机械式冷却剂泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于内燃机的机械式冷却剂泵。机械式冷却剂泵由内燃机驱动，例如通过使用驱动带来驱动泵的驱动轮而驱动，使得冷却剂泵的旋转速度与内燃机的旋转速度成比例。只要内燃机是冷的，便不需要冷却剂流。因此，机械式冷却剂泵可具有用于控制离开冷却剂泵的冷却剂流的出口阀装置。只要内燃机是冷的，所述出口阀便闭合，使得润滑剂的循环减少、最小化或完全停止，结果，内燃机的暖机阶段缩短，冷却剂泵的能量消耗降低。
【背景技术】
[0002]WO 2011/101019 Al公开了一种叶轮型机械式冷却剂泵，其具有位于出口涡壳和泵出口之间的出口阀装置。当所述阀闭合时，由于高闭合力通过冷却剂压力产生并且允许高的阀密封力，所以冷却剂输送基本上完全停止。然而，在闭合位置，需要高的开启力来抵抗推压阀瓣的冷却剂压力以打开阀瓣。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于内燃机的机械式冷却剂泵，其具有出口阀装置，所述出口阀装置具有闭合阀的良好长期冷却剂密封性，并且打开和闭合阀体所需的致动力较低。
[0004]该目的通过具有权利要求1的特征的机械式冷却剂泵实现。
[0005]根据权利要求1所述的机械式冷却剂泵具有叶轮泵轮，其将在轴向方向上进入的液体冷却剂沿径向泵送进出口涡壳中。出口涡壳由泵壳体限定，泵壳体还限定出包括出口通道和泵出口开口的泵出口。出口涡壳是围绕泵轮的冷却剂空间，而出口通道是位于出口涡壳和泵出口开口之间的冷却剂导管。机械式冷却剂泵具有流体地布置在出口涡壳和泵出口之间的出口阀装置，出口阀装置用于闭合或打开阀开口。阀开口优选地布置在出口涡壳和出口通道之间，但是可以布置在泵轮和泵出口之间的冷却剂引导空间中的任何地方。
[0006]出口阀装置包括可枢转阀体，可枢转阀体包括闭合元件。在闭合阀位置，闭合元件直接覆盖具有开口座的阀开口，闭合元件的边缘位于开口座上。阀体具有位于闭合元件的轴向端部的两个端盘，由此，阀开口和闭合元件的总体平面基本上垂直于两个端盘的总体平面取向。端盘由合适的轴承相对于泵壳体支撑，使得阀体可绕平行于闭合元件和阀开口的总体平面的枢轴线枢转。枢轴线不位于阀开口的总体平面上，而是基本上位于端盘的中间。另外，中心枢轴线位于阀开口的投影(project1n)内，并优选地对称地位于阀开口投影的中间。
[0007]闭合元件基本上仅沿圆形线在打开位置和闭合位置之间移动。结果，用于打开和闭合阀体的致动力比较低，因为抵抗闭合元件而作用的冷却剂压力的杠杆臂总是比较短。
[0008]优选地，阀体具有中空柱体的几何形状，由此，平面柱形端壁由端盘限定，柱形的一部分限定出闭合元件，还限定出阀开口平面。阀体不必由单个零件制成，它是包括闭合元件和两个端盘的一体部分。
[0009]两个端盘都分别地具有与泵壳体的对应支撑部相应地一起作用的径向夹紧鼻部。在闭合阀位置，径向夹紧鼻部由对应的壳体支撑部径向地支撑和推压，以径向地将闭合元件推靠在阀开口的阀座上。为了允许阀体的最小径向运动，阀体轴承可具有最小径向游隙。由于闭合元件在闭合阀位置机械地推靠在阀座上，所以即使阀座和/或对应闭合元件边缘或位于闭合元件边缘的弹性密封件显著地磨损，也能保证阀开口的冷却剂密封性闭合。
[0010]在打开的阀位置，夹紧鼻部和对应支撑部不与彼此相互作用，使得旋转摩擦力和对应阀致动力最小化。
