CN103711562A - 用于冷却系统的冷却泵 - Google Patents

Abstract

冷却泵从加热系统接收流体和将冷却的流体供应到发动机。冷却泵包括本体壳体和覆盖壳体。覆盖壳体附接到本体壳体以限定内部泵送腔室。内部泵送腔室限定在本体壳体的出口通道和入口通道之间。腔室出口开口限定在内部泵送腔室和出口通道之间从而流体从内部泵送腔室流动且进入出口通道。覆盖壳体包括倾斜壁，倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道。倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分在腔室出口开口和凸起部分之间，以将流体引导通过出口通道且进入发动机。

Description

用于冷却系统的冷却泵

技术领域

本发明通常涉及用于冷却系统的冷却泵。

背景技术

发动机冷却剂、发动机油和变速器油在冷起动之后的迅速升温可改善车辆燃料经济性。冷起动是车辆在车辆已经不运转且发动机和变速器相对冷时的启动。发动机升温对柴油机和混合动力应用来说是尤其困难的，因为有更少的燃料燃烧。

发明内容

一种冷却泵，配置为从加热系统接收流体且将冷却流体供应到车辆的发动机。冷却泵包括本体壳体和盒组件。本体壳体限定入口通道和出口通道。入口通道配置为从加热系统接收流体。出口通道配置为供应冷却的流体到发动机。出口通道包括第一部分。盒组件包括覆盖壳体、驱动构件、和推进器。覆盖壳体操作性地附接到本体壳体从而本体壳体和覆盖壳体限定内部泵送腔室。驱动构件配置为绕轴线旋转。推进器设置在内部泵送腔室中且操作性地连接到驱动构件，从而推进器绕轴线旋转，以响应于驱动构件绕轴线的旋转而将流体从入口通道抽取到内部泵送腔室。内部泵送腔室限定为在入口通道和出口通道之间流体连通。本体壳体在内部泵送腔室和出口通道的第一部分之间限定腔室出口开口，从而流体从内部泵送腔室流动且通过腔室出口开口进入出口通道的第一部分。覆盖壳体包括倾斜壁，所述倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道的第一部分。倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分位于腔室出口开口和凸起部分之间。

在另一方面，冷却系统配置为将冷却流体供应到车辆的发动机。冷却系统包括加热系统和冷却泵。冷却泵流体地连接到加热系统且配置为流体地连接到发动机。冷却泵包括本体壳体和盒组件。本体壳体限定入口通道和出口通道。入口通道从加热系统接收流体。出口通道配置为供应冷却的流体到发动机。出口通道包括第一部分。盒组件包括覆盖壳体、驱动构件、和推进器。覆盖壳体操作性地附接到本体壳体从而本体壳体和覆盖壳体限定内部泵送腔室。驱动构件配置为绕轴线旋转。推进器设置在内部泵送腔室中且操作性地连接到驱动构件，从而推进器配置为绕轴线旋转，以响应于驱动构件绕轴线的旋转而将流体从入口通道抽取到内部泵送腔室。内部泵送腔室限定为在入口通道和出口通道之间流体连通。本体壳体在内部泵送腔室和出口通道的第一部分之间限定腔室出口开口，从而流体从内部泵送腔室流动且通过腔室出口开口进入出口通道的第一部分。覆盖壳体包括倾斜壁，所述倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道的第一部分。倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分位于腔室出口开口和凸起部分之间。

另一方面，用于车辆的动力传动系包括发动机、加热系统、和冷却泵。冷却系统包括加热系统和冷却泵。冷却泵流体连接在加热系统和发动机之间。冷却泵包括本体壳体和盒组件。本体壳体限定入口通道和出口通道。入口通道从加热系统接收流体。出口通道将冷却的流体供应到发动机。出口通道包括第一部分。盒组件包括覆盖壳体、驱动构件、和推进器。覆盖壳体操作性地附接到本体壳体从而本体壳体和覆盖壳体限定内部泵送腔室。驱动构件配置为绕轴线旋转。推进器设置在内部泵送腔室中且操作性地连接到驱动构件，从而推进器配置为绕轴线旋转，以响应于驱动构件绕轴线的旋转而将流体从入口通道抽取到内部泵送腔室。内部泵送腔室限定为在入口通道和出口通道之间流体连通。本体壳体在内部泵送腔室和出口通道的第一部分之间限定的腔室出口开口，从而流体从内部泵送腔室流动且通过腔室出口开口进入出口通道的第一部分。覆盖壳体包括倾斜壁，所述倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道的第一部分。倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分位于腔室出口开口和凸起部分之间。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是具有冷却系统的车辆，冷却系统包括冷却泵;和

