CN203201871U - 一种用于发动机冷却系统的变排量水泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于发电机的变排量水泵，包括泵体、泵盖、叶轮、水泵支架、主动轴和皮带轮，泵体内设置有环向滑槽，环向滑槽内设置有与叶轮同轴且可沿环向滑槽进行轴向往返运动的环向滑套，环向滑槽横连接部将环向滑槽分隔为上槽腔和下槽腔，上槽腔通过第一密封件分隔成第一油腔和第一冷却液区，下槽腔通过第二密封件分隔成第二油腔和第二冷却液区，环向滑套的下直部可穿出下槽腔并延伸至水泵涡道入水口，第一油腔与一第一油道连通，第二油腔与一第二油道和转弯油道连通，第一油道和第二油道通过二位四通阀控制，二位四通阀通过安装在发动机冷却液腔内的温度传感器控制。该水泵可改变水泵的流量、扬程和扭矩，达到节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及发动机冷却系统技术领域，特别涉及一种用于发动机冷却系统的变排量水泵。
背景技术
随着发动机技术的不断发展，对发动机冷却系统的水泵的技术要求越来越高，对于不同款型的发动机，需要与之匹配的水泵为发动机提供具有一定扬程、流量充沛、工作性能可靠的冷却用水。而随着全球对发动机节能减排的要求越来越高，冷却水泵降低功耗也是必然趋势。目前冷却水泵均为定排量式，不能根据发动机缸体的温度改变排量，造成发动机过度冷却，浪费能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题针对现有定排量式冷却水泵的不足和缺陷，提供一种用于发动机冷却系统的变排量水泵，该水泵可实现变排量，给发动机节能减排带来很好的效果。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用于发动机冷却系统的变排量水泵，包括泵体、泵盖、叶轮、水泵支架、主动轴和皮带轮，所述泵体与泵盖、水泵支架连接在一起，所述主动轴通过轴连轴承安装在水泵支架内，该主动轴的内端延伸出水泵支架的内侧并在该主动轴的内端上固定有叶轮，所述叶轮与泵盖配合，所述主动轴的外端延伸出水泵支架的外侧并在该主动轴的外端上固定有皮带轮；所述泵体与所述水泵支架之间具有一水泵涡道，该水泵涡道具有一环向的入水口；其特征在于，在所述泵体内设置有一环向开口槽，在所述泵盖上开设有一环向坎肩，所述环向开口槽与所述环向坎肩相互配合形成一环向滑槽；在所述泵盖的外周面与所述环向开口槽的外槽面之间设置有一环向间隙，在所述环向滑槽内设置有一与所述叶轮同轴且可沿环向滑槽进行轴向往返运动的环向滑套，所述环向滑套的套壁具有一上直部、一横连接部和一下直部，横连接部连接上、下直部，其中所述上直部内表面与所述环向开口槽的内槽面滑动配合，其中所述下直部内表面与所述环向开口槽的外槽面滑动配合，该下直部可穿过所述环向间隙而延伸至水泵涡道的入水口中，用以调节所述水泵涡道开启程度；所述环向滑套的横连接部将所述环向滑槽分隔为上槽腔和下槽腔，在所述上槽腔内设置有一第一密封件，第一密封件将所述上槽腔分隔成第一油腔和第一冷却液区，在所述下槽腔内设置有一第二密封件，第二密封件将所述下槽腔分隔成第二油腔和第二冷却液区，其中第一冷却液区和第二冷却液区通过所述的环向间隙与所述水泵涡道连通；在所述泵体内还设置第一油道和第二油道，并在所述泵盖上设置有转弯油道，所述第一油道和第二油道的入口连接一二位四通阀，第一油道的出口与第一油腔连通，第二油道的出口与所述转弯油道的入口连通，转弯油道的出口与第二油腔连通；所述二位四通阀通过安装在发动机冷却液腔内的温度传感器控制。
优选地，所述的第一密封件和所述第二密封件均为软质可伸缩密封件。
由于采用了如上的技术方案，本发明根据发动机缸体的温度改变排量，通过改变第一油腔和第二油腔内的高压油，产生压力差使滑套沿轴向上下移动，间接地改变了水泵涡道入水口的大小，从而改变了水泵的流量、扬程和扭矩，达到节能的效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是图1的A-A向视图。
图3是图2中I处的放大图。
图4是图2中II处放大图。
图5是本发明增加排量时的工作状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图4所示，一种用于发动机冷却系统的变排量水泵，包括泵体100、泵盖101、叶轮150、水泵支架140、主动轴120和皮带轮110，泵体100与泵盖101、水泵支架140连接在一起，主动轴120通过轴连轴承121安装在水泵支架140内，主动轴120的内端延伸出水泵支架140的内侧并在主动轴120的内端上固定有叶轮150，叶轮150与泵盖101配合，主动轴120的外端延伸出水泵支架140的外侧并在主动轴120的外端上固定有皮带轮110。
泵体100与水泵支架140之间具有一水泵涡道130，水泵涡道130具有一环向的入水口131；在泵体100内设置有一环向开口槽180，在泵盖101上开设有一环向坎肩102，环向开口槽180与环向坎肩102相互配合形成一环向滑槽180a。
