專利名稱：一種可變排量水泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機制造技術系統(tǒng)，特別涉及到發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水泵。
背景技術：
目前發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中所使用的水泵為不可變排量水泵，該類水泵在特定轉(zhuǎn)速下 正常工作時，如果外邊界流阻特性沒有發(fā)生變化，水泵的流量是保持不變的。根據(jù)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的原理，在發(fā)動機處于熱機狀態(tài)時，為了保證發(fā)動機能夠維 持在一定溫度范圍內(nèi)持續(xù)工作，水泵必須有足夠大的流量才能保證對發(fā)動機的冷卻；而在 發(fā)動機冷啟動的時候，此時為了保證在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)熱機，以提高燃油經(jīng)濟性和降低 排放，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)只需要水泵提供一個較小的冷卻液流量，此時流量過大會帶走過多 的熱量，使得發(fā)動機溫度上升很慢，缸內(nèi)溫度一直處于較低狀態(tài)，燃燒不完全且產(chǎn)生大量廢 氣，發(fā)動機在該種工況下持續(xù)時間越長，消耗的燃料越多，排放的廢氣也就越多。通常的解 決方法是在汽缸蓋的出水口處安裝一個節(jié)溫器，通過將冷卻液的流動路徑按冷卻液溫度自 動切換為大循環(huán)和小循環(huán)的方法來兼顧發(fā)動機熱機狀態(tài)和冷機狀態(tài)兩種工況，但這種解決 方式存在一個問題因為所應用的水泵為不可變排量水泵，因此其轉(zhuǎn)速是保持不變的，為保 證熱機狀態(tài)的可靠性，水泵的轉(zhuǎn)速通常設計的較快，這樣泵向發(fā)動機缸體的冷卻液量較多， 流動速度較快，在小循環(huán)時也會帶走較多的熱量，影響發(fā)動機的冷機性能。為了解決上述問題，目前有一些公司已經(jīng)開始開發(fā)可變排量水泵，例如電子水泵、 開關式水泵等，但這些可變排量水泵都是通過電子控制單元進行控制，結(jié)構復雜，可靠性 差，且價格昂貴，不利于推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種經(jīng)濟性好的可變排量水泵，該水泵能夠根據(jù)水泵入水口 處的水溫自動改變泵入發(fā)動機缸體處的冷卻液量，以滿足發(fā)動機在不同工作狀態(tài)下的冷卻需求。本發(fā)明的可變排量水泵包括具有出水口和入水口的泵體，關鍵在于所述泵體上設 置有一個連通出水口和入水口的通道，所述泵體還安裝有一個可根據(jù)泵體內(nèi)流體溫度來改 變所述通道開閉狀況的調(diào)溫器。當發(fā)動機冷啟動時，冷卻液的溫度較低，此時調(diào)溫器開啟連通出水口和入水口的 通道，冷卻液從水泵的出水口出來后，一部分又經(jīng)過通道返回至水泵的進水口處，因此會減 少泵向發(fā)動機缸體處的冷卻液，即減少了發(fā)動機缸體處冷卻液的流動，可以使發(fā)動機缸體 的溫度迅速上升，改善發(fā)動機的燃燒及排放狀況，提高發(fā)動機的性能；當發(fā)動機處于熱機狀 態(tài)后，冷卻液的溫度升高到一定程度，此時調(diào)溫器關閉連通出水口和入水口的通道，使水泵 的出水口出來的冷卻液全部流向發(fā)動機缸體處，保證發(fā)動機缸體的冷卻。上述采用的調(diào)溫器的結(jié)構和安裝方式如下所述調(diào)溫器安裝于通道內(nèi)，調(diào)溫器的 外側(cè)面與通道內(nèi)壁形成密封，所述調(diào)溫器包括一個由頂板、底板和若干個支撐柱圍成的主
