黃明
摘 要:當(dāng)前,科學(xué)信息技術(shù)更加發(fā)展,國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高,廣大人民群眾外出的方式變得更加的多樣化,但更多的是依托汽車來幫助其出行。提到汽車,首先就會(huì)想到汽車的動(dòng)力結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?yàn)槠嚨恼麄€(gè)運(yùn)行提供強(qiáng)大的動(dòng)力,讓燃料的燃燒更加充分,產(chǎn)生了動(dòng)力更大。一般發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)過程中,內(nèi)部的溫度都是較高的,內(nèi)部排出的氣體和外部的氣體無法進(jìn)行及時(shí)的更換,內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度就會(huì)較高,個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件溫度就會(huì)升高。由此會(huì)導(dǎo)致零部件膨脹,最終使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件不能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn),甚至出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象,還會(huì)大大降低零部件的機(jī)械強(qiáng)度。發(fā)電機(jī)的零部件潤滑作用也會(huì)不復(fù)存在。針對(duì)此,更進(jìn)一步的了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作原理對(duì)整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)起著十分重要的作用,因此,本文主要對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作原理做系統(tǒng)分析,在此基礎(chǔ)之上,對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵工作運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障做出理論闡述,希望能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)水泵的故障處理提供有益的策略方法。
關(guān)鍵詞:汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 水泵 工作原理 故障內(nèi)容
The Working Principle and Failure Analysis of Automobile Engine Water Pump
Huang Ming
Abstract:At present, with the development of science and information technology and the continuous improvement of the country's economic development level, the ways for people to go out have become more diversified, but people more often rely on cars to help them travel. When it comes to cars, the first thing that comes to mind is the power structure engine of the car. The car engine can provide powerful power for the entire operation of the car, so that the fuel burns more fully, and the power is greater. Generally, the internal temperature of the engine is relatively high during the start-up process, the internal exhaust gas and external gas cannot be replaced in time, the internal operating temperature will be higher, and the temperature of the engine parts will rise. This will cause the parts to expand, and eventually the parts of the automobile engine will not be able to operate normally, and even the phenomenon of jamming will occur, and the mechanical strength of the parts will be greatly reduced. The lubrication of generator parts will no longer exist. In view of this, a further understanding of the working principle of the automobile engine water pump plays an important role in the operation of the entire automobile engine. Therefore, this article mainly makes a systematic analysis of the working principle of the automobile engine water pump. The faults that occur during the operation of the engine water pump are explained theoretically, and it is hoped that it can provide a useful strategy method for the fault handling of the engine water pump.
Key words:automobile engine, water pump, working principle, fault content
1 引言
在整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之中,發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能結(jié)構(gòu)起著非常顯著的影響。當(dāng)下,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件性能研發(fā)和熱負(fù)荷探尋成為了行業(yè)探討的重要關(guān)注點(diǎn)。汽車在人們的生產(chǎn)生活之中扮演著十分重要的角色,因此,對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵工作原理做深刻分析和探討,能夠更進(jìn)一步的幫助人們了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作過程??梢哉f,在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)之中,冷卻系統(tǒng)是整個(gè)汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部位,當(dāng)冷卻系統(tǒng)這一關(guān)鍵部位出現(xiàn)故障時(shí),汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)受到阻礙,導(dǎo)致汽車不能夠在道路上正常行駛,更為嚴(yán)重的是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成的損害無可挽回。因此,加大對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵工作原理的研究,不斷提升水泵的性能,改進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),這不僅成為了整個(gè)汽車行業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)也成為了國家乃至整個(gè)社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的方面。本文將站在新的高度對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作原理做探尋,同時(shí)對(duì)汽車水泵常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行探討,在系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)之上,希望能夠進(jìn)一步提升汽車水泵技術(shù),不斷提升汽車水泵質(zhì)量。
