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1、10申请公布号CN101975174A43申请公布日20110216CN101975174ACN101975174A21申请号201010517562522申请日20101022F04D15/00200601F01P7/16200601F01P5/1020060171申请人奇瑞汽车股份有限公司地址241009安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号72发明人李志云孙道培李亚南付晓利74专利代理机构广州中瀚专利商标事务所44239代理人黄洋盖军54发明名称一种可变排量水泵57摘要本发明提出了一种经济性好的可变排量水泵,包括具有出水口和入水口的泵体,泵体上设置有一个连通出水口和入水口的通道,泵体还安装。
2、有一个可根据泵体内流体温度来改变所述通道开闭状况的调温器。当发动机冷启动时,冷却液的温度较低,调温器开启连通出水口和入水口的通道,一部分冷却液从水泵的出水口出来后会返回至水泵的进水口处,可以减少发动机缸体处冷却液的流动,使发动机缸体的温度迅速上升,改善发动机的燃烧及排放状况;当发动机处于热机状态后,冷却液的温度升高到一定程度,此时调温器关闭连通出水口和入水口的通道,使出水口出来的冷却液全部流向发动机缸体处,保证发动机缸体的冷却。上述可变流量水泵结构简单、成本低,可靠性高。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101975179A1/1。
3、页21一种可变排量水泵,包括具有出水口和入水口的泵体,其特征在于所述泵体上设置有一个连通出水口和入水口的通道,所述泵体还安装有一个可根据泵体内流体温度来改变所述通道开闭状况的调温器。2根据权利要求1所述的可变排量水泵,其特征在于所述调温器安装于通道内,调温器的外侧面与通道内壁形成密封,所述调温器包括一个由顶板、底板和若干个支撑柱围成的主体,所述顶板具有一个通孔;主体内安装有一个石蜡存储腔,所述石蜡存储腔通过其底部的可活动的推杆固定于底板上,石蜡存储腔的顶部为阀门,石蜡存储腔及推杆套有一个弹簧,所述弹簧的两端分别与阀门、底板相连;所述阀门在弹簧及石蜡存储腔内部石蜡的相互作用下上升或下降,以改变顶。
4、板通孔的开闭状况。3根据权利要求1或2所述的可变排量水泵,其特征在于所述泵体内部设置有一个底部与入水口相通的调温器腔,所述调温器腔的顶部通过一个盖子与泵体密封,调温器腔的侧部通过一个通孔与水泵的出水口相通,所述调温器腔与通孔构成所述连通出水口和入水口的通道,调温器腔的底部设置有一个台阶,所述调温器的顶板卡接于调温器腔的底部的台阶上。4根据权利要求3所述的可变排量水泵,其特征在于所述调温器顶板的周边设置有密封圈。5根据权利要求3所述的可变排量水泵,其特征在于所述盖子包括一个用于与泵体连接固定的法兰,所述法兰的下部设置有直径小于所述调温器腔直径的空心柱体,所述空心柱体的侧部开有通孔,空心柱体的底部。
5、与所述调温器顶板相抵。6根据权利要求5所述的可变排量水泵,其特征在于所述盖子的法兰与空心柱体之间设置有一个台阶,所述台阶的周边安装有密封圈。7根据权利要求5所述的可变排量水泵,其特征在于所述空心柱体的底部为直径略大于空心柱体直径的压紧盘,所述调温器顶板的顶面设置有密封胶片,所述压紧盘与调温器顶板相抵。权利要求书CN101975174ACN101975179A1/3页3一种可变排量水泵技术领域0001本发明属于汽车发动机制造技术系统,特别涉及到发动机冷却系统中的水泵。背景技术0002目前发动机冷却系统中所使用的水泵为不可变排量水泵,该类水泵在特定转速下正常工作时,如果外边界流阻特性没有发生变化,。
6、水泵的流量是保持不变的。0003根据发动机冷却系统的原理,在发动机处于热机状态时,为了保证发动机能够维持在一定温度范围内持续工作,水泵必须有足够大的流量才能保证对发动机的冷却;而在发动机冷启动的时候,此时为了保证在较短的时间内实现热机,以提高燃油经济性和降低排放,发动机冷却系统只需要水泵提供一个较小的冷却液流量,此时流量过大会带走过多的热量,使得发动机温度上升很慢,缸内温度一直处于较低状态,燃烧不完全且产生大量废气,发动机在该种工况下持续时间越长,消耗的燃料越多,排放的废气也就越多。通常的解决方法是在汽缸盖的出水口处安装一个节温器,通过将冷却液的流动路径按冷却液温度自动切换为大循环和小循环的方。
