冷卻水泵的基本信息以及結(jié)構(gòu)型式的闡述

冷卻水泵適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金密封，保證了不同介質(zhì)輸送均無(wú)泄漏。如采用整體不銹鋼材質(zhì)制造的冷卻水泵，適用于化工、食品、釀造、制藥、紡織等行業(yè)。

基本信息

隨著冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響日益顯著，汽車?yán)鋮s系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的熱負(fù)荷及其可靠性研究已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。冷卻水泵是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中輸送冷卻水的主要部件，其性能好壞，不僅影響汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，而且影響整機(jī)的壽命長(zhǎng)短。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵特殊的工作環(huán)境，在可靠性和汽蝕破壞等制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵發(fā)展的關(guān)鍵因素方面展開(kāi)了深入的研究，取得了大量相關(guān)研究成果。

結(jié)構(gòu)型式

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的心臟，其作用是提高循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的工作壓力，維持發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件間的冷卻液循環(huán)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度過(guò)高． 根據(jù)配套要求和工作條件的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵結(jié)構(gòu)型式有離心泵、旋渦泵以及旋轉(zhuǎn)容積泵等，由于受空間尺寸的限制，通常采用由入水室、葉輪和出水室組成的單級(jí)離心泵，該結(jié)構(gòu)具有外形尺寸小、重量輕、供水量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)型式。典型離心式冷卻循環(huán)水泵主要由泵體、葉輪、軸承、水封和帶輪等組成。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的周圍有多個(gè)零部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須服從發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布置要求，以致水泵進(jìn)出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進(jìn)出口布局、葉輪進(jìn)口結(jié)構(gòu)及基本尺寸確定等往往難以滿足正常的水力設(shè)計(jì)要求，從而直接影響了包括效率在內(nèi)的運(yùn)行性能的提高。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的入水室結(jié)構(gòu)分為直筒型或者螺旋形，出水室結(jié)構(gòu)為螺旋形且與發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造為一體。葉輪的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)水泵運(yùn)行性能具有決定性的影響，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵一般采用無(wú)前蓋板的半開(kāi)式葉輪結(jié)構(gòu)。

性能曲線用于表達(dá)泵在不同工況下對(duì)水流能量的轉(zhuǎn)換特性，是泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的外在表現(xiàn)。與普通離心泵一樣，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的定速特性曲線為一定轉(zhuǎn)速下流量與揚(yáng)程、流量與效率以及流量與功率的關(guān)系曲線。它可以直觀描述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵在恒定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行性能。但由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵工作時(shí)轉(zhuǎn)速是不斷變化的，為此還必須給出水泵的變速特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的變速特性曲線主要測(cè)繪出不同轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的流量、揚(yáng)程和功率曲線，體現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)速下的能量轉(zhuǎn)換特性。為了更直觀反映發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的綜合性能，有時(shí)需把2種性能曲線繪制在同一幅圖上表示其各性能參數(shù)。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵具有工作水溫高( 75～85℃) 、轉(zhuǎn)速變化范圍大( 2000～5000r/min) 、結(jié)構(gòu)尺寸受總體限制等特殊性，其與普通水泵相比，水泵進(jìn)出水流道的復(fù)雜設(shè)計(jì)使得進(jìn)出口液流流向及斷面形狀急劇變化，增大了水力損失，降低了效率。同時(shí)，在高溫、高轉(zhuǎn)速和大流量工況下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵更容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，同時(shí)半開(kāi)式葉輪頂部間隙的串流引起主流的擠縮和葉輪流道中流速的增大，使葉輪汽蝕特性更加惡化，嚴(yán)重影響冷卻系統(tǒng)的正常工作，大大縮短冷卻水泵的使用壽命。特殊的工作環(huán)境及匹配狀況決定了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的設(shè)計(jì)有異于普通離心泵。

綜上所述，典型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵是單級(jí)離心泵在汽車上的一種特殊運(yùn)用，其型式簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的空間尺寸受到嚴(yán)重限制，以及運(yùn)行環(huán)境的惡劣，導(dǎo)致其效率低下并產(chǎn)生嚴(yán)重的汽蝕破壞。因此，深入研究效率與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的影響關(guān)系，探討制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵發(fā)展的關(guān)鍵因素至關(guān)重要 。