CN217813665U - 一种水泵发动机冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水泵发动机冷却结构，包括水泵，带动水泵的发动机，发动机汽缸冷却水路，泵内设置叶轮，冷却水高压出水孔，冷却水低压回水孔，通过水泵工作时液体不同位置的压力不同原理让液体在发动机汽缸、汽缸盖和水泵间循环，通过布置水泵冷却水高压出水孔，和汽缸进水孔位置达到给发动机汽缸快速冷却，调控冷却温度的目的，以解决目前水泵发动机汽缸工作时过冷或过热损害机体的问题。

Description

一种水泵发动机冷却结构

技术领域

本实用新型主要涉及泵体技术领域，具体涉及一种水泵发动机冷却结构。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。

随着目前技术的进步，以发动机为动力的水泵因为可移动性好越来越被人们认可，特别是轻型便携发动机水泵在森林消防，农林灌溉中被广泛使用。

在发动机水泵的使用过程中，对发动机汽缸的冷却作用是至关重要的，发动机汽缸在使用过程中有特别的温度区间，过热会出现拉缸造成机体损坏，过冷会造成汽缸与活塞进入半摩擦状态，影响汽缸与活塞的寿命，活塞环硬度都比汽缸镀层硬很多，冷却不均匀还会导致汽缸内孔失圆，镀层磨损不均匀，寿命下降。

发明人在具体的实施例操作过程中，发现了以下缺陷：

传统的发动机水泵的冷却方式是风冷却，水冷却。

风冷却的缺陷：汽缸需要散热片，因为水泵是固定地点工作，所以需要风扇给汽缸散热片降温，散热片和风扇会增加水泵的整体体积和重量。

现有的水冷缺陷是：冷却水进水与出水都布置在汽缸缸盖或者汽缸头上，并没有把冷却水第一时间输入到汽缸温度最高的区域，即排气口附近，有些水冷方式是单独的水箱和冷却水泵来给汽缸降温增加了水泵的体积与质量，还有通过节温器来调节汽缸冷却温度的，同样的增加了零件的数量和结构的复杂性。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

本实用新型的提供了一种水泵发动机冷却结构，用来解决目前的水泵在给发动机气缸冷却时，会使用单独水箱、冷却水泵、节温器中的一种或多种来进行冷却降温，导致了目前水泵的冷却系统零件数量较多，成本较高、结构复杂、不利于维护的技术问题。

技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种水泵发动机冷却结构，包括水泵，所述水泵的泵座与发动机输出端连接，所述水泵外侧设置泵盖，所述泵盖与所述泵座间设有叶轮，所述叶轮连接泵轴；

水泵冷却水高压出水孔，设置在所述泵座内侧，所述水泵冷却水高压出水孔通过冷却水进水管与汽缸进水孔连接；

水泵冷却水低压回水孔，设置在所述泵盖的水泵进水口内侧，所述水泵冷却水低压回水孔通过冷却水回水管与汽缸出水孔连接；

腔室，设置在发动机汽缸与发动机汽缸盖之间，所述腔室与所述汽缸进水孔、汽缸出水孔连通。

进一步的，所述汽缸进水孔和所述汽缸出水孔设置在所述发动机汽缸上。

进一步的，所述汽缸进水孔和所述汽缸出水孔设置在发动机汽缸盖上。

进一步的，所述汽缸进水孔和所述汽缸出水孔分别设置发动机汽缸盖与发动机汽缸上。

进一步的，相对于所述汽缸出水孔在所述发动机汽缸工作时重力方向下方，设置所述汽缸进水孔。

进一步的，所述汽缸进水孔设置在所述发动机汽缸工作时重力方向的最下方。

进一步的，所述汽缸出水孔与所述汽缸进水孔对向设置。

进一步的，所述水泵冷却水高压出水孔开设在以所述叶轮中心为圆心的直径方向泵座内侧任意位置，且所述水泵冷却水高压出水孔设置至少一个。

进一步的，所述汽缸进水孔设置在发动机排气口附近靠近所述发动机汽缸盖侧；

进一步的，所述泵轴可以与发动机曲轴一体成型，也可以与发动机曲轴分体连接。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

利用水泵冷却水高压出水孔与水泵冷却水低压回水孔两者之间的液体压差，使液体可以通过冷却水回水管与冷却水进水管自动流动，从而对发动机汽缸进行冷却作业；

本申请的水泵发动机冷却结构用水泵工作时的外来经过的水来给发动机汽缸冷却，省去了单独水箱、冷却水泵、节温器等原件，大大减少了冷却系统的零件数量，节约成本，简化结构，减少重量，利于维护。

