水泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泵。所述水泵包括：多個出口和調(diào)節(jié)單元，通過所述多個出口排出冷卻劑；所述調(diào)節(jié)單元用于通過選擇性地打開或關(guān)閉出口而調(diào)節(jié)冷卻劑流動。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)單獨冷卻操作。
【專利說明】
水泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水栗，更特別地涉及這樣一種水栗，其能夠通過選擇性地打開/關(guān)閉設(shè)置在水栗處的冷卻劑端口而實現(xiàn)單獨冷卻操作。
【背景技術(shù)】
[0002]與發(fā)動機的完全升溫狀態(tài)相比，由于在發(fā)動機的冷啟動狀態(tài)下，發(fā)動機的溫度較低，因此，發(fā)動機的熱量損失和摩擦損失較大，并且因此，車輛的燃料效率劣化。
[0003]鑒于此，當(dāng)發(fā)動機啟動時，使得發(fā)動機盡可能迅速升溫在提高燃料效率和提高EM方面是非常有幫助的。
[0004]當(dāng)前，已經(jīng)研發(fā)了這樣一種技術(shù)，所述技術(shù)用于通過控制冷卻劑的流量或者通過控制離合器水栗而使得冷卻劑在發(fā)動機中未流通(稱為“零流量”)，從而限制發(fā)動機啟動時產(chǎn)生的熱量來迅速升高發(fā)動機的溫度。還已經(jīng)研發(fā)了一種通過即使在發(fā)動機已經(jīng)升溫之后也能單獨控制發(fā)動機缸蓋的溫度和發(fā)動機缸體的溫度來提高燃料效率的技術(shù)。
[0005]在使用柴油機的情況下，所述柴油機的排氣溫度不如汽油發(fā)動機的排氣溫度高，單獨冷卻技術(shù)也被使用以提高發(fā)動機在冬天啟動時加熱器的使用的方便性。
[0006]作為示例，單獨地設(shè)置了分別用于將冷卻劑循環(huán)到發(fā)動機缸蓋(包括EGR冷卻器和加熱器管路)和發(fā)動機缸體的水栗。
[0007]當(dāng)發(fā)動機最初被啟動時，僅僅與發(fā)動機缸蓋連接的水栗運行以減小必須在初始階段加熱的冷卻劑的量，從而促使冷卻劑溫度的迅速升高。然后，一旦冷卻劑溫度已經(jīng)升高到高于預(yù)定溫度，包括與發(fā)動機缸體連接的冷卻劑管路的主水栗額外地運行以冷卻發(fā)動機。
[0008]然而，如上所述，需要兩個水栗以單獨操作與發(fā)動機缸蓋和發(fā)動機缸體連接的冷卻劑管路，這增加了制造成本、組件布局復(fù)雜性和控制的變量的數(shù)量并且導(dǎo)致不準(zhǔn)確的故障診斷。
[0009]公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，鑒于上述問題而作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過選擇性地打開/關(guān)閉設(shè)置在水栗處的冷卻劑端口而實現(xiàn)單獨冷卻操作的水栗。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，上述和其他目的可以通過提供這樣一種水栗而實現(xiàn)，所述水栗包括:多個出口，通過所述多個出口排出冷卻劑；和調(diào)節(jié)單元，其用于通過選擇性地打開或關(guān)閉出口而調(diào)節(jié)冷卻劑流動。
[0012]所述出口可以包括與發(fā)動機缸蓋連接的第一出口和與發(fā)動機缸體連接的第二出
□ O
[0013]所述出口還可以包括與需要與發(fā)動機分別冷卻的輔助裝置連接的旁路出口。
[0014]所述調(diào)節(jié)單元可以包括旋轉(zhuǎn)板，所述旋轉(zhuǎn)板構(gòu)造為圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且具有在與所述旋轉(zhuǎn)軸間隔開的位置處形成的槽口，所述旋轉(zhuǎn)板根據(jù)其旋轉(zhuǎn)角度而選擇性地使得所述槽口與所述出口連通，并且所述出口可以沿著所述槽口的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置。
[0015]與發(fā)動機缸蓋連接的第一出口和與發(fā)動機缸體連接的第二出口可以相對于所述旋轉(zhuǎn)板的所述旋轉(zhuǎn)軸對稱地布置，所述槽口可以包括第一槽口和第二槽口，并且所述第一槽口和所述第二槽口設(shè)置在對應(yīng)于所述第一出口和所述第二出口的位置處。
[0016]旁路出口可以在所述第一出口與所述第二出口之間沿著所述槽口的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置，并且所述第一槽口和所述第二槽口中的任意一個可以形成為沿著其旋轉(zhuǎn)路徑延伸的細(xì)長孔形狀。
