摘 要：本文针对同一性能要求水泵分别选取不同叶片数、叶片结构形状及叶轮型式通过CFD流体计算分析对水泵性能进行模拟，从而得出最优叶轮。分析水泵叶轮型式的发展趋势。

关键词：汽车发动机水泵；叶轮型式；闭式叶轮；扭曲叶片；水泵效率；DOE

冷却水泵是水冷式发动机冷却系统的核心部件，其主要作用是泵送冷却液，使冷却液在发动机冷却水道内快速循环流动，以带走发动机工作产生的热量，从而保证发动机在最佳工作温度下稳定工作。

一、概述

汽车发动机冷却水泵由于安装空间限制和性能要求，具有体积小、制作简便，利于批量生产等特点。冷却水泵一般由泵体、叶轮、轴连轴承、水封、皮带轮等主要零部件组成。

泵体压水室根据发动机缸体结构的不同可以集成设计在发动机缸体上，也可以单独配置，叶轮是水泵的核心功能部件、其直径、出口宽度、叶片的结构形状等参数及结构设计直接决定冷却水泵的性能。

冷却水泵的结构种类很多，按叶轮材料不同，可分为铸铁叶轮、冲压叶轮和塑料叶轮；按叶轮有无盖板可分为开式叶轮和闭式叶轮；按叶轮叶片形状的不同，又可分为直叶片叶轮、单曲率叶片叶轮和空间扭曲形叶片叶轮。

随着科学技术的不断发展，目前市场上的冷却水泵中只有在卡车、大客车等重型车辆及少数自主品牌乘用车上仍采用铸铁叶轮，日系乘用车现多采用冲压叶轮，欧美等先进国家多采用塑料叶轮，国内自主品牌车三种叶轮均有应用，但随着国外新技术的引进，在新开发的机型中也开始使用塑料叶轮，冷却水泵工作时， 冷却液在叶轮里的运动情况如下图所示。……