并且可以第一时间给发动机温度最高的地方提供冷却，避免气缸冷却不均匀，内径失圆，造成部分位置过度磨损，还能通过调整水泵冷却水高压出水孔的位置或孔径来调整汽缸冷却的水压和流量，以达到所需工作温度。

通过设置汽缸进水孔在发动机排气口附近靠近缸盖侧，第一时间给发动机工作时温度高的地方提供冷却水，更快让汽缸进入需要的冷却温度区间；

通过以叶轮中心为圆心在直径的方向上不同位置在泵座内侧设置水泵冷却水高压出水孔，调整水泵冷却水高压出水孔与水泵冷却水低压回水孔压力差，以适应不同的使用环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的部分结构爆炸示意图；

图3为本实用新型的局部结构示意图；

图4为本实用新型图3的A处放大示意图；

图5为本实用新型发动机汽缸和汽缸盖局部剖面示意图；

图6为本实用新型发动机部分整体示意图；

图7为本实用新型水泵部分整体示意图。

附图标记

1、水泵； 2、泵座； 3、发动机输出端； 4、泵盖； 5、叶轮； 6、泵轴； 7、水泵冷却水高压出水孔；8、冷却水进水管； 9、汽缸进水孔； 10、水泵冷却水低压回水孔； 11、冷却水回水管；12、汽缸出水孔； 13、腔室； 14、发动机汽缸； 15、发动机汽缸盖； 16、发动机排气口；17、水泵出水口；18、水泵进水口，19、发动机。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“页”、“底”“内”、“外”、"顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参照附图1-7，一种水泵发动机冷却结构，包括水泵1，水泵1的泵座2与发动机输出端3连接，水泵1外侧设置泵盖4，泵盖4与泵座2间设有叶轮5，叶轮5连接泵轴6；

水泵冷却水高压出水孔7，设置在泵座2内侧，水泵冷却水高压出水孔7通过冷却水进水管8与汽缸进水孔9连接；

水泵冷却水低压回水孔10，设置在泵盖4的水泵进水口18内侧，水泵冷却水低压回水孔10通过冷却水回水管11与汽缸出水孔12连接；

腔室13，设置在发动机汽缸14与发动机汽缸盖15之间，腔室13与汽缸进水孔9、汽缸出水孔12连通。

需要说明的是，本申请的发动机相关部件，例如发动机汽缸盖15、发动机汽缸14、发动机输出端3、发动机曲轴6均设置在发动机19上，发动机19可以通过发动机曲轴6带动叶轮转动。

水泵2在工作时发动机19带动叶轮5转动，水流从水泵进水口18进入水泵，经过叶轮5增压后从水泵出水口17流出，这个过程中水泵进水口18的水压等于进水的水压，即水泵冷却水低压回水孔10的水压等于进水的水压，泵座2内侧水泵冷却水高压出水孔7位置的水是经过增压后的水，也就是说水泵冷却水高压出水孔7的水压大于水泵冷却水低压回水孔10水压；

在使用冷却水进水管8将水泵冷却水高压出水孔7与汽缸进水孔9连通，冷却水回水管11将水泵冷却水低压回水孔10与汽缸出水孔12连通；

水泵2在工作时的液体顺着水泵进水口18经过叶轮5增压后向水泵出水口排出，这个过程中，由于水泵2运转时水泵冷却水高压出水孔7与水泵冷却水低压回水孔10的压差，部分液体会通过水泵冷却水高压出水孔7进入汽缸进水孔9，在腔室13充满液体后，会顺着汽缸出水孔12进入水泵冷却水低压回水孔10与水泵进水口18的液体汇合，从而达到给发动机汽缸14冷却的效果。

