在没有冷却液循环的情况下运行的发动机升温速度足以在几分钟内使金属变形。这就是全部原因 发动机水泵 存在——它使液体持续流过缸体和散热器,在温度升至超过金属及其周围密封件所能承受的范围之前将热量从燃烧中带走。
冷却液不会自行移动。如果它静止地留在发动机缸体内,它会在一处吸收热量,而不会做任何其他有用的事情。水泵迫使液体不断运动,使其从块循环通过散热器并返回,将热量吸收分散到整个冷却系统,而不是让它集中在任何地方。
泵壳内有一个叶轮——一个在冷却剂室内旋转的小翅轮,旋转时通过离心力将液体向外推出。叶片数量、叶片曲线和叶轮直径都会影响泵每转移动的冷却剂体积,制造商根据特定发动机的冷却需求调整这些尺寸,而不是在不相关的发动机系列中使用通用叶轮。
不匹配的流速会导致任一方向出现实际问题。流量太少会在缸体内部留下热点,导致冷却剂无法足够快地循环。奇怪的是,过多的流量也会降低冷却效率,因为冷却液流过散热器的速度太快,没有足够的时间将吸收的热量释放到通过的空气中。
外壳材料影响重量和热量处理。铸铁泵常见于较旧的发动机设计中,可承受持续的热暴露,并能抵抗磨料冷却剂添加剂的磨损,尽管与替代品相比,它们明显增加了重量。铝制外壳可大幅减轻重量,这是现代发动机的首要任务,制造商力求减轻整车的每一磅重量。
近年来,复合材料和增强塑料外壳越来越多地投入生产,特别是在轻型乘用车应用中。这些材料具有良好的耐腐蚀性,并且可以廉价地大规模模制成复杂的形状,尽管工程师们会仔细选择它们,因为塑料外壳处理持续高温的能力与金属替代品不同。
传统的发动机水泵设计通过连接到曲轴的皮带运行,每当发动机运行时就会旋转,并将泵的速度直接调整为发动机转速。这种机械简单性降低了成本并简化了设计,但这意味着冷却剂流量随发动机转速而上升和下降,而不是根据实际冷却需求进行独立调整。
电动水泵 完全打破这种直接联系。这些泵由车辆的电气系统而不是皮带提供动力,以控制模块确定发动机在给定时刻实际需要的任何速度运行——有时在发动机关闭后继续短暂地循环冷却剂,冷却余热,皮带驱动泵会在发动机停止转动的瞬间停止处理。
不同类别的泵存在一些区别: