KR20080038326A

KR20080038326A - 내연기관용 냉각펌프

Info

Publication number: KR20080038326A
Application number: KR1020087002804A
Authority: KR
Inventors: 미르치아 그래듀; 티모시 쉴러니트자우어
Original assignee: 더 팀켄 컴퍼니
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-05-06
Also published as: WO2007016194A1; US20070022979A1; EP1910695A1; JP2009503364A; CN101233338A

Abstract

엔진 내에서의 연소에 의해 생성된 열을 액체 냉각제에 의존해서 방출시키는 내연기관이 기술된다. 상기 엔진 자체에 의해 구동되는 냉각제펌프(16)가 상기 엔진 내의 냉각제통로(14)들을 통하여 순환시킨다. 상기 펌프는 자기입자클러치(36) 또는 자기유동학적 클러치 등과 같은 클러치를 포함하며, 이는 자기장에 의존하여 상기 펌프가 작동하는 속도와 상기 냉각제를 순환시키는 속도를 제어하여 상기 엔진의 속도와 상기 펌프의 속도 사이에서 가변가능한 속도비가 존재하도록 하는 것을 자기장에 의존하도록 한다.

냉각제, 액체, 펌프, 클러치, 자기유동학적 클러치, 엔진, 방열

Description

내연기관용 냉각펌프 {COOLANT PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

관련된 출원

본 출원은 2005년 8월 1일 출원된 미합중국 특허출원 제11/194,382호에서 파생된 것이며, 그 우선권 주장을 수반한다.

기술분야

본 발명은 대체로 펌프에 관련된 것이며, 특히 내연기관용 냉각펌프와, 이러한 펌프가 장착된 엔진 및 이러한 엔진으로부터 열을 발산하는 방법에 관한 것이다.

많은 내연기관들은 이러한 엔진들을 파괴하는 열을 발산하기 위하여 액체 냉각제들에 의존한다. 전형적인 엔진에 있어서 냉각제통로들이 상기 엔진의 실린더들의 주위를 감싸고 그리고 상기 엔진 자체에 의해 구동되는 워터펌프가 상기 통로들을 통하여 상기 냉각제를 순환시킨다. 대부분의 엔진들에 있어서, 특히 자동차에 사용된 엔진들에 있어서, 상기 워터펌프는 또한 방열기(radiator)를 통하여 상기 냉각제를 순환시키며, 상기 방열기에서 열이 상기 방열기를 통과하는 공기에로 전달된다. 이러한 형태의 엔진용의 상기 워터펌프는 또한 상기 냉각제를 승객용의 객실에 열을 공급하는 히터 형태의 별도의 열교환기를 통하여 순환시킬 수 있다. 대체로, 일단 냉각제가 작동 온도에 다다르면, 자동온도조절기(thermostat)가 상기 방열기에로의 상기 냉각제의 흐름을 제한하여 상기 냉각제통로들 내의 상기 냉각제의 온도를 대체로 일정하게 유지하도록 한다.

상기 엔진의 크랭크축에 직접적으로 결합되는 상기 워터펌프는 상기 크랭크축의 속도에 대해 고정된 비율에 대응하는 속도로 작동한다. 상기 크랭크축의 속도가 증가하는 경우, 상기 워터펌프의 속도도 역시 증가한다. 그러나 이는 상기 엔진에 대한 최적의 냉각을 생성하지 못하거나 또는 상기 방열기 또는 상기 히터들 중 어느 하나에 냉각제를 가장 잘 공급하지는 못한다. 예를 들면, 자동차 엔진이 고속도로에서의 속도로 연장된 시간 동안 작동하고, 그 후 계속해서 정지상태에서 공회전하거나 또는 시내 주행에서보다 낮은 속도로 옮겨가는 경우에, 냉각제의 흐름은 상기 고속의 동작에서 잔류하는 잔열을 방열시키기에 충분치 못하게 될 수 있다. 상기 엔진은 냉각제의 보다 많은 흐름을 받아들여야 한다. 또한, 시동 시에, 상기 엔진은 상기 히터를 통하는 충분한 냉각제를 순환시킬 수 없을 수 있다.

본 발명은 내연기관용 냉각펌프와, 이러한 펌프가 장착된 엔진 및 이러한 엔진으로부터 열을 발산하는 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따라 냉각제 펌프가 장착되어 구성되어 본 발명을 구현하는 내연기관의 구성도이다.

