在汽车冷却系统中,冷却水泵作为核心部件,其性能好坏对发动机的燃油经济性有着重要的影响。由于传统机械式水泵不能自主调节转速,无法满足为不同行驶工况下的汽车提供适量冷却液的需求,这不仅造成资源了浪费,也影响了发动机的燃油经济性。随着汽车电子技术的发展,电子水泵被逐渐应用到汽车上,电子水泵的相关理论也不断丰富,这为本文开展电子冷却水泵的设计与分析工建立了基础。论文在三相直流电机设计、水泵设计仿真及优化等方面展开研究,重点关注电子冷却水泵如何通过优化水泵结构达到其性能的改善,论文主要工作如下:（1）首先对三相永磁无刷直流电机进行了改造,主要体现在取消了电机轴构造,并对定、转子重新设计以满足水泵转速、流量等需求。通过电磁仿真软件RMxprt通过参数化建模方式建立二维电机模型,对电机在瞬态、动态,以及在负载情况下进行仿真分析,来初步验证电机设计的合理性以及在性能方面的表现。（2）根据离心泵的基本理论、水力模型库数据以及相似换算法,建立水泵叶轮、泵壳、隔离套等部件的三维数模。叶轮采用半开式叶轮设计,在泵壳进口增加了三片导流栅,用来减轻汽蚀的影响,为后续流场分析提供实物模型。（3）在流体仿真前软件STARCCM+中进行数值仿真模拟得到了水泵叶轮表面以及内部流场的压力云图、速度矢量图以及湍动能分布图等。通过分析处理,得到在额定设计转速3000r/min,流量90L/min下,水泵扬程为4.2m,超出设计扬程4m,此时轴功率0.196 kw,效率为31.5%。结果表明流体仿真分析结果与理论相符合,水泵初步设计合理,为下一步优化奠定基础。（4）基于MATLAB遗传算法工具箱以泵的总能量损失为目标函数建立水泵叶轮优化数学模型,对冷却水泵叶轮的六个主要结构参数:进出口宽度b1、b2,进出口直径D1、D2以及进出口角度β1、β2进行优化。优化结果表明:优化后水泵整体性能提升,优化后水泵效率提升了2.3%,扬程、轴功率变化良好,表明MATLAB遗传算法工具箱具有较强的实用价值。综上所述,论文设计的电子水泵具有很强的实用性,具有结构简单,性能安全可靠,可普及程度较高等优点,有助于进一步提升汽车发动机整体性能。