2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵作用及其工作原理
2.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵作用
汽車水泵是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要組成部分之一,其最大的作用是通過水泵傳送冷卻液,讓冷卻進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)相映的水道里,在循環(huán)往復(fù)的活動(dòng)之中實(shí)現(xiàn)冷卻液的交流,通過循環(huán)流動(dòng)的方式,將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的大量熱能吸收,從而降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的溫度,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。汽車水泵在使用的過程中,主要受到冷卻液流量大小,扭轉(zhuǎn)功率大小以及運(yùn)轉(zhuǎn)效率大小等的多方面因素影響,在多方面綜合性能穩(wěn)定的情形之下,水泵的性能越好,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的功能發(fā)揮才能達(dá)到理想狀態(tài),反之,水泵的性能過差,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的功能發(fā)揮就存在較大的困難。因此而言,一般水泵安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之中時(shí),就會(huì)對(duì)水泵的性能狀態(tài)做一個(gè)預(yù)先的測(cè)試,在測(cè)試過程中,務(wù)必要確保水泵的相關(guān)參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)完全匹配,從而讓水泵的性能作用發(fā)揮起來。
2.2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作原理
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),水泵周圍的零部件種類繁多,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,通常都要以整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)要能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布置要求,因?yàn)樗眠M(jìn)出水的流走方向,臥室的形狀與斷面,水泵進(jìn)出口的布局等往往都與正常的水利設(shè)計(jì)要求之間密切關(guān)聯(lián),任何一個(gè)布置要求沒有做到精細(xì)化處理,都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)水泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行和轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,外形體積較小,質(zhì)量相對(duì)較輕,但對(duì)汽車整個(gè)冷卻系統(tǒng)的供水量比平常的水泵結(jié)構(gòu)供水量大。冷卻水泵在汽車發(fā)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常廣泛的。在具體的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,進(jìn)出口的位置,葉輪形狀及大小與水的作用你要求一般要匹配,否則將會(huì)制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的性能提升。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,水泵周圍的工作環(huán)境溫度是較高的,此刻,轉(zhuǎn)速就會(huì)相對(duì)較大,整個(gè)水泵的形態(tài)結(jié)構(gòu)就更容易受到發(fā)動(dòng)機(jī)整體運(yùn)轉(zhuǎn)過程的影響。因此設(shè)計(jì)復(fù)雜的裝置構(gòu)造能夠使得發(fā)動(dòng)水泵進(jìn)出水牛發(fā)生層次變化,從而有效減少水的作用力,在降低運(yùn)行速度的過程之中冷卻溫度。長久的在高溫環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn),能卻水泵對(duì)汽車產(chǎn)生的侵蝕作用更強(qiáng),但其中的一輪頂部能夠更進(jìn)一步加快通道的水流速度,從而將冷卻水和高溫水進(jìn)行水量交換,達(dá)到降溫的目的。但也會(huì)產(chǎn)生汽蝕反應(yīng),在某種層次上會(huì)影響冷卻系統(tǒng)的性能發(fā)揮和使用周期。因此,不斷加大對(duì)冷卻水泵的裝置原理研究,對(duì)進(jìn)一步分析發(fā)動(dòng)機(jī)水泵因素起著至關(guān)重要的作用。
3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵常見的故障分析
3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵常見的問題就是發(fā)動(dòng)機(jī)上方冒煙,其主要的外在表現(xiàn)是,在負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之下,黑煙隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而隨之出現(xiàn)。一般而已,黑煙濃度與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)之間呈現(xiàn)的是正比例關(guān)系,也就是說,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快,產(chǎn)生的黑煙濃度就越高。反之,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越慢,黑煙的運(yùn)轉(zhuǎn)速率就越低。當(dāng)出現(xiàn)黑暗之后,發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)出現(xiàn)停滯狀態(tài),表現(xiàn)出無力癥狀。發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)冒煙狀態(tài)時(shí),要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的油壓測(cè)量。在測(cè)量的過程中要滿足這樣幾個(gè)方面,一是發(fā)動(dòng)機(jī)要置于穩(wěn)定的工作狀態(tài),也就是說要合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作速度。二是要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的共軌壓力和共軌比例電磁閥的開度進(jìn)行測(cè)量,從而有效調(diào)整共軌壓力的穩(wěn)定性,保障發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)
