CN114585805A - 机动车辆冷却回路 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的冷却回路(24)，特别是用于机动车辆的冷却回路(24)，该回路具有泵(26)，该泵具有至少一个转子，至少一个转子由马达(33)驱动旋转并且配置成迫使冷却液在回路中循环，其特征在于，至少一个转子包括由马达驱动的至少一个驱动螺杆(28)，以及由至少一个驱动螺杆驱动的至少一个从动螺杆(30)，驱动螺杆和从动螺杆配置成迫使冷却液在回路中循环。

Description

机动车辆冷却回路
技术领域
本发明涉及用于车辆的冷却回路领域，特别是用于机动车辆的冷却回路领域。
背景技术
常规地，用于机动车辆的冷却回路，例如图1中所示的冷却回路，具体地包括至少一个泵12，该泵确保诸如水的冷却液在冷却回路中的循环。
冷却回路还可包括冷却液贮存器10、热交换器14和至少一个待冷却元件16，如车辆的发动机。
元件16配备有温度传感器20，温度传感器的信号被传送到控制单元18，控制单元用于控制比例阀22，比例阀使得可以调节离开泵12并供应热交换器14的冷却液的流量。
在现有技术中，泵12是离心泵，这意味着它是转子由叶片式叶轮形成的泵，其中叶片式叶轮配置成经由中心吸入液体并经由其周边输送液体。泵的出口处的冷却液的流量取决于叶轮的旋转速度，但并不总是恒定的，因此有必要将上面提及的比例阀22与这种类型的泵相结合。此外，在离心泵停止和泵出口处的流量变为零之间存在延迟时间。在回路包括其他(辅助)泵的情况下，这些泵也是离心泵。
本发明提出了对该技术的改进。
发明内容
本发明涉及一种用于车辆的冷却回路，特别是用于机动车辆的冷却回路，该回路具有泵，该泵具有至少一个转子，至少一个转子由马达驱动旋转并且配置成迫使冷却液在回路中循环，其特征在于，所述至少一个转子包括由所述马达驱动的至少一个驱动螺杆，以及由所述至少一个驱动螺杆驱动的至少一个从动螺杆，驱动螺杆和从动螺杆配置成迫使冷却液在回路中循环。
螺杆泵的一个优点在于，它使得可以在出口处提供与马达的旋转速度成比例的流量并且一旦泵停止就变成零。因此，在冷却回路中使用螺杆泵的情况下，可以理解的是，可以想到省略在使用离心泵时所必需的比例阀。此外，另一优点与螺杆泵相对于离心泵的小体积有关。螺杆泵的功率可以例如通过调节螺杆的长度、直径和/或数量来优化，而离心泵的功率仅可以通过其叶轮的直径和厚度来优化。此外，在泵中使用不是由金属制成而是由塑料或复合材料制成的螺杆将是有利的，以便减小泵的重量并且使这些螺杆更易生产，例如通过注射成型来生产。
驱动螺杆和从动螺杆的数量是非限制性的，并且具体地根据在泵的出口处的流量的要求来确定。
回路可以包括彼此隔离或彼此组合的以下特征中的一个或多个：
-回路包括与马达的轴对齐的一个驱动螺杆，以及平行于驱动螺杆延伸并且与该驱动螺杆啮合的一个或多个从动螺杆，
-回路包括平行于马达的轴并且由轴通过齿轮系驱动的两个驱动螺杆，以及平行于驱动螺杆延伸并且与这些驱动螺杆啮合的从动螺杆，
-泵的驱动螺杆和从动螺杆的数量在2和16之间；然而，该数量是非限制性的，驱动螺杆的数量例如在1和4之间，并且对于每个驱动螺杆，从动螺杆的数量例如在1和4之间，
-驱动螺杆和从动螺杆被安装在泵的单个固定主体的圆柱形凹部中并且在凹部中被引导旋转，
-固定主体安装在马达的一端处，
-螺杆由塑料或复合材料制成，
-泵紧固到冷却液贮存器，
-回路具有热交换器、至少一个待冷却元件、以及用于该设备的温度传感器，回路不具有比例阀并且所述泵配置成由控制单元根据由所述温度传感器发出的信号来控制。
本发明还涉及具有至少一个如上所述的回路的车辆，特别是机动车辆。
附图的简要说明
在阅读以下详细描述时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，为了理解这些详细描述，将参考附图，其中：
