隨著冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響日益顯著，汽車?yán)鋮s系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的熱負(fù)荷及其可靠性研究已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。汽車?yán)鋮s水泵是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中輸送冷卻水的主要部件，其性能好壞，不僅影響汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，而且影響整機(jī)的壽命長短。

國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)汽車冷卻水泵特殊的工作環(huán)境，在可靠性和汽蝕破壞等制約汽車?yán)鋮s水泵發(fā)展的關(guān)鍵因素方面展開了深入的研究，取得了大量相關(guān)研究成果。

汽車?yán)鋮s水泵是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的心臟，其作用是提高循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的工作壓力，維持發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件間的冷卻液循環(huán)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度過高． 根據(jù)配套要求和工作條件的不同，汽車?yán)鋮s水泵結(jié)構(gòu)型式有離心泵、旋渦泵以及旋轉(zhuǎn)容積泵等，由于受空間尺寸的限制，通常采用由入水室、葉輪和出水室組成的單級(jí)離心泵，該結(jié)構(gòu)具有外形尺寸小、重量輕、供水量大、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)，是應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)型式。典型離心式冷卻循環(huán)水泵主要由泵體、葉輪、軸承、水封和帶輪等組成。

汽車?yán)鋮s水泵的周圍有多個(gè)零部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須服從發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布置要求，以致水泵進(jìn)出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進(jìn)出口布局、葉輪進(jìn)口結(jié)構(gòu)及基本尺寸確定等往往難以滿足正常的水力設(shè)計(jì)要求，從而直接影響了包括效率在內(nèi)的運(yùn)行性能的提高。汽車?yán)鋮s水泵的入水室結(jié)構(gòu)分為直筒型或者螺旋形，出水室結(jié)構(gòu)為螺旋形且與發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造為一體。葉輪的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)水泵運(yùn)行性能具有決定性的影響，汽車?yán)鋮s水泵一般采用無前蓋板的半開式葉輪結(jié)構(gòu)。

性能曲線用于表達(dá)泵在不同工況下對(duì)水流能量的轉(zhuǎn)換特性，是泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的外在表現(xiàn)。與普通離心泵一樣，汽車?yán)鋮s水泵的定速特性曲線為一定轉(zhuǎn)速下流量與揚(yáng)程、流量與效率以及流量與功率的關(guān)系曲線。它可以直觀描述汽車?yán)鋮s水泵在恒定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行性能。但由于汽車?yán)鋮s水泵工作時(shí)轉(zhuǎn)速是不斷變化的，為此還必須給出水泵的變速特性曲線。汽車?yán)鋮s水泵的變速特性曲線主要測(cè)繪出不同轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的流量、揚(yáng)程和功率曲線，體現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)速下的能量轉(zhuǎn)換特性。為了更直觀反映汽車?yán)鋮s水泵的綜合性能，有時(shí)需把2種性能曲線繪制在同一幅圖上表示其各性能參數(shù)。

由于汽車?yán)鋮s水泵具有工作水溫高( 75～85℃) 、轉(zhuǎn)速變化范圍大( 2000～5000r/min) 、結(jié)構(gòu)尺寸受總體限制等特殊性，其與普通水泵相比，水泵進(jìn)出水流道的復(fù)雜設(shè)計(jì)使得進(jìn)出口液流流向及斷面形狀急劇變化，增大了水力損失，降低了效率。同時(shí)，在高溫、高轉(zhuǎn)速和大流量工況下汽車?yán)鋮s水泵更容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，同時(shí)半開式葉輪頂部間隙的串流引起主流的擠縮和葉輪流道中流速的增大，使葉輪汽蝕特性更加惡化，嚴(yán)重影響冷卻系統(tǒng)的正常工作，大大縮短冷卻水泵的使用壽命。特殊的工作環(huán)境及匹配狀況決定了汽車?yán)鋮s水泵的設(shè)計(jì)有異于普通離心泵。

綜上所述，典型汽車?yán)鋮s水泵是單級(jí)離心泵在汽車上的一種特殊運(yùn)用，其型式簡單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于汽車?yán)鋮s水泵的空間尺寸受到嚴(yán)重限制，以及運(yùn)行環(huán)境的惡劣，導(dǎo)致其效率低下并產(chǎn)生嚴(yán)重的汽蝕破壞。因此，深入研究效率與汽車?yán)鋮s水泵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的影響關(guān)系，探討制約汽車?yán)鋮s水泵發(fā)展的關(guān)鍵因素至關(guān)重要。