3體，所述頂板具有一個通孔；主體內(nèi)安裝有一個石蠟存儲腔，所述石蠟存儲腔通過其底部的 可活動的推桿固定于底板上，石蠟存儲腔的頂部為閥門，石蠟存儲腔及推桿套有一個彈簧， 所述彈簧的兩端分別與閥門、底板相連；所述閥門在彈簧及石蠟存儲腔內(nèi)部石蠟的相互作 用下上升或下降，以改變頂板通孔的開閉狀況。調(diào)溫器的支撐柱之間存在間隙，可供冷卻液流過。在冷卻液溫度較低時，調(diào)溫器的 閥門在彈簧的拉力作用下處于開啟狀態(tài)，此時冷卻液可從水泵出水口依次經(jīng)過通道、調(diào)溫 器的頂板通孔、頂板與閥門頂面的間隙、支撐柱的間隙進入水泵入水口 ；當冷卻液溫度逐漸 升高后，石蠟存儲腔內(nèi)的石蠟逐漸熱膨脹，向下推動推桿，這樣石蠟存儲腔及其頂部的閥門 就會克服彈簧的拉力，在底板的反作用力的作用下向頂板方向移動，使頂板與閥門頂面的 間隙逐漸減小，從而減少從出水口流回進水口的冷卻液的流量，當冷卻液溫度升高到預定 溫度后，閥門與頂板相抵、緊貼，完全關閉頂板通孔，此時水泵出水口的冷卻液不再進入水 泵入水口，全部流向發(fā)動機缸體處進行冷卻。為方便安裝調(diào)溫器，所述泵體內(nèi)部設置有一個底部與入水口相通的調(diào)溫器腔，所 述調(diào)溫器腔的頂部通過一個蓋子與泵體密封，調(diào)溫器腔的側(cè)部通過一個通孔與水泵的出水 口相通，所述調(diào)溫器腔與通孔構成所述連通出水口和入水口的通道，調(diào)溫器腔的底部設置 有一個臺階，所述調(diào)溫器的頂板卡接于調(diào)溫器腔的底部的臺階上。為防止冷卻液滲漏，所述調(diào)溫器頂板的周邊設置有密封圈，可以對調(diào)溫器頂板進 行徑向密封。調(diào)溫器可以通過其頂板卡接固定于調(diào)溫器腔的底部的臺階上，但是這樣的固定效 果不夠可靠，為了提高固定的可靠性，本發(fā)明提出下述方式所述蓋子包括一個用于與泵體 連接固定的法蘭，所述法蘭的下部設置有直徑小于所述調(diào)溫器腔直徑的空心柱體，所述空 心柱體的側(cè)部開有通孔，空心柱體的底部與所述調(diào)溫器頂板相抵。在安裝時，首先將調(diào)溫器 的頂板卡接于調(diào)溫器腔的底部的臺階上，然后再將蓋子固定在泵體上，法蘭下部的空心柱 體與臺階將調(diào)溫器的頂板夾在中間，可以防止調(diào)溫器軸向移動；冷卻液可以從空心柱體與 調(diào)溫器腔的間隙及空心柱體中流過。所述蓋子的法蘭與空心柱體之間設置有一個臺階，所述臺階的周邊安裝有密封 圈，可以對蓋子進行徑向密封，防止冷卻液滲漏。所述空心柱體的底部為直徑略大于空心柱體直徑的壓緊盤，所述調(diào)溫器頂板的頂 面設置有密封膠片，所述壓緊盤與調(diào)溫器頂板相抵，以防止冷卻液滲漏。本發(fā)明的可變流量水泵可以根據(jù)發(fā)動機的需要而調(diào)整輸往發(fā)動機缸體的冷卻液 流量，在保證了發(fā)動機熱機狀態(tài)正常冷卻的同時，還可以改善發(fā)動機冷啟動或水溫較低時 的性能和燃燒狀況，減少了尾氣的排放。相對其他以電子方式控制的可變排量的水泵而言， 本發(fā)明的可變流量水泵采用了機械元件來進行控制，可靠性更高，且結(jié)構簡單緊湊，成本低 廉 易于普及。


