CN102844539A

CN102844539A - 机械式冷却液泵

Info

Publication number: CN102844539A
Application number: CN2010800662384A
Authority: CN
Inventors: A.福尔尼尔; G.西蒙
Original assignee: Pierburg Pump Technology GmbH
Current assignee: Pierburg Pump Technology GmbH
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2012-12-26
Also published as: WO2011101019A1; EP2536928B1; US20130011250A1; MX2012009360A; EP2536928A1; JP2013519828A

Abstract

用于内燃机的机械式冷却液泵（10），包括具有涡旋部壳体（14）的主泵体（12）。涡旋部壳体（14）的内部设有泵轮（16），泵轮（16）把冷却液朝外泵入涡旋部（34）内并从涡旋部（34）切向泵入排出通道（18）。泵（10）的冷却液排出流由排出阀（20）控制。排出通道（18）经由涡旋部舌状壁（22）与涡旋部（34）分开，从而涡旋部舌状壁（22）分开排出通道（18）与涡旋部（34）。泵（10）的排出阀（20）由可轴向枢转的挡板（24）限定，挡板（24）在挡板开放位置是舌状壁（22）至少一部分。挡板（24）形成舌状壁（22）的周向端部。可枢转挡板（24）的枢轴（26）定向为轴向且平行于泵轮（16）的转轴。枢轴（26）在转轴的整个长度上邻近涡旋部壳体（14）。

Description

机械式冷却液泵

技术领域

本发明涉及用于内燃机的机械式冷却液泵。

背景技术

机械式冷却液泵是一种由内燃机例如利用驱动带驱动的冷却液泵，该驱动带用于驱动泵的驱动轮。只要内燃机是冷的，就仅需要最少的冷却液流。因此，机械式冷却液泵可在设有用于控制冷却液流的排出阀的情况下使用。只要内燃机是冷的，排出阀就关闭以使润滑剂尽可能少地循环，结果内燃机预热阶段缩短。

通常，采用呈枢转挡板形式的排出阀，该枢转挡板位于泵排出通道中。枢转挡板被控制旋转而进入开放或者封闭位置，由此，其位置确定冷却液循环的流率。若此枢转挡板配置于冷却液排出通道的内部，则甚至在挡板开放位置，也抑制冷却液流动并产生无用的流动阻力。另外，当挡板位于封闭位置时，冷却液在涡旋部和排出通路内产生湍流，使得泵轮永久暴露于由冷却液中的湍流导致的显著阻力下。此阻力在冷却液泵的空转状态下导致该冷却液泵的无用能耗。

发明内容

本发明之目的是提供一种流阻减小的机械式冷却液泵。

此目的利用具有权利要求1所述特征的机械式冷却液泵来实现。

依据权利要求1的内燃机用机械式冷却液泵包括具有涡旋部壳体的主泵体。涡旋部壳体的内部设有泵轮，该泵轮把冷却液朝外泵入涡旋部内并从该涡旋部切向泵入排出通道。泵的冷却液排出流由排出阀控制。排出通道经由涡旋部舌状壁与涡旋部分开，从而涡旋部舌状壁分开排出通道与涡旋部。

机械式冷却液泵的排出阀由可轴向枢转的挡板限定，该挡板在挡板开放位置是涡旋部舌状壁的至少一部分。挡板形成涡旋部舌状壁的周向端部。可枢转挡板的枢轴被定向为轴向且平行于泵轮的转轴。枢轴设置为以该挡板枢轴的整个长度邻近涡旋部壳体。

把可轴向枢转的挡板设置为邻近涡旋部壳体、并且位于涡旋部舌状壁的端部，可避免在挡板位于封闭位置时冷却液流入排出通道，因为关闭的挡板直接封闭排出通道的入口且不再设在排出通道中。结果，由冷却液中的湍流导致的对泵轮的流阻在挡板封闭位置显著减小。在挡板封闭位置，冷却液有效地停止向排出通道流入和流回，使得冷却液环在涡旋部内转动。这意味着涡旋部内流动的冷却液环以恒定且大体无干扰的方式循环。结果，当排出阀关闭时，泵的能耗显著减少。特别地，在排出阀关闭时发动机冷启动期间的能耗能够有效地最少化。

泵在开放位置也具有减小的流阻，因为此挡板不给冷却液提供无用流阻，与位于排出通道中间且抑制排出通道内的冷却液流动的挡板相反。

依据一种优选实施例，主泵体具有至少一个止动部件，止动部件把挡板止动在限定的开放位置和/或限定的封闭位置。止动部件保持挡板处于限定的开放位置和/或限定的封闭位置，使得用于开闭挡板的致动器不需要给处于开放或封闭位置的挡板施加保持力。这是减小用于移动挡板的致动器的能耗的额外手段。

优选地，止动部件是设在排出通道壁内的止动鼻突部，挡板利用止动鼻突部止动在封闭位置。止动鼻突部是实现把挡板支撑在其封闭位置的止动部件的简单且廉价手段。

优选地，挡板呈弓形，弓形挡板在挡板的开放位置使涡旋部扩展。优选地，挡板的近侧为内径接近泵轮外径的有拱弧形。弓形挡板在开放位置使涡旋部扩展，使得流入涡旋部并进入外部通道的冷却液不受干扰。不受干扰的冷却液流大体无湍流，使得泵的能耗在挡板的开放位置减小。

优选地，止动部件是位于涡旋部壳体内的阶状件，弓形挡板在挡板打开并到达开放位置时利用止动部件止动。在涡旋部壳体的外壁或者外部通道的内壁中获得的阶状件是实现把挡板停止并支撑在开放位置的止动部件的简单且廉价手段。

