Elektrikli su pompaları, uzun yıllardır kullanılmaktadır. Ancak, son on yıla kadar, genellikle ilgi odağında değillerdi. Bununla birlikte, elektrikli su pompaları, hem yanmalı motorlarda hem de hibrit ve elektrikli araçlarda soğutma sisteminin en iyi şekilde çalışmasını sağlamak için her zamankinden daha vazgeçilmez hale geldiğinden, bu durum tamamen değişti. Aşağıda, elektrikli su pompalarının
çeşitli kullanımlarını, hem ana su pompaları hem de araçların termal yönetiminden sorumlu olanlar (turboşarj sistemi soğutmasından batarya soğutmaya kadar) inceleyerek bu evrimi izleyeceğiz. Ayrıca en önemli
pompa bileşenlerini de tanıtacağız.
Elektrikli su pompalarının temel kullanım alanları
Elektrikli su pompalarının temel kullanım alanlarına göz atmak, nasıl geliştiklerini anlamanın en iyi yollarından biridir.
Programlanabilir ek ısıtma
Programlanabilir ek ısıtma, elektrikli su pompalarına sahip ilk uygulamalardan biriydi. Bu tür sistemlerde ek bir ısıtıcı, soğutma sıvısını yolcu bölmesini ısıtmak için, gereken sıcaklığa kadar ısıtmak için aracın kendi yakıtını kullanır. Bu sadece araç kullanıcısı içeri girdiğinde bölmenin uygun bir sıcaklıkta olmasını garanti etmekle kalmaz; aynı zamanda motorun optimum sıcaklıkta çalışmaya başlaması ve ilgili parçalardaki aşınmanın azalması anlamına gelir. Çoğu durumda, iklim kontrol ünitesi hem ek ısıtıcıyı hem de elektrikli su pompasını kontrol eder, böylece soğutma sisteminde mevcut olan artık ısı motor kapatıldıktan sonra bile ısıtmanın devam etmesini sağlamak için kullanılabilir.
Elektrikli su pompası
Soğutma sistemini destekleyen pompalar
Araç üreticileri araç performansını iyileştirmeye devam ettikçe soğutma sistemleri daha karmaşık hale geldi. Günümüzde bu sistemler, ana mekanik pompa tarafından sağlanan soğutma sıvısı akışından bağımsız olarak çalışmak ve hatta tamamen ayrı devrelerde çalışmak için sadece modüler hortumlara değil, aynı zamanda elektrikli su pompalarına da ihtiyaç duymaktadır.
Aşırı ısınmayı önleme ve bileşen ömrünü uzatma
Piyasadaki ilkler, motor durduktan sonra bir süre soğutma sıvısı pompalamaya devam eden elektrikli pompalardı. Motor sıcaklığını düşürerek aşırı ısınmayı önler ve bileşenlerinin ömrünü uzatırlar. Ek ısıtma pompalarına benzer şekilde çalışırlar, çünkü bazı durumlarda motor kapatıldıktan sonra yolcu bölmesi ek bir süre daha ısıtma almaya devam eder.
Termal yönetim sistemi
Günümüzde soğutma sistemi, motor kontrol ünitesinin tüm unsurları yönettiği ve her bileşeni doğru çalışma sıcaklığında tutmak için nasıl tepki vereceğine karar verdiği birçok aracın termal yönetim sistemi haline geldi.
Termal yönetim bağlamında, Stop & Start sistemleriyle donatılmış mikro hibrit araçları ve diğer hibrit araçları vurgulamak önemlidir. Motorun sık durmasına ve çalıştırılmasına rağmen soğutma sıvısının turbo veya kabin ısıtma sistemi gibi yardımcı elemanlara akışını sürdürmek için elektrikli su pompasına güvenirler. Böylece pompa, turbonun hizmet ömrünü uzatır ve erken arızaları önler, ayrıca yolcu bölmesinin gerektiği kadar sıcak hava almaya devam etmesini sağlar.