圖1是本發(fā)明的可變流量水泵的結(jié)構示意圖；圖2是本發(fā)明的可變流量水泵的調(diào)溫器的結(jié)構示意圖；圖3是本發(fā)明的可變流量水泵的蓋子的結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明。實施例1 如圖所示，本實施例的可變排量水泵包括具有出水口 6和入水口 5的泵體1，泵體 內(nèi)部設置有一個底部與入水口 5相通的調(diào)溫器腔3，調(diào)溫器腔3的頂部通過一個蓋子2與泵 體1密封，調(diào)溫器腔3的側(cè)部通過通孔7與水泵的出水口 6相通，調(diào)溫器腔3與通孔7構成 連通出水口 6和入水口 5的通道，調(diào)溫器腔3的底部設置有一個臺階31。調(diào)溫器腔3的底部安裝有一個調(diào)溫器4，調(diào)溫器4包括一個由頂板48、底板41和 若干個支撐柱44圍成的主體，頂板48具有一個通孔(通孔未畫出)；主體內(nèi)安裝有一個石 蠟存儲腔45，石蠟存儲腔45通過其底部的可活動的推桿42固定于底板41上，石蠟存儲腔 45的頂部為閥門46，石蠟存儲腔45及推桿42套有一個彈簧43，彈簧43的兩端分別與閥門 46、底板41相連，調(diào)溫器的頂板48卡接于調(diào)溫器腔3的底部的臺階31上。調(diào)溫器頂板48 的周邊設置有密封圈47，可以對調(diào)溫器頂板48進行徑向密封，以防止冷卻液滲漏。調(diào)溫器 的支撐柱44之間存在間隙，可供冷卻液流過。蓋子2包括一個用于與泵體1連接固定的法蘭25，法蘭25的下部設置有直徑小于 所述調(diào)溫器腔3直徑的空心柱體23，空心柱體23的側(cè)部開有通孔22，空心柱體23的底部 為直徑略大于空心柱體23直徑的壓緊盤21，調(diào)溫器頂板48的頂面設置有密封膠片49，壓 緊盤21與調(diào)溫器頂板的密封膠片49相抵，以防止冷卻液滲漏。法蘭下部的空心柱體23與 調(diào)溫器腔3的臺階31將調(diào)溫器的頂板48夾在中間，可以防止調(diào)溫器4軸向移動；冷卻液可 以從空心柱體23與調(diào)溫器腔3的間隙及空心柱體23中流過。蓋子的法蘭25與空心柱體23之間設置有一個臺階，臺階的周邊安裝有密封圈24， 可以對蓋子2進行徑向密封，防止冷卻液滲漏。上述可變排量水泵的工作原理如下在冷卻液溫度低于75攝氏度時，調(diào)溫器的閥門46在彈簧43的拉力作用下處于開 啟狀態(tài)，此時冷卻液可從水泵出水口 6依次經(jīng)過通孔7、調(diào)溫器的頂板48通孔、頂板48與閥 門46頂面的間隙、支撐柱44的間隙進入水泵入水口 5，因此會減少泵向發(fā)動機缸體處的冷 卻液，即減少了發(fā)動機缸體處冷卻液的流動，可以使發(fā)動機缸體的溫度迅速上升，改善發(fā)動 機的燃燒及排放狀況，提高發(fā)動機的性能；當冷卻液溫度達到75攝氏度后，石蠟存儲腔45 內(nèi)的石蠟逐漸熱膨脹，向下推動推桿42，這樣石蠟存儲腔45及其頂部的閥門46就會克服彈 簧43的拉力，在底板41的反作用力的作用下向頂板48方向移動，使頂板48與閥門46頂 面的間隙逐漸減小，從而減少從出水口 6流回進水口 5的冷卻液的流量，當冷卻液溫度達到 85攝氏度后，閥門46與頂板48相抵、緊貼，完全關閉頂板48的通孔，此時水泵出水口 6的 冷卻液不再進入水泵入水口 5，全部流向發(fā)動機缸體處進行冷卻。
