Вопрос

Используются ли в автомобилях электрические водяные насосы?

Недавно я увидел этот вопрос в подсказке.



Я не знаю ни одной серийной машины с электрическим водяным насосом. Я предполагаю, что это проблема, связанная с частотой отказов и риском повреждения двигателя.



Я полагаю, что этот вопрос напрямую связан с вопросом об электрическом масляном насосе, но мне захотелось спросить, чтобы убедиться в правильности своих ошибочных предположений.



Кто-нибудь знает серийное транспортное средство с электрическим водяным насосом?



Если нет, то почему?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/26516/do-cars-ever-use-electric-water-pumps

21 Комментарий

  1. В гибридных автомобилях Toyota используется электрический насос (по крайней мере, в Prius) или комбинация электрического насоса для радиатора отопителя и механического насоса для двигателя (гибридный RAV4). Я полагаю, что во многих других гибридных автомобилях также используется электрический водяной насос. Преимущество электрического насоса для всей системы заключается в том, что он обеспечивает обогрев при выключенном двигателе и снижает расход топлива.



    Однако один насос не является оптимальным решением, поскольку он одновременно охлаждает двигатель и нагревает радиатор отопителя. Поэтому более оптимальным решением может быть установка двух насосов, как в гибридной модели RAV4. Тогда двигатель будет лучше сохранять тепло, когда радиатор отопителя нужно нагревать с помощью циркулирующей охлаждающей жидкости, а в радиаторе нет потока воды. Конечно, в конечном итоге радиатор отопителя начинает работать как радиатор, поэтому в очень холодную погоду приходится включать бензиновый двигатель, чтобы обеспечить основной источник тепла.



    Я не знаю, почему в гибридной модели RAV4 один механический (для охлаждения двигателя) и один электрический (для радиатора отопителя) насос, а не два электрических насоса. Возможно, Toyota не сочла электрические насосы достаточно надёжными для такого важного применения в автомобиле, который должен быть надёжным.


  1. Компания BMW отказалась от механического водяного насоса в 3-й серии, когда в 2006 году перешла на поколение E90. Электрический насос — единственный в своём роде. Быстрый поиск показывает, что все остальные типичные компоненты системы охлаждения (например, термостат) по-прежнему используются, поэтому охлаждающая жидкость циркулирует даже при прогреве двигателя. Вероятно, это сделано для предотвращения образования горячих точек, которые могли бы возникнуть, если бы насос просто остановился.



    Для обратной связи предусмотрен датчик расхода, поэтому, если насос начинает выходить из строя, ЭБУ может выдать код неисправности. Владельцы E90 сообщали о появлении кода низкого расхода за месяц до полного выхода насоса из строя, но я уверен, что надёжность и частота отказов зависят от марки и модели, как и в любом другом случае.



    Кажется, у электрических насосов есть два основных преимущества:




    1. Им не нужен приводной ремень, поэтому их можно установить практически в любом месте.

    2. Они могут работать с выключенным двигателем.



    Движение с выключенным двигателем кажется чем-то обыденным для автомобилей без турбонаддува и гибридных автомобилей, пока вы не вспомните, что большинство европейских автомобилей выключают двигатель, если останавливаются более чем на пару секунд, чтобы сэкономить топливо. Возможность циркуляции тёплой охлаждающей жидкости через радиатор отопителя при выключенном двигателе становится критически важной для комфорта водителя в холодном климате.


  1. Интересный момент насчёт тепла в более холодном климате. Поскольку я живу в пустыне, я обычно не принимаю это во внимание.
  1. Мне кажется странным, что все они используют только электрический насос. С масляными насосами так не работает, но я полагаю, что двигатель может работать без водяного насоса в течение короткого промежутка времени, в то время как отказ масляного насоса, скорее всего, приведёт к катастрофическим последствиям.
  1. На мой взгляд. Если бы он приводился в движение двигателем, то был бы первичным.
  1. @SteveMatthews, вы правы насчёт механического насоса. Как ни странно, на схеме системы охлаждения он не показан, но есть на схеме ременного привода.
  1. @DucatiKiller Думаю, всё зависит от того, с какой стороны посмотреть. Главный механический насос не должен обеспечивать полную производительность при определённых условиях. В таких ситуациях я бы не стал считать электрический насос второстепенным. В то же время его можно считать второстепенным, поскольку он не нужен постоянно.
  1. Отвечая на ваш первоначальный вопрос, скажу, что мне достоверно известно, что в Volkswagen Golf Mk3 VR6 используется электрический водяной насос. Этот насос предназначен для поддержания циркуляции горячей охлаждающей жидкости после выключения двигателя, чтобы предотвратить перегрев и повреждение системы охлаждения. Однако он используется в паре с механическим насосом, который работает всё время, пока двигатель включён.



    Если вы ищете автомобили, в которых используется только электрический водяной насос, то я не могу назвать ни одного. На этом сайте, похоже, утверждается, что в некоторых современных автомобилях полностью отказались от механического насоса, но не называются конкретные модели. Я вполне могу поверить, что в некоторых гоночных автомобилях используются электрические насосы и что, возможно, в какой-то момент мы увидим эту технологию в серийных автомобилях, но я не знаю, на каком основании авторы сайта утверждают, что в некоторых современных автомобилях уже отказались от механического насоса.



    Обновить



    Глядя на эту ссылку на каталог электрических водяных насосов Gates, можно подумать, что я наткнулся на несколько автомобилей, в которых используется исключительно электрический водяной насос. (Большинство из них — гибридные автомобили).



