Elektrische waterpomp versus mechanische waterpomp: wat is het verschil?

Inleiding

Waterpompen spelen een belangrijke rol in koelsystemen voor bedrijfsvoertuigen.met een vermogen van meer dan 10 W.

Twee gemeenschappelijke oplossingen zijn:elektrische waterpompen demechanische waterpomp.

Hoewel beide dezelfde fundamentele functie vervullen, zijn hun aandrijvingsmethoden en werkingskenmerken zeer verschillend.

Het verschil is simpel:

Een mechanische waterpomp wordt aangedreven door de motor van het voertuig, terwijl een elektrische waterpomp wordt aangedreven door een elektromotor.

Dit verschil heeft invloed op de koelmiddelcirculatie, de stroomregeling, het voertuigrendement, de installatie, het onderhoud en de geschiktheid voor elektrische en conventionele bedrijfsvoertuigen.

1Wat is een mechanische waterpomp?

Een mechanische waterpomp is een traditionele koelmiddelcirculatiepomp die gewoonlijk wordt gebruikt in voertuigen met verbrandingsmotor.

Het wordt gewoonlijk aangedreven door de motor door eenband, katrolen of een gerelateerd mechanisch aandrijfsysteem.

Wanneer de motor draait, draait de mechanische aandrijving de waterpomp om.

Grondbeginsel

Motor → Riem/katrol → Waterpomp → Koelmiddelcirculatie → Warmteverlies

Het pomptoerental is dus nauw verbonden met het motortoerental.

Wanneer de snelheid van de motor toeneemt, draait de mechanische pomp over het algemeen sneller. Wanneer de motor vertraagt of stopt, neemt de koelmiddelcirculatie van de mechanische pomp ook af of stopt.

Gemeenschappelijke toepassingen

Mechanische waterpompen worden veel gebruikt in:

• Dieselbussen

• Gasbussen

• Trucks

• Zware bedrijfsvoertuigen

• Conventioneel personenvoertuig

• Constructievoertuigen

• Andere voertuigen met verbrandingsmotor

2Wat is een elektrische waterpomp?

Een elektrische waterpomp gebruikt een elektrische motor in plaats van de motor om koelmiddel te laten circuleren.

De pomp ontvangt elektriciteit van het elektrische systeem van het voertuig en kan onafhankelijk van het toerental van de motor werken.

Afhankelijk van het ontwerp kan een elektrische waterpomp ook elektronische besturing ondersteunen, zoalsaan-/uit bedieningsinrichting, PWM-besturing of werking met variabele snelheid.

Grondbeginsel

Elektriciteit → Elektromotor → Stuwkracht → Koelmiddelcirculatie → Warmteafvoer

Dit ontwerp maakt het mogelijk de koelmiddelcirculatie te regelen volgens de thermische vereisten van het voertuig of de afzonderlijke onderdelen.

Gemeenschappelijke toepassingen

Elektrische waterpompen worden gewoonlijk gebruikt in:

• Elektrische bussen

• Hybride bussen

• Elektrische trucks

• Passagiersvoertuigen

• Batterijwarmtebeheersystemen

• Motorkoelsystemen

• Koelsystemen met omvormer

• HVAC-verwarmingscircuits

• Hulpkoelsystemen

3Elektrische waterpomp versus mechanische waterpomp: belangrijkste verschillen

4- Rijmethode: het grootste verschil

Het meest fundamentele verschil tussen de twee pompen is hoe ze stroom ontvangen.

Mechanische waterpomp

Een mechanische pomp haalt energie uit de motor.

De motor draait de pomp door een mechanisch transmissie-systeem zoals een riem of katrol.

Dit betekent:

Geen motoroperatie = Geen normale mechanische pompoperatie

Elektrische waterpomp

Een elektrische pomp ontvangt stroom rechtstreeks van het elektrische systeem van het voertuig.

Daarom hoeft de motor niet te draaien.

Een elektrische waterpomp kan bijvoorbeeld de koelmiddelcirculatie blijven voortzetten zelfs wanneer de verbrandingsmotor is uitgeschakeld, mits het elektrische systeem en de besturingsstrategie dit toelaten.

