CN102149923B - 可调冷却剂泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机冷却回路的可调冷却剂泵，所述可调冷却剂泵具有泵壳(1)，在所述泵壳(1)中支承有能通过皮带轮(5)来驱动的空心轴(2)，在所述空心轴(2)的一端固定有叶轮(4)，所述叶轮(4)具有伸入到抽吸腔(7)中的叶片(6)并且通过轴向连接片(8)与盖盘(9)固定地连接，其中，通过所述叶轮(4)与所述盖盘(9)共同的旋转，水能够通过所述泵壳(1)的抽吸管接头(10)抽吸到所述抽吸腔(7)中并且能够通过所述叶片(6)被输送到所述泵壳(1)的环状通道(11)中，其中，在叶轮(4)与盖盘(9)之间还布置有导盘(12)，导盘(12)具有与所述叶轮(4)相对应的轮廓，所述导盘(12)通过所述轴向连接片(8)来引导，并且能够借助放置在所述空心轴(2)内部的活塞(14)通过调整单元而在轴向上被推移。

Description

可调冷却剂泵
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机冷却回路的、可调冷却剂泵，该可调冷却剂泵具有泵壳，在该泵壳中对可通过皮带轮驱动的空心轴加以支承，在该空心轴的一端上固定有叶轮，该叶轮具有伸入到抽吸腔中的叶片，并且通过轴向连接片与盖盘固定地连接，其中，通过叶轮与盖盘共同的旋转，水能够通过泵壳的抽吸管接头抽吸到抽吸腔中，并且能够通过叶片输送到泵壳的环状通道中。
背景技术
在内燃机的领域内，已大范围地采用水冷却发动机。在此，冷却水借助冷却剂泵在闭合的回路中通过气缸的区域中的冷却通道进行泵吸，以用于对内燃机进行冷却，并且接着被输送至空气-水冷却器，被加温的水在空气-水冷却器处借助行驶风(Fahrtwind)被再次冷却下来。在这种情况下，对水循环所必需的泵通常通过皮带与内燃机的曲轴的皮带轮相连接。
在此，冷却剂泵与曲轴之间直接的联接产生了泵的转速与内燃机转速的依赖性。这导致，在内燃机的高转速范围中，通过该泵提供相应很大的体积流，很大的体积流在用于冷却的程度中不是必需的。与此相对照地，在内燃机冷启动时出现以下问题：冷却剂已经通过冷却通道进行循环，这阻碍了燃烧室的加温，并且进而使最佳运行温度的达到发生延迟。
由于这些事实，在现代内燃机中常常使用可调冷却剂泵，该可调冷却剂泵所输送的体积流能够相应于需求来加以协调。
由DE102005004315B4公知一种可调冷却剂泵，在该可调冷却剂泵中，在支承于泵壳中的空心轴上设置有叶轮和盖盘，用于将通过压力管接头吸取的水输送到泵壳的环状通道中。另外，将置于叶轮后面的推移元件放置在空心轴上，该推移元件可通过电磁体并逆着弹簧朝向叶轮的方向推移。在此，推移元件在其外部区域中具有超出叶轮进行嵌接的、在轴向上分布的伸出部，当推移元件朝向叶轮的方向推移时，利用该伸出部来封闭泵壳的环状通道，并且进而使冷却剂泵的冷却水输送停止。
在此类布置方案中，不利的是，冷却剂流的借助推移元件的调节具有昂贵的机械机构并且由此具有复杂的结构。此外，在部分打开的泵中由于推移元件的伸出部的取向而在泵壳的环状通道的区域内产生强烈的涡流(Wirbel)。
发明内容
因此，本发明的任务在于，完成一种用于内燃机冷却回路的可调冷却剂泵，该可调冷却剂泵具有简单的结构，并且在部分输送时，同样仅倾向于形成小得几近消失的涡流。
该任务由权利要求1的前序部分出发，在与其表明的特征相结合下得到解决。下列的从属权利要求分别给出本发明的有利改进方案。