도 2는 상기 펌프의 단면도이다.

도 3은 부분적으로 절개해 내어 도시한 상기 펌프의 사시도이다.

본 발명의 실시의 최량의 모드

상기 도면들을 참조하면, 내연기관(또는 엔진)(2)은 피스톤(8)들이 그 안에서 왕복하는 실린더(6)들을 포함하는 블록(4)을 포함하며, 상기 피스톤(8)들은 크랭크축(10)을 회전시키며, 상기 크랭크축으로부터 상기 엔진으로부터 파생되는 동력이 전달되게 된다(도 1). 연료는 헤드(12)의 아래에서 상기 실린더(6)들 내에서 연소되어 동력을 생성하나, 상기 연소는 또한 과량의 열을 생성하며, 상기 엔진(2)이 파괴되는 것으로부터 보호하기 위하여 상기 열은 반드시 발산되어야 한다. 이러한 목적을 위하여, 상기 블록(4) 및 상기 헤드(10)들은 냉각제통로(14)들을 포함하며, 상기 냉각제통로들을 통하여 물과 에틸렌글리콜의 혼합물 등과 같은 액체 냉각제가 흐르게 된다.

결국, 상기 엔진(2) 자체가 냉각제펌프(16)에 동력을 전달하고, 이는 상기 냉각제를 상기 냉각제통로(14)들을 통하여 순환시켜 상기 실린더(6)들 내에서 생성된 과량의 열을 추출하게 된다. 상기 냉각제펌프(16)를 작동시키기 위한 동력은 상기 크랭크축(6)으로부터 파생되며, 상기 크랭크축에는 그 위에 벨트(20)가 끌리게 되는 풀리(18)가 장착된다. 상기 벨트(20)는 상기 냉각제펌프(16) 및 마찬가지로 다른 액세서리들에 동력을 전달한다.

실제로, 상기 엔진(2) 너머의 냉각제회로(coolant circuit) 내에 놓여지는 상기 냉각제펌프(16) 및 냉각제통로(14)들은 또한 적어도 하나의 제1열교환기를 포 함하며, 상기 제1열교환기는 전형적으로 방열기(22)의 형태를 취하며, 그를 통하여 공기가 흐르도록 하여 상기 방열기(22)를 통과하는 상기 냉각제로부터 열을 추출한다. 상기 회로는 또한 자동차의 승객용 객실을 가열하도록 설계된 방열기(24)의 형태의 제2열교환기를 포함한다. 상기 히터(24)에로의 입구는 상기 실린더(6)들로부터 하향하는 상기 냉각제통로(14)들 중의 하나와 소통하며, 그에 따라 냉각제가 상승된 온도에서 상기 히터(24) 내로 흐르게 된다. 여기에서 상기 히터(24)에는 그를 통하는 냉각제의 흐름의 속도를 제어하기 위한 밸브(26)가 제공된다. 상기 히터(24)는 상기 통로(14)가 상기 냉각제를 상기 방열기(22)에로 방출하는 위치에서 도로 상기 냉각제를 상기 냉각제통로(14) 내로 방출한다. 여기에서 상기 통로(14)는 자동온도조절기(28)를 포함하며, 이는 냉각제의 흐름을 제한하는 능력을 가지며, 따라서 일단 상기 엔진(2)이 그의 작동 온도에 다다르면, 상기 통로(14)들 및 상기 히터(24) 내의 상기 냉각제의 온도는 대체로 일정하게 잔류하게 된다.

상기 냉각제펌프(16)는 하우징(30), 상기 하우징(30) 내에서 축(X)에 대하여 회전하는 임펠러(32), 그 위로 벨트(20)가 끌리게 되는 풀리(34) 및 상기 임펠러(32)와 상기 풀리(34) 사이에 놓여지는 클러치(36)들을 포함한다(도 2 및 도 3). 상기 클러치(36)는 상기 임펠러(32)가 회전하는 각속도를 제어하며, 그에 따라 상기 임펠러(32)가 어느 정도는 상기 크랭크축(10)에 독립적으로 작동하도록 한다. 최소한 상기 임펠러(32)의 속도와 상기 크랭크축(10)의 속도 사이의 비율은 가변적이다. 바람직하게는, 상기 클러치(36)는 자기입자클러치(magnetic particle clutch)이다.