在泵盖101的外周面与环向开口槽180的外槽面之间设置有一环向间隙180b，在环向滑槽180a内设置有一与叶轮150同轴且可沿环向滑槽180进行轴向往返运动的环向滑套160，环向滑套160的套壁具有一上直部160c、一横连接部160b和一下直部160a，横连接部160b连接上、下直部160c、160a，其中上直部160c内表面与环向开口槽180的内槽面滑动配合，其中下直部160a内表面与环向开口槽180的外槽面滑动配合，下直部160a可穿过环向间隙180b而延伸至水泵涡道130的入水口131中，用以调节水泵涡道130开启程度。
环向滑套160的横连接部160b将环向滑槽180分隔为上槽腔183和下槽腔184，在上槽腔183内设置有第一密封件191，第一密封件191将上槽腔183分隔成第一油腔181和第一冷却液区181a，在下槽腔184内设置有第二密封件192，第二密封件192将下槽腔184分隔成第二油腔182和第二冷却液区182a，其中第一冷却液区181a和第二冷却液区182a通过的环向间隙180b与水泵涡道130连通，第一密封件191和第二密封件192均为软质可伸缩密封件。
在泵体100内还设置第一油道211和第二油道212，并在泵盖上设置有转弯油道213，第一油道211和第二油道212的入口连接一二位四通阀200，第一油道211的出口与第一油腔181连通，第二油道212的出口与转弯油道213的入口连通，转弯油道213的出口与第二油腔182连通；二位四通阀200通过安装在发动机冷却液腔内的温度传感器控制。
参见图3至图5所示，本发明的变排量方法如下：
当发动机刚启动或天气原因，使发动机不需要过多的冷却液时，如果水泵按照常规的参数从进液口170进液运转，会导致过度冷却，浪费能量，温度传感器检测到发动机冷却液腔内的温度低于冷却液的预定数值时，控制二位四通阀200，使高压油由第一油道211进入第一油腔181，第一油腔181内的压力大于第二油腔182，环向滑套160在压力差作用下移动，环向滑套160向叶轮150底端滑动，下直部160a将叶轮150和水泵涡道130隔开，叶轮150不能将冷却液甩出，根据能量守恒定理，叶轮150的机械功等于冷却液所获得的能量，当冷却液获得的能量减小时，则叶轮的机械功也相应的减小，则水泵100的消耗功也相应的减小，最终达到节能的效果。
当温度传感器检测到发动机冷却液腔内的温度高于冷却液的预定数值时，控制二位四通阀200，使高压油由第二油道212进入第二油腔182，第二油腔182内的压力大于第一油腔181，环向滑套160在压力差作用下移动，环向滑套160轴向向上移动，下直部160a渐渐上移，叶轮150和水泵涡道130的连接口打开，叶轮150将冷却液甩出，使水泵100的冷却效果达到最佳。
可根据发动机冷却液腔内的温度高低控制二位四通阀200，改变第一油腔和第二油腔182的压力差，控制下直部160a的位置，以控制叶轮150和水泵涡道130的冷却液流通量，使水泵100的冷却效果达到最佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种用于发动机冷却系统的变排量水泵，包括泵体、泵盖、叶轮、水泵支架、主动轴和皮带轮，所述泵体与泵盖、水泵支架连接在一起，所述主动轴通过轴连轴承安装在水泵支架内，该主动轴的内端延伸出水泵支架的内侧并在该主动轴的内端上固定有叶轮，所述叶轮与泵盖配合，所述主动轴的外端延伸出水泵支架的外侧并在该主动轴的外端上固定有皮带轮；所述泵体与所述水泵支架之间具有一水泵涡道，该水泵涡道具有一环向的入水口；其特征在于，在所述泵体内设置有一环向开口槽，在所述泵盖上开设有一环向坎肩，所述环向开口槽与所述环向坎肩相互配合形成一环向滑槽；在所述泵盖的外周面与所述环向开口槽的外槽面之间设置有一环向间隙，在所述环向滑槽内设置有一与所述叶轮同轴且可沿环向滑槽进行轴向往返运动的环向滑套，所述环向滑套的套壁具有一上直部、一横连接部和一下直部，横连接部连接上、下直部，其中所述上直部内表面与所述环向开口槽的内槽面滑动配合，其中所述下直部内表面与所述环向开口槽的外槽面滑动配合，该下直部可穿过所述环向间隙而延伸至水泵涡道的入水口中，用以调节所述水泵涡道开启程度；所述环向滑套的横连接部将所述环向滑槽分隔为上槽腔和下槽腔，在所述上槽腔内设置有一第一密封件，第一密封件将所述上槽腔分隔成第一油腔和第一冷却液区，在所述下槽腔内设置有一第二密封件，第二密封件将所述下槽腔分隔成第二油腔和第二冷却液区，其中第一冷却液区和第二冷却液区通过所述的环向间隙与所述水泵涡道连通；在所述泵体内还设置第一油道和第二油道，并在所述泵盖上设置有转弯油道，所述第一油道和第二油道的入口连接一二位四通阀，第一油道的出口与第一油腔连通，第二油道的出口与所述转弯油道的入口连通，转弯油道的出口与第二油腔连通；所述二位四通阀通过安装在发动机冷却液腔内的温度传感器控制。
2.如权利要求1所述的一种用于发动机冷却系统的变排量水泵，其特征在于，所述的第一密封件和所述第二密封件均为软质可伸缩密封件。
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| CN111197526A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-26 | 现代自动车株式会社 | 涡轮增压器 |
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