本发明包括以下技术教导，即，在叶轮与盖盘之间布置有导盘，导盘具有与叶轮相对应的轮廓，该导盘通过将叶轮与盖盘进行连接的轴向连接片来引导，并且可借助放置在空心轴内部的活塞通过调整单元在轴向上推移。通过在叶轮与盖盘之间放置导盘，以及通过在空心轴中引导的活塞使该导盘在轴向上推移，使得依据本发明的冷却剂泵的结构保持简单。此外，涡流的形成由于与叶轮相对应的导盘轮廓而减少。
与实施方式相应地，导盘在其外边缘上具有朝向叶轮的方向定向的伸出部，利用该伸出部，导盘依赖于在叶轮与盖盘之间的位置而对泵壳的环状通道加以遮盖。这具有以下优点：能以简单的手段来进行对环状通道的遮盖。此外，由于该定向，伸出部在泵部分地打开时也不有助于形成涡流。
在本发明的改进方案中，调整单元按照与活塞固定连接的衔铁的方式来构造，该衔铁可通过比例磁体而有针对性地在轴向上推移。借助此类布置，同样可以实现导盘的中间位置，而同时保持了非常紧凑的调整单元实施方案。
依据本发明的有利的实施方式，调整单元按照与活塞保持接触的主轴的形式来构造，该主轴可借助电动机而有针对性地在轴向上推移。调整单元的此类构造具有以下优点，即，导盘在轴向上的推移即便在力较大的情况下同样是可行的，并进而也许叶轮和盖盘的其它轮廓构型方案也是可行的。
在本发明的改进方案中，导盘通过活塞借助回复弹簧朝向叶轮被预紧。因此，泵在调整单元不进行控制的情况下保持在打开的位置上，这在调整单元发生故障的情况下保证了冷却水循环。
相应于本发明的其它构造方案，空心轴的支承通过双列式球轴承来进行。由此获得了对空心轴可靠而能承载负荷的支承。
在本发明的改进方案中，将皮带轮和调整单元放置在与抽吸管接头相对置的室中，该室可通过板件来封闭。这具有以下优点：在装配时，皮带轮和调整单元的放置根本上得以简单化。此外，如有需要，调整单元的简单更换是可行的。
有利的是，板件承载调整单元。由此，可以预见到调整单元在泵壳中附加的固定。
附图说明
下面，将对本发明加以改善的其他措施与结合附图对本发明的优选实施例的说明一起加以详细表达。
其中：
图1a示出依据本发明的可调冷却剂泵在满输送通量时的剖面图；以及
图1b示出依据本发明的可调冷却剂泵在零输送时的剖面图。
具体实施方式
在图1a中示出了依据本发明的冷却剂泵的剖面图，该冷却剂泵具有支承在泵壳1中的空心轴2。在此，该空心轴2在泵壳1的孔中通过双列式球轴承3而得到可旋转地支承，并且在其一端承载有叶轮4，而空心轴2在其另一端与皮带轮5固定地连接。凭借该皮带轮5，空心轴2可以通过在此处未示出的内燃机的皮带传动装置来驱动。叶轮4具有叶片6，叶片6在轴向上延伸到冷却剂泵的抽吸腔7中。另外，叶轮4通过轴向连接片8与盖盘9保持连接。在冷却剂泵运行时，水通过叶轮4与盖盘9的共同旋转而经由泵壳1的抽吸管接头10被抽吸到抽吸腔7中，并且由于该通过叶轮4产生的并且通过叶片6进一步增强的离心力而被推入泵壳1的环状通道11中，该环状通道11在其它线路(Verlauf)中与内燃机的气缸盖的在这里未示出的冷却通道保持连接。
为了在此能够调节冷却剂泵的体积流，在叶轮4与盖盘9之间设置有导盘12，导盘12具有与叶轮4相对应的轮廓，并且通过轴向连接片8被可推移地引导。此外，该导盘12在其外边缘上具有伸出部13，导盘12利用该伸出部13根据在叶轮4与盖盘9之间的位置对泵壳1的环状通道11加以遮盖。在此，该伸出部13朝向叶轮4的方向定向。此外，导盘12在其内侧面的中部与活塞14固定地连接，活塞14在空心轴2中可推移地引导。在活塞14的与导盘12相对置的端部上，该活塞14还与衔铁15保持接触，衔铁15以加厚的端部放置在比例磁体16的内部。在此，通过操作比例磁体16，衔铁15朝向冷却剂泵的抽吸腔7的方向推移，这通过与活塞14的接触而导致导盘12有针对性地在轴向上推移。在此，通过对比例磁体16有针对性的操作，可以占据导盘12在叶轮4与盖盘9之间的中间位置。为此，在图1a中示出导盘12完全打开的位置。与之相对照地，从图1b可以看到冷却剂泵完全关闭的位置，在该关闭位置中，通过导盘12的伸出部13，来完全封闭泵壳1的环状通道11。在这种情况下，与之相应地，没有冷却剂被输送到气缸盖的冷却通道中。为了在比例磁体16不操作或者比例磁体16发生故障的情况下同样在完整的范围内确保冷却剂输送，导盘12间接地通过活塞14和回复弹簧17朝向叶轮4被预紧。