[0011]利用权利要求1的特征，可以实现低致动力和高闭合质量的组合，低致动力允许使用比较小的致动器，高闭合质量在冷启动后加快发动机暖机。
[0012]根据优选的实施例，夹紧鼻部布置成与闭合元件径向相对，或者更确切地，闭合元件的轴向中心线相对于阀体的枢轴线基本上布置成与夹紧鼻部正好相对与。结果，由夹紧鼻部和对应支撑部所造成的径向力均等地分布在整个闭合元件边缘和对应阀座上。
[0013]优选地，支撑部由安装到泵壳体的单独支撑元件限定。泵壳体可以由塑料、铝或轻的但未足够耐磨的另一材料制成。单独支撑元件可以由耐磨的硬质材料制成，使得即使在长的寿命之后，夹紧力和产生的冷却剂密封性仍然很高。
[0014]根据优选的实施例，支撑元件的径向位置设置成可以相对于泵壳体在比较小但足够的范围内调节。这允许使支撑元件的径向位置适应于所需夹紧力和/或允许校正机械误差。
[0015]根据另一优选实施例，设置了流体地平行于第一泵出口布置的第二泵出口。第二泵出口不受阀装置的直接影响，使得只要叶轮泵轮旋转，总是经由第二泵出口提供冷却剂。第一出口可以例如设置用于给发动机供给冷却剂。第二泵出口可以例如设置用于给排气再循环冷却器供给冷却剂。在冷的发动机启动后，排气再循环冷却器比发动机自身更快地暖机。另外，即使在发动机的暖机阶段，排气可变得非常热，使得需要用液体冷却剂冷却排气再循环冷却器，即使发动机本身没有达到其工作温度也如此。
[0016]优选地，泵壳体具有优选的圆形凹部，圆形凹部使两个对应端盘凹入和嵌入，使得端盘和泵壳体的近侧表面限定出具有低流体阻力的无台阶表面。
[0017]优选地，阀体枢轴线设置在出口涡壳的一部分内，该部分是正好位于出口阀装置前方的流体通道。闭合元件的近侧表面与枢轴线远离一偏移距离，该偏移距离是嵌入阀体的柱体的最大外径的最小四分之一。远侧闭合元件表面是在闭合阀体位置面向泵出口的表面。近侧闭合元件表面与远侧闭合元件表面相对。
[0018]优选地，泵壳体具有用于在打开阀位置使闭合元件凹入的凹部。当阀体处于其打开位置时，通过在对应凹部中容纳和凹入闭合元件，在对应涡壳壁中限定出基本无台阶的表面，使得实现了对冷却剂的比较低的流动阻力。
【附图说明】
[0019]参考附图描述根据本发明的机械式冷却剂泵的一个实施例，附图中:
[0020]图1示出了包括不具有盖子的出口阀装置的机械式冷却剂泵的透视图；
[0021]图2示出了图1中的出口阀装置处于打开阀位置的放大透视图；
[0022]图3示出了图1中的出口阀装置处于闭合阀位置的放大透视图；
[0023]图4示出了图1中的阀装置处于打开阀位置的横截面；
[0024]图5示出了图1中的阀装置处于闭合阀位置的横截面；以及
[0025]图6示出了图1中的阀装置处于闭合阀位置的纵截面。
【具体实施方式】
[0026]图1至图6示出了用于使冷却剂在内燃机的两个单独的平行冷却剂回路中循环的机械式冷却剂泵10。第一冷却剂回路可以布置在发动机缸体本身中，而第二冷却剂回路可以是与发动机相关的另一设备的热交换器，例如排气再循环冷却器、油冷却器、排气冷却器等。冷却剂泵10具有驱动轮44，驱动轮可由驱动带驱动，驱动带由内燃机直接驱动。驱动轮44和泵轮40通过转子轴42彼此连接。冷却剂泵10的旋转速度与内燃机的旋转速度成比例。冷却剂泵10可以直接安装到发动机缸体。
[0027]冷却剂泵具有容纳叶轮泵轮40的泵壳体12，叶轮泵轮40将在轴向方向上进入的液体冷却剂沿径向泵送进出口涡壳13中。参照图1至图6，泵10的冷却剂入口设置在