CN110259564A - 集成式冷却水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成式冷却水泵。集成式冷却水泵包括水泵主体，水泵主体包括安装板，安装板具有发动机贴合面和机冷器贴合面，水泵主体内设有与水泵模块的出水口连通的供水通道，还设有与水泵模块的进水口连通的回水通道；机冷器贴合面上设有机冷器供水口和机冷器回水口，机冷器供水口和机冷器回水口分别与安装板内的供水通道和回水通道相通；安装板上还设有贯通发动机贴合面和机冷器贴合面的进油通道和出油通道。安装板的发动机贴合面和机冷器贴合面位于安装板厚度方向的相背两侧，安装板内集成了供水通道、回水通道、进油通道和出油通道，进油通道和出油通道的长度较小，压力损失较小，从而降低了发动机的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成式冷却水泵。
背景技术
车辆的发动机在工作时，其内部相对运动部件之间需要设置机油进行润滑，而机油的温度会直接影响发动机的性能和燃油经济性。因此，动力总成的冷却系统除了对发动机进行冷却外，还要考虑通过机油冷却器对机油进行冷却。动力总成的冷却系统运行时存在大循环和小循环的区分，冷机启动时开启小循环，使发动机和机油快速升温到正常工作温度，之后开启大循坏，保证使冷却液经过散热器，防止发动机和机油的温度过高。现有技术中动力总成的冷却系统如申请公布号为CN105134357A、申请公布日为2015年12月09日的中国发明专利申请公开的一种动力总成的冷却系统，冷却系统中的冷却液通过冷却水泵形成流动，通过节温器控制流通路径。
现有技术中，机油冷却器往往是固定到发动机上，机油冷却器与冷却水泵之间是通过管路连接，而较长的管道容易造成水力损失，特别是管道折弯处压力损失较大，会使得发动机的能耗相应增加。同样，油路也存在相应问题。
授权公告号为CN106194423B、授权公告日为2018年08月10日的中国发明专利公开了一种发动机复合支架，将机油冷却器设置在支架上，并且采用机油冷却器与冷却水泵之间的循环水路集成在支架上的形式，集成水路不会发生形变，管路压损变小。这种结构虽然能够减小油路通道和水路通道等循环通道的长度且避免管路变形，但是循环通道长度仍较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成式冷却水泵，用以解决现有循环通道长度较长、压力损失大、发动机能耗高的问题。
为实现上述目的，本发明的集成式冷却水泵的技术方案是：
集成式冷却水泵包括水泵主体，水泵主体上连接有水泵模块和机油冷却器；
水泵主体包括安装板，安装板具有发动机贴合面和机冷器贴合面，发动机贴合面用于与发动机贴合安装，机冷器贴合面供机油冷却器贴合安装，发动机贴合面和机冷器贴合面位于安装板厚度方向的相背两侧，
水泵主体内设有与水泵模块对应的水泵出水通道和水泵回水通道；
安装板内设有与水泵出水通道连通的机冷器供水通道，还设有与水泵回水通道连通的机冷器回水通道；
安装板内的机冷器供水通道和机冷器回水通道分别在机冷器贴合面上形成机冷器供水口和机冷器回水口；
机油冷却器用于与机冷器贴合面对接的一侧设有进水口和出水口，机油冷却器上的进水口和出水口分别与机冷器贴合面上的机冷器供水口和机冷器回水口对接并连通；
安装板上还设有贯通发动机贴合面和机冷器贴合面的进油通道和出油通道，机油冷却器用于与机冷器贴合面对接的一侧设有进油口和出油口，进油口和出油口分别与进油通道和出油通道对接并连通；进油通道和出油通道在发动机贴合面上分别形成用于与发动机上的相应机油口对接并连通的连通口。
本发明的集成式冷却水泵的有益效果是：安装板的发动机贴合面和机冷器贴合面位于安装板厚度方向的相背两侧，安装板内集成了向机油冷却器供冷却液的供水通道和用于供机油冷却器中的冷却液排出的回水通道，进油通道和出油通道贯穿安装板的发动机贴合面和机冷器贴合面设置，安装板还集成了供机油从发动机流入机油冷却器的进油通道和供加热或冷却后的机油进入发动机的出油通道，进油通道和出油通道贯穿安装板的发动机贴合面和机冷器贴合面设置，进油通道和出油通道的长度较小，压力损失较小，从而降低了发动机的能耗。
进一步，所述水泵主体上设有与所述水泵模块的出水口相通的水泵出水通道，水泵出水通道远离水泵模块的一端贯通发动机贴合面，在发动机贴合面上形成用于与发动机上的冷却水进口相通的冷却水连通口。
其有益之处在于，水泵出水通道也集成在水泵主体上，使水泵出水通道不会发生变形，缩短了水泵出水通道的长度，冷却液压力损失较小，从而降低了发动机的能耗。