此外，为了使皮带轮5和比例磁体16的装配变得容易，泵壳1在与抽吸腔7相对置的一端具有室18，皮带轮5和比例磁体16放置在该室18中，并且该室18接着通过板件19来封闭。在此，板件19同时承载比例磁体16并且对衔铁15加以引导。
在这种情况下，本发明不限于前文所描述的实施例。而是同样可以考虑用于使活塞14同导盘12一起的轴向推移的其它方案，例如压力传感器(Druckdose)、液压的或者气动的比例阀、带有主轴传动装置的电动机等。
附图标记列表
1泵壳
2空心轴
3双列式球轴承
4叶轮
5皮带轮
6叶片
7抽吸腔
8轴向连接片
9盖盘
10抽吸管接头
11环状通道
12导盘
13伸出部
14活塞
15衔铁
16比例磁体
17回复弹簧
18室
19板件

Claims (8)

1.用于内燃机冷却回路的可调冷却剂泵，所述可调冷却剂泵具有泵壳(1)，在所述泵壳(1)中支承有能够通过皮带轮(5)来驱动的空心轴(2)，在所述空心轴(2)的一端上固定有叶轮(4)，所述叶轮(4)具有伸入到抽吸腔(7)中的叶片(6)并且通过轴向连接片(8)与盖盘(9)固定地连接，其中，通过所述叶轮(4)与所述盖盘(9)共同的旋转，水能够通过所述泵壳(1)的抽吸管接头(10)被抽吸到所述抽吸腔(7)中并且能够通过所述叶片(6)被输送到所述泵壳(1)的环状通道(11)中，其特征在于，在所述叶轮(4)与所述盖盘(9)之间布置有导盘(12)，所述导盘(12)在朝向水一侧的轮廓与所述叶轮(4)的朝向叶片一侧的轮廓相对应，所述导盘(12)通过所述轴向连接片(8)得到引导并且能够借助放置于所述空心轴(2)内部的活塞(14)通过调整单元而在轴向上被推移，所述导盘(12)在所述导盘(12)的外边缘上具有朝向所述叶轮(4)的方向定向的伸出部(13)，所述导盘(12)利用所述伸出部(13)依赖于在叶轮(4)与盖盘(9)之间的位置来对所述泵壳(1)的所述环状通道(11)加以遮盖。
2.按照权利要求1所述的可调冷却剂泵，其特征在于，所述调整单元按照与所述活塞(14)固定地连接的衔铁(15)的方式来构造，所述衔铁(15)能够通过比例磁体(16)而被有针对性地在轴向上推移。
3.按照权利要求1所述的可调冷却剂泵，其特征在于，所述调整单元按照与所述活塞(14)保持接触的主轴的方式来构造，所述主轴能够借助电动机而被有针对性地在轴向上推移。
4.按照上述权利要求中任一项所述的可调冷却剂泵，其特征在于，所述导盘(12)通过所述活塞(14)借助回复弹簧而朝向所述叶轮(4)被预紧。
5.按照权利要求1-3中任一项所述的可调冷却剂泵，其特征在于，对所述空心轴(2)的支承通过双列式球轴承(3)来进行。
6.按照权利要求1-3中任一项所述的可调冷却剂泵，其特征在于，将所述皮带轮(5)和所述调整单元放置在与所述抽吸管接头(10)相对置的室(18)中，所述室(18)能够通过板件(19)来封闭。
7.按照权利要求6所述的可调冷却剂泵，其特征在于，所述板件(19)承载所述调整单元。
8.用于驱动机动车的内燃机，包括依据权利要求1-7中任一项所述的可调冷却剂泵。
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