Dit maakt elektrische pompen bijzonder nuttig voorhybride voertuigen, elektrische voertuigen en hulpkoelcircuits.

5. Afhankelijkheid van de snelheid van de motor

Mechanische waterpompen zijn nauw verbonden met de bedrijfsomstandigheden van de motor.

Bijvoorbeeld, wanneer een motor werkt met een hogere RPM, kan de mechanische pomp sneller draaien.

Dit kan geschikt zijn voor traditionele motorkoelsystemen, maar biedt minder flexibiliteit wanneer verschillende componenten verschillende koelingsomstandigheden vereisen.

Een elektrische waterpomp kan onafhankelijk van de motorrpm werken.

Het besturingssysteem van het voertuig kan bepalen wanneer de pomp moet werken en, afhankelijk van het ontwerp van de pomp, hoe snel deze moet werken.

Hierdoor kan de koelmiddelcirculatie nauwer worden afgestemd op de werkelijke thermische vraag.

6. Stroomregeling en thermisch beheer

Dit is een van de belangrijkste voordelen van een elektrische waterpomp.

Een traditionele mechanische waterpomp is mechanisch verbonden met de werking van de motor.

Een elektrische pomp kan mogelijk een veel flexibelere besturing bieden.

Afhankelijk van het productontwerp kan de pomp:

• In- en uitschakelbediening

• PWM-besturing

• Variabele snelheidsregeling

• Elektronische feedback

• ECU-gestuurde werking

Een elektrisch voertuig kan bijvoorbeeld verschillende koelvereisten hebben voor de batterij, de motor, de omvormer en het verwarmingssysteem van de cabine.

Een elektrische koelmiddelpomp kan worden geïntegreerd in deze thermische beheersstrategieën om de vereiste koelmiddelcirculatie te verzekeren.

7Elektrische waterpomp voor elektrische voertuigen

Voor elektrische voertuigen is een elektrische waterpomp over het algemeen de meest geschikte oplossing.

Een EV heeft geen conventionele verbrandingsmotor die een mechanische waterpomp aandrijft.

In plaats daarvan moet het warmtebeheersysteem misschien afkoelen:

• accu's

• Elektrische motoren

• met een vermogen van niet meer dan 10 kW

• DC/DC-omvormers

• Inbouwladers

• andere elektronica

Deze onderdelen kunnen verschillende warmtebehoeften hebben.

Een elektrische koelmiddelpomp stelt de voertuigfabrikant in staat een flexibeler koelmiddelcirculatiesysteem te ontwerpen.

Typische EV-warmtebeheerstroom

Batterij → koelmiddelcircuit → elektrische waterpomp → warmtewisselaar → batterij

Andere circuits kunnen worden ontworpen rond:

Motor → Pomp → Radiator → Motor

of:

Inverter → Pomp → Koelcircuit → Warmtewisselaar

De precieze configuratie is afhankelijk van de thermische beheerarchitectuur van het voertuig.

8Elektrische waterpomp voor diesel- en gasbussen

Dit betekent niet dat elektrische waterpompen alleen voor elektrische voertuigen zijn.

Zij kunnen ook in conventionele bedrijfsvoertuigen worden gebruikt alshulpmiddelen voor koelmiddelen.

Een elektrische pomp kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor:

• Circulatie van de hulpverwarming

• Onafhankelijke verwarmingssystemen

• Koeling van de turbolader

• Afkoeling na het uitvoeren

• HVAC-verwarmingscircuits

• Hulpmotorkoeling

• Andere toepassingen voor thermisch beheer

In deze situaties kan de elektrische pomp de mechanische waterpomp aanvullen in plaats van deze volledig te vervangen.

Dit is een belangrijk onderscheid bij de keuze van een pomp.

9. Energie-efficiëntie

De efficiëntievergelijking tussen elektrische en mechanische pompen is niet alleen een kwestie van zeggen dat de ene altijd efficiënter is.

Een mechanische pomp ontvangt stroom van de motor via het mechanische aandrijfsysteem.

Een elektrische pomp verbruikt elektriciteit, die uiteindelijk afkomstig is van de elektrische energiebron van het voertuig.