进一步，所述安装板上设有发动机贴合面的一侧设有凸起结构，供水通道相对于安装板倾斜布置，与安装板上用于形成机冷器供水口的机冷器供水通道在凸起结构处相交。
其有益之处在于，有利于减小安装板厚度，减轻体积和重量，相对于供水通道平行于安装板的板面设置，减少了加工供水通道时的钻孔长度。
进一步，所述水泵出水通道包括延伸方向与安装板交叉的安装板连接段，机冷器供水通道与水泵出水通道的安装板连接段相交布置，机冷器供水通道由设置在安装板和安装板连接段内的钻孔形成，机冷器供水通道远离机冷器供水口的一端设置在安装板连接段的侧壁上并设有堵头。
其有益之处在于，能够缩短供水通道的长度，进一步降低压力损失，从而降低发动机的能耗。
进一步，所述水泵主体包括凸设在安装板上的节温器安装座，节温器安装座与安装板连为一体，节温器安装座上设有节温器安装腔，节温器安装腔通过水泵抽水通道与水泵连接，其上设有小循环进水口和机冷器回水通道口，所述回水通道包括设置在安装板内的水平段和设置在节温器安装座内的竖向段，水平段和竖向段相交设置并相互连通。
其有益之处在于，集成了节温器，进一步减小循环通道的长度。
进一步的，集成式冷却水泵还包括设置在安装板与机冷器之间的密封垫片，密封垫片上设有与机冷器供水口、机冷器回水口、进油口和出油口分别对应的开口。
其有益之处在于，防止安装板与机冷器上对应的油路和水路的对接处出现泄漏。
附图说明
图1为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的三维视图1；
图2为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的主视图（不包括机油冷却器）；
图3为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的三维视图2（不包括电子节温器和机油冷却器）；
图4为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的三维视图3（不包括电子节温器和机油冷却器）；
图5为图1的俯视图（不包括电子节温器）；
图6为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的结构示意图（不包括机油冷却器）；
图7为图1的仰视图；
图8为图4沿A-A的剖视图；
图9为图5沿B-B的剖视图；
图10为图5沿C-C的剖视图；
图11为图6沿D-D的剖视图；
图12为图6沿E-E的剖视图（增压接头未剖切，箭头所示路线为大循环时冷却水在水泵中的加压路线）；
图13为本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的机油冷却器密封垫的结构示意图；
图中：1、发动机贴合面，2、冷却水连通口，3、出油通道，4、进油通道，5、机油冷却器密封垫，6、机冷器供水口，7、机冷器回水口，8、节温器安装腔，9、小循环进水口，10、轴连轴承，11、水封总成，12、叶轮，13、节温器安装座，14、机冷器回水通道，15、机油冷却器，16、机冷器供水通道，17、凸起结构，18、水泵主体，19、电子节温器，20、安装板，21、水泵出水通道，22、皮带轮，23、安装板固定螺栓，24，机冷器固定螺栓，25、增压接头，26、机冷器贴合面，27、水泵抽水通道，28、水泵供水口，29、机冷器回水通道口，30、安装板连接段，31、大循环进水口，32、开口，33、环形密封凸起。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的集成式冷却水泵的一种具体实施例，如图1至图4所示，集成式冷却水泵包括水泵主体18、电子节温器19和机油冷却器15，水泵主体18包括水泵模块安装部、节温器安装座13、水泵出水通道21、水泵抽水通道27和安装板20。水泵模块安装部位于水泵抽水通道27的一端，节温器安装座13位于水泵抽水通道27的另一端。电子节温器19安装在节温器安装座13上，节温器安装座13的底部设有机冷器回水通道14。水泵出水通道21设置在水泵抽水通道27的下方，形状为L形，连接在水泵模块安装部与安装板20之间。
如图8所示，水泵模块固定在水泵模块安装部上，包括堵盖、水封总成11、用于与外部驱动机构传动连接的皮带轮22，与皮带轮22传动连接的轴连轴承10、轴连轴承10上止转装配的叶轮12，水泵模块还包括加压腔，叶轮12设置在加压腔中，加压腔连通有进水口和出水口。
