CN215109120U - 一种分体式的电控硅油离合器水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式的电控硅油离合器水泵，其中的离合器部分通过从动轴与水泵部分的轴连轴承刚性连接固定在一起，该离合器水泵旨在改变原先堆叠式的组装方式，降低了主动部分与从动部分卡滞的风险，可优化分离耦合响应时间，更加精确地修正叶轮的速度，更好地降低发动机油耗和满足发动机冷却系统要求，提高冷却系统部件的寿命。

Description

一种分体式的电控硅油离合器水泵

技术领域

本实用新型涉冷却系统领域，具体是一种分体式的电控硅油离合器水泵。

背景技术

随着目前电控硅油离合器水泵的不断应用和推广，客户对于电控硅油离合器水泵的产品性能不断关注，只为延长电控硅油离合器水泵的使用寿命、提升电控硅油离合器水泵的产品性能。

由于目前的电控硅油离合器水泵在结构上采用的是主动部分提供动力源，带动从动部分转动，从而实现水泵叶轮工作的模式，主动部分与从动部分之间使用轴承提供旋转支撑，保证回转精度。如专利CN 110966078 B“内燃机机械水泵电控硅油离合器”，就是采用这样的工作模式。但使用在主动部分与从动部分之间的轴承在转动力矩偏大，轴承负载长期过高时，极易出现轴承损坏。这样的工作模式，在电控硅油离合器水泵使用一定时间后，会因轴承问题出现难以保证主动部分与从动部分旋转精度，增大两者之间的机械载荷摩擦系数，直至发生卡滞。在电控硅油离合器水泵工作过程中，会因轴承卡滞产生主动部分的动力输出无法传达至从动部分，离合器无法实现正常分离耦合要求，水泵叶轮无法正常工作，同时也增加了发动机功耗。

现有技术中的电控硅油离合器水泵的技术特点是要求水泵在同一加工环境下一次组装成型。所谓的主动部分与从动部分并不是分开存在，而是所有单个部件装配成一体的。装配过程中，通过类似堆叠的方式，主要使用压铆的手段将各部件连接。主从动部件组装完成后，在不破坏主从动部件的前提下，并不能实现安全拆卸，如此，产品报废率将大大提高。

目前的电控硅油离合器水泵分体式电控硅油离合器水泵主要是以降低发动机燃油功耗效率、提升电控硅油离合器水泵的分离耦合性能为技术目标进行不断技术摸索和提升改进。

国内随着国五、国六的排放标准的推进，随着各大整车厂对于节油排放标准不断提高，客户对于电控硅油离合器水泵的性能提出了更高的要求，而分体式电控硅油离合器水泵的自身结构决定其有很高的工作寿命，如何能够更好地在电控发动机系统上开发节油的作用，是目前需要研究改进的地方。

目前的电控硅油离合器水泵在装配方式、产品性能、成本费用及后期维护方面都存在一定弊端，原因如下：1、装配方式：堆叠式的组装方式要求电控硅油离合器水泵在同一工作环境下完成装配，未能有效合理利用各厂家之间的协同合作，如离合器与水泵厂家可单独完成各自产品的组装后再进行总装。组装工序繁琐，工时冗长；2、产品性能：主动部分与从动部分通过轴承连接，在轴承载荷过大导致损坏的情况下，离合器的耦合分离响应时间将大大增加。水泵驱动冷却液对内燃机散热是一次换热，缸内热量要迅速传递给冷却液，冷却液的比热容大，不同流量的冷却液对内燃机冷却性能与减少预热时间及减少启动阶段有害排放控制至关重要，需要离合器快速响应并且有较高的一致性，如离合器不能快速地分离耦合，叶轮将无法正常工作；3、成本费用：目前技术结构的电控硅油离合器水泵除增加组装成本外，水泵结构也较为繁琐。如CN 110966078 B“内燃机机械水泵电控硅油离合器”专利中所描述的水泵结构，主从动部分之间需用轴承支撑旋转，部件成本增加明显；4、后期维护：电控硅油离合器水泵组装完成后，各部件通过压铆的方式紧密连接，如在产品测试或装车过程中出现质量问题，将很难拆卸维修，这样大大提高了产品报废率，也同时增加了后期维护维修成本。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有风扇设计技术局限性，提供一种分体式的电控硅油离合器水泵，旨在改变原先堆叠式的组装方式，降低了主动部分与从动部分卡滞的风险，可优化分离耦合响应时间，更加精确地修正叶轮的速度，更好地降低发动机油耗和满足发动机冷却系统要求，提高冷却系统部件的寿命。

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：它包括：同轴安装在一起的离合器部分和水泵部分；

所述的离合器部分包括：依次径向安装在从动轴上的外骨架油封、从动盘和离合器轴承，压装在离合器轴承的径向外侧的皮带轮，压装在皮带轮上的隔板，安装于隔板和皮带轮之间的阀片总成，与隔板通过内六角螺栓安装在一起的上盖和位于皮带轮上盖之间的出油回油机构；通过将储油腔中的阀片总成压于所述隔板与皮带轮之间，从而保证阀片总成不会上下窜动并且不可绕轴旋转运动。