7、法来兼顾发动机热机状态和冷机状态两种工况,但这种解决方式存在一个问题因为所应用的水泵为不可变排量水泵,因此其转速是保持不变的,为保证热机状态的可靠性,水泵的转速通常设计的较快,这样泵向发动机缸体的冷却液量较多,流动速度较快,在小循环时也会带走较多的热量,影响发动机的冷机性能。0004为了解决上述问题,目前有一些公司已经开始开发可变排量水泵,例如电子水泵、开关式水泵等,但这些可变排量水泵都是通过电子控制单元进行控制,结构复杂,可靠性差,且价格昂贵,不利于推广。发明内容0005本发明的目的是提出一种经济性好的可变排量水泵,该水泵能够根据水泵入水口处的水温自动改变泵入发动机缸体处的冷却液量,以满足发。
8、动机在不同工作状态下的冷却需求。0006本发明的可变排量水泵包括具有出水口和入水口的泵体,关键在于所述泵体上设置有一个连通出水口和入水口的通道,所述泵体还安装有一个可根据泵体内流体温度来改变所述通道开闭状况的调温器。0007当发动机冷启动时,冷却液的温度较低,此时调温器开启连通出水口和入水口的通道,冷却液从水泵的出水口出来后,一部分又经过通道返回至水泵的进水口处,因此会减少泵向发动机缸体处的冷却液,即减少了发动机缸体处冷却液的流动,可以使发动机缸体的温度迅速上升,改善发动机的燃烧及排放状况,提高发动机的性能;当发动机处于热机状态后,冷却液的温度升高到一定程度,此时调温器关闭连通出水口和入水口的。
9、通道,使水泵的出水口出来的冷却液全部流向发动机缸体处,保证发动机缸体的冷却。0008上述采用的调温器的结构和安装方式如下所述调温器安装于通道内,调温器的外侧面与通道内壁形成密封,所述调温器包括一个由顶板、底板和若干个支撑柱围成的主说明书CN101975174ACN101975179A2/3页4体,所述顶板具有一个通孔;主体内安装有一个石蜡存储腔,所述石蜡存储腔通过其底部的可活动的推杆固定于底板上,石蜡存储腔的顶部为阀门,石蜡存储腔及推杆套有一个弹簧,所述弹簧的两端分别与阀门、底板相连;所述阀门在弹簧及石蜡存储腔内部石蜡的相互作用下上升或下降,以改变顶板通孔的开闭状况。0009调温器的支撑柱之间。
10、存在间隙,可供冷却液流过。在冷却液温度较低时,调温器的阀门在弹簧的拉力作用下处于开启状态,此时冷却液可从水泵出水口依次经过通道、调温器的顶板通孔、顶板与阀门顶面的间隙、支撑柱的间隙进入水泵入水口;当冷却液温度逐渐升高后,石蜡存储腔内的石蜡逐渐热膨胀,向下推动推杆,这样石蜡存储腔及其顶部的阀门就会克服弹簧的拉力,在底板的反作用力的作用下向顶板方向移动,使顶板与阀门顶面的间隙逐渐减小,从而减少从出水口流回进水口的冷却液的流量,当冷却液温度升高到预定温度后,阀门与顶板相抵、紧贴,完全关闭顶板通孔,此时水泵出水口的冷却液不再进入水泵入水口,全部流向发动机缸体处进行冷却。0010为方便安装调温器,所述泵。
11、体内部设置有一个底部与入水口相通的调温器腔,所述调温器腔的顶部通过一个盖子与泵体密封,调温器腔的侧部通过一个通孔与水泵的出水口相通,所述调温器腔与通孔构成所述连通出水口和入水口的通道,调温器腔的底部设置有一个台阶,所述调温器的顶板卡接于调温器腔的底部的台阶上。0011为防止冷却液渗漏,所述调温器顶板的周边设置有密封圈,可以对调温器顶板进行径向密封。0012调温器可以通过其顶板卡接固定于调温器腔的底部的台阶上,但是这样的固定效果不够可靠,为了提高固定的可靠性,本发明提出下述方式所述盖子包括一个用于与泵体连接固定的法兰,所述法兰的下部设置有直径小于所述调温器腔直径的空心柱体,所述空心柱体的侧部开有。
