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。

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