所述的水泵部分包括：接插件、水泵体、轴连轴承、测速块、叶轮、线圈槽和线圈，所述的轴连轴承的一端穿设在从动轴内，轴连轴承的另一端的径向外侧依次压装有水泵体和叶轮，内设线圈的线圈槽固定在水泵体上，所述的测速块位于水泵体和轴连轴承之间，接插件旋转式装在水泵体上。

作为本实用新型的进一步优选，所述的出油回油机构包括：储油腔、回油口、出油口、从动盘齿槽、上盖齿槽和工作腔，所述的储油腔位于隔板和皮带轮之间，上盖、从动盘和隔板形成工作腔，回油口和出油口设置于隔板的侧壁处，从动盘上的从动盘齿槽与上盖上的上盖齿槽啮合连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述的回油口被打开时，出油口被阀片总成关闭，回油口被阀片总成关闭时，出油口被打开。

作为本实用新型的进一步优选，所述的出油口被打开回油口关闭后，储油腔内的硅油从出油口进入，经过从动盘齿槽和上盖齿槽的啮合处并进入工作腔；回油口被打开出油口关闭后，从动盘齿槽和上盖齿槽的啮合处和硅油以及工作腔内的硅油经过回油通道，从回油口进入储油腔。

作为本实用新型的进一步优选，所述的储油腔为由皮带轮的内壁与隔板的内壁围成的空腔。

作为本实用新型的进一步优选，所述的上盖、隔板和皮带轮压装在一起连接为一个整体，皮带轮与发动机轮系通过皮带传输连接，以实现在发动机转动下带动皮带轮等主动件转动作业，从而带动水泵叶轮的转动。

作为本实用新型的进一步优选，所述的测速块与发动机ECU系统相连，测速块为霍尔传感器。

作为本实用新型的进一步优选，所述的发动机ECU系统与电控水泵离合器电控系统相连，通过测速块识别叶轮速度反馈到发动机ECU系统，由电控水泵离合器电控系统根据发动机ECU系统反馈的数据对发动机ECU系统进行调节控制，实现无极速度的缓冲，达到节约能源的目的。

作为本实用新型的进一步优选，所述的线圈的通电与断电由电控水泵离合器电控系统控制。

作为本实用新型的进一步优选，所述的皮带轮与发动机轮系通过皮带传输连接。

有益效果：本实用新型所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，与现有技术相比，具有以下优点：

1、电控硅油离合器水泵结构优化，减少了主动部分与从动部分卡滞风险，离合器响应能力提高；

2、在离合器分离时，从动轴的转动阻力较现有技术有增加，使得主动件与从动件之间的滑差率增加，使硅油可以更快的从啮合区排空，让主从动件之间的传动硅油迅速减少，使得主动件对从动件的驱动力迅速降低，从而可以使得硅油离合器从动部分转速快速降低，实现了水泵寿命的延长；

3、通过ECU输入的PMW脉冲信号后，电控水泵离合器电控系统控制电控硅油离合器水泵中线圈的通断电实现控制离合器水泵的响应时间和响应速度，实现无极速度的缓冲，使离合器转速控制能力提高，达到节约能源的目的；

4、由于从动轴上的转动阻力减少，使得主动件与从动件之间的滑差率减少，使硅油快速地进入啮合区，大大减少了啮合响应时间；

5、离合器与水泵厂家可单独完成各自产品的组装后再进行总装，改善了装配方式，节省了工时；

6、主从动部分之间无需用轴承支撑旋转，降低了后期维护成本。

附图说明

图1为本实用新型的全剖视图；

图2为出油回油机构的结构示意图；

图3为回油口被打开时出油回油机构的局部放大图；

图4为回油口关闭时出油回油机构的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其中，离合器部分通过从动轴4与水泵部分的轴连轴承13刚性连接固定在一起。

离合器部分包括：上盖1、从动盘2、外骨架油封3、从动轴4、离合器轴承5、隔板6、阀片总成7、内六角螺钉8和皮带轮9，水泵部分包括：接插件11、水泵体12、轴连轴承13、测速块14、叶轮15、线圈槽16和线圈17，通过将轴连轴承13压装套设在从动轴4上，实现分体式电控硅油离合器水泵的总装。

