汽车发动机水泵设计

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1、汽车发动机水泵设计叶海见一、水泵分类1、根据泵的工作原理和结构分：叶片式泵、容积式泵（和其他类型的泵）如：喷射泵、空气升液泵、电磁泵等叶片式泵如：离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵等容积式泵如：往复泵、转子泵两种往复泵：电动泵、蒸气泵电动泵:柱塞（活塞）泵、隔膜泵、计量泵转子泵：齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵等2、根据介质上分：清水泵、污水（污物）泵、汕泵、耐腐蚀泵等；3、从使用安装方式上分：管道式泵、液下式泵、潜水式泵等。二、结构三、性能参数1、流量Q流呈是泵在单位时间A输送出去的液体呈（体积或质量）。体积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，1/s等。质

2、量流量用Qm表示，单位是：t/h，kg/s等。质量流量和体积流量的关系为：Qm=PQ式中P液体的密度（kg/m3,t/m3），常温清水P=1000kg/m3。2、扬程H扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进U处（泵进LI法兰）到泵出LI处（泵出LI法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。3、转速n转速是泵轴单位吋间的转数，用符号n表示，单位是r/min。4、汽蚀余量NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用Ah表示。5、功率和效率泵的功率通常是指输入功率，即原动机传支泵轴

3、上的功率，故又称为轴功率，用P表示；泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。因为扬程是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间A从泵屮输出的液体所获得的有效能量一一即泵的有效功率：Pe=PgQH（W）=yQH（W）式中P栗输送液体的密度（kg/m3）;Y一一泵输送液体的重度(N/m3);Q——泵的流量(m3/s)；H——泵的扬程(m);g——重力加速度(m/s2)。轴功率P和有效功率pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率

4、和轴功率之比，用n表示。!1!汽车发动机水泵理论1:(一)、输水量根据发动机所需的散热量，利用热能计算H人x3600②由①、②式nJ•得=c''，〜，u，(z2-z,)x3600③要精确的计算.比较困难，-•般按下式估算:考虑水泵叶轮与外壳间隙的泄露量，水泵的实际输水量应为:⑤巾以上得水泵的实际输水e应为:c丄(r2-6)x3600成屮：冷却系统每小时散热量，KJ/h；CM,——冷却液的比热，KJ/(kg-K),水为4.187KJ/(kg•K);mw一一冷却液每小时流量，kg/h；Z,一一发动机进水温度，°C,为防止气缸腐蚀，一般不低于75°C;t2一一发动

5、机出水温度，°C;—般収85〜90°C,为保证冷却均匀，(G-f,)—般为5〜7°CCH.——冷却液的比热，KJ/(kg-K),水为4.187KJ/(kg•K);qv循环水量，m3/Sqw发动机额定功率，kJ/kW•hP——发动机功率，kWrjv——水泵容积效率，1一般取1.2〜1.5Vv其屮，可按下列范围取值:分开式燃烧室：非增压发动机3100〜3700增压发动机2500〜3100直接喷射式柴油机非增压发动机2200〜2850增压发动机1650〜2200汽油机4500〜5700理论2:1、冷却系统散走的热U:按下式估算:~3600(kJ/S)式中：A传给冷

6、却系统的热占燃料热能的百分比，汽汕机0.23〜0.30，柴油机0.18〜0.25;内燃机燃料消耗率，kg/kW.h；Ne——内燃机功率，kW；hn——燃料低热值，kJ/kgo其中：2,一一如有机油散热器，且为水油散热器，另曾5〜10%;A——汽油机0.23〜0.30,柴油机0.18〜0.25;Ne一一取/Vemax（最大功率，额定工况）为计算值，Memax（最大扭矩工况）为验算值;ge——额定工况时，汽油机取0.21〜0.27kg/kW.h，柴油机取0.30〜0.34kg/kW.h。汽油机Q,=(0.85〜1.10)7Ve由以上可得简化公式:柴油机Q=(0.

7、50〜0.78)7Ve其中：低压缩比(e<8)的汽油机，冷却系统分配热量多，弘,取上限，即!2U=(1.00〜1.10)7Ve;高压缩比(e〉8)、燃烧室布置紧密的汽油机，(X収下限，即(0.85〜0.95)2Ve;车用柴汕机取(0.60〜0.75)乂，增压直喷取(0.50〜0.60)7Ve。2、根据比热容计算冷却液循环量:2，cwmwAtwmw=Vjw由上式得:A,c丄式中:Atw一一内燃机温升，6〜12°C;/w冷却液比重，水为1000kg/m3；冷却液比热，水为4.187kJ/kg.°C3、冷却空气需要量：2u.=cpma-Atama=VaZa由上式得

8、：cp，aAt式屮:Ata——冷却空气温升，10〜3