに直接関係します。 クーラントの比重は、クーラントの水による希釈度によって決まります。 比重が高すぎるとポンプの動作が変化します。

極寒の気候では、冷却剤の凝固点を下げるために不凍液を最大 70% 混合して使用できますが、エチレングリコールは熱を運ぶ効率が低いため、その代償として冷却効率が低下します。 暑い季節に水に対する不凍液の濃度が高すぎると、エンジンが過熱する危険性が高まり、ポンプ内でキャビテーションが発生しやすくなる可能性があります。

冷却剤添加剤パッケージには、表面張力を低下させ、冷却剤がより効率的に熱を伝達できるようにする湿潤剤または界面活性剤が含まれています。 ディーゼル冷却液には、シリンダーライナー周囲のウォーターポンプのキャビテーション浸食を防ぐ添加剤が含まれています。

新しい冷却剤には、pH を制御できる緩衝液が含まれています。 酸性クーラントのキャビテーションは蒸気が酸性になるため、プラスチック複合材インペラにさらにダメージを与えます。

冷却システム全体の健全性がウォーターポンプのキャビテーションの原因となる可能性があります。 システムが効果的に熱を伝達できない場合、ホットスポットが発生し、システム内の圧力が上昇します。 圧力不足により冷却剤の蒸気点が低くなるため、漏れによってポンプ内にキャビテーションが発生する可能性もあります。 このため、圧力テストが重要です。

システム内の制限により、圧力と吸入量の変化が発生する可能性があり、インペラ上を流れる冷却剤の流れが変化するため、ウォーター ポンプのキャビテーションの問題が発生する可能性があります。 ホースのつぶれやラジエーターの詰まりによって制限が発生する可能性があります。 制限のあるシステムに新しいウォーター ポンプを取り付けると、新しいポンプの寿命が短くなる可能性があります。

ウォーターポンプのキャビテーションを外部から視覚的に示す手がかりはありません。 典型的な症状には、過熱やウォーターポンプの水抜き穴からの漏れの可能性が含まれます。 場合によっては、インペラがシャフトから分離することがあります。 ポンプを取り外すまで、損傷の全容が明らかになりません。

ポンプ内のキャビテーションは、ウォーター ポンプだけでなく、ブロック、フロント カバー、またはシリンダー ヘッドに含まれるハウジングの部分にも影響を与える可能性があります。 新しいポンプを長持ちさせるには、これらの問題に対処する必要があります。