图1是车辆冷却回路的示意图，
图2是根据本发明的一个实施例的车辆冷却回路的示意图，
图3是配备有螺杆泵的冷却液贮存器的示意性立体图，
图4是螺杆泵的第一实施例的分解示意性立体图，
图5是螺杆泵的第二实施例的分解示意性立体图，
图6是螺杆泵的第三实施例的分解示意性立体图。
具体实施方式
上面已经描述了图1。
图2示出了本发明意义内的冷却回路24。该回路24包括至少一个螺杆泵26。回路24还包括冷却液贮存器10。
螺杆泵26和贮存器10可以是通过至少一个管连接的两个分开的元件，或者它们可以如图3中的示例中那样一个安装在另一个上，其中泵26直接紧固到贮存器10。
应当理解的是，泵26包括连接到贮存器10或通向该贮存器的入口26a，以及出口26b。
螺杆泵26连接到热交换器14和待冷却元件16。泵26的出口26b连接到交换器14的入口14a，交换器14的出口14b连接到元件16的入口16a。该元件16包括连接到泵26的入口26a或连接到贮存器10的出口16b。
元件16配备有温度传感器20，温度传感器20的信号被传送到控制单元18，控制单元18用于控制螺杆泵26，以便调节离开泵26并供应热交换器14的冷却液的流量。
螺杆泵26包括由马达驱动的至少一个驱动螺杆以及由驱动螺杆驱动的至少一个从动螺杆，驱动螺杆和从动螺杆配置成迫使冷却液在回路中循环。
图4至6示出了螺杆泵26的示例性实施例。
在图4的实施例中，泵26包括一个驱动螺杆28和一个从动螺杆30。驱动螺杆28具有细长形状并且包括连接到马达33(例如是电动马达)的驱动轴32的端部。
螺杆28包括基本上在其整个长度上延伸的螺旋螺纹。螺杆28容纳在泵26的圆柱形主体36的中心第一凹部34中。
从动螺杆30具有细长形状并沿驱动螺杆28平行于其延伸。螺杆30包括基本上在其整个长度上延伸并与螺杆28的螺纹互补的螺旋螺纹，使得螺杆啮合并且螺杆30由螺杆28驱动旋转，螺杆28本身由轴32驱动旋转。
螺杆30容纳在主体36的横向第二凹部38中。凹部34、38彼此连通，如图所示。
主体36紧固到马达33的一端，并且例如在一个轴向端处包括环形紧固凸缘36a。
在图5的实施例中，泵26包括一个驱动螺杆28和三个从动螺杆30。驱动螺杆28具有细长形状并且包括连接到马达的驱动轴32的端部。
螺杆28包括基本上在其整个长度上延伸的螺旋螺纹。螺杆28容纳在泵26的圆柱形主体36的中心第一凹部34中。
从动螺杆30各自具有细长形状并沿驱动螺杆28平行于其延伸。它们围绕螺杆28有规律地彼此间隔开。每个螺杆30包括基本上在其整个长度上延伸并与螺杆28的螺纹互补的螺旋螺纹，使得螺杆啮合并且使得每个螺杆30由螺杆28驱动旋转，螺杆28本身由轴32驱动旋转。
螺杆30容纳在主体36的横向凹部38中。凹部34、38彼此连通，如图所示。
主体36紧固在罩40中，罩40紧固到马达的一端。该罩40限定泵26的入口26a和出口26b。
在图6的实施例中，泵26包括两个驱动螺杆28和两个从动螺杆30。每个驱动螺杆28具有细长形状并且包括基本上在其整个长度上延伸的螺旋螺纹。驱动螺杆28平行并排设置，并容纳在主体36的第一凹部34中。
每个螺杆28在一个轴向端处承载小齿轮42。齿轮44设置在固定到螺杆28的小齿轮42之间，并与这些小齿轮啮合以形成齿轮系。齿轮44安装在马达的驱动轴(不可见)上并通过小齿轮42驱动螺杆28。
从动螺杆30各自具有细长形状，并沿驱动螺杆28平行于其延伸。螺杆28、30的旋转轴线是平行的并且例如位于平行六面体的四个角处。
每个螺杆30包括基本上在其整个长度上延伸并且与螺杆28的螺纹互补的螺旋螺纹，使得螺杆啮合并且使得每个螺杆30由螺杆28的一个驱动旋转。