实施例

当发动机的温度升高或降低时，发动机上的温度传感器发出的信号被汽车ECU采集到，汽车ECU把温度信号传送到电控水泵离合器电控系统，根据线圈17的通电吸合特性，离合器电控系统控制线圈17通电，来控制阀片总成7的开关动作。如图2、图3所示，出油口20被打开时，回油口19被阀片总成7关闭，由于与发动机轮系相连的皮带轮9在转动时，依靠离心力作用，储油腔18内的硅油从出油口20进入，经过从动盘齿槽21和上盖齿槽22的啮合处并进入工作腔23，从动盘齿槽21和上盖齿槽22相互作用，通过硅油粘性带动从动盘2和上盖1的转动，离合器进入耦合状态，从而带动与从动盘2形成刚性连接的从动轴4转动，而与叶轮15连接的轴连轴承13在从动轴4的作用下带动叶轮15的旋转，此时，安装在水泵体12和轴连轴承13之间的测速块14检测水泵体12的转速并将信号发送至汽车ECU，通过ECU的输入PMW脉冲信号计算出离合器对发动机降温所需时间，当对发动机降温所需时间到后，离合器电控系统向线圈17发出断电信号；

回油口19被阀片总成7打开时，如图4所示，出油口20关闭，从动盘齿槽21和上盖齿槽22的啮合处的硅油以及工作腔23内的硅油经回油通道191从回油口19进入储油腔18，从动盘2和上盖1逐渐停止转动，离合器逐渐进入分离状态，从而带动与从动盘2形成刚性连接的从动轴4逐渐停止转动，当发动机温度再次升高时，重复上述动作即可。

分体式的电控硅油离合器水泵相比现有的电控硅油离合器水泵减少了离合器与水泵两大部件间的轴承连接，在离合器啮合时，从动轴4上的转动阻力减少，使得主动件与从动件之间的滑差率减少，使硅油快速地进入啮合区，大大减少了啮合响应时间；在离合器分离时，从动轴4的转动阻力较现有技术又有一定增加，使得主动件与从动件之间的滑差率增加，使硅油可以更快的从啮合区排空，让主从动件之间的传动硅油迅速减少，使得主动件对从动件的驱动力迅速降低，从而可以使得硅油离合器从动部分转速快速降低，实现了水泵寿命的延长。

Claims (10)

1.一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：它包括：同轴安装在一起的离合器部分和水泵部分；

所述的离合器部分包括：依次径向安装在从动轴(4)上的外骨架油封(3)、从动盘(2)和离合器轴承(5)，压装在离合器轴承(5)的径向外侧的皮带轮(9)，压装在皮带轮(9)上的隔板(6)，安装于隔板(6)和皮带轮(9)之间的阀片总成(7)，与隔板(6)安装在一起的上盖(1)和位于皮带轮(9)上盖(1)之间的出油回油机构；

所述的水泵部分包括：接插件(11)、水泵体(12)、轴连轴承(13)、测速块(14)、叶轮(15)、线圈槽(16)和线圈(17)，所述的轴连轴承(13)的一端穿设在从动轴(4)内，轴连轴承(13)的另一端的径向外侧依次压装有水泵体(12)和叶轮(15)，内设线圈(17)的线圈槽(16)固定在水泵体(12)上，所述的测速块(14)位于水泵体(12)和轴连轴承(13)之间，接插件(11)旋转式装在水泵体(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的出油回油机构包括：储油腔(18)、回油口(19)、出油口(20)、从动盘齿槽(21)、上盖齿槽(22)和工作腔(23)，所述的储油腔(18)位于隔板(6)和皮带轮(9)之间，上盖(1)、从动盘(2)和隔板(6)形成工作腔(23)，回油口(19)和出油口(20)设置于隔板(6)的侧壁处，从动盘(2)上的从动盘齿槽(21)与上盖(1)上的上盖齿槽(22)啮合连接。

3.根据权利要求2所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的回油口(19)被打开时，出油口(20)被阀片总成(7)关闭，回油口(19)被阀片总成(7)关闭时，出油口(20)被打开。

4.根据权利要求2所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的出油口(20)被打开回油口(19)关闭后，储油腔(18)内的硅油从出油口(20)进入，经过从动盘齿槽(21)和上盖齿槽(22)的啮合处并进入工作腔(23)；回油口(19)被打开出油口(20)关闭后，从动盘齿槽(21)和上盖齿槽(22)的啮合处和硅油以及工作腔(23)内的硅油经过回油通道(191)，从回油口(19)进入储油腔(18)。

5.根据权利要求2所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的储油腔(18)为由皮带轮(9)的内壁与隔板(6)的内壁围成的空腔。

6.根据权利要求1所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的上盖(1)、隔板(6)和皮带轮(9)压装在一起连接为一个整体。

7.根据权利要求1所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的测速块(14)与发动机ECU系统相连，测速块(14)为霍尔传感器。

8.根据权利要求7所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的发动机ECU系统与电控水泵离合器电控系统相连。

9.根据权利要求1所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的线圈(17)的通电与断电由电控水泵离合器电控系统控制。

10.根据权利要求1所述的一种分体式的电控硅油离合器水泵，其特征在于：所述的皮带轮(9)与发动机轮系通过皮带传输连接。

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