상기 하우징(30)은 상기 엔진블록(4)의 일단부에서 냉각제통로(14) 내로 개방되는 공동(40)을 제공하며, 계속해서 상기 공동(40)은 상기 냉각제회로의 일부를 형성한다. 여기에서 상기 하우징(30)의 단부는 개방되고 그리고 그를 따라 상기 블록(4)에 고정되는 플랜지(42)가 제공된다. 상기 하우징(30)의 타단부는 그 대부분이 그를 통하여 상기 임펠러(32)의 일부가 돌출하는 베어링탑재부(bearing mount)(46)가 축상으로 지향되어 제공되는 단부벽(44)에 의해 폐쇄되어 있다. 상기 축상으로 지향된 탑재부(46)는 밀봉된 감마베어링(antifriction bearing)(48)들을 포함한다. 상기 하우징(30)은 또한 상기 단부벽(44) 근처에서 상기 공동(40) 내로 개방되는 입구(50)를 포함한다.

상기 임펠러(32)는 상기 하우징(30)의 상기 베어링(48)들 내에서 상기 축(X)에 대하여 회전하며, 상기 공동(40) 내로 그리고 상기 공동(40)으로부터 멀어지는 다른 방향의 양쪽으로 연장되는 굴대(52)를 포함한다. 상기 공동(40) 내에서 상기 임펠러(32)에는 상기 축(X)으로부터 방사되는 날개(vane)(54)들이 장착된다. 상기 임펠러(32)가 상기 베어링(48)들 상에서 회전하는 경우, 그의 날개(54)들은 냉각제를 상기 입구(50)로부터 끌어당기고 이를 상기 블록(4) 및 상기 헤드(12)의 상기 냉각제통로(14) 내로 가압한다. 상기 밸브(26)에 의해 제한되지 않는 한, 그 냉각제는 가열된 후 또한 상기 히터(24) 내로 흐르게 된다.

상기 자기입자클러치(36)는 상기 축(X)에 대하여 동심구조적으로 조립된 내부클러치요소(60) 및 외부클러치요소(62)들을 포함한다. 게다가, 상기 자기입자클러치는 상기 외부클러치요소(62)에 의해 수반되는 전자석(64) 및 상기 전자석(64) 을 전기에너지의 공급원에 연결하기 위한 커넥터조립체(66)를 갖는다.

상기 내부클러치요소(60)는 상기 임펠러(32)의 상기 굴대(52)에 결합되어 그와 함께 회전된다. 이를 위하여, 상기 내부클러치요소는 상기 임펠러 굴대(52) 상에 들어맞는 슬리브(70)를 가지며, 여기에서 이는 스플라인(spline) 또는 키(key)로 결합되어 그 2개가 항상 동일한 각속도로 회전하도록 한다. 상기 내부클러치요소(60)는 또한 상기 축(X)으로부터 외측으로 존재하는 원통형 표면을 갖는 테두리(rim)(72)를 갖는다. 상기 슬리브(70)와 상기 테두리(72)는 이들 둘 다 보다 상당히 좁은 웨브(web)(76)에 의해 서로 결합된다.

상기 외부클러치요소(62)는 상기 내브클러치요소(60)를 감싸기는 하나, 여전히 상기 내부클러치요소(60)에 대해 회전이 가능하다. 이를 위하여, 상기 외부클러치요소는 상기 내부클러치요소(60)에 대한 상기 웨브(76)의 각 면들을 따라 들어맞는 2개의 부분(80)들을 가지며, 이들 부분들은 상기 내부클러치요소(60)의 상기 슬리브(70)를 감싸는 허브(82)를 제공한다. 상기 허브(82)와 슬리브(70) 사이에는 회전축인 축(X)에 대하여 상기 내부클러치요소(60)에 대해 상기 외부클러치요소(62)가 회전가능하도록 하는 감마베어링(84)들이 존재한다. 상기 2개의 베어링(84)들은 상기 슬리브(70)와 허브(82) 사이에 들어 맞춰진 것과 유사한 밀봉체에 의해 외부로부터의 오염물들로부터 단리되어 있다. 상기 외부클러치요소(62)의 상기 부분(80)들 또한 상기 내부클러치요소(60)의 상기 테두리(72) 상으로 연장되며, 여기에서 이들은 상기 축(X) 쪽으로 내측으로 그리고 상기 내부클러치요소(60)의 상기 테두리(72) 상의 원통형의 표면 쪽으로 존재하게 된다. 상기 2개의 원통형의 표면들 사이에는 균일한 두께의 간격(g)이 존재한다. 상기 간격은 자성입자(magnetic particles)들 즉, 자기장 내에서 자화될 수 있고 자화되는 경우에 상기 외부클러치요소(62)로부터 상기 내부클러치요소(60)에로 회전우력(torque)을 전달할 수 있는 입자들을 포함한다. 상기 자기장은 전자석(64)에 의해 생성되며, 이는 상기 외부클러치요소(62) 내에 상기 원통형의 내부표면으로부터 약간 바깥쪽으로 포획되어 있다. 따라서, 상기 자성입자들은 회전우력-전달 물질을 구성한다.

