هيكل مضخة المياه الإلكترونية ومبدأ العمل

هيكل مضخة المياه الإلكترونية ومبدأ العمل

إذا كانت درجة حرارة المحرك مرتفعة للغاية، فسوف تنخفض قدرة تشحيم وقود المحرك، مما سيؤدي إلى تفاقم تآكل الأجزاء. إذا وصلت درجة الحرارة إلى قيمة معينة، فسوف يتسبب ذلك في حدوث أعطال خطيرة مثل جرجر أسطوانة المحرك أو حرق البلاط، وفي النهاية سيتم حرق المحرك وتخريبه.

تعتبر مضخة الماء مكونًا مهمًا في نظام تبريد محرك السيارة. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في دفع دوران سائل التبريد وامتصاص الحرارة الزائدة للمحرك ونقلها إلى الهواء الخارجي من خلال المشتت الحراري لتجنب ارتفاع درجة حرارة المحرك.

هناك نوعان من مضخات المياه:مضخات المياه الميكانيكية التقليديةومضخات المياه الإلكترونية. تستخدم المحركات التقليدية بشكل عام مضخة مياه ميكانيكية، والتي تدفع محمل مضخة المياه والمكره للدوران عبر البكرة. يتم دفع المبرد الموجود في مضخة المياه بواسطة المكره للتدوير معًا، ويتم إلقاؤه على حافة غلاف مضخة المياه تحت تأثير قوة الطرد المركزي، وفي نفس الوقت يولد ضغطًا معينًا. ثم تتدفق من المخرج أو أنبوب الماء. ينخفض ​​الضغط في مركز المكره بسبب طرد سائل التبريد للخارج، ويتم امتصاص سائل التبريد الموجود في خزان المياه إلى المكره من خلال أنبوب الماء تحت تأثير فرق الضغط بين مدخل المضخة ومركز المكره لتحقيق الدوران الترددي للمبرد.

تعمل مضخة المياه الميكانيكية التقليدية على أساس سرعة المحرك، مما يؤدي إلى الحاجة إلى قوة كبيرة للقيادة حتى في ظروف التشغيل البارد والحمل المنخفض والسرعة العالية مع انخفاض الطلب على التدفق، وتكون قدرة التبريد المقدمة في هذا الوقت أكبر بكثير فهو لا يعتمد على الطلب الفعلي للمحرك، ويحتاج إلى الكثير من القوة للقيادة، مما سيؤدي إلى انخفاض أداء قوة المحرك واقتصاده.

مبدأ عمل مضخة المياه الإلكترونية هو كما يلي: تقوم وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) بضبط حجم دورة العمل من خلال PWM (تعديل عرض النبض) وفقًا لإشارة التغذية المرتدة مثل درجة حرارة الماء، وترسل الإشارة إلى وحدة التحكم بالداخل. مضخة المياه الإلكترونية. يتحكم الحجم في دوران المحرك، وبالتالي يقود دوران دوار المكره، وبالتالي تحقيق دوران سائل التبريد.

يمكن لمضخة المياه الإلكترونية التحكم بدقة في التدفق وفقًا لطلب جهاز التبريد من سائل التبريد. مع تطور العلوم والتكنولوجيا والمتطلبات العالية لكفاءة استهلاك الوقود، يتزايد استخدام مضخات المياه الإلكترونية. في الوقت الحاضر، بدأت محركات الطاقة الهجينة والجديدة في السوق في استخدام مضخات المياه الإلكترونية. تتكون مضخة المياه الإلكترونية من غلاف المضخة، المكره، حلقة الختم، غلاف المحرك، المكونات الكهربائية، مجموعة المحرك، المحمل، الدوار، جهاز التحكم، جهاز التحكم المقعد، الغطاء الخلفي، مسامير التثبيت، إلخ.

تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بضبط نسبة التشغيل من خلال PWM وفقًا لإشارة التغذية المرتدة مثل درجة حرارة الماء، وتقوم وحدة التحكم بتوصيل مجموعة الأسلاك من خلال القابس الكهربائي، ثم تتحكم في المحرك لتشغيل المكره والدوار وفقًا لنسبة التشغيل، وبالتالي تحقيق دوران سائل التبريد وضمان التدفق الدقيق لسائل التبريد. يتحكم؛ حلقة الختم هي ضمان الضيق بين غلاف المضخة وغلاف المحرك ومقعد التحكم والغطاء الخلفي. غلاف المضخة، وغلاف المحرك، والغطاء الخلفي يهدف إلى إغلاق المكونات الداخلية لمضخة المياه الإلكترونية في بيئة خالية من الغبار لضمان موثوقية العمل الإلكترونية لمضخة المياه.

مميزات مضخات المياه الالكترونية

◀ توفير قدرة تبريد مناسبة وفي الوقت المناسب، واستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية، وتحقيق التحكم الدقيق في تدفق سائل التبريد وفقًا لدرجة حرارة الماء والمعلومات الأخرى، وتقليل مسافة تدفق سائل التبريد وتقليل إزاحة مضخة المياه بحوالي 60%.