如图6和图7所示，在使用时，安装板20通过安装板固定螺栓23固定在发动机壳体上，机油冷却器15通过机冷器固定螺栓24固定在安装板20上。安装板20具有位于安装板20的相背两侧的发动机贴合面1和机冷器贴合面26，发动机贴合面1用于与发动机贴合安装，机冷器贴合面26供机油冷却器15贴合安装，机冷器贴合面26与机油冷却器15之间设有机油冷却器密封垫5，机油冷却器密封垫5上设有开口32,开口32有四处，分别与机冷器供水口6、机冷器回水口7、进油口和出油口对应，用于防止机油冷却器15与安装板20上对应的油路和水路的对接处出现泄漏，机油冷却器密封垫5于各开口32处设有环形密封凸起33，能够起到更好的密封效果。
节温器安装座13与安装板20连为一体，节温器安装座13上设有节温器安装腔8，节温器安装腔8上设有机冷器回水通道口29、小循环进水口9，机冷器回水通道口29由机冷器回水通道14在节温器安装腔8的腔壁上形成，节温器安装腔8通过水泵抽水通道27与水泵连通，水泵抽水通道27在节温器安装腔8的腔壁上形成水泵供水口28。电子节温器19上设有大循环进水口31，电子节温器19设置在节温器安装腔8中用于控制水泵供水口28与大循环进水口31连通还是与小循环进水口9连通，电子节温器19的内部结构为现有技术中常见的结构，不再赘述。
如图4和图5所示，水泵主体18内设有与水泵模块的出水口连通的机冷器供水通道16和与水泵模块的进水口连通的机冷器回水通道14，机冷器供水通道16的一部分位于安装板20上且相对于安装板20倾斜布置，机冷器供水通道16由钻孔形成，机冷器供水通道16远离机冷器供水口6的一端设置在水泵出水通道21的侧壁上并设有堵头。机冷器回水通道14包括设置在安装板20内的水平段和设置在节温器安装座13内的竖向段，水平段和竖向段相交设置并相互连通。
如图8和图9所示，机冷器贴合面26上设有机冷器供水口6和机冷器回水口7，机冷器供水口6和机冷器回水口7分别与安装板20内的机冷器供水通道16和机冷器回水通道14相通，机冷器供水口6与机冷器供水通道16的相通结构为：机冷器供水口6由安装板20的机冷器供水通道16形成，安装板20上设有发动机贴合面1的一侧设有凸起结构17，机冷器供水通道16与机冷器供水通道16在凸起结构17处相交。
如图10和图11所示，安装板20上还设有贯通发动机贴合面1和机冷器贴合面26的进油通道4和出油通道3；进油通道4和出油通道3在发动机贴合面1上分别形成用于与发动机上的相应机油口对接并连通的连通口。
如图12和图13所示，机油冷却器15上用于与机冷器贴合面26对接的一侧设有进油口和出油口，进油口和出油口分别与进油通道4和出油通道3对接并连通。机油冷却器15用于与机冷器贴合面26对接的一侧设有进水口和出水口，机油冷却器15上的进水口和出水口分别与机冷器贴合面26上的机冷器供水口6和机冷器回水口7对接并连通。
水泵主体18上设有与水泵模块的出水口相通的水泵出水通道21，水泵出水通道21贯通发动机贴合面1，在发动机贴合面1上形成用于与发动机上的冷却水进口相通的冷却水连通口2。水泵出水通道21包括延伸方向与安装板20交叉的安装板连接段30，机冷器供水通道16与水泵出水通道21的安装板连接段30相交布置，机冷器供水通道16由设置在安装板20和安装板连接段30内的钻孔形成，机冷器供水通道16远离机冷器供水口6的一端设置在安装板连接段30的侧壁上并设有堵头。
本发明的集成式冷却水泵的具体实施例的工作原理如下：
1、当发动机冷车启动时，冷却液循环路径为小循环：冷却液温度低于电子节温器19的设定值，电子节温器19的感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与整车散热器间的通道，冷却液从小循环进水口9进入离心泵，经叶轮12增压后从冷却水连通口2流入发动机。
此时机冷器供水通道16中的冷却液经机冷器供水口6进入机油冷却器15，机油冷却器15里的润滑油处于低温状态，润滑油吸收冷却液的热量以升高温度，降温后的冷却液从机冷器回水口7进入机冷器回水通道14，然后通过机冷器回水通道口29进入机冷器安装腔8中继续随冷却液的小循环路径移动。
2、当冷却液温度达到设定值后，冷却液循环路径为大循环：石蜡熔化变成液体，电子节温器19阀门开启，冷却液由大循环进水口31进入离心泵，经叶轮12增压后从冷却水连通口2流入发动机，从发动机流入整车散热器后流入大循环进水口31。
此时机油冷却器15里的润滑油温度过高，流经机油冷却器15的冷却液带走润滑液中的热量使润滑液降温。