상기 커넥터조립체(66)는 상기 하우징(30)과 상기 클러치(35)의 상기 2개의 요소(60 및 62)들 사이에 놓여진다. 이는 상기 하우징(30)의 상기 단부벽(44)에 부착되며 또한 유전체 물질로 형성되는 고정커넥터(90)를 포함한다. 상기 커넥터(90)는 내부슬립링과 외부슬립링(92)들을 수용하며, 이들은 전기적으로 전도성인 물질로 형성된다. 게다가, 상기 커넥터조립체(66)는 유전체 물질로 형성되는 것과 같은 회전커넥터(94)를 포함한다. 이는 전기적으로 전도성인 물질로 형성되며 상기 고정커넥터(90) 상에서 각각 스프링들에 의하여 상기 내부슬립링 및 외부슬립링(92)들에 대해 편향된 내부브러쉬 및 외부브러쉬(96)들을 수용한다. 2개의 연결자(92, 94)들이 상기 슬립링(92)들 및 브러쉬(96)들로부터 외측으로 향하여 미로들이 형성되며, 이는 오염물들이 상기 슬립링(92)들 및 브러쉬(96)들로부터 배척되도록 한다.

상기 전자석(64)은 사실상 하나가 상기 내부브러쉬(96)에 부착되고 다른 하나가 상기 외부브러쉬(96)에 부착되는 2개의 리드(leads)들을 갖는 환상의 코일이다. 상기 고정커넥터(90)의 상기 슬립링(92)들은 자동차의 저장베터리 등과 같은 전기에너지의 공급원을 가로질러 연결되며, 상기 슬립링(92)들과 상기 에너지 공급원 사이에는 제어모듈(control module)이 놓여져서 상기 전자석(64)를 가로질러 부여되는 전위(electrical potential) 및 그에 따라 상기 전자석(64)을 통과하여 흐르는 전류를 제어하도록 한다. 상기 제어는 상기 엔진블록(4)의 상기 냉각제통로(14)들 내의 상기 냉각제의 온도 및 또한 상기 하우징(30)에 탑재될 수 있는 속도계를 통하여 임펠러(32)의 속도를 포함하여 상기 엔진(2)의 여러 작동 조건들을 감시하고 그에 대응한다.

상기 2개의 클러치요소(60 및 62)들 사이의 상기 간격(g) 내의 상기 자성입자들은 단지 상기 전자석(64)이 에너지를 공급받았을 경우에만 상기 외부클러치요소(62)로부터 상기 내부클러치요소(60)에로 회전우력을 전달한다. 더욱이, 상기 전자석(64)이 에너지를 공급받고, 그리고 회전우력의 전달이 일어나는 경우, 상기 외부클러치요소(62)에 대한 상기 내부클러치요소(60)의 속도는 상기 전자석(64)을 통하여 통과하는 전류의 크기에 의존하며, 이는 차례로 상기 전자석을 가로질러 부여되는 전위의 크기에 의존한다. 어떠한 경우에도, 상기 전자석(64)은 상기 간격(g) 내에서 자장을 형성하며, 그 자장의 강도는 상기 내부클러치요소(60) 및 외부클러치요소(62)들 사이의 상대 속도를 결정한다.