    К ним относятся: Toyota Avalon, Camry Hybrid 2013–2012 годов выпуска; Lexus ES300H 2,5 л
    электромобиль, Lexus HS250H 2,4 л электромобиль 2012–2010 годов выпуска; Toyota
    Camry 2,4 л электромобиль 2011–2007 годов выпуска; Toyota Prius 2014–2010 годов выпуска; Lexus CT200H 1,5 л, 1,8 л


  1. Я думаю, ключевое отличие заключается в том, что водяной насос не нагнетает давление в системе охлаждения. Он лишь преодолевает сопротивление на пути охлаждающей жидкости. Давление регулируется крышкой радиатора, которая обычно выпускает охлаждающую жидкость при давлении выше 12 фунтов на квадратный дюйм. В масляном насосе есть устройство, которое ограничивает поток масла для создания давления. Масляные насосы обычно приводятся в действие зубчатым валом, а водяные — ремнём и шкивом. Я полагаю, что для вращения масляного насоса требуется больше усилий.Давление масла составляет от 10 до 90 фунтов на квадратный дюйм (как правило).
  1. @Zaid В нём используется электричество, но есть и механическая часть для FT?
  1. @Zaid, разве W12 — это не два VR6, соединённых друг с другом? Если так, то логично предположить, что у них общий главный механический насос и электрический насос для послепускового прогрева, как у VR6.
  1. @SteveMatthews, дайте мне проверить документ, когда я вернусь домой.
  1. @Zaid Боюсь, я смогу найти несколько артикулов для водяного насоса W12 (включая 07D121005F), который является механическим насосом. Я также могу найти ссылку на вспомогательный водяной насос (3D0965561D). В ходе поиска я наткнулся на Lexus ES300H 2,5 л, в котором, судя по всему, используется только электрический водяной насос.
  1. Я не знаю, придерживается ли W8 подобной философии
  1. @ᴘᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 У меня есть схема системы охлаждения, которую я могу опубликовать позже. Это единственный водяной насос, который я вижу, и, похоже, он основной.
  1. Используются ли они во всех двигателях W? Я задаю этот вопрос после того, как в другом ответе было сказано, что в VR6 используется дополнительный насос. Может быть, они используются во всех двигателях типа W?
  1. Первичный водяной насос для ДВС
  1. Вы имеете в виду основной насос? На некоторых автомобилях установлены дополнительные электрические насосы, предназначенные для охлаждения турбин после выключения двигателя.
  1. В двигателе W12 производства VW используются как механические, так и электрические водяные насосы (подчеркнуты зеленым). Согласно документации VW:




    Система охлаждения Audi A8 с двигателем W12 состоит из
    следующих компонентов:




    • Водяной насос в блоке цилиндров/картере приводится в движение поликлиновым ремнём

    • Насос непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости с электроприводом -V51 в качестве резервного для механического водяного насоса и для непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости







    Более подробная информация представлена на странице электрического насоса:




    Насос непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости с электроприводом -V51
    расположен параллельно в большом контуре охлаждения на обратном пути
    от радиатора. Насос непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости -V51 выполняет две
    функции:




    1. Для обеспечения резервного питания механического насоса охлаждающей жидкости на низких оборотах двигателя и надлежащей циркуляции охлаждающей жидкости. -V51 приводится в действие
      через дополнительное реле насоса охлаждающей жидкости -J496 блоком управления двигателем
      1 -J623. Для включения насоса непрерывной
      циркуляции охлаждающей жидкости -V51 по мере необходимости используется система управления картой. Для
      этого используются данные о частоте вращения двигателя и температуре охлаждающей жидкости, поступающие от
      датчика температуры охлаждающей жидкости -G62.



      Переключение уровней:



      Включение: < 840 об/мин и > 108 °C. Выключение: > 3000 об/мин или < 106 °C.


    2. Для циркуляции охлаждающей жидкости во время продолжительной циркуляции охлаждающей жидкости





    Также описывается непрерывная циркуляция охлаждающей жидкости:




    Непрерывная циркуляция охлаждающей жидкости



    Дальнейшая циркуляция охлаждающей жидкости регулируется блоком управления двигателем 1
    -J623 в соответствии с картой.



    Условия активации и продолжительность непрерывной циркуляции теплоносителя
    определяются на основе
    арифметической модели с учетом следующих параметров:




    • Температура охлаждающей жидкости (от датчика температуры охлаждающей жидкости -G62)

    • Температура моторного масла (от датчика температуры масла -G8)

    • Температура окружающей среды (от датчика температуры всасываемого воздуха -G42)



    Условия активации и продолжительность циркуляции охлаждающей жидкости
    постоянно рассчитываются с момента запуска двигателя.



    Для обеспечения непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости насос -V51 и вентилятор радиатора -V7
    включаются параллельно.



    Максимальное время непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости ограничено 10
    минутами.



    Термостат системы охлаждения двигателя с электронным управлением -F265 полностью срабатывает
    при непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости.



    Примеры условий активации в зависимости от температуры окружающей среды и теплоносителя
    :




    • Температура окружающей среды 10 °C, температура охлаждающей жидкости 110 °C

    • Температура окружающей среды -10 °C, температура охлаждающей жидкости 115 °C

    • Температура окружающей среды 40 °C, температура охлаждающей жидкости 102 °C




    Ременная передача W12



    Система охлаждения W12


  1. Полагаю, мой вопрос был бы более уместным, если бы я спросил, есть ли в системе электрический водяной насос, выполняющий роль основного, без каких-либо других насосов. Но я понятия не имел о дополнительных насосах.
  1. @DucatiKiller электрический насос предназначен для усиления работы механического насоса при определённых условиях. Я обновил свой ответ, добавив информацию, которую нашёл в документации VW
Вы уже ответили на этот вопрос