機(jī)械式冷卻劑泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其包括將在軸向方向進(jìn)入的液體冷卻劑徑向地泵入到出口渦殼(13)內(nèi)的葉輪式泵輪(40)；限定出口渦殼(13)、第一出口通道(14)和獨(dú)立的流體地并行的第二出口通道(16)的泵殼體(12)；流體地在第一出口通道(14)和第二出口通道(16)之前的出口閥裝置；以及第一出口通道(14)的第一閥開(kāi)口(15)和第二出口通道(16)的第二閥開(kāi)口(17)。出口閥裝置包括有第一保持部分(24)和第二保持部分(26)的一體式閥體(20)，閥體(20)在打開(kāi)位置與關(guān)閉位置之間可樞轉(zhuǎn)。在閥體(20)的關(guān)閉位置，第一保持部分(24)完全地關(guān)閉第一閥開(kāi)口(15)，而第二保持部分(26)僅部分地關(guān)閉第二閥開(kāi)口(17)，使得第二閥開(kāi)口(17)保持部分地打開(kāi)。
【專利說(shuō)明】機(jī)械式冷卻劑泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻劑泵。機(jī)械式冷卻劑泵通過(guò)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，例如通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)所述泵的驅(qū)動(dòng)輪，使得冷卻劑泵的旋轉(zhuǎn)速度與燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度成比例。只要燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)是冷的，如有的話，僅需要最小的冷卻劑流。因此，機(jī)械式冷卻劑泵能夠設(shè)置有用于控制離開(kāi)冷卻劑泵的冷卻劑流的出口閥裝置。只要燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)是冷的，關(guān)閉出口閥以使得潤(rùn)滑劑的循環(huán)減少、最小化或完全地停止，其結(jié)果是燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱階段縮短，并且冷卻劑泵的能量消耗減少。

【背景技術(shù)】
[0002]WO 20011/101019A1公開(kāi)了一種葉輪式機(jī)械式冷卻劑泵，其在出口通道的根部有出口閥裝置。所述冷卻劑泵設(shè)置有一個(gè)單一的冷卻劑出口。當(dāng)出口閥關(guān)閉時(shí)，整個(gè)冷卻劑輸送被停止，使得無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)本身還是發(fā)動(dòng)機(jī)的任何其他設(shè)備都沒(méi)有冷卻劑流供應(yīng)，所述其他設(shè)備諸如廢氣再循環(huán)冷卻器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的具有出口閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵，所述出口閥裝置允許停止發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻并繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備的冷卻。
[0004]這個(gè)目的通過(guò)有權(quán)利要求1的特征的機(jī)械式冷卻劑泵解決。
[0005]根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻劑泵設(shè)置有葉輪式泵輪，其將在軸向方向上進(jìn)入的液體冷卻劑徑向地泵入到出口渦殼。所述出口渦殼由泵殼體限定，其也限定兩個(gè)出口通道，也就是第一出口通道和獨(dú)立的第二出口通道，所述第二出口通道與第一出口通道流體地并行。第一出口通道能夠例如設(shè)置用于以冷卻劑供給發(fā)動(dòng)機(jī)。第二出口通道能夠例如設(shè)置用于以冷卻劑供給廢氣再循環(huán)冷卻器。在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)之后，廢氣再循環(huán)冷卻器預(yù)熱比發(fā)動(dòng)機(jī)自身快得多。另外，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段中，廢氣能夠變得非常熱，使得即使發(fā)動(dòng)機(jī)自身還沒(méi)有達(dá)到它的工作溫度，廢氣再循環(huán)冷卻器需要通過(guò)液體冷卻劑冷卻。
[0006]機(jī)械式冷卻劑泵設(shè)置有流體地布置在第一出口通道和第二出口通道之前的出口閥裝置。所述閥裝置設(shè)置有第一出口通道的第一閥開(kāi)口和第二出口通道的第二閥開(kāi)口。閥開(kāi)口優(yōu)選地布置在各自出口通道的開(kāi)頭，但并不是一定布置在各自出口通道的開(kāi)頭。