图2是图1冷却泵的示意性横截面。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记在几幅图中代表相同的部件，图1显示了车辆10，其具有动力传动系12和冷却系统14，其可操作为为车辆10增加效率。动力传动系12包括具有发动机缸体18的发动机16。动力传动系12还包括变速器20，其操作性地连接到发动机16且被发动机16驱动，以推进车辆10的车轮22。

冷却系统14包括冷却泵24和加热系统26。加热系统26可以包括加热器28和散热器30。冷却泵24设置为在发动机16和加热系统26之间流体地连通。更具体地，冷却泵24配置为将从加热器28和/或散热器30接收的流体进行泵送且将泵出的流体供应到发动机缸体18。流体在其被泵送通过冷却泵24时冷却。流体可以是冷却剂。通过非限制性的例子，可以使用乙烯-乙二醇基冷却剂，例如DEX-COOL^TM商标的冷却剂。应理解其他冷却剂也可以被使用。

现在参见图2，冷却泵24包括盒组件32和本体壳体34。盒组件32包括驱动构件36、覆盖壳体38、推进器40、轴42、和轴承44。覆盖壳体38操作性地附接到本体壳体34从而本体壳体34和覆盖壳体38协作以限定内部泵送腔室46。本体壳体34限定入口通道48，其打开到内部泵送腔室46。流体从加热器28和/或散热器30接收并进入入口通道48且从入口通道48流动到内部泵送腔室46。本体壳体34还限定腔室出口开口50和出口通道52。腔室出口开口50从内部泵送腔室46打开到出口通道52。流体从内部泵送腔室46流动通过腔室出口开口50且进入出口通道52，如在下文详细描述的。出口通道52与发动机缸体18流体连通。

轴承44在内部泵送腔室46中支撑轴42，所述轴可在轴线54上旋转且可旋转地被覆盖壳体38支撑。更具体地，驱动构件36、覆盖壳体38、推进器40、轴42、和轴承44可以沿轴线54压配合在一起，从而推进器40、一部分轴42和轴承44设置在内部泵送腔室46中。轴42沿轴线54延伸且可旋转地将驱动构件36和推进器40互连。更具体地，在运行中，附属驱动传动带（未示出)与驱动构件36连接，以让轴42和推进器40旋转，以让泵运行。在这样的运行中驱动构件36可以是带轮，如图2所示。替换地，轴42可以通过接合驱动构件36的齿轮或马达（未示出)直接地驱动。

入口通道48通常沿轴线54延伸进入内部泵送腔室46。推进器40的旋转将流体沿轴线54从入口通道48抽入流体到内部泵送腔室46中。进一步地，推进器40的旋转将流体从内部泵送腔室46通过腔室出口开口50排出。腔室出口开口50通常设置为与垂直轴线54垂直。流体从内部泵送腔室46通过腔室出口开口50排出且进入出口通道52。

出口通道52包括第一部分56、第二部分58、和转弯部分60。第一部分56以与轴线54大致平行的关系延伸。转弯部分60将第一部分56和第二部分58互连从而第二部分58通常从第一部分56垂直延伸。

覆盖壳体38包括倾斜壁62，所述倾斜壁延伸进入出口通道52的第一部分56。倾斜壁62面对腔室出口开口50。倾斜壁62在腔室出口开口50和末端64之间延伸。倾斜壁62包括凹入部分66和凸起部分68。凹入部分66设置为靠近腔室出口开口50从而凹入部分66在腔室出口开口50和凸起部分68之间延伸。凸起部分68设置为靠近转弯部分60。因而，流体通过腔室出口开口50流动进入第一部分56从而流体分别通过凹入部分66、凸起部分68、和转弯部分60引导。第一部分56进一步包括与倾斜壁62相对设置的后壁70。后壁70在腔室出口开口50和转弯部分60之间延伸。

凹入部分66具有第一半径72且凸起部分68具有第二半径74，其中第二半径74小于第一半径72。更具体地，凸起部分68的第二半径74可以为凹入部分66的第一半径72的10%到20%。在一个实施例中，第二半径74为第一半径72的15%到16%。凹入部分66和凸起部分68每一个通常呈现四分之一圆形部分（quadrant）76，从而四分之一圆形部分76相对彼此对角地设置且倾斜壁62在腔室出口开口50和末端64之间呈波状。

转弯部分60包括角部78和凹壁80。在后壁70和第二部分58之间，凹壁80设置为与角部78成间隔开的关系。角部78设置在靠后的倾斜壁62和第二部分58之间。角部78可以基本上是直角从而第二部分58以与第一部分56大致垂直的关系延伸。凹壁80为弯曲的且具有第三半径82。第三半径82通常呈现与凸起部分68的第二半径74的四分之一圆形部分76基本相同的四分之一圆形部分76。第三半径82小于凹入部分66的第一半径72小且大于凸起部分68的第二半径74。第三半径82为第一半径72的60%到70%。更具体地，第三半径82基本上是第一半径72的69%。同样，第二半径74基本上是第三半径82的16%。

