真空泵机组发动机冷却水泵的可靠性研究

时间:2018-09-06 浏览:
           真空泵机组发动机冷却水泵作为冷却系统的“心脏”,对可靠性的要求极高,为此,国内学者针对发动机冷却水泵结构可靠性方面的泄漏和振动噪声等主要故障真空泵机组开展了大量的研究.漏水是发动机冷却水泵的头号故障,超过90%的水泵更换是由于泄漏造成的.密封不良会使冷却液渗入到轴承,冲刷掉轴承润滑,使轴承损坏.张俊杰等研究发现,汽车冷却水泵在高温、高速工况下,叶轮后盖板与机械密封之间出现了压力缺失,导致橡胶件处水封流动不充分,出现干烧现象而损伤.外部泄漏也会导致水泵故障:发动机密封或垫片老化,加热器芯部泄漏,油冷却器泄漏.因此,密封失效直接导致发动机冷却水泵的“漏水”现象,影响着发动机的可靠性以及性能.常见的提高发动机冷却水泵密封性能的措施包括:在满足启动力矩的情况下,轴连轴承唇口过盈量取大一点。
         选用合适的轴承润滑脂,限制水泵水封在最高转速下运行,以及改进水封结构及材料学者通过对发动机冷却水泵叶轮强度、临界转速、轴承寿命以及水泵总成振动的分析研究,发现水泵的可靠性问题主要集中在轴承损坏、水封失效、振动噪声和叶轮或水腔内腐蚀,其中,轴承损坏和水封失效占80%左右.因此,优化发动机冷却水泵结构、合理选用零部件材料和提高零部件的制造工艺及精度是保障水泵可靠性的有效措施.发动机冷却水泵的叶轮同时考虑离心力、表面压力和过盈装配应力3种载荷下的强度进行了分析,研究表明,装配应力是发动机冷却水泵叶轮的主要应力,建议叶轮装配温度要高于叶轮工作时的极限温度,同时对发动机冷却水泵转子的临界转速和不平衡响应做了相关研究除用电动冷却水泵取代传统机械冷却水泵,同时还用电控智能节温器取代传统的节温器,并开发出与这些电动部件相应的优化控制策略.在相同的配置和冷却要求下,电动水泵的能量消耗仅为机械水泵的16%,即使考虑到电能的转换效率只有机械能效率。