상기 냉각제펌프(16)의 상기 풀리(34)는 상기 펌프(16)의 구동요소로서 기능한다. 이는 상기 자기입자클러치(36)의 상기 외부클러치요소(62)를 감싸고 그리고 기계나사(machine screw)(98)를 통하여 상기 외부클러치요소(62)에 결합되며, 그에 따라 상기 풀리(36) 및 상기 외부클러치요소(62)는 동일한 각속도에서 항상 함께 회전한다. 상기 벨트(20)는 상기 크랭크축(10) 상의 상기 풀리(18) 및 상기 클러치(36)의 상기 풀리(34) 위를 통과하여 상기 클러치와 상기 외부클러치요소 사이에 고정된 비율이 존재하도록 하여 상기 크랭크축(10)이 상기 클러치(36)의 상기 외부클러치요소(62)를 구동시키도록 한다.

상기 엔진(2)의 구동에 있어서, 연료 및 공기가 상기 실린더(6)들에로 들어가고, 여기에서 그 혼합물이 점화되어, 상기 피스톤(8)들을 상기 크랭크축(10) 쪽으로 구동시켜 상기 크랭크축(10)에 회전을 부여한다. 상기 연소는 상기 엔진블록(4) 및 그의 냉각제통로(14)들 내의 상기 냉각제의 온도를 상승시키는 열을 생성한다. 그러나 상기 펌프(16)가 그 냉각제를 상기 냉각제통로(14)들을 통하여 그리고 상기 방열기(22) 및 아마도 상기 히터(24)를 통하여 순환시키고, 여기에서 상기 열이 상기 냉각제로부터 열을 추출시켜 그 온도를 감소시키도록 한다. 낮춰진 온도의 냉각제는 상기 펌프(16)에로 되돌려지고, 펌프는 냉각제를 상기 냉각제통로(14)들을 통하여 재순환시킨다. 상기 자동온도조절기(26)는 자동온도조절기가 상기 냉각제통로(14)들 내의 상기 냉각제를 사전설정된 온도로 유지하는 위치를 찾는다는 관점에서 상기 냉각제통로(14)들을 통하는 상기 냉각제의 흐름을 제어한다. 그러나 이는 이러한 점에서 완전히 유효하지는 않다. 상기 펌프(16)는 별도의 제어 수단을 제공하며, 그에 따라 상기 펌프(16) 및 상기 온도조절기(28)가 함께 상기 엔진(2)에 대한 증가된 온도관리를 제공하고, 그에 의하여 상기 엔진(2)의 효율을 향상시키도록 한다.

이를 위하여, 상기 크랭크축 풀리(18)와 상기 펌프 풀리(36)들 사이의 비율 은 내연기관용의 통상의 펌프들에 대한 풀리들보다 상기 펌프 풀리(36)가 더 높은 속도로 회전할 수 있도록 하는 비율이다. 그러나, 상기 상승된 속도는 상기 자성입자클러치(36)에 의하여 조정되어 상기 펌프(16)의 상기 임펠러(32)가 종종 상기 풀리(34)의 속도로 작동하지 못할 수 있게 된다. 그럼에도 불구하고, 상기 임펠러(32)의 증가된 속도를 위한 예약(reserve)은 획득가능하다. 상기 예약을 불러내는 데에는 몇몇 작동조건들이 요구될 수 있다. 예를 들면, 상기 엔진(2)이 뜨거운 날에 장시간 고출력으로 운전되는 경우, 상기 펌프(16) 용의 제어모듈은 상기 냉각제통로(14)들 내의 상기 냉각제의 온도의 상승을 감지할 수 있으며, 상기 클러치(36)의 상기 전자석(64)을 통하여 직접적으로 충분한 전류를 통하게 하여 상기 엔진(2)이 과열되는 것을 방지하는 속도로 상기 냉각제가 순환되도록 하기에 충분한 속도로 상기 임펠러(32)가 회전될 수 있도록 할 수 있다. 상기 엔진(2)이 고출력에서 장시간 작동한 후 아이들링(idle) 되는 상태로 되는 경우에 이러한 성능은 특히 유용하다. 유사하게, 낮은 엔진 속도에서 상기 엔진이 냉각되는 경우, 상기 예약 속도는 냉각제가 가열되는 것과 동시에 상기 히터(24)를 통하여 상기 냉각제를 순환시켜 보다 따뜻한 냉각제를 상기 히터(24)에로 가도록 하고, 그에 의하여 상기 승객용의 객실을 가열시키는 데 필요한 시간을 촉진시키도록 할 수 있다.

