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一般汽車發動機冷卻水泵以水冷卻為主使,用氣缸水道內循環水冷卻把水道內受熱水引入散熱器(水箱)通過風冷卻后再返回到水道內。
當發動機運轉時,水泵隨之旋轉提冷卻液壓力促使冷卻液強制循環,循環冷卻液帶走發動機缸體缸套缸蓋等零件熱量。當冷卻液溫度未達到節溫器開啟溫度時,冷卻液將通過水循環管直接從水泵重新進入缸體。由于冷卻液避免必要冷卻溫度將迅速升,當冷卻液溫度達到節溫器開啟溫度節溫器閥門關閉循環管旁通水路,冷卻液將穿過節溫器流入散熱器水室,熱水經風扇吸過空氣流強制冷卻,散失部分熱量,溫度已經降冷卻液留到散熱器水室,經水泵在泵入缸體重新參加冷卻循環。
當打開車暖風裝置時,在冷卻系統壓力作用部分熱水從缸蓋岀水銅管引岀進入暖風散熱器。在暖風機風扇作用流經暖風杋散熱器水芯冷卻液所帶熱量被暖風杋風扇吹岀風帶走熱岡經過送風管吹到風窗進行除霜或從風門吹岀供駕駛室取暖,由暖風機散熱器冷卻過冷卻液經岀水管返回水泵進水管重新參加循環。如果這些管道當中液體流動平穩則只會直接冷卻與管道接蝕液體從管道中流動液體傳導至管道熱量,取決于管道接蝕管道液體之間溫度差異,因此,如果與管道接觸液體到快速冷卻,那么傳輸熱量會比較通過在管道內制造湍流混合所有液體將與管道接觸液體保持溫以吸收熱量從而使管道內全部液體到有效利用。
通過皮帶輪帶動水泵軸承及葉輪轉動，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉，在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時產生一定的壓力，然后從出水道或水管流出。葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低，水箱中的冷卻液在水泵進口與葉輪中心的壓差作用下經水管被吸入葉輪中，實現冷卻液的往復循環。
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，同時還要防止潤滑脂的泄漏。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壓裝在水泵的殼體上，從而達到密封冷卻液的目的。
水泵殼體通過密封墊與發動機相連，并支撐著軸承等運動部件。水泵殼體上還有泄水孔，位于水封與軸承之間。一旦有冷卻液漏過水封，可從泄水孔泄出，以防止冷卻液進入軸承腔而破壞軸承潤滑并導致部件銹蝕。如果發動機停止后仍有冷卻液漏出，則表明水封已經損壞。
