只要启动汽车的引擎，泵就开始运动，将汽油传送至汽化器中，使水在冷却
系统中循环，并输送机油来润滑引擎。现代的汽车也利用风箱来吹送冷、暖气。

    泵的种类有很多，例如家庭用的真空吸尘器内就有吸气装置。在现代化家庭
里，中央暖气系统中的水是靠泵来输送的，冷却系统中冷却液的循环也是由泵来
完成的；洗衣机也依靠旋转式泵（rotary pump ）来工作，但是你可能从未思考
过其中的奥秘吧！

    用旋转式叶片泵（vane pump ）最容易说明泵的工作原理，其横切面如图1
所示。当转子（rotor ）依一固定轴转动时，它在进气口、排气口之间会与泵的
外壳紧密地接触。转子上装有两个叶片，两叶片间的弹簧可使转子与外壳保持紧
密接触。

    当转子在如图所示的位置时，空气经由1 号通道进入A 室。B 室的空气因叶
片与外壳密接而跟外界隔绝。但随着转子的转动，叶片会通过2 号通道，使得B
室与2 号通道相连；转子继续转动，B 室变小，而包含在里面的空气会经过2 号
通道被推出去。当上面的叶片通过1 号通道后，A 室就会变成新的B 室，这样的
循环会反复地进行。

    这类泵的效率非常高，被用来抽除真空管中的空气，例如抽出热水瓶壁与电
灯泡中的空气等。

    齿轮泵（gear pump ）的构造如图2 所示，它应用在机械装置的液压缸中，
泵送高压的液压油，例如在牵引机和挖土机上均会用到。当两个齿轮啮合转动时，
会将齿轮的齿隙与外壳之间的油从A 传送到B ，因而使A 中的压力降低，B 中的
压力增加。

    如果将A 与B 连接至含有一个活塞的液压缸（圆形筒）的两端，则其作用时
会推动活动塞沿着圆筒运动（图3 ）。若将齿轮逆转，则液压油将从B 输送到A ，
并使活塞作反向运动。

    旋转式鼓风机（air blower）对于需要泵送大量空气的问题是一项非常高明
的设计。两种旋转式鼓风机如图4 所示，它们都有两个转子，运作时两个转子同
步反向转动，并保持密接。看到上述数种不同形式却具有相同性质的泵，你是不
是觉得它们非常吸引人呢？如图示，空气从P 吸入后，经Q 气密地运送至R 排出。

    虽然旋转式鼓风机和叶形轮油泵（lobe type oilpump ）设计上有些不同，
但在转子的运作概念上却是一样的。在油泵一边通过改变体积形成更大的空间以
吸入机油，在油泵另一边则以相反的动作排出机油，这就是叶形轮油泵的运作过
程。叶形轮油泵如图5 所示，它由一个四叶的内转子带动一个五叶的外转子转动。

    转动时内外转子是互相啮合的，但因其叶片数不同，所以旋转时它们分别依
不同的轴旋转（由图可看出内转子的中心在外转子中心的下方）。内、外转子在
转动时会改变相对位置，但其间的体积仍保持为常数。两个转子间的空间在吸、
排通道时会开放，其在吸气口时空间增大，而在排气口时空间减小。

    上述这些泵的设计都是动力学上的绝佳范例，而探讨物体运动中的几何变化
情况也算是数学的一个分支。要成为一个好的工程师，这方面的思考能力是不可
缺少的。机械装置的研究与动力学是密切相关的，在教运动几何学时，以此为范
例特别有意义。