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汽車直流無刷水泵工作結構
汽車直流無刷水泵工作結構
水泵的分類
根據(jù)驅動方式的不同，水泵一般分為機械水泵和電動水泵；電動水泵條又分為有刷電動水泵和無刷電動水泵；目前大多數(shù)發(fā)動機采用機械水泵，在一些新開發(fā)的技術含量較高的發(fā)動機上已經使用了電動水泵——有刷電動水泵，例如寶馬６系（Ｅ６３）搭載的發(fā)動機。
（１）機械水泵 機械水泵由發(fā)動機曲軸通過傳動膠帶驅動，它的轉速和發(fā)動機的轉速成正比。機械水泵的工作方式有優(yōu)點也有缺點。當發(fā)動機在高速大負荷工況下工作時，發(fā)動機產生的熱量多，水泵的高轉速使冷卻液的循環(huán)流量增大，這樣正好能夠提高發(fā)動機的冷卻能力；當發(fā)動機在低速大負荷工況下工作時，例如牽引其他車輛或開空調，此時發(fā)動機的轉速低導致水泵的轉速也低，這樣就降低了發(fā)動機的冷卻能力。
（２）電動水泵；電動水泵又無刷電動水泵和有刷電動水泵之分；電動水泵由發(fā)動機控制單元通過電流控制，它不受當時發(fā)動機轉速的影響，可以根據(jù)發(fā)動機的實際冷卻需要靈活工作。由于電動水泵消耗的發(fā)動機功率非常少，因此采用電動水泵后，發(fā)動機的燃油消耗量可以有所降低；特別是新一代的直流無刷電動水泵出現(xiàn)為汽車及新能源汽車的發(fā)展和性能的提高注入新的元素
水泵的結構
1． 無刷直流汽車水泵的結構
汽車上使用的水泵比一般水泵在結構和性能要求比較高；汽車水泵的工作環(huán)境比較差，要做到能防振，防潮，耐熱，特別對于新能源電動汽車水泵的穩(wěn)定性，可靠性都有更高的要求外，還要考濾水泵的環(huán)保節(jié)能；
無直流刷水泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的磁轉子，轉子中間有直接注塑成型的軸套，軸套是高耐磨性能石墨固定在轉子體中，電機的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉子之間是一個空腔，水泵泵體腔與電機轉子腔連通，電機轉子腔與電機定子及電機控制完全隔離，轉軸是用高光潔度，又有高強度的氧化鋯精加工而成，軸將電機與泵體連成一體，采用無腔真空灌流式一體化工藝流程生產制作, 所以無需配以傳統(tǒng)的機械軸封，不需要軸潤滑油，因而是完全密封而又可防漏。
電機的扭力是通過矽鋼片(定子)上的線圈通電后產生磁場帶動永磁磁鐵(轉子)工作運轉。對磁體進行n (n為偶數(shù)) 級充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當定子線圈產生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=0，此時磁系統(tǒng)的磁能最低;當磁極轉動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n，此時磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產生運動，帶動磁轉子旋轉；直流無刷水泵葉輪的驅動力是直流無刷電機。
直流無刷水泵通過電子換向，無需使用碳刷，磁體轉子和定子矽鋼片都有多級磁場，當磁體轉子相對定子旋轉一個角度后會自動改變磁極方向，使轉子始終保持同級排斥，從而使無刷直流磁力隔離泵有較高的轉速和效率，
直流無刷汽車水泵的定子與轉子完全隔離，完全避免了傳統(tǒng)的電機式直流無刷水泵存在的液體泄漏問題。而且可以完全潛水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用壽命及性能，所以直流無刷水泵不需要水泵軸承，也不用用潤滑脂潤滑，也沒有密封墊和油封，減小了機械磨損，降低了功耗，提高了工作壽命。
2．有刷直流汽車水泵
有刷直流汽車水泵，支撐水泵軸的軸承用潤滑脂潤滑，因此要防止冷卻液泄漏到潤滑脂造成潤滑脂乳化，同時還要防止冷卻液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封墊。水封動密封環(huán)與軸通過過盈配合裝在葉輪與軸承之間，水封靜密封座緊緊的靠在水泵的殼體上，從而達到密封冷卻液的目的。
有刷直流離心水泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的轉子，轉子中間有直接注塑成型的軸套，通過高性能陶瓷軸固定在殼體中，電機的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉子之間有一層薄壁隔離，無需配以傳統(tǒng)的機械軸封，因而是完全密封。電機的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產生磁場帶動永磁磁鐵（轉子）工作運轉。其電磁工作原理與無刷水泵電機是一樣的。總而言之：無刷水泵電電子換相；有刷水泵電機是機械換相；有刷水泵葉輪的驅動力是有刷電機。