[0007]出口閥裝置包括有第一保持部分和第二保持部分的一體式閥體。閥體設(shè)置為在打開(kāi)位置與關(guān)閉位置之間可樞轉(zhuǎn)。在閥體的關(guān)閉位置，第一保持部分完全地關(guān)閉第一閥開(kāi)口，而第二保持部分僅部分地關(guān)閉第二閥開(kāi)口，使得第二閥開(kāi)口保持部分地打開(kāi)。
[0008]閥體不一定由一個(gè)單件制成，而是它是包括兩個(gè)保持部分的一體式部件。當(dāng)閥體在它的打開(kāi)位置時(shí)，兩個(gè)保持部分都處于打開(kāi)位置，使得兩個(gè)閥體開(kāi)口都完全地打開(kāi)。在關(guān)閉的閥體位置，只有第一開(kāi)口通道完全地關(guān)閉。如果只有第一閥體開(kāi)口關(guān)閉而第二閥體開(kāi)口保持完全地打開(kāi)，那么通過(guò)第二閥體開(kāi)口進(jìn)入第二閥體通道的冷卻劑流會(huì)顯著地增加，這是沒(méi)有用的。通過(guò)提供僅部分地而不完全地覆蓋第二閥體開(kāi)口的第二保持部分，通過(guò)第二閥體開(kāi)口進(jìn)入第二閥體通道的冷卻劑流能夠調(diào)整為比閥體在它的打開(kāi)位置時(shí)通過(guò)第二閥體開(kāi)口的冷卻劑流多或者少。因此，經(jīng)由第二閥體通道提供的設(shè)備的冷卻控制特性沒(méi)有顯著地改變。除此之外，由于在關(guān)閉的閥體位置，較少的冷卻劑被冷卻劑泵泵入第二出口通道，該冷卻劑泵的能量消耗是相對(duì)地低的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，閥體在所述閥體的一個(gè)軸向端部設(shè)置有圓盤體。閥體繞著圓盤體的中心樞轉(zhuǎn)軸是可樞轉(zhuǎn)的。優(yōu)選地，閥體設(shè)置有兩個(gè)圓盤體，在閥體的每個(gè)軸向端部有一個(gè)盤體。閥體優(yōu)選地具有中空?qǐng)A柱體的幾何形狀，其中，平面端壁是圓盤體，并且部分的圓柱限定兩個(gè)保持部分。圓盤體的近端表面基本上垂直地朝向保持部分的一般平面。
[0010]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，泵殼體設(shè)置有用于凹進(jìn)并嵌入相應(yīng)的圓盤體的圓形凹部，使得盤體和泵殼體的近端表面限定有低流體阻力的無(wú)臺(tái)階表面。
[0011]優(yōu)選地，閥體樞轉(zhuǎn)軸設(shè)置在出口渦殼內(nèi)，所述出口渦殼是就在出口閥裝置之前的流體通道。兩個(gè)保持部分的近端表面以內(nèi)嵌閥體的圓柱的最大外直徑的最少四分之一從樞轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離。保持部分的近端表面是在打開(kāi)閥體位置朝向出口渦殼的表面。保持部分的遠(yuǎn)端表面是在關(guān)閉閥體位置朝向?qū)?yīng)的出口通道的表面。
[0012]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，兩個(gè)保持部分限定由圓盤體限定的圓柱的圓形段。
[0013]優(yōu)選地，泵殼體設(shè)置有凹部，其用于在閥打開(kāi)位置中凹進(jìn)至少一個(gè)保持部分，并且優(yōu)選地，用于至少容納第一保持部分。優(yōu)選地，在閥打開(kāi)位置中，第二保持部分也容納在所述凹部。通過(guò)在凹部容納和凹進(jìn)保持部分，當(dāng)閥體在它的打開(kāi)位置時(shí)，在對(duì)應(yīng)的渦殼壁中限定或多或少無(wú)臺(tái)階的表面。
[0014]根據(jù)冷卻劑泵的優(yōu)選實(shí)施例，第二保持部分鄰接第一保持部分，使得兩個(gè)保持部分限定單個(gè)表面。第二保持部分能夠布置為與第一保持體相切。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的閥開(kāi)口也布置在彼此的切向方向。
[0015]可選地，第二保持部分也能夠與第一保持部分軸向地布置。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的閥開(kāi)口也彼此軸向地布置和相鄰。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械式冷卻劑泵的三個(gè)實(shí)施例，其中
[0017]圖1示出了有在打開(kāi)位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵第一實(shí)施例的縱向截面俯視圖，
[0018]圖2示出了的圖1的有在關(guān)閉位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵，
[0019]圖3示出了無(wú)泵殼體覆蓋并有在打開(kāi)位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵的透視圖，
