CN206071942U - 一种可变叶轮高度的发动机水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机冷却系统技术领域，公开了一种可变叶轮高度的发动机水泵，包括水泵壳体，所述水泵壳体中压装有轴连轴承，所述轴连轴承位于水泵涡轮室内的一端压装有叶轮，所述叶轮上盖扣有叶轮壳，所述叶轮上的叶片与所述叶轮壳上的叶片孔对应并穿过所述叶片孔；所述叶轮壳上连接有感温蜡包，所述感温蜡包靠近发动机出水口设置，且所述感温蜡包受冷却水温度影响而发生热胀冷缩，从而带动所述叶轮壳运动并改变所述叶片穿过所述叶片孔的高度。该发动机水泵可根据冷却液温度调节有效叶片高度，改变水泵的泵水能力，缩短发动机暖机时间，利于降低排放和发动机磨损。

Description

一种可变叶轮高度的发动机水泵

技术领域

本实用新型涉及发动机冷却系统技术领域，尤其涉及一种可变叶轮高度的发动机水泵。

背景技术

水泵是发动机冷却系统中冷却液循环的动力源，水泵驱动冷却液完成发动机的冷却以及冬季车厢内的采暖等任务，而传统机械式水泵结构比较简单，伴随发动机的起动，水泵即进入正常工作状态，驱动发动机内的冷却液快速循环。对于发动机冷机起动，水泵驱动冷却液快速循环，不利于发动机的快速热机。发动机冷机工作时间过长，会导致燃油经济性以及排放的劣化，对部分零部件可能会导致其磨损加剧，缩短发动机寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可变叶轮高度的发动机水泵，以实现根据发动机的冷却工况对水泵的泵水能力进行调节。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种可变叶轮高度的发动机水泵，包括水泵壳体，所述水泵壳体中压装有轴连轴承，所述轴连轴承位于水泵涡轮室内的一端压装有叶轮，所述叶轮上盖扣有叶轮壳，所述叶轮上的叶片与所述叶轮壳上的叶片孔对应并穿过所述叶片孔；所述叶轮壳上连接有感温蜡包，所述感温蜡包靠近发动机出水口设置，且所述感温蜡包受冷却水温度影响而发生热胀冷缩，并带动所述叶轮壳运动进而改变所述叶片穿过所述叶片孔的高度。

上述发动机水泵，所述感温蜡包包括蜡包壳体、位于所述蜡包壳体内的感温蜡质以及与所述感温蜡质连接的蜡包支脚；所述叶轮上设有感温蜡包安装柱，所述感温蜡包安装柱穿过所述叶轮壳的中心孔设置，且所述感温蜡包安装柱的侧壁上设有支脚导轨槽；所述蜡包壳体与所述感温蜡包安装柱固定连接，所述蜡包支脚位于所述支脚导轨槽中，且所述蜡包支脚的 末端与所述叶轮壳固定连接。

上述发动机水泵，所述蜡包支脚为三组，且三组所述蜡包支脚沿所述蜡包壳体的周向均匀布置。

上述发动机水泵，所述感温蜡质与所述轴连轴承的端面之间还设有复位弹簧，所述复位弹簧位于所述感温蜡包安装柱内。

上述发动机水泵，所述叶轮上设有叶轮平衡孔，所述叶轮壳上设有与所述叶轮平衡孔的轴线重合、孔径相等的叶轮壳平衡孔。

上述发动机水泵，所述水泵壳体上设有进气平衡孔和与所述进气平衡孔连通的进气平衡腔，所述进气平衡腔延伸至所述水泵壳体的外端面。

上述发动机水泵，所述水泵壳体上设有导出水泵水封处渗入的冷却液的泄水孔，还设有与所述泄水孔连通的蓄液槽，所述蓄液槽的槽口有蓄液槽堵塞密封。

上述发动机水泵，所述水泵壳体与所述水泵涡轮室之间采用垫片或密封圈密封。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的发动机水泵，采用感温蜡包对叶轮上的叶片伸出叶轮壳上的叶片孔的高度进行调节，该高度即为水泵泵水的有效叶片高度。在发动机冷启动时，冷却液温度较低，感温蜡包收缩，有效叶片高度较小，水泵泵水能力差，冷却液循环慢，便于快速暖机，利于降低排放，减轻发动机内部磨损，同时，此状态下水泵的转动阻力较小，可有效节省驱动水泵的能量。当冷却液温度升高时，感温蜡包膨胀，推动叶轮壳运动，使得有效叶片高度变大，提高了水泵的泵水能力，利于发动机冷却，使得发动机能够工作在适宜的温度环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细说明，其中，

图1为本实用新型实施例提供的发动机水泵(含涡室)最小叶片高度时的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的发动机水泵(含涡室)最大叶片高度时的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的发动机水泵(不含涡室)最小叶片高度时的轴测图；