怠速不穩(wěn)是發(fā)動(dòng)機(jī)水泵最常出現(xiàn)的故障,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水泵出現(xiàn)怠速故障時(shí),處于怠速狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)水泵,下轉(zhuǎn)速波動(dòng)超越50rpm,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新恢復(fù)到普遍的怠速狀態(tài)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)無論是處于冷機(jī)條件還是熱機(jī)條件下,都更有可能發(fā)生怠速故障問題。在此情形之下,發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的可能性就更大。汽車水泵怠速問題通常出現(xiàn)在冬季或特別寒冷的時(shí)期,汽車在路面行駛時(shí),會(huì)受到寒冷天氣的阻力影響,發(fā)動(dòng)機(jī)水泵周圍的零部件運(yùn)轉(zhuǎn)受到了影響,從而對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生消極作用。汽車在極端的天氣下運(yùn)轉(zhuǎn),受到寒冷空氣的阻擋,當(dāng)主力達(dá)到一定的程度范圍時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的可能性就大幅提高了,如此將不利于汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和行駛。
3.3 噪音現(xiàn)象出現(xiàn)
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵異響是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵故障最顯著的方面,水泵發(fā)生異響的聲音是在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生的摩擦之聲,和蹭蹭蹭的聲音有所相似。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度加快之后,也就是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快之后,發(fā)動(dòng)機(jī)水泵噪音聲音就會(huì)變得更大,噪音越大,就說明水泵內(nèi)部的損壞程度變大了。汽車水泵異響出現(xiàn)的最主要原因是軸承損壞或者葉輪在正常的工作過程中有松動(dòng),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)水泵和軸承之間分離,在沒有達(dá)到完全分離狀態(tài)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生噪音。對(duì)水泵出現(xiàn)的異響聲音進(jìn)行測(cè)試工作,其程序一般而言是相對(duì)復(fù)雜的,需要配合各個(gè)系統(tǒng)子程序。
4 改進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的優(yōu)化方案
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵最主要的組成部件是水泵、殼體、軸、水封和軸承,因此在一般情形之下,對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵故障進(jìn)行分析和判斷時(shí),就要從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的組成部件出發(fā),對(duì)其組成零部件進(jìn)行排查和檢修,從而最大程度的確保水泵工作的流暢性。具體的優(yōu)化方案是,一是要對(duì)泵殼進(jìn)行改進(jìn),要定期或不定期的對(duì)水泵組件進(jìn)行拆解,及時(shí)排除積累在水泵組件里面的雜物,當(dāng)然,為了更進(jìn)一步提升水泵的工作效率和質(zhì)量,可以將水泵殼體上的兩個(gè)排水孔減少,將施工殼體上的排水孔取消掉一個(gè),可以讓細(xì)微的雜質(zhì)物質(zhì)無法進(jìn)入到水泵組件內(nèi)部,從而促進(jìn)水泵的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。二是對(duì)軸承進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)軸承密封圈改進(jìn)要采用兩大方法,一是使用雙層的軸承密封圈,二是將原有的雙唇口改為三唇口形式的密封圈。但無論采取何種優(yōu)化方案,在具體的改進(jìn)過程中,都要對(duì)軸承與葉輪之間的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行嚴(yán)格的排查和檢查,要確保密封圈的密封作用發(fā)揮起來。二是對(duì)潤滑油進(jìn)行改進(jìn),水泵軸承在整個(gè)的運(yùn)行體系中都較為繁瑣,在具體的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,過高的溫度對(duì)潤滑油的要求層次也越高,因此在注入潤滑油的過程之中,要按照標(biāo)準(zhǔn)化的方式加注潤滑脂。最后但也同樣重要的是,進(jìn)一步提高水泵的穩(wěn)定性??梢酝ㄟ^定期核檢的方式,對(duì)水泵系統(tǒng)的漏水現(xiàn)象進(jìn)行排除。
總之,科學(xué)信息技術(shù)飛躍發(fā)展的21世紀(jì),汽車行業(yè)在整個(gè)人類社會(huì)之中扮演著非常重要的角色,逐步成為了人們的生活之中不可或缺的重要組成部分。人們對(duì)汽車消費(fèi)需求的不斷增加,使得對(duì)汽車的質(zhì)量和性能要求也提高了。水泵是汽車零部件的重要組成部分,因此,就要對(duì)水泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)的更新和檢修,進(jìn)一步了解水泵工作的原理,做好故障分析工作,從而不斷提高汽車水泵的性能。
參考文獻(xiàn):
[1]程雙安.淺析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的工作原理與故障[J].汽車實(shí)用技術(shù),2019,(15):107-110.
[2]李增財(cái).發(fā)動(dòng)冷卻系統(tǒng)工作原理及故障分析[J]. 汽車世界,2019,(12):44.
[3]李祥民,董學(xué),楊興超等.基于ANSYS的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019,(15):43-44.
[4]謝骎,陳勇,李文.某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵軸承漏脂分析及改進(jìn)措施[J].設(shè)備管理與維修,2019,(13):71-73.
[5]謝骎,陳勇,李文.某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵軸承漏脂分析及改進(jìn)措施[J].設(shè)備管理與維修,2019,(7).
[6]王洪濤.某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵干燒分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018,(27):147-148.
[7]李維強(qiáng),李偉,施衛(wèi)東等.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的研究進(jìn)展[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2016,第34卷(1):9-17.