[0020]圖4示出了圖3的有在關(guān)閉位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵，
[0021]圖5示出了有在打開(kāi)位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵第二實(shí)施例的縱向截面俯視圖，
[0022]圖6示出了圖5的有在關(guān)閉位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵，和
[0023]圖7示出了有在閥關(guān)閉位置的閥裝置的機(jī)械式冷卻劑泵第三實(shí)施例的橫截面。

【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1到7示出了機(jī)械式冷卻劑泵10，其用于在內(nèi)燃機(jī)的兩個(gè)獨(dú)立并行的冷卻劑回路中循環(huán)冷卻劑。第一冷卻劑回路能夠是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體自身，而第二冷卻劑回路能夠是與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的另一設(shè)備的熱交換器，例如廢氣再循環(huán)冷卻器、油冷卻器、廢氣冷卻器等。冷卻劑泵10設(shè)置有能夠被驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪44，所述驅(qū)動(dòng)帶直接地被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪44和泵輪40通過(guò)轉(zhuǎn)子軸42彼此連接。冷卻劑泵10的旋轉(zhuǎn)速度與內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度成比例。冷卻劑泵10能夠直接地安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。
[0025]冷卻劑泵設(shè)置有容納葉輪式泵輪40的泵殼體12，所述泵輪將在軸向方向進(jìn)入的液體冷卻劑徑向地泵入到出口渦殼13。參考圖1到6，泵10的冷卻劑入口設(shè)置在冷卻劑泵的底側(cè)。
[0026]泵殼體12限定在出口渦殼13的端部有第一泵開(kāi)口 15和第二泵開(kāi)口 17的兩個(gè)獨(dú)立并行的出口通道14、16。兩個(gè)出口通道14、16通過(guò)隔離壁60彼此隔離。第一出口通道14是主出口通道，并且例如與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體連接用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。第二出口通道16在橫截面上比第一出口通道14更小，并且連接到次級(jí)冷卻對(duì)象，例如是連接到廢氣再循環(huán)冷卻器。在就在閥開(kāi)口 15、17之前的區(qū)域中，設(shè)置用于控制通過(guò)出口通道14、16的冷卻劑流的出口閥裝置。
[0027]出口閥裝置設(shè)置有具有一般地圓柱形基本幾何形狀的單個(gè)一體式閥體20。閥體圓柱形的直徑大于第一閥體開(kāi)口 15的寬度，并且甚至能夠大于就在閥體開(kāi)口 15、16之前的渦殼開(kāi)口的寬度。在某種程度上圓柱形的閥體20的端面由兩個(gè)圓盤體28、32限定，所述圓盤體完全地凹進(jìn)泵殼體12的對(duì)應(yīng)的圓形凹部29、33。閥體20繞著是圓柱體和圓盤體28、32的中心軸的樞轉(zhuǎn)軸30樞轉(zhuǎn)。閥體20通過(guò)線性氣動(dòng)致動(dòng)器38經(jīng)由桿臂36和泵軸34在打開(kāi)閥位置與關(guān)閉閥位置之間致動(dòng)。
[0028]根據(jù)第一實(shí)施例的金屬閥體20設(shè)置有兩個(gè)一體的保持部分24、26，所述保持部分由通過(guò)圓盤體28、32限定的圓柱體形幾何形狀的一個(gè)單一的圓形段22限定。兩個(gè)一體的保持部分24、26在第一實(shí)施例中彼此相切地布置，即在圓柱體形幾何形狀的圓周方向直接地彼此鄰接。
[0029]如圖1和3中所示，在閥打開(kāi)位置，限定兩個(gè)鄰接的一體保持部分24、26的圓形段22凹進(jìn)在泵殼體12的側(cè)壁11中對(duì)應(yīng)的凹部21，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致低流體阻力的無(wú)臺(tái)階側(cè)壁。在圖2和4中示出的閥關(guān)閉位置，閥體20相對(duì)閥打開(kāi)位置已經(jīng)被樞轉(zhuǎn)大約90°，使得限定兩個(gè)鄰接的一體保持部分24、26的圓形段22定位在第一和第二出口通道14、16的閥開(kāi)口