无论发动机冷却液是小循环还是大循环，供水通道16中的冷却液都会通过机冷器供水口6流入机油冷却器15，与润滑油进行热交换，再经过机冷器回水口7流回水通道14，通过机冷器回水通道口29进入机冷器安装腔8中参与冷却液的循环。
安装板20上设有增压接头25，增压接头25用于与车辆增压器连通，通过水泵内部的增压管道对冷却水连通口处的冷却液进行加压，从而提高发动机冷却系统的性能和效率。
其他实施例中，可以在对比文件（申请公布号为CN105134357A）的基础上，采用将机油冷却器与发动机之间的循环油路集成在支架上的形式，这种形式同样可以减小循环通道的长度，减小压力损失，降低发动机能耗。
其他实施例中，水泵出水通道也可以独立于水泵主体设置。
其他实施例中，可以不设置凸起结构，采用其他的形式使机冷器供水通道与供水通道能够在安装板中的相交，例如，沿平行于安装板的板面的方向钻孔以形成供水通道，供水通道与机冷器供水通道在安装板中相交。
本实施例中，电子节温器19集成在水泵主体18上，其他实施例中，电子节温器也可以设置在非水泵主体的安装基础上，电子节温器通过管路分别与水泵主体和发动机连通以实现电子节温器的功能。
本实施例中，供水通道16与水泵出水通道21相交布置，其他实施例中，水泵出水通道也可以错开布置，例如，供水通道与水泵出水通道分别与水泵模块出水口连通。
本实施例中，机油冷却器密封垫为设有与冷器供水口、机冷器回水口、进油口和出油口分别对应的开口的密封垫片，在其他实施例中，密封垫片可以采用其他形式，例如，对应冷器供水口、机冷器回水口、进油口和出油口分别设置密封垫片。
Claims (6)
1.集成式冷却水泵，其特征在于：包括水泵主体，水泵主体上连接有水泵模块和机油冷却器；
水泵主体包括安装板，安装板具有发动机贴合面和机冷器贴合面，发动机贴合面用于与发动机贴合安装，机冷器贴合面供机油冷却器贴合安装，发动机贴合面和机冷器贴合面位于安装板厚度方向的相背两侧； 水泵主体内设有与水泵模块对应的水泵出水通道和水泵回水通道；
安装板内设有与水泵出水通道连通的机冷器供水通道，还设有与水泵回水通道连通的机冷器回水通道；
安装板内的机冷器供水通道和机冷器回水通道分别在机冷器贴合面上形成机冷器供水口和机冷器回水口；
机油冷却器用于与机冷器贴合面对接的一侧设有进水口和出水口，机油冷却器上的进水口和出水口分别与机冷器贴合面上的机冷器供水口和机冷器回水口对接并连通；
安装板上还设有贯通发动机贴合面和机冷器贴合面的进油通道和出油通道，机油冷却器用于与机冷器贴合面对接的一侧设有进油口和出油口，进油口和出油口分别与进油通道和出油通道对接并连通；进油通道和出油通道在发动机贴合面上分别形成用于与发动机上的相应机油口对接并连通的连通口。
2.根据权利要求1所述的集成式冷却水泵，其特征在于：所述水泵出水通道远离水泵模块的一端贯通发动机贴合面，在发动机贴合面上形成用于与发动机上的冷却水进口相通的冷却水连通口。
3.根据权利要求2所述的集成式冷却水泵，其特征在于：所述安装板上设有发动机贴合面的一侧设有凸起结构，机冷器供水通道包括纵向段和斜向段，纵向段的一端形成所述机冷器供水口，另一端在凸起结构处形成盲端；所述斜向段相对于安装板倾斜布置，纵向段和与纵向段在所述凸起结构处相交并连通。
4.根据权利要求3所述的集成式冷却水泵，其特征在于：所述水泵出水通道包括延伸方向与安装板交叉的安装板连接段，机冷器供水通道与水泵出水通道的安装板连接段相交布置，机冷器供水通道由设置在安装板和安装板连接段内的钻孔形成，机冷器供水通道远离机冷器供水口的一端设置在安装板连接段的侧壁上并设有堵头。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的集成式冷却水泵，其特征在于：所述水泵主体包括设置在安装板背向机冷器贴合面一侧的节温器安装座，节温器安装座与安装板连为一体；节温器安装座上设有节温器安装腔，节温器安装腔通过水泵抽水通道与水泵连接，其上设有小循环进水口和机冷器回水通道口，所述机冷器回水通道包括设置在安装板内的水平段和设置在节温器安装座内的竖向段，水平段和竖向段相交设置并相互连通。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的集成式冷却水泵，其特征在于：集成式冷却水泵还包括设置在安装板与机冷器之间的密封垫片，密封垫片上设有与机冷器供水口、机冷器回水口、进油口和出油口分别对应的开口。
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