第一部分56进一步包括设置在转弯部分60的角部78和末端64之间的突出壁84。突出壁是延伸了距离86的直线延伸的壁。距离86小于第一半径72和第二半径74每一个。距离86为第二半径74的50%到60%。更具体地，距离86基本上是第二半径74的57%。

第二部分58在转弯部分和发动机缸体18之间延伸。另外，第二部分58从转弯部分分出。

因此，流动通过腔室出口开口50的流体被分别引导通过第一部分56、转弯部分60、和第二部分58。更具体地，与不使用该组合的设计相比，凹入部分66、凸起部分68和突出壁84形成减小漩涡结构，且因此形成更高流量。更具体地，与第一部分56仅具有凹入部分66的设计相比，可以获得有约16%的流量增益，在泵头（未示出)处有轻微的压力降。流体到发动机缸体18的更高流量改善发动机16的冷却。进一步，由于减小的出口限制，可以实现第二部分58涡凹（cavitation）的减少。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种冷却泵，配置为从加热系统接收流体且将冷却的流体供应到车辆的发动机，冷却泵包括:

本体壳体，限定了入口通道和出口通道;

其中入口通道配置为从加热系统接收流体;

其中出口通道配置为供应冷却的流体到发动机;

其中出口通道包括第一部分;和

盒组件，包括:

覆盖壳体，操作性地附接到本体壳体从而本体壳体和覆盖壳体限定内部泵送腔室;

驱动构件,配置为绕轴线旋转;

推进器,设置在内部泵送腔室中且操作性地连接到驱动构件，从而推进器被连接为绕轴线旋转，以响应于驱动构件绕轴线的旋转而将流体从入口通道抽取到内部泵送腔室;

其中内部泵送腔室限定为在入口通道和出口通道之间流体连通;

其中本体壳体在内部泵送腔室和出口通道的第一部分之间限定腔室出口开口，从而流体从内部泵送腔室流动且通过腔室出口开口进入出口通道的第一部分;

其中覆盖壳体包括倾斜壁，所述倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道的第一部分。

其中倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分位于腔室出口开口和凸起部分之间。

2.如权利要求1所述的冷却泵，其中凹入部分具有第一半径且凸起部分具有比第一半径小的第二半径。

3.如权利要求2所述的冷却泵，其中第二半径为第一半径的10%到20%。

4.如权利要求2所述的冷却泵，其中凹入部分和凸起部分每一个呈现四分之一圆形部分,从而相应四分之一圆形部分对角地与彼此相对且倾斜壁在腔室出口开口和末端之间呈波状。

5.如权利要求4所述的冷却泵，其中第一部分进一步包括与倾斜壁以间隔开的关系设置的后壁;

其中出口通道进一步包括转弯部分，所述转弯部分设置在第一部分和第二部分之间;

其中转弯部分包括角部和以与角部间隔开的关系设置的凹壁;

其中角部设置在倾斜壁和第二部分之间;和

其中凹壁设置在后壁和第二部分之间且具有比第一半径小的第三半径。

6.如权利要求5所述的冷却泵，其中第二半径通常为第一半径的10%到20%。

7.如权利要求4所述的冷却泵，其中第二部分从转弯部分延伸且配置为将流体供应到发动机。

8.如权利要求7所述的冷却泵，其中第一部分进一步包括设置在末端和转弯部分的角部之间的突出壁;

其中突出壁直线地延伸比第一半径小的距离。

9.如权利要求8所述的冷却泵，其中所述距离通常为第一半径的50%到60%。

10.一种冷却系统，配置为将冷却的流体供应到车辆的发动机，冷却系统包括:

加热系统;和

冷却泵，流体地连接到加热系统且配置为流体地连接到发动机，冷却泵包括:

本体壳体，限定了入口通道和出口通道;

其中入口通道从加热系统接收流体;

其中出口通道配置为供应冷却的流体到发动机;

其中出口通道包括第一部分;和

盒组件，包括:

覆盖壳体，操作性地附接到本体壳体从而本体壳体和覆盖壳体限定内部泵送腔室;

驱动构件,配置为绕轴线旋转;

推进器,设置在内部泵送腔室中且操作性地连接到驱动构件，从而推进器被连接为绕轴线旋转，以响应于驱动构件绕轴线的旋转而将流体从入口通道抽取到内部泵送腔室;

其中内部泵送腔室限定为在入口通道和出口通道之间流体连通;

其中本体壳体在内部泵送腔室和出口通道的第一部分之间限定腔室出口开口，从而流体从内部泵送腔室流动且通过腔室出口开口进入出口通道的第一部分;

其中覆盖壳体包括倾斜壁，所述倾斜壁延伸进入腔室出口开口和末端之间的出口通道的第一部分。

其中倾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分设置为使得凹入部分位于腔室出口开口和凸起部分之间。

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