Een elektrische pomp kan echter betercontrole van de koelmiddelcirculatie.

In plaats van continu te werken volgens het motortoerental, kan het systeem de pompwerking aanpassen aan de warmtebehoefte.

Bijvoorbeeld:

Laag warmteverbruik → Lagere pompuitvoer

Hoge thermische vraag → hogere pompuitvoer

Dit kan de onnodige koelmiddelcirculatie verminderen en de algemene systeemcontrole verbeteren.

De werkelijke energie-efficiëntie is afhankelijk van de pomp, de voertuigarchitectuur, de besturingsstrategie, de bedrijfsomstandigheden en het ontwerp van het koelsysteem.

10. Operatie wanneer de motor is uitgeschakeld

Dit is nog een groot verschil.

Een mechanische waterpomp is normaal gesproken afhankelijk van de werking van de motor.

Een elektrische waterpomp kan zelfstandig werken.

Dit maakt het handig voor situaties waarin koelmiddelcirculatie nodig is nadat de motor is gestopt.

Bijvoorbeeld:

• Koeling na afsluiting

• Operatie van de hulpverwarming

• Koeling van de batterij

• Koeling van hybride systemen

• Onafhankelijke HVAC-exploitatie

• Thermisch beheer tijdens de wachttijd van het voertuig

Deze onafhankelijke werking biedt ingenieurs meer flexibiliteit bij het ontwerpen van warmtebeheersystemen voor bedrijfsvoertuigen.

11. Installatieverschillen

Mechanische waterpompen zijn over het algemeen ontworpen als onderdeel van het koelsysteem van de motor.

De installatie ervan is nauw verbonden met:

• Motorontwerp

• Gordelrouting

• Positie van de katrol

• Motorbehuizing

• Koelwaterpassages

• Mechanische bevestigingspunten

Elektrische waterpompen kunnen meer flexibiliteit bieden bij de installatie.

Afhankelijk van het model kunnen ontwerpers rekening houden met:

• Afmetingen van de pomp

• Montagebeugels

• Inlaat- en uitlaatpositie van koelmiddel

• elektrische aansluiting

• Routing van slangen

• Spanning

• Controlesinterface

Dit maakt elektrische pompen bijzonder nuttig voor aangepaste warmtebeheersystemen voor voertuigen.

De flexibiliteit van de installatie betekent echter niet dat elke elektrische pomp overal kan worden geïnstalleerd.stroom, druk, spanning, koelmiddelcompatibiliteit, temperatuurbereik en werkcyclus.

12Onderhoudsoverwegingen

Ook de onderhoudsvereisten verschillen.

Mechanische waterpomp

Mogelijke onderhoudsproblemen zijn onder meer:

• draagbare slijtage

• Vervuiling van de zegel

• Schade aan de stuwraket

• Gordelproblemen

• Problemen met de katrolen

• Problemen met mechanische aandrijving

• Koelmiddellekken

Aangezien de pomp mechanisch met de motor verbonden is, kan de toestand ervan ook verband houden met de toestand van het mechanische aandrijfsysteem.

Elektrische waterpomp

Tot de mogelijke problemen behoren:

• Motorfalen

• Fout van de elektronische regelaar

• Problemen met de aansluiting

• Bedradingsproblemen

• Blocage van de stuwraket

• Vervuiling van de zegel

• Onvoldoende koelvloeistofstroom

• Oververhitting

Elektrische pompen elimineren het riem aangedreven mechanisme, maar introduceren elektrische en elektronische componenten die bij het oplossen van storingen in aanmerking moeten worden genomen.

13Welke pomp is beter voor bedrijfsvoertuigen?

Er is geen universeel antwoord.

De juiste keuze hangt vooral af van de aandrijflijn van het voertuig en de architectuur voor thermisch beheer.

Kies een mechanische waterpomp wanneer:

• Het voertuig gebruikt een conventionele verbrandingsmotor

• Het hoofdkoelsysteem is ontworpen rond motor aangedreven circulatie

• Een mechanisch geïntegreerde pomp wordt de voorkeur gegeven

• Het gebruik van de motor afhankelijk van het toerental is aanvaardbaar

• De pomp is onderdeel van de originele motorkoeling architectuur

Typische toepassingen zijn:

Dieselbussen, benzinevoertuigen, gasbussen en conventionele vrachtwagens.