변형예들 또한 가능하다. 예를 들면, 상기 펌프(16)의 상기 풀리(34)에 의해 대표되는 구동요소가 톱니바퀴-열(gear train) 또는 체인구동용의 스프로켓(sprocket)의 일부가 될 수도 있다. 상기 펌프(16)의 상기 하우징(30)은 상기 엔진(2)의 상기 블록(4) 내로 부분적으로 주조될 수 있다. 상기 클러치(36)의 상 기 전자석(64)은 상기 내부클러치요소(60)에 의해 수용되거나 또는 상기 내부클러치요소(60) 및 외부클러치요소(62) 둘 다의 외부에 위치될 수도 있으나, 그에 의해 형성된 자기장이 상기 내부클러치요소(60) 및 외부클러치요소(62) 사이의 상기 간격(g)을 통하여 통과할 수 있을 정도로 충분히 가까워야 한다. 상기 클러치(36)는 상기 임펠러(32)에서의 상기 축(52) 상에 장착되는 대신에 상기 크랭크축(10) 상에 장착될 수 있으며, 어느 경우에서나 상기 축(52)는 그에 부착되는 풀리를 가지며, 그 풀리와 상기 클러치(36)에서의 다른 풀리는 그들 위를 지나가는 무한궤도의 벨트에 의해 연결된다. 그러나, 상기 벨트는 상기 펌프(16)에 제공되도록 하여 다른 구성요소들을 구동시키지 않도록 할 수 있다. 자기유동학적 클러치(magnetorheological clutch)는 자기입자클러치(36)를 대체할 수 있다. 이러한 형태의 클러치는 그의 회전우력-전달 물질로서 자기유동학적 유체를 활용한다. 이를 위하여, 상기 유체의 점도는 자기장에 따라 변할 수 있으며, 자기장이 강할수록 그 점도가 커진다. 상기 클러치는 상기 클러치 내의 상기 유체의 점도를 제어하기 위한 자기장을 형성하기 위한 전자석을 포함한다. 또한, 상기 엔진(2)이 해상용으로 사용되는 경우, 제1열교환기로서 수괴(a body of water)가 사용될 수 있고, 물 자체가 냉각제로 사용될 수 있다.

본 발명은 내연기관용 냉각펌프와, 이러한 펌프가 장착된 엔진 및 이러한 엔진으로부터 열을 발산하는 데 사용될 수 있다.

Claims

하우징;

상기 하우징 내에 위치되는 날개들을 포함하는 임펠러;

회전구동요소; 및

상기 회전구동요소와 상기 임펠러 사이에 위치되는 자기클러치;들을 포함하며,

상기 자기클러치는 상기 임펠러와 함께 회전하는 제1클러치요소와 상기 회전구동요소와 함께 회전하는 제2클러치요소, 자기장을 생성하는 전자석 및 상기 제1클러치요소와 제2클러치요소들 사이에서 회전우력을 전달하는 물질을 포함하며,

상기 물질이 상기 전자석에 의하여 생성된 자기장에 대응하여 상기 제2클러치에 대한 상기 제1클러치요소의 속도가 상기 자기장의 세기에 의존하도록 하고 그에 의하여 상기 임펠러가 회전하는 속도가 상기 회전구동요소가 회전하는 속도에 독립적이 되도록 하고, 상기 클러치에 의해 조절되도록 하는 것임을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 제1클러치요소와 제2클러치요소, 상기 임펠러 및 상기 회전구동요소가 공통의 축에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치가 자기입자클러치임을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 3 항에 있어서,

상기 제1클러치요소가 상기 축으로부터 벗어나도록 존재하는 주변표면을 가지고; 상기 제2클러치요소가 상기 축으로 향하고 그리고 상기 제1클러치요소의 주변표면 쪽으로 존재하는 내부표면을 가지고, 상기 제1클러치요소의 주변표면과 상기 제2클러치요소의 내부표면 사이에 존재하는 간격이 존재하고; 그리고 그를 통하여 회전우력이 전달되는 상기 물질이 상기 간격 내에 존재하는 자기입자들임을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 4 항에 있어서,

상기 제1클러치요소의 주변표면과 상기 제2클러치요소의 내부표면들이 원통형이며 평행한 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 3 항에 있어서,

상기 전자석이 상기 제1클러치요소와 제2클러치요소들 중 어느 하나에 의해 수용되고; 그리고 클러치요소들이 회전하는 동안에 고정된 채로 남아 있는 전원과 상기 전자석을 연결하기 위한 연결자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 6 항에 있어서,

