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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行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(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)對發(fā)動機性能的影響日益顯著，汽車冷卻系統(tǒng)關鍵零部件的熱負荷及其可靠性研究已成為國內(nèi)外研究的熱點。冷卻水泵是汽車發(fā)動機閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中輸送冷卻水的主要部件，其性能好壞，不僅影響汽車的動力性、經(jīng)濟性，而且影響整機的壽命長短。

國內(nèi)外學者針對發(fā)動機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)動機冷卻水泵發(fā)展的關鍵因素方面展開了深入的研究，取得了大量相關研究成果。

結(jié)構(gòu)型式

發(fā)動機冷卻水泵是汽車發(fā)動機冷卻系統(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)動機相關部件間的冷卻液循環(huán)，防止發(fā)動機的運行溫度過高． 根據(jù)配套要求和工作條件的不同，發(fā)動機冷卻水泵結(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)簡單等特點，是應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)動機冷卻水泵的周圍有多個零部件，其結(jié)構(gòu)設計必須服從發(fā)動機的整體布置要求，以致水泵進出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進出口布局、葉輪進口結(jié)構(gòu)及基本尺寸確定等往往難以滿足正常的水力設計要求，從而直接影響了包括效率在內(nèi)的運行性能的提高。發(fā)動機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)動機鑄造為一體。葉輪的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對水泵運行性能具有決定性的影響，發(fā)動機冷卻水泵一般采用無前蓋板的半開式葉輪結(jié)構(gòu)。

性能曲線用于表達泵在不同工況下對水流能量的轉(zhuǎn)換特性，是泵內(nèi)部流動規(guī)律的外在表現(xiàn)。與普通離心泵一樣，發(fā)動機冷卻水泵的定速特性曲線為一定轉(zhuǎn)速下流量與揚程、流量與效率以及流量與功率的關系曲線。它可以直觀描述發(fā)動機冷卻水泵在恒定轉(zhuǎn)速下的運行性能。但由于發(fā)動機冷卻水泵工作時轉(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)動機冷卻水泵的變速特性曲線主要測繪出不同轉(zhuǎn)速所對應的流量、揚程和功率曲線，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)動機冷卻水泵的綜合性能，有時需把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)動機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，水泵進出水流道的復雜設計使得進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，在高溫、高轉(zhuǎn)速和大流量工況下發(fā)動機冷卻水泵更容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，同時半開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)動機冷卻水泵的設計有異于普通離心泵。

綜上所述，典型發(fā)動機冷卻水泵是單級離心泵在汽車上的一種特殊運用，其型式簡單，結(jié)構(gòu)復雜。由于發(fā)動機冷卻水泵的空間尺寸受到嚴重限制，以及運行環(huán)境的惡劣，導致其效率低下并產(chǎn)生嚴重的汽蝕破壞。因此，深入研究效率與發(fā)動機冷卻水泵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的影響關系，探討制約發(fā)動機冷卻水泵發(fā)展的關鍵因素至關重要 。