图4为本实用新型实施例提供的发动机水泵(不含涡室)最大叶片高度时的轴测图；

图5为本实用新型实施例中叶轮的轴测图；

图6为本实用新型实施例中叶轮壳与感温蜡包的轴测图。

其中上述附图中的标号说明如下：

1-水泵壳体，2-轴连轴承，3-水泵涡轮室，4-叶轮，5-叶轮壳，6-感温蜡包，7-发动机出水口，8-复位弹簧，9-皮带轮安装法盘，10-水泵水封；

11-进气平衡孔，12-进气平衡腔，13-泄水孔，14-蓄液槽，15-蓄液槽堵塞；

41-叶片，42-感温蜡包安装柱，43-支脚导轨槽，44-叶轮平衡孔；

51-叶片孔，52-中心孔，53-叶轮壳平衡孔；

61-蜡包壳体，62-蜡包支脚。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。

如图1～6所示，本实用新型实施例提供了一种可变叶轮高度的发动机水泵，包括水泵壳体1，所述水泵壳体1中压装有轴连轴承2，所述轴连轴承2位于水泵涡轮室3内的一端压装有叶轮4，与所述叶轮4所在端对应的所述轴连轴承2的外端过盈压装有皮带轮安装法盘9，所述叶轮4上盖扣有叶轮壳5，所述叶轮4上的叶片41与所述叶轮壳5上的叶片孔51对应并穿过所述叶片孔51；所述叶轮壳5上连接有感温蜡包6，所述感温蜡包6靠近发动机出水口7设置，且所述感温蜡包6受冷却水温度影响而发生收缩，从而带动所述叶轮壳5运动并改变所述叶片41穿过所述叶片孔51的高度。

在本实用新型优选实施例中，所述感温蜡包6包括蜡包壳体61、位于 所述蜡包壳体61内的感温蜡质以及与所述感温蜡质连接的蜡包支脚62；所述叶轮4上设有感温蜡包安装柱42，所述感温蜡包安装柱42穿过所述叶轮壳5的中心孔52设置，且所述感温蜡包安装柱42的侧壁上设有支脚导轨槽43；所述蜡包壳体61与所述感温蜡包安装柱42固定连接，优选与所述感温蜡包安装柱42的端面焊接固定，所述蜡包支脚62位于所述支脚导轨槽43中，且所述蜡包支脚62的末端与所述叶轮壳5固定连接，优选与所述叶轮壳5的端面焊接固定。

感温蜡包6随着冷却液温度的变化而收缩或膨胀，从而推动叶轮壳5运动，改变叶片41伸出叶片孔51的高度，即水泵泵水的有效叶片高度，从而改变水泵的泵水效率。暖机状态下冷却液温度较低，感温蜡包收缩，有效叶片高度较小，泵水效率低，利于快速暖机。同时，此状态下水泵的转动阻力较小，可有效节省驱动水泵的能量。

所述蜡包支脚62优选为三组，且三组所述蜡包支脚62沿所述蜡包壳体61的周向均匀布置，保证推东叶轮壳平稳运动。

进一步地，所述感温蜡质与所述轴连轴承2的端面之间还设有复位弹簧8，所述复位弹簧8位于所述感温蜡包安装柱42内。所述复位弹簧8辅助所述感温蜡包6的伸缩运动，使得叶片高度的变化更灵敏。

当发动机处于冷机状态时，感温蜡包6内部的感温蜡质遇冷收缩，蜡包支脚62位于最贴近感温蜡质的位置，如图1和图3所示。此时，叶片41露出叶片孔51的高度为2mm(此数值仅作本发明的例子，本发明包含但不仅限于该数值，根据不同发动机，该数值可做增大或减小)，即实际用于泵水的有效叶片高度为2mm，此时水泵的泵水能力很弱，系统水流量很小，便于发动机快速暖机，利于降低排放和磨损。同时，驱动水泵旋转所消耗的功率也很小。

随着发动机运行，从发动机出水口7流过来的冷却液，温度也在不断上升，感温蜡包6靠近发动机出水口7，可以灵敏的感知水温的变化，随着水温的上升，感温蜡包6内部的感温蜡质受热膨胀，推动蜡包支脚62向远离感温蜡包6的方向运动，同时压缩复位弹簧8，蜡包支脚62的运动，带动叶轮壳5随之运动，使得叶片41露出叶片孔51的高度逐渐加大，如 图2和图4所示，如此水泵的有效叶片高度逐渐加高，水泵的泵水能力逐渐增强，随着系统水流量的加大，整车热量得失达到热平衡状态，此时水泵的叶片高度也将进入稳定状态。

