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汽车直流无刷水泵
直流无刷水泵是随着直流无刷电动机的发展而发展起来的水泵行业一个新亮点；直流无刷水泵的动力是直流无刷电机，直流无刷电机既具有交流电动机的结构相对比较简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，故在当今国民经济各领域应用日益普及。
一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用场景范围已遍及国民经济的所有的领域以及人们的日常生活中。其主要类型有同步电动机、异步电动机和直流电动机三种。由于传统的直流电动机均采用电刷以机械办法来进行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火化、无线电干扰以及寿命短等弱点，再加上制造成本高及维修困难等缺点，从而大大限制了它的应用场景范围，致使目前工农业生产上大多数均采用三相异步电动机。
针对上述传统直流电动机的弊病，早在上世纪30年代就有人开始研制以电子换向代替电刷机械换向的直流无刷电动机。经过了几十年的努力，直至上世纪60年代初终于实现了这一愿望。上世纪70年代以来，随着电力电子工业的快速的提升，许多高性能半导体功率器件，如GTR、MOSFET、IGBT、IPM等相继出现，以及高性能永磁材料的问世，均为直流无刷电动机的广泛应用奠定了坚实的基础——也为直流无刷水泵的产生创造了条；
1)电子换相来代替传统的机械换相，性能可靠、永无磨损（无电火花产生）、故障率较低，寿命比有刷电机提高了很多倍（一般可持续工作20000小时之后;无刷电机常规使用的寿命,是有刷电机寿命30--40倍）无刷直流水泵代表了直流水泵的发展方向
1) 低速起动时有轻微振动，如速度加大换相频率增大，就感觉不到振动现象了；
3) 易形成共振，因为任何一件东西都有一个固有振动频率，如果无刷电机的振动频率与车架或塑料件的振动频率相同或接近时就容易形成共振现象，但能够最终靠调整将共振现象减小到最小程度。所以采用无刷电机驱动的电动车有时会发出一种嗡嗡的声音是一种正常的现象。
1) 碳刷易磨损（有电火花产生和碳刷粉尘污染），碳刷更换较为麻烦，寿命短（一般连续运行在500-1000小时）；
根据驱动方式的不同，水泵大体上分为机械水泵和电动水泵；电动水泵条又分为有刷电动水泵和无刷电动水泵；目前大多数发动机采用机械水泵，在一些新开发的技术上的含金量较高的发动机上已经使用了电动水泵——有刷电动水泵，例如宝马６系（Ｅ６３）搭载的发动机。
（１）机械水泵机械水泵由发动机曲轴通过传动胶带驱动，它的转速与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，这样正好可提升发动机的冷却能力；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；电动水泵又无刷电动水泵和有刷电动水泵之分；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，能够准确的通过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；特别是新一代的直流无刷电动水泵出现为汽车及新能源汽车的发展和性能的提高注入新的元素。
汽车上使用的水泵比一般水泵在结构和性能要求比较高；汽车水泵的工作环境比较差，要做到能防振，防潮，耐热，特别对于新能源电动汽车水泵的稳定性，可靠性都有更高的要求外，还要考滤水泵的环保节能；
无直流刷水泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的磁转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，轴套是高耐磨性能石墨固定在转子体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间是一个空腔，水泵泵体腔与电机转子腔连通，电机转子腔与电机定子及电机控制完全隔离，转轴是用高光洁度，又有高强度的氧化锆精加工而成，轴将电机与泵体连成一体，采用无腔真空灌流式一体化工艺流程生产制作, 所以无需配以传统的机械轴封，不需要轴润滑油，因而是完全密封而又可防漏。
电机的扭力是通过矽钢片(定子)上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁(转子)工作运转。对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ=0，此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ=2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转；直流无刷水泵叶轮的驱动力是直流无刷电机。
直流无刷水泵通过电子换向，无需使用碳刷，磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场，当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向，使转子始终保持同级排斥，从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率，
直流无刷汽车水泵的定子与转子完全隔离，完全避免了传统的电机式直流无刷水泵存在的液体泄漏问题。还能够完全潜水使用并且完全防水，有效的提高了泵的常规使用的寿命及性能，所以直流无刷水泵不需要水泵轴承，也不用用润滑脂润滑，也没有密封垫和油封，减小了机械磨损，降低了功耗，提高了工作寿命。
有刷直流汽车水泵，支撑水泵轴的轴承用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化，并且要防止冷却液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封垫。水封动密封环与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间，水封静密封座紧紧的靠在水泵的壳体上，进而达到密封冷却液的目的。