依据一种优选实施例，挡板由致动器驱动。优选地，挡板利用气动致动器驱动。挡板也可利用其它致动器例如电动、真空或者恒温致动器驱动。气动能量可轻击内燃机中的不同位置，使得采用气动致动器简单且廉价。

优选地，致动器能够使挡板定位在开放位置与封闭位置之间的至少一个中间位置。这使得可以使冷却液流更精确地匹配发动机的冷却液需求。特别地，在发动机冷启动期间，更精确地控制冷却液流有助于缩短发动机的预热阶段。

优选地，涡旋部壳体是主泵体的一体部分。此构造允许更迅速且更廉价的生产。

依据一种优选实施例，涡旋部舌状壁的一部分是可枢转挡板的一部分，涡旋部舌状壁的另一部分是涡旋部壳体的一部分。可枢转挡板应被构造得尽可能小。挡板越大，给挡板提供转矩的流动冷却液的总力越高。然而，可枢转挡板应大到足以在封闭位置封闭外部通道。

附图说明

以下参照附图详细说明本发明，附图中：

图1表示阀挡板位于开放位置的机械式冷却液泵的透视图；以及

图2表示阀挡板位于封闭位置的机械式冷却液泵的透视图。

具体实施方式

在图1中，示出用于内燃机的机械式冷却液泵10。机械式冷却液泵10包括主泵体12，该主泵体12经由法兰40直接安装在发动机缸体上，或者可具有未示出的单独盖体。

主泵体12具有作为该主泵体12的一体部分的涡旋部壳体14，该涡旋部壳体14基本上形成涡旋部34。涡旋部壳体14支撑可转动的泵轮16，该泵轮16轴向吸入冷却液并把冷却液径向向外泵入涡旋部34的涡旋通道35内。涡旋通道35是周向围绕泵轮16的环状通道。

泵轮16由内燃机利用驱动带（未表示）直接驱动，该驱动带驱动冷却液泵10的驱动轮（未表示）。在离心力的作用下，冷却液流入涡旋部34，从涡旋通道35经由排出阀20流入随后的排出通道18，并最终流至泵10的排出孔38。排出阀20位于涡旋通道35的端部，且分隔该涡旋通道35与排出通道18。

排出阀20包括可轴向枢转的弓形挡板24。枢轴26以邻近涡旋部壳体14的方式设置。挡板24在该挡板24的开放位置是涡旋部舌状壁22的至少一部分，且形成涡旋部舌状壁22的周向端（circumferential end）。涡旋部舌状壁22包括作为涡旋部壳体14的一部分的楔形部23。挡板24在挡板开放位置（图1）使涡旋部34扩展。

挡板24在开放位置利用止动部件28止动，该止动部件28是位于涡旋部壳体14的外壁39内的阶状部36。更精确地，阶状部36由涡旋通道35的侧壁37和外壁39形成，使得阶状褶皱被定向为切向。

在阀封闭位置（图2），挡板24利用止动鼻突部30止动。止动鼻突部30是位于排出通道壁32内的槽。止动槽被定位成与挡板24的枢轴26对向且平行，使得挡板24可关闭进入图2所示的封闭位置。当挡板24位于封闭位置时，冷却液作为冷却液环在涡旋部34中转动，并以恒定且大体无干扰的方式循环。

挡板24由致动器（未表示）驱动，该致动器是例如气动、电动、真空或者恒温致动器。挡板24可通过致动器位于至少一个中间位置。中间位置是挡板开放位置与挡板封闭位置之间的限定位置，使冷却液排出量的控制更精确以及更匹配发动机冷却液的需求。

Claims

1.一种用于内燃机的机械式冷却液泵（10），包括

主泵体（12），包括涡旋部壳体（14）；

泵轮（16），设在所述涡旋部壳体（14）内，所述泵轮（16）把冷却液泵入排出通道（18）内；

排出阀（20），控制所述泵（10）的冷却液流；以及

涡旋部舌状壁（22），分开所述排出通道（18）与所述涡旋部（34），

其特征在于，

所述排出阀（20）由可轴向枢转的挡板（24）限定，所述挡板在开放位置是所述涡旋部舌状壁（22）的至少一部分且形成所述涡旋部舌状壁（22）的端部；以及

所述可轴向枢转的挡板（24）的枢轴（26）以邻近所述涡旋部壳体（14）的方式设置。

2.根据权利要求1所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述主泵体（12）具有至少一个止动部件（27,28），所述止动部件（27,28）使所述挡板（24）止动在所述开放位置和/或封闭位置。

3.根据权利要求2所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述止动部件（27）是设在排出通道壁（32）内的止动鼻突部（30），所述挡板（24）由所述止动鼻突部（30）止动在所述封闭位置。

4.根据前述任一权利要求所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述挡板（24）呈弓形，该弓形的挡板（24）在所述开放位置使所述涡旋部（34）扩展。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述止动部件（28）是位于所述涡旋部壳体（14）内的阶状件（36），所述弓形的挡板（24）由所述止动部件（28）止动。

6.根据前述任一权利要求所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述挡板（24）由致动器驱动。

7.根据权利要求6所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述致动器是气动、电动、真空或者恒温致动器。

8.根据前述任一权利要求所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述致动器能够使所述挡板（24）定位在所述开放位置与所述封闭位置之间的至少一个中间位置。

9.根据前述任一权利要求所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述涡旋部壳体（14）是所述主泵体（12）的一体部分。

10.根据前述任一权利要求所述的机械式冷却液泵（10），其特征在于，所述涡旋部舌状壁（22）的一部分是所述可轴向枢转的挡板（24）的一部分，所述涡旋部舌状壁（22）的另一部分（23）是所述涡旋部壳体（14）的一部分。