12、通孔,空心柱体的底部与所述调温器顶板相抵。在安装时,首先将调温器的顶板卡接于调温器腔的底部的台阶上,然后再将盖子固定在泵体上,法兰下部的空心柱体与台阶将调温器的顶板夹在中间,可以防止调温器轴向移动;冷却液可以从空心柱体与调温器腔的间隙及空心柱体中流过。0013所述盖子的法兰与空心柱体之间设置有一个台阶,所述台阶的周边安装有密封圈,可以对盖子进行径向密封,防止冷却液渗漏。0014所述空心柱体的底部为直径略大于空心柱体直径的压紧盘,所述调温器顶板的顶面设置有密封胶片,所述压紧盘与调温器顶板相抵,以防止冷却液渗漏。0015本发明的可变流量水泵可以根据发动机的需要而调整输往发动机缸体的冷却液流量,在保。
13、证了发动机热机状态正常冷却的同时,还可以改善发动机冷启动或水温较低时的性能和燃烧状况,减少了尾气的排放。相对其他以电子方式控制的可变排量的水泵而言,本发明的可变流量水泵采用了机械元件来进行控制,可靠性更高,且结构简单紧凑,成本低廉,易于普及。附图说明0016图1是本发明的可变流量水泵的结构示意图;0017图2是本发明的可变流量水泵的调温器的结构示意图;0018图3是本发明的可变流量水泵的盖子的结构示意图。说明书CN101975174ACN101975179A3/3页5具体实施方式0019下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。0020实施例10021如图所示,本实施例的可变排量水泵包括具有出。
14、水口6和入水口5的泵体1,泵体内部设置有一个底部与入水口5相通的调温器腔3,调温器腔3的顶部通过一个盖子2与泵体1密封,调温器腔3的侧部通过通孔7与水泵的出水口6相通,调温器腔3与通孔7构成连通出水口6和入水口5的通道,调温器腔3的底部设置有一个台阶31。0022调温器腔3的底部安装有一个调温器4,调温器4包括一个由顶板48、底板41和若干个支撑柱44围成的主体,顶板48具有一个通孔通孔未画出;主体内安装有一个石蜡存储腔45,石蜡存储腔45通过其底部的可活动的推杆42固定于底板41上,石蜡存储腔45的顶部为阀门46,石蜡存储腔45及推杆42套有一个弹簧43,弹簧43的两端分别与阀门46、底板4。
15、1相连,调温器的顶板48卡接于调温器腔3的底部的台阶31上。调温器顶板48的周边设置有密封圈47,可以对调温器顶板48进行径向密封,以防止冷却液渗漏。调温器的支撑柱44之间存在间隙,可供冷却液流过。0023盖子2包括一个用于与泵体1连接固定的法兰25,法兰25的下部设置有直径小于所述调温器腔3直径的空心柱体23,空心柱体23的侧部开有通孔22,空心柱体23的底部为直径略大于空心柱体23直径的压紧盘21,调温器顶板48的顶面设置有密封胶片49,压紧盘21与调温器顶板的密封胶片49相抵,以防止冷却液渗漏。法兰下部的空心柱体23与调温器腔3的台阶31将调温器的顶板48夹在中间,可以防止调温器4轴向移。
16、动;冷却液可以从空心柱体23与调温器腔3的间隙及空心柱体23中流过。0024盖子的法兰25与空心柱体23之间设置有一个台阶,台阶的周边安装有密封圈24,可以对盖子2进行径向密封,防止冷却液渗漏。0025上述可变排量水泵的工作原理如下0026在冷却液温度低于75摄氏度时,调温器的阀门46在弹簧43的拉力作用下处于开启状态,此时冷却液可从水泵出水口6依次经过通孔7、调温器的顶板48通孔、顶板48与阀门46顶面的间隙、支撑柱44的间隙进入水泵入水口5,因此会减少泵向发动机缸体处的冷却液,即减少了发动机缸体处冷却液的流动,可以使发动机缸体的温度迅速上升,改善发动机的燃烧及排放状况,提高发动机的性能;当。
17、冷却液温度达到75摄氏度后,石蜡存储腔45内的石蜡逐渐热膨胀,向下推动推杆42,这样石蜡存储腔45及其顶部的阀门46就会克服弹簧43的拉力,在底板41的反作用力的作用下向顶板48方向移动,使顶板48与阀门46顶面的间隙逐渐减小,从而减少从出水口6流回进水口5的冷却液的流量,当冷却液温度达到85摄氏度后,阀门46与顶板48相抵、紧贴,完全关闭顶板48的通孔,此时水泵出水口6的冷却液不再进入水泵入水口5,全部流向发动机缸体处进行冷却。说明书CN101975174ACN101975179A1/2页6图1说明书附图CN101975174ACN101975179A2/2页7图2图3说明书附图CN101975174A。