◀ لتقليل الاحتكاك، يتم تشغيل مضخة المياه الإلكترونية بالكهرباء. بالمقارنة مع مضخة المياه الميكانيكية، التي يتم تشغيلها بواسطة حزام ملحق، فإن عمل الاحتكاك يتم تقليله. يمكن لدورة NEDC (دورة القيادة الأوروبية الجديدة، وهي معيار اختبار التحمل الأوروبي) أن تقلل من استهلاك الوقود بحوالي 2%.

◀ تسريع عملية الإحماء. بالنسبة للمحركات الهجينة، نظرًا لتكرار التشغيل والتوقف، يلزم زيادة سرعة الإحماء. نظرًا لأنه يمكن التحكم في إزاحة مضخة المياه الإلكترونية في الوقت الفعلي، فإن تقليل معدل تدفق سائل التبريد أثناء التشغيل البارد يمكن أن يؤدي إلى تسريع عملية الإحماء وتقليل استهلاك الوقود وتأثيرات الانبعاثات.

◀ عمر الخدمة أطول، ومدة العمل المتواصل تزيد عن 20,000 ساعة.

◀ يتم تقليل خطر تسرب المياه بشكل كبير. يتم تركيب المكره لمضخة المياه الميكانيكية بالضغط على محمل مضخة المياه مع تناسب التداخل، في حين يتم تشغيل المكره المغناطيسي المدمج لمضخة المياه الإلكترونية بواسطة القلب المغناطيسي المثبت في غلاف مضخة المياه، بحيث تكون غرفة المياه و يؤدي فصل الجزء الخارجي إلى إزالة ختم الماء، مما يقلل من خسائر الاحتكاك وخطر تسرب المياه.

◀ طرق تحكم مرنة (PWM، الناقل).

◀ وسائل حماية متعددة للعمل (درجة الحرارة الزائدة، والجهد الزائد، والتيار الزائد، وما إلى ذلك)

وضع فشل مضخة المياه الإلكترونية وسبب الفشل
ترتفع درجة حرارة الماء بشكل غير طبيعي، وينخفض ​​أداء مضخة المياه الإلكترونية. يمكن أن يحدث تدهور الأداء لسببين:

◀ تصميم التداخل بين مجموعة المكره والعمود المجوف صغير جدًا، مما يؤدي إلى اتصال غير موثوق به بين المكره والعمود المجوف، وانزلاق المكره، مما يؤدي إلى سرعة المكره دون المستوى المطلوب وانخفاض أداء المضخة؛

◀ تصميم الهيكل المضاد للدوران للبطانة غير معقول، مما يؤدي إلى الانزلاق بين البطانة ودفاعة الحقن، مما يؤدي إلى سرعة دافعة دون المستوى المطلوب وانخفاض أداء المضخة.
◀ تتوقف سرعة مضخة المياه الإلكترونية في بعض الأحيان، وفي النهاية تنخفض إلى الصفر وتتوقف عن العمل. تتلخص أسباب عدم عمل مضخة المياه في النقاط الخمس التالية:

• 1. فشل الشريحة أو الجهاز الإلكتروني، ولا يفي سمك رقائق النحاس بمتطلبات التصميم، مما يتسبب في حرق رقائق النحاس عند ارتفاع درجة الحرارة؛
• 2. اختيار مادة حلقة ختم الصمام المقاومة للماء وقابلة للتنفس غير معقول، والشيخوخة في البيئة القاسية، مما يؤدي إلى ضيق الهواء غير المؤهل، وبخار الماء الذي يدخل المنطقة الجافة، وماس كهربائى لمضخة المياه، وتوقف مضخة المياه عن العمل؛
• 3. تصميم منطقة اللحام بين قصب التحكم والسلك المطلي بالمينا غير معقول، وقوة قسم الاتصال ليست كافية، مما يؤدي إلى كسر القصب والسلك المطلي بالمينا، ولا يمكن لمضخة المياه العمل؛
• 4. لا يوجد غراء بين المكثفات في جهاز التحكم أو بين المكثفات والقوس، لذلك تعتمد المكثفات فقط على دعامة اللحام بين المسامير والقصب. في ظل ظروف الاهتزاز، تهتز المكثفات ككل، مما يتسبب في إرهاق الأطراف وتكسيرها بسبب الأحمال الدورية، مما يتسبب في انخفاض سرعة المضخة إلى الصفر؛
• 5. يؤدي الاختيار غير المعقول لغراء تبديد الحرارة إلى توسيع غراء تبديد الحرارة وينتج عددًا كبيرًا من الفراغات، مما يجعل PCB (لوحة الدوائر المطبوعة) غير قادر على تبديد الحرارة بشكل طبيعي، مما يؤدي إلى فشل الحرارة الزائدة.