汽车发动机水泵.doc

汽车发动机水泵 水泵是发动机冷却系统的重要部件?，它的作用是泵送冷却液?，使冷却液在发动机的冷却水道内快速流动?，以带走发动机工作时产生的热量?，保持发动机正常工作温度?。水泵的泵水量很大?，例如一台Ｖ８发动机的水泵?，怠速时的泵水量大约是７５０ Ｌ／ｈ?。 ? 　　水泵的分类 ? ? 图1 机械水泵 ? 　　根据驱动方式的不同?，水泵一般分为机械水泵（图１）和电动水泵（图２）?。目前大多数发动机采用机械水泵?，在一些新开发的技术含量较高的发动机上已经使用了电动水泵?，例如宝马６系（Ｅ６３）搭载的发动机?。 ? ? 图2? 电动水泵及安装位置 ? 　　（１）机械水泵　机械水泵由发动机曲轴通过传动胶带驱动?，它的转速和发动机的转速成正比?。机械水泵的工作方式有优点也有缺点?。当发动机在高速大负荷工况下工作时?，发动机产生的热量多?，水泵的高转速使冷却液的循环流量增大?，这样正好能够提高发动机的冷却能力；当发动机在低速大负荷工况下工作时?，例如牵引其他车辆或开空调?，此时发动机的转速低导致水泵的转速也低?，这样就降低了发动机的冷却能力?。 ? 　　（２）电动水泵　电动水泵由发动机控制单元通过电流控制?，它不受当时发动机转速的影响?，可以根据发动机的实际冷却需要灵活工作?。由于电动水泵消耗的发动机功率非常少?，因此采用电动水泵后?，发动机的燃油消耗量可以有所降低?。 ? 　　下面以最为常见的机械水泵为例?，讲解汽车水泵相关知识?。 ? 　　水泵的结构 ? 　　汽车发动机使用的水泵是离心式水泵?，这种水泵由壳体?、叶轮?、轴承?、泵轴?、水封以及传动带轮等组成?。 ? 　　（１）壳体　水泵壳体由铸铁或铸铝制成?。铸铁壳体壁厚且质量大?，随着对发动机轻量化要求的提高?，目前只有某些商用汽车的大型发动机上还在使用铸铁壳体的水泵?。很多铸铁壳体上还带有部分水道和节温器安装室?，这使得壳体的重量进一步增加?。大多数轿车水泵采用了铸铝壳体?，而且壳体的尺寸越来越小?，很多壳体已经不再具有水道的功能?。 （２）叶轮　水泵叶轮由铸铁等金属或工程塑料制成?，采用向后弯曲的半圆弧?、双圆弧或多圆弧形叶片?，其叶型与水流方向一致?，泵水效率较高?。铸铁制成的水泵叶轮质量较大?，但是机械强度较高?，目前较多地应用于商用汽车的大型发动机上?。塑料叶轮容易实现小型化和轻量化?，而且耐腐蚀性能好?，外形加工容易控制?，因此越来越多的轿车发动机水泵使用了塑料叶轮?。???????????????? ? ? 图3? 轴连轴承 ? 　　（３）轴承　水泵轴承是水泵的重要部件?，有相当一部分水泵的失效是由水泵轴承损坏引起的?。随着发动机逐渐向大功率的方向发展?，水泵轴承需要具有更高的热稳定性?、更大的承载能力以及更好的密封性?，因此有些汽车水泵使用了轴连轴承（图３）?。轴连轴承实际上是一种结构简化的双支承轴承?，２个支承轴承没有内圈?，滚动体的滚道直接加工在水泵轴上?，２个支承轴承的外圈制成一个整体?，两端用密封件密封后组成轴连轴承?。在承载能力相同的条件下?，轴连轴承的尺寸比一般类型的轴承小；在相同尺寸的条件下?，轴连轴承的承载能力大于一般类型的轴承?。 ? 　　（４）泵轴　水泵轴一般由锻钢制成?。水泵叶轮安装在泵轴的一端?，泵轴通过轴承支承在水泵壳体上?。水泵轴的另一端安装传动带轮?，由发动机曲轴通过齿形胶带或Ｖ形胶带驱动?。 ? 　　（５）水封　作用是密封冷却液以免泄漏?，同时将冷却液与水泵轴承隔离?，以保护轴承?。目前水泵上已经广泛使用了双层陶瓷水封?，２片同轴安装的陶瓷水封被螺旋弹簧压紧贴在一起?。与橡胶水封相比?，陶瓷水封更耐磨损?，使用寿命更长?，但是也存在容易被冷却液中的硬质颗粒擦伤的缺点?。虽然水封的加工得到了不断的改进?，但是水封损坏导致水泵漏水仍然是水泵损坏的主要原因?。 ? 　　（６）传动带轮　根据传动带的齿形不同?，传动带轮可以分为齿形带轮和Ｖ形带轮?。随着发动机上传动胶带越来越少?，更多的水泵与发电机?、空调压缩机以及转向助力泵等共用１根齿形带传动?，因此齿形传动带轮也越来越多?。 ? 　　水泵的保养 ? 　　为了使车辆的保养更加快捷?，很多汽车部件都设计成免维护形式?，水泵也不例外?，润滑脂加注孔正逐渐从水泵上消失?。即使这样?，水泵在使用保养过程中仍然有需要注意的地方?。 ? 图4? 水泵及其他部件共用传动胶带 （１）传动胶带　与水泵采用同一根传动胶带来驱动的部件越来越多（图４）?，其中某个部件出现问题时都会影响到其他部件?。通过传动胶带驱动的各部件在工作时会产生不同频率的振动?，振动通过传动胶带传递到水泵轴上?，长期的不正常振动可以破坏水泵的密封?，因此当检修水泵等部件时?，应该顺便检查传动胶带上的其他部件?，发现问题应及时排除?。在