Ek olarak, turbo veya kompresör tarafından sıkıştırılan gazları, dış hava yerine soğutucu kullanarak çalışan bir ara soğutucu kullanarak soğutmaya yönelik büyüyen bir eğilim gördük. Verimliliği artırmak için bu gazların soğutulması gerekir: sıcak havanın yoğunluğu daha düşük olduğundan motorun yanması için daha az oksijen içerecektir. Bu gazlar soğuduğunda yoğunluk ve dolayısıyla oksijen seviyesi artar ve daha güçlü bir motor ortaya çıkar.
Su pompası 41554E
Bazı modern elektrikli araçlar, termal yönetimlerini sağlamak için dört adede kadar elektrikli su pompasına sahip olabilir.
Elektrikli su pompaları için elektrikli araç
Ana su pompaları
Elektrikli ana su pompaları, mekanik muadillerine göre daha az yakıt kullanımı sağlar, çünkü ikincisi, sürekli olarak hareket halinde oldukları ve triger kayışı veya aksesuar kayışı tarafından hareket ettirildikleri için motordan sürekli enerji tüketirler. Bu nedenle, mekanik bir pompanın, motorun fiili ihtiyaçlarına göre etkinleştirilebilen bir elektrikli pompayla değiştirilmesi, yakıt tüketimini önemli ölçüde azaltabilir.
Örneğin, motor ısınma aşamasında kontrol ünitesi, servis sıcaklığına daha erken ulaşılmasını sağlamak için su pompasını hiç etkinleştirmemeye karar verebilir. Elektrikle kontrol edilen termostatlarla ilgili makalemizde, BMW tarafından takılan 41504E su pompasının soğutucu sıvının akış oranını nasıl artırıp azaltabileceğini ve soğutma suyu sıcaklığını sürüş tarzına nasıl adapte edebileceğini gördük.
Su pompası 41504E
Pompa bileşenleri
Yıllar geçtikçe, sadece elektrikli su pompalarının kullanımı değişmekle kalmadı, güvenilen teknoloji de değişti. Kullanılacak ilk elektrikli su pompası türleri, sabit ve dönen motor parçaları arasında elektrik akımı iletmek için fırçalı veya elektrik kontaklı geleneksel DC pompalardı. Artık bu eğilim değişti ve fırçasız motorların kullanımı yaygınlaştı.
Fırçalı bir motor ve fırçasız bir motor
Birçok farklı tasarım olmasına rağmen, çeşitli su pompalarının bileşimi çok benzerdir. Ana parçalar şunlardır:
- Pervane/Rotor: Bu parça, soğutucuyu tahrik kanatlarına sahip bir rotor kullanarak hareket ettirmekten sorumludur. Dahili olarak, bu rotor, dönme hareketini oluşturmak için fırçasız bir motorda gerekli olan kalıcı mıknatısları içerir.
- Gövde/Stator: Bu parça, rotorun dönmesini sağlamak için sargılar boyunca manyetik alanlar oluşturur.
- Kontrol ünitesi: Bu ünite, alınan doğru akımı estatöre iletilen üç fazlı akıma dönüştürür. Darbe Genişliği Modülasyon sinyali (PWM) sayesinde, Baskılı Devre Kartı (PCB) pompanın dönmesi gereken hızı bilir (bazı pompalar aracın veri yolu tarafından kontrol edilmesine rağmen).
Elektrikli su pompasının temel bileşenleri
Arıza modları
En yaygın arıza modları hakkında bilgi edinmek için, lütfen elektrikli su pompalarının benzersiz özellikleri ve arızalarının ana nedenleri hakkındaki makalemize bakın.
Bu yeni pompalar, kontrol ünitesi bir sorun tespit ettiğinde izlenir ve bir hata kodu oluşturur, ancak her zaman olduğu gibi, bağlantı şemasını kontrol etmeniz önerilir:
- Güç kablosu (tam batarya gücü olduğundan emin olmak için voltajı kontrol edin (12 - 14,8V))
- Topraklama kablosu (topraklama direncini ölçün)
- Kontrol ünitesine giden sinyal/veri yolu kablosu (elektrikli su pompası konnektörü ile motor kontrol ünitesi arasındaki direnç 0,4 ohm'dan düşük olmalıdır)