Kies een elektrische waterpomp wanneer:

• Het voertuig is volledig elektrisch

• Het voertuig is hybride.

• Een onafhankelijke koelmiddelcirculatie is vereist

• Veranderlijke snelheidsregeling vereist

• Koeling is vereist wanneer de motor is uitgeschakeld

• Batterijen of energie-elektronica vereisen speciale koeling

• Een hulpkoelmiddelcircuit is vereist

Typische toepassingen zijn:

Elektrische bussen, hybride bussen, elektrische vrachtwagens, koelsystemen voor batterijen, koelsystemen voor motoren en hulpsystemen voor HVAC.

14Elektrische waterpomp versus mechanische waterpomp voor bussen

Voor bustoepassingen hangt de keuze steeds meer af van de aandrijflijn van het voertuig.

Voor elektrische bussen is de elektrische waterpomp bijzonder belangrijk omdat de batterij, motor, omvormer en andere elektrische componenten een gecontroleerd thermisch beheer vereisen.

15Wat moeten kopers controleren bij het kiezen van een elektrische waterpomp?

Als u besluit dat een elektrische waterpomp geschikt is voor uw bedrijfsvoertuig, kiest u dan niet voor een pomp die uitsluitend op de spanning is gebaseerd.

De volgende parameters moeten worden gecontroleerd:

1Werkspanning

Tot de gebruikelijke elektrische voertuigsystemen behoren:

• 12V

• 24V

• Hogerspanningssystemen

De pompspanning moet overeenkomen met de elektrische structuur van het voertuig.

2. Flowrate

De doorstroming bepaalt hoeveel koelmiddel de pomp kan circuleren.

Een hogere doorstroming is niet automatisch beter, maar moet voldoen aan de eisen van het koelsysteem.

3. Druk / hoofd

De pomp heeft voldoende drukvermogen nodig om weerstand van:

• Schroeven

• Radiatoren

• warmtewisselaars

• Ventielen

• Filters

• Koelkanalen

4. Controlemethode

Controleer of de pomp:

• In- en uitschakelbediening

• PWM

• Variabele snelheid

• Andere elektronische beheermethoden

5. Koelmiddelcompatibiliteit

De pompmaterialen en -dichtingen moeten verenigbaar zijn met de door het voertuig gebruikte koelmiddel.

6. Bedrijftemperatuur

Controleer het verwachte temperatuurbereik van de omgeving en het koelmiddel.

7. Installatie afmetingen

Bevestig:

• Algemene afmetingen

• Montagepunten

• Inlaat/uitlaatgrootte

• Georiënteerde haven

• Positie van de aansluiting

8. Werkcyclus

Bepaal of de pomp:

• Intermitterende werking

• Doorlopende werking

• Langdurige werking

Deze specificaties zijn essentieel bij de keuze van een elektrische waterpomp voor bedrijfsvoertuigen.

16Eenvoudige beslissingsgids

Het volgende besluitvormingsproces kan kopers helpen snel te bepalen welk type waterpomp het meest geschikt is.

Heeft het voertuig een verbrandingsmotor?

- Ja.- Ja, ja.Voor het hoofdkoelsysteem van de motor kan een mechanische waterpomp worden gebruikt.

- Ja.- Nee.Een elektrische waterpomp is over het algemeen vereist voor het warmtebeheersysteem van het voertuig.

Is het voertuig voorzien van een onafhankelijke koelmiddelcirculatie?

- Ja.- Ja, ja.Denk aan een elektrische waterpomp.

Is het koelsysteem voorzien van een wisselkoersregeling?

- Ja.- Ja, ja.Denk aan een elektrisch bediende waterpomp.

Heeft het systeem koelmiddelcirculatie nodig na het uitschakelen van de motor?

- Ja.- Ja, ja.Een elektrische hulpwaterpomp kan geschikt zijn.