螺杆30容纳在主体36的横向凹部38中。凹部34、38彼此连通，如图所示。
和前面的实施例一样，主体36安装在罩40中，罩40紧固到马达的一端。该罩40限定泵26的入口和出口26b。
在上述各种实施例中，螺杆28、30有利地由塑料或复合材料制成。它们例如通过注射成型生产，这使得有可能以相对有限的成本获得具有复杂形状的螺杆。
本发明具有许多优点，如以下各项中的一个或多个：
-螺杆泵的成本降低，特别是通过使用注塑螺杆；
-与泵26的流量成比例的马达33的电流消耗；这允许在需要低流量液体时相对于离心泵节省能量；
-螺杆泵26允许液体在回路中的循环在马达33不运行时停止；这可以例如允许省略现有技术的用于关闭回路的阀；
-泵的流量与马达的转速成正比；可以根据待冷却元件16的温度直接控制泵；
-液体的转移可以在两个方向上发生并且取决于马达的旋转方向；而在离心泵中，液体只能沿一个方向行进；
-螺杆泵具有更好的液压效率；这意味着对于转移相同体积的液体，电流消耗更低；
-螺杆泵允许获得相对于离心泵更高的压力，而不管其转子的速度如何；
-螺杆泵在出口处提供与马达的转速成比例的液体流量；
-在螺杆泵中没有空化现象；以及
-螺杆泵相对紧凑并且易于结合到冷却液的贮存器中。

Claims (10)

1.一种用于车辆的冷却回路(24)，特别是用于机动车辆的冷却回路(24)，该回路具有泵(26)，所述泵(26)具有至少一个转子，所述至少一个转子由马达(33)驱动旋转并且配置成迫使冷却液在所述回路中循环，其特征在于，所述至少一个转子包括由所述马达驱动的至少一个驱动螺杆(28)，以及由所述至少一个驱动螺杆驱动的至少一个从动螺杆(30)，所述驱动螺杆和从动螺杆配置成迫使冷却液在所述回路中循环。
2.如权利要求1所述的回路(24)，其中所述回路包括：与所述马达(33)的轴(32)对齐的一个驱动螺杆(28)；以及平行于所述驱动螺杆延伸并且与该驱动螺杆啮合的一个或多个从动螺杆(30)。
3.如权利要求1所述的回路(24)，其中所述回路包括：平行于所述马达(33)的轴(32)并且由所述轴通过齿轮系(42，44)驱动的两个驱动螺杆(28)；以及平行于所述驱动螺杆延伸并且与这些驱动螺杆啮合的从动螺杆(30)。
4.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，其中所述泵(26)的多个驱动螺杆和从动螺杆(28，30)的数量在2与16之间。
5.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，其中所述驱动螺杆和从动螺杆(28，30)被安装在所述泵(26)的单个固定主体(36)的圆柱形凹部(34，38)中并且在所述凹部中被引导旋转。
6.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，其中所述固定主体(36)安装在所述马达(33)的一端处。
7.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，其中所述螺杆(28，30)由塑料或复合材料制成。
8.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，其中所述泵(26)被紧固到冷却液贮存器(10)上。
9.如前述权利要求任一项所述的回路(24)，还具有热交换器(14)、至少一个待冷却元件(16)、以及用于该设备的温度传感器(20)，所述回路不具有比例阀(22)并且所述泵(26)配置成由控制单元(18)根据由所述温度传感器发出的信号来控制。
10.一种车辆，特别是机动车辆，具有至少一个如前述权利要求之一所述的回路(24)。
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