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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；目前大多數發動機采用機械水泵，在一些新開發的技術含量較高的發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）搭載的發動機。
（１）機械水泵 機械水泵由發動機曲軸通過傳動膠帶驅動，它的轉速和發動機的轉速成正比。機械水泵的工作方式有優點也有缺點。當發動機在高速大負荷工況下工作時，發動機產生的熱量多，水泵的高轉速使冷卻液的循環流量增大，這樣正好能夠提高發動機的冷卻能力；當發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，此時發動機的轉速低導致水泵的轉速也低，這樣就降低了發動機的冷卻能力。
（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；電動水泵由發動機控制單元通過電流控制，它不受當時發動機轉速的影響，可以根據發動機的實際冷卻需要靈活工作。由于電動水泵消耗的發動機功率非常少，因此采用電動水泵后，發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為汽車及新能源汽車的發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定性，可靠性都有更高的要求外，還要考濾水泵的環保節能；
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) 級充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統。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，此時磁系統的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態。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。