Gebruikt het voertuig een batterij-, motor- of omvormersysteem voor warmtebeheer?

- Ja.- Ja, ja.Een elektrische koelmiddelpomp wordt gewoonlijk gebruikt.

17Elektrische versus mechanische waterpomp: een korte samenvatting

Het verschil kan in één zin worden samengevat:

Mechanische waterpompen volgen de motor; elektrische waterpompen volgen het warmtebeheersysteem.

Mechanische waterpompen blijven een effectieve oplossing voor conventionele motorkoelsystemen.

Elektrische waterpompen bieden meer flexibiliteit voor moderne warmtebeheersystemen, vooral inelektrische bussen, hybride voertuigen, elektrische vrachtwagens, batterijkoeling, motorkoeling en hulpsystemen voor HVAC.

De juiste keuze hangt af van de aandrijflijn van het voertuig, de koelingsarchitectuur, de vereiste stroom- en drukstroom, de besturingsstrategie en de installatievereisten.

Vaak gestelde vragen

Kan een elektrische waterpomp een mechanische waterpomp vervangen?

Niet in elke aanvraag.

Een elektrische waterpomp kan een mechanische pomp vervangen wanneer het koelsysteem van het voertuig speciaal is ontworpen voor elektrisch aangedreven koelmiddelcirculatie.een elektrische pomp is meer geschikt als hulppomp.

Zijn elektrische waterpompen beter dan mechanische waterpompen?

Geen van beide is universeel beter.

Mechanische pompen zijn goed geschikt voor traditionele motorkoelsystemen, terwijl elektrische pompen meer controle en flexibiliteit bieden voor EV-, hybride- en hulpwarmtebeheersystemen.

Kan een dieselbus een elektrische waterpomp gebruiken?

- Ja, dat is het.

Een dieselbus kan een elektrische waterpomp gebruiken voor hulpverkoelingstoepassingen zoals verwarming, HVAC-verwarming, koeling van turbocompressoren of onafhankelijke koelmiddelcirculatie.

Waarom gebruiken elektrische bussen elektrische waterpompen?

Elektrische bussen hebben geen conventionele waterpomp met motor, hun batterijen, motoren, omvormers en andere elektrische componenten vereisen een speciaal thermisch beheer.het maken van elektrisch aangedreven koelvloeistofpompen tot een natuurlijke oplossing.

Wat is belangrijker bij de keuze van een elektrische waterpomp?

Kijk niet alleen naar de spanning.

De belangrijkste parameters zijn:stroom, druk/hoofd, spanning, regelmethode, koelmiddelcompatibiliteit, bedrijfstemperatuur, stroomverbruik, werkcyclus, afmetingen, poorten en elektrische aansluiting.

Conclusies

Elektrische waterpompen en mechanische waterpompen verrichten dezelfde basistaak – het circuleren van koelmiddel – maar hun werkingsprincipes verschillen fundamenteel.

Eenmechanische waterpompis afhankelijk van motorvermogen en is goed geschikt voor conventionele koelsystemen voor verbrandingsmotoren.

Eenelektrische waterpompHet systeem heeft een onafhankelijke elektromotor en biedt een grotere flexibiliteit in de koelmiddelcirculatie en -regeling.elektrische bussen, hybride voertuigen, elektrische vrachtwagens, thermisch beheer van batterijen, motorkoeling, omvormerkoeling en hulpsystemen voor HVAC.

Voor fabrikanten van bedrijfsvoertuigen en kopers van onderdelen moet de beste oplossing worden geselecteerd op basis van het volledige warmtebeheersysteem in plaats van alleen de pompprijzen te vergelijken.

Heeft u een elektrische waterpomp nodig voor uw bedrijfsvoertuigen?

Newsong levert onderdelen voor het thermisch beheer van bedrijfsvoertuigen en elektrische waterpompoplossingen voor verschillende voertuigtoepassingen.OEM/ODM en op maat gemaakte eisen kunnen worden ondersteund volgens spanning, de doorstroming, de druk, de montage, de aansluiting en de regelapparatuur.

Neem contact op met Newsong om uw behoefte aan een elektrische waterpomp te bespreken.