本申请对冷却水进水管8与冷却水回水管11与和其对应的孔洞的连接方式不做限定，可以是通过连接件相互连接，也可以是直接焊接，即满足水流的循环即可。

汽缸进水孔9和汽缸出水孔12设置在发动机汽缸14上。

汽缸进水孔9和汽缸出水孔12设置在发动机汽缸盖15上。

汽缸进水孔9和汽缸出水孔12分别设置发动机汽缸盖15与发动机汽缸14上。

相对于汽缸出水孔12在发动机汽缸14工作时重力方向下方，设置汽缸进水孔9。这样布置是为了让冷却水充满发动机汽缸14，进而减少气泡在汽缸冷却水路中产生。

汽缸进水孔9设置在发动机汽缸14工作时重力方向的最下方。

汽缸出水孔12与汽缸进水孔9对向设置。汽缸出水孔12在腔室13的重力方向的高位是为了在冷却水充满发动机汽缸14前排出气体避免出现气室。

水泵冷却水高压出水孔7开设在以叶轮5中心为圆心的直径方向泵座2内侧任意位置，且水泵冷却水高压出水孔7设置至少一个。

水泵冷却水高压出水孔7的水压是根据水泵工作时叶轮5转速还有在泵座2中的位置决定的，工作时离心泵的叶轮5轮靠近中心位置的液体压力比叶轮5外圆的压力要小；

需要注意的是，在不同的使用环境和不同的发动机上，需要的冷却水的流量是不同的的，调整水泵冷却水高压出水孔7的压力就能调整冷却水的流量，因此本申请对水泵冷却水高压出水孔7的位置不做限定，可以根据实际情况设置在泵座2内侧，本实施例提供一个水压相对较低的情况，即叶轮5中心为圆心的直径方向泵座2内侧位置，利于冷却水的流通；

当然发明人也可以根据具体环境与情况设置水泵冷却水高压出水孔7的位置，从而到达不同的冷却效果。

汽缸进水孔9设置在发动机排气口16附近靠近发动机汽缸盖15侧，发动机在工作时此位置的温度比较高靠近排气热量集中，冷却水在开始工作时第一时间通过这里，能有效的在短时间内带走热量，让发动机汽缸14的温度达到理想的条件；

泵轴6可以与发动机曲轴一体成型，也可以与发动机曲轴分体连接。

在水泵叶轮级数比较少的，泵轴6较短，泵轴6可以与发动机曲轴一体成型。

有些水泵需要多级连接，叶轮5的级数越多水泵整体体积越大，泵轴越长，这个时候曲轴如果和泵轴一体化成型就大大增加了曲轴的成本，还有可能因为需要多级连接叶轮使得曲轴输出端直径变大，发动机整体体积也会变大，在这种情况下用联轴器使发动机曲轴与泵轴6连接，会便于气缸发动机与水泵设计，从而降低成本。

联轴器只是分体连接方式的一种，还有其他本领域人员常用的分体连接方式。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：包括水泵（1），所述水泵（1）的泵座（2）与发动机输出端（3）连接，所述水泵（1）外侧设置泵盖（4），所述泵盖（4）与所述泵座（2）间设有叶轮（5），所述叶轮（5）连接泵轴（6）；

水泵冷却水高压出水孔（7），设置在所述泵座（2）内侧，所述水泵冷却水高压出水孔（7）通过冷却水进水管（8）与汽缸进水孔（9）连接；

水泵冷却水低压回水孔（10），设置在所述泵盖（4）的水泵进水口（18）内侧，所述水泵冷却水低压回水孔（10）通过冷却水回水管（11）与汽缸出水孔（12）连接；

腔室（13），设置在发动机汽缸（14）与发动机汽缸盖（15）之间，所述腔室（13）与所述汽缸进水孔（9）、汽缸出水孔（12）连通。

2.根据权利要求1所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸进水孔（9）和所述汽缸出水孔（12）设置在所述发动机汽缸（14）上。

3.根据权利要求1所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸进水孔（9）和所述汽缸出水孔（12）设置在发动机汽缸盖（15）上。

4.根据权利要求1所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸进水孔（9）和所述汽缸出水孔（12）分别设置发动机汽缸盖（15）与发动机汽缸（14）上。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：相对于所述汽缸出水孔（12）在所述发动机汽缸（14）工作时重力方向下方，设置所述汽缸进水孔（9）。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸进水孔（9）设置在所述发动机汽缸（14）工作时重力方向的最下方。

7.根据权利要求6所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸出水孔（12）与所述汽缸进水孔（9）对向设置。

8.根据权利要求1所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述水泵冷却水高压出水孔（7）开设在以所述叶轮（5）中心为圆心的直径方向泵座（2）内侧任意位置，且所述水泵冷却水高压出水孔（7）设置至少一个。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水泵发动机冷却结构，其特征在于：所述汽缸进水孔（9）设置在发动机排气口（16）附近靠近所述发动机汽缸盖（15）侧。

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