有刷直流离心水泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，通过高性能陶瓷轴固定在壳体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间有一层薄壁隔离，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片（定子）上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁（转子）工作运转。其电磁工作原理与无刷水泵电机是一样的。总而言之：无刷水泵电电子换相；有刷水泵电机是机械换相；有刷水泵叶轮的驱动力是有刷电机。
汽车直流无刷水泵工作的最终目的是把汽车上受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下正常工作。接通电源水泵运转工作带动叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出。叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。
有刷水泵，支撑有刷水泵轴的轴承要用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化，并且要防止冷却液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封垫。水封对密封环与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间，水封静密封座紧紧的靠在水泵的壳体上，进而达到密封冷却液的目的。
水泵壳体通过密封垫与发动机相连，并支撑着轴承等运动部件。水泵壳体上还有泄水孔，位于水封与轴承之间。一旦有冷却液漏过水封，可从泄水孔泄出，已防止冷却液进入轴承腔，而破坏轴承润滑及部件锈蚀。如果发动机停止后仍有冷却液漏出，则表明水封已经损坏；
而无刷水泵，由于设计结构及生产的基本工艺不同；无碳刷磨损，水泵泵体与电机为一整体，所以就不存在以上的密封和防漏的情况。
汽车直流无刷水泵叶轮的转动的动力是直流无刷电动机，直流无刷电动机是直流无刷水泵的动力核心，直流无刷水泵，是以直流无刷电机为动力，以此来实现将机械能转化为液压能；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。
叶轮是水泵工作的核心，叶轮本身的运动很简单，只是和磁转子一起旋转。但由于叶片的作用，叶轮中液体的运动是很复杂的；一方面随叶轮旋转作牵连运动，一方面在叶片的驱驶下不断地从旋转着的叶轮中甩出，即相对叶轮的运动。因此叶轮的外径大小，叶轮叶片的高低及角度，以及与水泵壳体的间隙，直接影响着水泵的性能，汽车水泵 主要是汽车冷却系统强制循环的主要部件，在汽车发动机的缸体里，有条多供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器（俗称水箱）通过水管相连接，构成一个大的水循环系统，在发动机的上出水口，装有一个水泵，通过风扇皮带来带动，把发动机缸体水道内的热水泵出，把冷水泵入。在水泵的旁边还有一个节温器，汽车刚发动时（冷车）时，不打开，使冷却水不经过水箱，只在发动机里面循环（俗称小循环），待发动机的温度达到80度以上时，就打开，发动机里面的热水被泵入水箱，汽车前行时的冷风吹过水箱，带走热量，大致上是这样工作的。
当今汽车水循环冷却系统其实是使用机械水泵和直流有刷水泵；水泵是推动水循环，把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
由于水冷系统冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水泵水冷循环系。
1、水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。（如下图所示）
3、工作过程：水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最佳温度下工作。水冷却系的组成如右图所示。
1）功用：是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。
工作过程：当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续的作用，使冷却水在水路中不断地循环。
轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构相对比较简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。
1）功用增大散热面积，加速水的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。
散热器上贮水室顶部有加水口，平时用散热器盖盖住，冷却水即由此注入整个冷却系。在上、下贮水室分别装有进水管和出水管，分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连。由发动机气缸盖上出水管流出的温度比较高的热水经过进水软管进入上贮水室，经冷却管得到冷却后流入下贮水室，由出水管流出被吸入水泵。在散热器下贮水室的出水管上还有一个放水阀。
散热器芯由许多冷却水管和散热片组成，对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积，采用散热片是为增加散热器芯的散热面积。散热器芯的构造形式有多样，常用的有管片式和管带式两种。
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