只要啟動汽車的引擎，泵就開始運動，將汽油傳送至汽化器中，使水在冷卻
系統中循環，并輸送機油來潤滑引擎。現代的汽車也利用風箱來吹送冷、暖氣。

    泵的種類有很多，例如家庭用的真空吸塵器內就有吸氣裝置。在現代化家庭
里，中央暖氣系統中的水是靠泵來輸送的，冷卻系統中冷卻液的循環也是由泵來
完成的；洗衣機也依靠旋轉式泵（rotary pump ）來工作，但是你可能從未思考
過其中的奧秘吧！

    用旋轉式葉片泵（vane pump ）最容易說明泵的工作原理，其橫切面如圖1
所示。當轉子（rotor ）依一固定軸轉動時，它在進氣口、排氣口之間會與泵的
外殼緊密地接觸。轉子上裝有兩個葉片，兩葉片間的彈簧可使轉子與外殼保持緊
密接觸。

    當轉子在如圖所示的位置時，空氣經由1 號通道進入A 室。B 室的空氣因葉
片與外殼密接而跟外界隔絕。但隨著轉子的轉動，葉片會通過2 號通道，使得B
室與2 號通道相連；轉子繼續轉動，B 室變小，而包含在里面的空氣會經過2 號
通道被推出去。當上面的葉片通過1 號通道后，A 室就會變成新的B 室，這樣的
循環會反復地進行。

    這類泵的效率非常高，被用來抽除真空管中的空氣，例如抽出熱水瓶壁與電
燈泡中的空氣等。

    齒輪泵（gear pump ）的構造如圖2 所示，它應用在機械裝置的液壓缸中，
泵送高壓的液壓油，例如在牽引機和挖土機上均會用到。當兩個齒輪嚙合轉動時，
會將齒輪的齒隙與外殼之間的油從A 傳送到B ，因而使A 中的壓力降低，B 中的
壓力增加。

    如果將A 與B 連接至含有一個活塞的液壓缸（圓形筒）的兩端，則其作用時
會推動活動塞沿著圓筒運動（圖3 ）。若將齒輪逆轉，則液壓油將從B 輸送到A ，
并使活塞作反向運動。

    旋轉式鼓風機（air blower）對于需要泵送大量空氣的問題是一項非常高明
的設計。兩種旋轉式鼓風機如圖4 所示，它們都有兩個轉子，運作時兩個轉子同
步反向轉動，并保持密接。看到上述數種不同形式卻具有相同性質的泵，你是不
是覺得它們非常吸引人呢？如圖示，空氣從P 吸入后，經Q 氣密地運送至R 排出。

    雖然旋轉式鼓風機和葉形輪油泵（lobe type oilpump ）設計上有些不同，
但在轉子的運作概念上卻是一樣的。在油泵一邊通過改變體積形成更大的空間以
吸入機油，在油泵另一邊則以相反的動作排出機油，這就是葉形輪油泵的運作過
程。葉形輪油泵如圖5 所示，它由一個四葉的內轉子帶動一個五葉的外轉子轉動。

    轉動時內外轉子是互相嚙合的，但因其葉片數不同，所以旋轉時它們分別依
不同的軸旋轉（由圖可看出內轉子的中心在外轉子中心的下方）。內、外轉子在
轉動時會改變相對位置，但其間的體積仍保持為常數。兩個轉子間的空間在吸、
排通道時會開放，其在吸氣口時空間增大，而在排氣口時空間減小。

    上述這些泵的設計都是動力學上的絕佳范例，而探討物體運動中的幾何變化
情況也算是數學的一個分支。要成為一個好的工程師，這方面的思考能力是不可
缺少的。機械裝置的研究與動力學是密切相關的，在教運動幾何學時，以此為范
例特別有意義。