상기 연결자가 슬립링들 및 상기 슬립링들과 접촉하는 브러쉬들을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치가 자기유동학적 클러치이고, 그를 통하여 회전우력이 전달되는 상기 물질이 자기유동학적 유체임을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
크랭크축, 냉각제통로들, 엔진 내에서의 연소에 의해 생성된 열을 확산시키기 위한 상기 냉각제통로들 내의 냉각제 및 상기 엔진 내의 상기 냉각제통로들을 통하여 상기 냉각제를 순환시키기 위한 냉각제펌프들을 포함하여 이루어지며, 상기 펌프가 상기 냉각제들에 노출되는 임펠러를 가지며 또한 축에 대해 회전하는 축을 포함하는 내연기관; 및

전자석을 포함하며, 상기 전자석에 의해 형성된 자기장에 대응하여 그를 통하여 회전우력이 전달되는 물질을 포함하는 클러치;

들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 엔진조립체.
제 9 항에 있어서,

상기 크랭크축의 속도에 상관되는 속도에서 상기 크랭크축에 의해 연결되고 그에 의해 구동되는 회전구동요소를 더 포함하여 이루어지며,

여기에서, 상기 클러치가 상기 임펠러에 부착되어 상기 임펠러의 속도에서 상기 임펠러와 함께 회전하는 제1클러치요소와, 상기 회전구동요소의 속도에서 상기 회전구동요소와 함께 회전하는 제2클러치요소들을 포함하며, 상기 제1클러치요소와 제2클러치요소 사이에 간격(g)이 존재하고, 여기에서 그를 통하여 회전우력이 전달되는 물질이 상기 제1클러치요소와 제2클러치요소 사이의 상기 간격 내의 자기입자들이고, 이들 모두가 상기 임펠러의 속도가 상기 자기장의 세기에 의존하도록 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 10 항에 있어서,

엔진에 연결되는 제1열교환기를 더 포함하며, 여기에서 상기 펌프가 또한 상기 제1열교환기를 통하여 상기 냉각제를 순환시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 11 항에 있어서,

엔진에 연결되는 제2열교환기를 더 포함하며, 여기에서 상기 펌프가 또한 상기 제2열교환기를 통하여 상기 냉각제를 순환시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 12 항에 있어서,

제1열교환기가 그를 통하여 공기가 통과하여 상기 냉각제로부터 열을 추출하는 방열기이고, 그리고 제2열교환기가 그를 통하여 흐르는 냉각제의 흐름을 조절하기 위한 밸브를 포함하는 히터임을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 13 항에 있어서,

엔진이 크랭크축에 의해 수용되는 풀리를 가지며, 여기에서 펌프의 회전구동요소가 풀리이며, 상기 풀리들 위를 통과하는 벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
제 9 항에 있어서,

상기 클러치 내에서 그를 통하여 회전우력이 전달되는 상기 물질이 자기유동학적 유체인 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각제펌프.
액체 냉각제를 포함하는 냉각제통로들, 동력이 전달되는 굴대 및 상기 냉각제통로들을 통하여 상기 냉각제를 순환시키기 위하여 상기 냉각제통로들 중의 어느 하나의 내부에 위치되는 펌프 임펠러들을 포함하는 내연기관 엔진에 있어서,

상기 엔진의 굴대와 상기 펌프의 상기 임펠러 사이에 고정된 속도비에서 상기 임펠러와 함께 회전하는 제1클러치요소, 고정된 속도비에서 상기 굴대와 함께 회전하는 제2클러치요소를 포함하는 클러치와; 전자석; 및 상기 제1클러치요소와 제2클러치요소들 사이에 위치되어 상기 제2클러치요소로부터 상기 제1클러치요소에 로 회전우력을 전달하기 위한 것으로서, 상기 전자석에 의하여 생성된 자기장에 대응하여 상기 제2클러치요소에 대한 상기 제1클러치요소의 속도가 상기 자기장의 세기에 의존하도록 하는 회전우력-전달 물질;들을 위치시키는 단계; 및

상기 전자석에 의해 생성되는 자기장을 변화시켜 상기 임펠러의 속도와 상기 냉각제통로들을 통하는 냉각제의 순환속도를 제어하는 단계;

들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관으로부터 열을 방출시키는 방법.