当发动机停机后随着水温的下降，感温蜡包6内的感温蜡质逐渐收缩，同时在复位弹簧8弹力的作用下，蜡包支脚62及叶轮壳5逐渐恢复到冷机位置。

可选择地，所述感温蜡包6也可设置其他结构，如将感温蜡包6套装在感温蜡包安装柱42上，并使感温蜡包6与叶轮壳5固定连接，在感温蜡质伸缩时直接带动所述叶轮壳5运动。

在上述技术方案的基础上，所述叶轮4上设有叶轮平衡孔44，所述叶轮壳5上设有与所述叶轮平衡孔44的轴线重合、孔径相等的叶轮壳平衡孔53，如图5和图6所示，叶轮平衡孔44与叶轮壳平衡孔53配合实现叶轮正反面的压力平衡，防止水泵水封周围形成气环，而导致水泵水封干摩擦损坏。

如图1和图2所示，所述水泵壳体1上设有进气平衡孔11和与所述进气平衡孔11连通的进气平衡腔12，所述进气平衡腔12延伸至所述水泵壳体1的外端面。进气平衡腔12起到遮蔽作用，可防止灰尘，杂质等通过进气平衡孔11进入到水泵壳体1的内部。

另外，所述水泵壳体1上还设有泄水孔13，还设有与所述泄水孔13连通的蓄液槽14，所述蓄液槽14的槽口有蓄液槽堵塞15密封，可保证水泵水封10处渗入的微量冷却液可以顺利进入蓄液槽14中进而蒸发，

所述水泵壳体1与所述水泵涡轮室3之间采用垫片或密封圈密封，保证良好的密封作用。

本实用新型实施例提供的发动机水泵，通过感温蜡包根据实际水温对水泵有效叶片高度进行实时控制，低温冷机时，避免了水泵大量的无意义泵水，减少了水泵能耗。同时，此时的系统循环流量很小，有利于发动机迅速热机，在尽可能短的时间里，使得发动机进入到最佳工作温度。而随着水温的上升，水泵的泵水能力又逐渐增强，保证整体的热平衡，使发动机始终处于较为适宜的工作温度下。如此，本实用新型实施例提供的发动 机水泵在改善发动机燃烧，优化发动机排放及油耗等方面有着显著的效果，同时由于大大缩短了发动机的热机时间，减轻了发动机内部的磨损，在一定程度上对发动机寿命的提升也有着积极的作用。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可变叶轮高度的发动机水泵，包括水泵壳体，所述水泵壳体中压装有轴连轴承，其特征在于，所述轴连轴承位于水泵涡轮室内的一端压装有叶轮，所述叶轮上盖扣有叶轮壳，所述叶轮上的叶片与所述叶轮壳上的叶片孔对应并穿过所述叶片孔；所述叶轮壳上连接有感温蜡包，所述感温蜡包靠近发动机出水口设置，且所述感温蜡包受冷却水温度影响而发生热胀冷缩，并带动所述叶轮壳运动进而改变所述叶片穿过所述叶片孔的高度。

2.根据权利要求1所述的发动机水泵，其特征在于，所述感温蜡包括蜡包壳体、位于所述蜡包壳体内的感温蜡质以及与所述感温蜡质连接的蜡包支脚；所述叶轮上设有感温蜡包安装柱，所述感温蜡包安装柱穿过所述叶轮壳的中心孔设置，且所述感温蜡包安装柱的侧壁上设有支脚导轨槽；所述蜡包壳体与所述感温蜡包安装柱固定连接，所述蜡包支脚位于所述支脚导轨槽中，且所述蜡包支脚的末端与所述叶轮壳固定连接。

3.根据权利要求2所述的发动机水泵，其特征在于，所述蜡包支脚为三组，且三组所述蜡包支脚沿所述蜡包壳体的周向均匀布置。

4.根据权利要求3所述的发动机水泵，其特征在于，所述感温蜡质与所述轴连轴承的端面之间还设有复位弹簧，所述复位弹簧位于所述感温蜡包安装柱内。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的发动机水泵，其特征在于，所述叶轮上设有叶轮平衡孔，所述叶轮壳上设有与所述叶轮平衡孔的轴线重合、孔径相等的叶轮壳平衡孔。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的发动机水泵，其特征在于，所述水泵壳体上设有进气平衡孔和与所述进气平衡孔连通的进气平衡腔，所述进气平衡腔延伸至所述水泵壳体的外端面。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的发动机水泵，其特征在于，所述水泵壳体上设有导出水泵水封处渗入的冷却液的泄水孔，还设有与所述泄水孔连通的蓄液槽，所述蓄液槽的槽口有蓄液槽堵塞密封。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的发动机水泵，其特征在于，所述水泵壳体与所述水泵涡轮室之间采用垫片或密封圈密封。