15、17中。第一保持部分24完全地關(guān)閉第一出口通道14的第一閥開(kāi)口 15。第二保持部分26沒(méi)有完全地關(guān)閉第二閥開(kāi)口 17，而是覆蓋了第二閥開(kāi)口 17開(kāi)口面積的40%到80%。其結(jié)果是，閥體20完全地關(guān)閉第一出口通道14，而關(guān)于第二出口通道16限定節(jié)流閥。其結(jié)果是，獨(dú)立于閥體20位于它的如在圖1中示出的打開(kāi)位置或位于如在圖2中示出的關(guān)閉位置，通過(guò)第二出口通道16的冷卻劑流或多或少地保持恒定。
[0030]根據(jù)在圖5和6中示出的第二實(shí)施例的冷卻劑泵10中，泵體20’設(shè)置有兩個(gè)保持部分24’、26’，其分開(kāi)地布置并且不直接地彼此鄰接。然而，兩個(gè)保持部分24’、26’彼此相切地布置。在如圖5所示的閥打開(kāi)位置中，第二保持部分26’定位在隔離壁60的前端。當(dāng)閥體20’移動(dòng)到它的關(guān)閉位置時(shí)，兩個(gè)閥開(kāi)口 15、17同步地閉合，從而可以在關(guān)閉運(yùn)動(dòng)期間避免通過(guò)第二出口通道16中的冷卻劑流的高峰。
[0031]根據(jù)在圖7中示出的第三實(shí)施例的冷卻劑泵10設(shè)置有閥體的閥開(kāi)口 15’、17’和相應(yīng)的保持部分24”、26”的另一變種。在這個(gè)實(shí)施例中，泵閥開(kāi)口 15’、17’以及相應(yīng)的保持部分24”、26”彼此軸向地布置，使得保持部分24”、26”限定單一的圓形段22’，并且實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)閥開(kāi)口 15’、17’的同步打開(kāi)和關(guān)閉。
【權(quán)利要求】
1.用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，包括 葉輪式泵輪(40)，所述泵輪將在軸向方向進(jìn)入的液體冷卻劑徑向地泵入到出口渦殼(13)， 泵殼體(12)，所述泵殼體限定出口渦殼(13)、第一出口通道(14)和獨(dú)立的流體地并行的第二出口通道(16)， 流體地布置在第一出口通道(14)和第二出口通道(16)之前的出口閥裝置，以及 第一出口通道(14)的第一閥開(kāi)口(15)和第二出口通道(16)的第二閥開(kāi)口(17)，其中 出口閥裝置包括具有第一保持部分(24)和第二保持部分(26)的一體式閥體(20)，所述閥體(20)在打開(kāi)位置與關(guān)閉位置之間可樞轉(zhuǎn)，并且 在閥體(20)的關(guān)閉位置，第一保持部分(24)完全地關(guān)閉第一閥開(kāi)口(15)，而第二保持部分(26)僅部分地關(guān)閉第二閥開(kāi)口(17)，使得第二閥開(kāi)口(17)保持部分地打開(kāi)。
2.權(quán)利要求1的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，閥體(20)在所述閥體(20)的一個(gè)軸向端部設(shè)置有圓盤體(28、32)，閥體(20)繞著圓盤體(28、32)的中心樞轉(zhuǎn)軸(30)是可樞轉(zhuǎn)的。
3.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，泵殼體(12)設(shè)置有用于凹進(jìn)圓盤體(28、32)的圓形凹部(29、33)。
4.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，閥體樞轉(zhuǎn)軸(30)設(shè)置在出口渦殼(13)內(nèi)ο
5.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，兩個(gè)保持部分(24、26)限定由圓盤體(28、32)限定的圓周的圓形段。
6.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，泵殼體(12)設(shè)置有用于在閥打開(kāi)位置容納至少一個(gè)保持部分(24、26)的凹部(33)。
7.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，第二保持部分(26)鄰接到第一保持部分(24)，使得兩個(gè)保持部分(24、26)限定一單個(gè)表面。
8.前述權(quán)利要求的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，第二保持部分(26、26’)與第一保持部分(24、24’ )相切地布置。
9.前述權(quán)利要求1到7的一項(xiàng)的機(jī)械式冷卻劑泵(10)，其中，第二保持部分(26”)與第一保持部分(24”)軸向地布置。
【文檔編號(hào)】F04D29/46GK104169538SQ201280069630
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】B.維克拉思 申請(qǐng)人:皮爾伯格泵技術(shù)有限責(zé)任公司