专利名称：汽车发动机水泵总成腔室结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车发动机配件领域，具体涉及一种汽车发动机水泵总成腔室结构。
背景技术：
汽车水泵是为汽车发动机冷却系统提供循环冷却液，它是通过叶轮的转动，使液 体获得能量而高速循环流动。通常情况下大部分液体会在水泵腔室里回旋做无用的功， 大大降低水力功率，形成水泵效率偏低的现象。通常情况下，水泵在转速2000r/min、流量 45L/min时，其效率不足15%，在转速7300r/min、流量165L/min时，其效率不足35%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车发动机水泵总成腔室结构。为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案一种汽车发动机水泵总成腔室结构，在整个水流面采用螺旋方式加宽加深至出口 处，螺旋面从起点到终点逐步加深，螺旋面由四个不同的圆弧段构成。螺旋面宽度方向螺旋面起点与隔舌夹角14°，深度方向螺旋面起点与隔舌夹角 105°。所述螺旋面从起点到终点逐步加深至5_。上述圆弧段分别在半径为3. 2cm、3. 54cm、3. 61cm、6. 32cm圆上选取中心点。将出口端底部设计成圆弧状。将泵隔舌紧贴叶轮。隔舌与叶轮间隔距离1 1. 5mm。本发明的有益效果为由于水泵壳采用螺旋面的方式，所述水泵壳腔室结构为液 体的流动提供了较好的运动轨迹，具有功率损耗低，效率高，扬程大的特点。将上述设计结 构进行性能预测分析并最终验证，在转速2000r/min、流量45L/min时，水泵效率达到20%; 在转速7300r/min、流量165L/min时，水泵效率达到45%。
图1是本发明的内部示意图；图2是实施例的分析示意图；图3是图2中中间各圆的放大图；图4是本实施例的从起点到终点的剖视图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的目的在于提供一种汽车发动机水泵总成腔室结构。所述水泵壳腔室结构为液体的流动提供了较好的运动轨迹，具有功率损耗低，效率高，扬程大的特点。参照图1，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在整个水流面采用螺旋 方式加宽加深至出口处，宽度方向螺旋面起点1与隔舌7夹角14°，深度方向螺旋面起点2 与隔舌7夹角105°，使液体无冲击地从叶轮8进入腔室(图1)。考虑腔室剖面面积变化 对性能特性影响，在螺旋面4设计时，螺旋面4由Rl、R2、R3、R4四个圆弧段构成。泵室端面变化考虑端面面积对泵的特性影响，对同一个叶轮而言，如果泵室端面 面积过小，则流量——扬程曲线变陡，最高效率点向小流量方向移动，效率降低；如果泵室 端面面积过大，则流量——扬程曲线比较平坦，最高效率点向大流量方向移动，效率也降 低。因而在螺旋面设计时，中心变化分别在R3. 2cm、R3. 54cm、R3. 61cm、R6. 32cm圆上选取 中心点，确保端面面积始终满足Fi = Qi/2V模式变化。式中Qi/2——i端面通过泵室的液 体量；V——i端面液体的流速。V = (0. 7 0. 85)V0, V0——叶轮入口速度。圆弧中心分别在Φ 1、Φ2、Φ3、Φ4圆上选取中心点(图2和图3)；在螺旋面4设 计时，从起点2到终点3逐步加深至5mm(图4)，确保从起点1开始过叶轮旋转中心的任一 剖面面积始终满足Fi = Qi/2V模式变化。试中Qi/2——i剖面通过泵室的液体量；V—— i剖面液体的流速。为了避免液体在出口端底部6因直角原因形成旋涡而造成能量损失，将 出口端底部6设计成圆弧状(图4)。为了避免液体在螺旋室中作逆叶轮转向的旋转，一般 将泵隔舌7紧贴叶轮8。在本方案中，选取隔舌7与叶轮8间隔距离1 1. 5mm，避免间隔 过小产生振动，间隔过大液体逆叶轮转向旋转(图1)。将上述设计结构进行性能预测分析并最终验证，在转速2000r/min、流量45L/min 时，水泵效率达到20% ；在转速7300r/min、流量165L/min时，水泵效率达到45%。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，在整个水流面采用螺旋方式加宽加深至出口处，螺旋面从起点到终点逐步加深，螺旋面由四个不同的圆弧段构成。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，螺旋面宽度方 向螺旋面起点与隔舌夹角14°，深度方向螺旋面起点与隔舌夹角105°。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，所述螺旋面从 起点到终点逐步加深至5mm。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，上述圆弧段分 别在半径为3. 2mm,3. 54mm,3. 61mm、6. 32mm圆上选取中心点。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，将出口端底部 设计成圆弧状。
6.根据权利要求1所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，将泵隔舌紧贴 叶轮。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机水泵总成腔室结构，其特征在于，隔舌与叶轮间 隔距离1 1. 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种汽车发动机水泵总成腔室结构，在整个水流面采用螺旋方式加宽加深至出口处，螺旋面从起点到终点逐步加深，螺旋面由四个不同的圆弧段构成。由于水泵壳采用螺旋面的方式，所述水泵壳腔室结构为液体的流动提供了较好的运动轨迹，具有功率损耗低，效率高，扬程大的特点。将上述设计结构进行性能预测分析并最终验证，在转速2000r/min、流量45L/min时，水泵效率达到20％；在转速7300r/min、流量165L/min时，水泵效率达到45％。
文档编号F04D29/42GK101825117SQ20091011913
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者何朝春, 唐俐萍, 唐德强, 江万里 申请人:重庆江利圣特机械制造有限责任公司