權利要求
一種可變排量水泵，包括具有出水口和入水口的泵體，其特征在于所述泵體上設置有一個連通出水口和入水口的通道，所述泵體還安裝有一個可根據(jù)泵體內(nèi)流體溫度來改變所述通道開閉狀況的調(diào)溫器。
2.根據(jù)權利要求1所述的可變排量水泵，其特征在于所述調(diào)溫器安裝于通道內(nèi)，調(diào)溫 器的外側(cè)面與通道內(nèi)壁形成密封，所述調(diào)溫器包括一個由頂板、底板和若干個支撐柱圍成 的主體，所述頂板具有一個通孔；主體內(nèi)安裝有一個石蠟存儲腔，所述石蠟存儲腔通過其底 部的可活動的推桿固定于底板上，石蠟存儲腔的頂部為閥門，石蠟存儲腔及推桿套有一個 彈簧，所述彈簧的兩端分別與閥門、底板相連；所述閥門在彈簧及石蠟存儲腔內(nèi)部石蠟的相 互作用下上升或下降，以改變頂板通孔的開閉狀況。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可變排量水泵，其特征在于所述泵體內(nèi)部設置有一個底 部與入水口相通的調(diào)溫器腔，所述調(diào)溫器腔的頂部通過一個蓋子與泵體密封，調(diào)溫器腔的 側(cè)部通過一個通孔與水泵的出水口相通，所述調(diào)溫器腔與通孔構成所述連通出水口和入水 口的通道，調(diào)溫器腔的底部設置有一個臺階，所述調(diào)溫器的頂板卡接于調(diào)溫器腔的底部的 臺階上。
4.根據(jù)權利要求3所述的可變排量水泵，其特征在于所述調(diào)溫器頂板的周邊設置有密 封圈。
5.根據(jù)權利要求3所述的可變排量水泵，其特征在于所述蓋子包括一個用于與泵體連 接固定的法蘭，所述法蘭的下部設置有直徑小于所述調(diào)溫器腔直徑的空心柱體，所述空心 柱體的側(cè)部開有通孔，空心柱體的底部與所述調(diào)溫器頂板相抵。
6.根據(jù)權利要求5所述的可變排量水泵，其特征在于所述蓋子的法蘭與空心柱體之間 設置有一個臺階，所述臺階的周邊安裝有密封圈。
7.根據(jù)權利要求5所述的可變排量水泵，其特征在于所述空心柱體的底部為直徑略大 于空心柱體直徑的壓緊盤，所述調(diào)溫器頂板的頂面設置有密封膠片，所述壓緊盤與調(diào)溫器 頂板相抵。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種經(jīng)濟性好的可變排量水泵，包括具有出水口和入水口的泵體，泵體上設置有一個連通出水口和入水口的通道，泵體還安裝有一個可根據(jù)泵體內(nèi)流體溫度來改變所述通道開閉狀況的調(diào)溫器。當發(fā)動機冷啟動時，冷卻液的溫度較低，調(diào)溫器開啟連通出水口和入水口的通道，一部分冷卻液從水泵的出水口出來后會返回至水泵的進水口處，可以減少發(fā)動機缸體處冷卻液的流動，使發(fā)動機缸體的溫度迅速上升，改善發(fā)動機的燃燒及排放狀況；當發(fā)動機處于熱機狀態(tài)后，冷卻液的溫度升高到一定程度，此時調(diào)溫器關閉連通出水口和入水口的通道，使出水口出來的冷卻液全部流向發(fā)動機缸體處，保證發(fā)動機缸體的冷卻。上述可變流量水泵結(jié)構簡單、成本低，可靠性高。
文檔編號F01P7/16GK101975174SQ20101051756
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者付曉利, 孫道培, 李亞南, 李志云 申請人:奇瑞汽車股份有限公司