Po mnoho desetiletí spoléhají prakticky všechny spalovací motory na účinné chlazení vodou (chladicí kapalinou), která je čerpána do systému kanálů kolem bloku motoru a hlavy válců, aby redukovala teplo vzniklé spalovacím procesem, a zabránila tak nežádoucímu přehřátí motoru.

Chladicí kapalina proudící motorovou skříní totiž absorbuje teplo a při následném průchodu chladičem je opětovně ochlazována, než se opět vrátí k motoru a cyklus se opakuje. Pro udržení konstantní teploty je proces chlazení/vytápění řízen termostatem. Cirkulaci chladicí kapaliny přitom zajišťuje vodní pumpa, která je, stejně jako řada dalších pomocných prvků (např. alternátor, servočerpadlo řízení či kompresor klimatizace), tradičně poháněna mechanicky z klikové (nebo vačkové) hřídele motoru pomocí řemenu (případně řetězu).

Problémem této tradiční metody je ale nepřetržité a obtížně regulovatelné čerpání kapaliny, což negativně ovlivňuje výkon vozidla i úsporu paliva a tvorbu emisí.

Výrobci vozidel proto stále vyvíjejí alternativní způsoby řízení a kontroly těchto součásti, aby zvýšili účinnost i hospodárnost vozidel. Ta jsou tak nově vybavována např. elektrickými posilovači řízení a stále častěji také elektrickými kompresory klimatizace. A tento trend samozřejmě nevynechal ani vodní pumpy.

Elektronicky řízená a napájená vodní čerpadla byla v roce 2004 zavedena společností BMW. Oproti dříve používaným pumpám poháněným klasickým řemenem mají několik výhod, protože elektrické čerpadlo je zcela ovladatelné za všech podmínek.

Mezi výhody patří:

• plně variabilní otáčky – čerpadlo může pracovat libovolnou rychlostí v závislosti požadavku řídící jednotky motoru
• nízká průtoková rychlost při chladném motoru, což umožňuje rychlejší zahřátí na správnou provozní teplotu
• rychlejší průtok pro rychlé chlazení horkého motoru
• nezávislý provoz – čerpadlo může běžet i bez nastartovaného motoru
• umožňuje rovnoměrné chlazení celého motoru a snížení výskytu “horkých míst” v bloku
• nezávislé čerpadlo je vhodné zvláště pro vozidla se systémem START/STOP nebo pro hybridní vozidla

Tyto výhody znamenají vyšší účinnost a pomáhají snižovat emise vozidla.

Další velkou výhodou je, že elektrické čerpadlo může být umístěno téměř kdekoliv v motorovém prostoru, což umožňuje mnohem větší flexibilitu a lepší využití prostoru. Přívod vody může být umístěn na straně motoru pro průtokové chlazení, které pomáhá vyhnout se “horkým místům” a zajišťuje efektivnější chlazení všech válců. Naopak klasické vodní čerpadlo poháněné řemenem musí být umístěno na jednom konci motoru, což v praxi znamená, že chladicí kapalina je vždy rozváděna z jednoho konce na druhý, takže některé válce jsou teplejší než ostatní.

Inteligentní vodní pumpa

Elektrické čerpadlo je ovládáno řídící jednotkou motoru. Umožňuje tak zohlednit aktuální požadavky na chlazení sledováním zatížení motoru, provozním režimem a údaji ze snímačů teploty. Pomocí těchto informací může určit správný provoz a rychlost čerpadla chladicí kapaliny a příslušnou instrukci odeslat řídicí jednotce čerpadla.

Elektrické čerpadlo má také samodiagnostické funkce, které pomáhají při zjišťování závad. Prostřednictvím sériového diagnostického portu vozidla tak lze pomocí vhodného přístroje načíst chybové kódy a aktuální data – např. údaje o rychlosti, proudu a teplotě, případně lze spustit i funkce kontroly, zda čerpadlo funguje správně. Generovat je možné např. kódy pro nesprávné otáčky čerpadla, nadměrnou teplotu, nad a pod napětím, zablokování systému, ztrátu chladiva a vzduch v systému.

Čerpadlo má čtyřvodičový konektor – napájení, uzemnění, komunikace místní sítě (LAN) a řízení motoru pomocí modulace šířky impulzů (PWM). Výstup elektromotoru s mokrým (brushless) rotorem je elektronicky řízen elektronickým modulem, který je umístěn pod krytem v jednotce vodního čerpadla.