[0017]所述調(diào)節(jié)單元還包括用于提供旋轉(zhuǎn)力的致動器以及動力傳輸單元，所述動力傳輸單元連接在所述致動器與所述旋轉(zhuǎn)板之間并且構(gòu)造為向所述旋轉(zhuǎn)板傳遞所述致動器的旋轉(zhuǎn)力。
【附圖說明】
[0018]通過隨后結(jié)合附圖所呈現(xiàn)的詳細(xì)描述將會更為清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征以及優(yōu)點，在這些附圖中:
[0019]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施方案的水栗的構(gòu)造的視圖；
[0020]圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的水栗的調(diào)節(jié)單元的結(jié)構(gòu)的視圖；
[0021]圖3是配備有根據(jù)本發(fā)明實施方案的水栗的冷卻回路的示意性視圖；
[0022]圖4是用于說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的具有兩個出口的水栗的單獨冷卻操作的視圖；以及
[0023]圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的具有三個出口的水栗的單獨冷卻操作的視圖。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其示例在附圖中示出。只要可能，在所有附圖中將使用相同附圖標(biāo)記來指示相同或相似的部分。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的水栗10包括多個出口 12和調(diào)節(jié)單元。
[0026]參考圖1至圖3，通過入口 14供應(yīng)到水栗10的冷卻劑從各個出口 12單獨排出。
[0027]水栗10可以通過帶輪與曲柄連接，或者可以與電機連接以接收用于運行水栗10的動力。
[0028]入口 14可以設(shè)置在水栗10的一部分處，出口 12可以靠近入口 14設(shè)置。出口 12可以彼此相鄰地布置。
[0029]調(diào)節(jié)單元用于通過選擇性地打開或者關(guān)閉各個出口 12而調(diào)節(jié)冷卻劑的流量和流動方向。
[0030]例如，調(diào)節(jié)單元可以打開或者關(guān)閉所有的出口 12或者可以部分地打開或關(guān)閉出P 12。
[0031]通過根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)而選擇性地打開或關(guān)閉設(shè)置在單個水栗10處的多個出口 12，冷卻劑可以選擇性地供應(yīng)到需要被冷卻的部分并且可以單獨冷卻所述部分。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以使用單個水栗10實現(xiàn)通常使用兩個或者多個水栗而執(zhí)行的單獨冷卻，從而減少水栗的數(shù)量、降低制造成本和減輕重量，并且提高水栗組件的運行效率。
[0032]出口 12可以包括第一出口 12a和第二出口 12b。
[0033]例如，第一出口 12a可以與發(fā)動機缸蓋40連接，第二出口 12b可以與發(fā)動機缸體42連接。
[0034]在冷啟動狀態(tài)下(其中，發(fā)動機的溫度相對較低)，第一出口 12a和第二出口 12b關(guān)閉，以使得冷卻劑保持在發(fā)動機中未流通，從而更迅速地升高發(fā)動機的溫度。
[0035]當(dāng)發(fā)動機最初被啟動時，僅僅與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12打開，而與發(fā)動機缸體42連接的第二出口 12b關(guān)閉，從而單獨地冷卻發(fā)動機缸蓋。因此，在初始階段必須被加熱的冷卻劑的量減小，因此能夠快速升高冷卻劑的溫度。一旦冷卻劑的溫度已經(jīng)升高到高于預(yù)定溫度，第一出口 12a和第二出口 12b就打開從而使得發(fā)動機缸蓋和發(fā)動機缸體一起冷卻。
[0036]通過使冷卻劑保持在發(fā)動機中未流通或者根據(jù)車輛的驅(qū)動狀態(tài)單獨冷卻發(fā)動機缸蓋和發(fā)動機缸體，冷卻器的溫度可以在維持發(fā)動機冷卻性能的同時更迅速地升高，因此，能夠提高燃料效率并改進EM特征。
[0037]出口 12還可以包括旁路出口 12c，其與其他輔助裝置50連接，所述其他輔助裝置50需要與發(fā)動機分開冷卻。
[0038]例如，輔助裝置50可以是需要通過向其供應(yīng)冷卻劑而冷卻的油冷卻器、節(jié)流閥、渦輪增壓器等。
[0039]當(dāng)發(fā)動機最初啟動而輔助裝置50需要被冷卻時，在第一出口 12a和第二出口 12b都關(guān)閉的狀態(tài)下，僅僅旁路出口 12c打開，從而在使得輔助裝置50冷卻的同時使得冷卻劑的溫度迅速升高。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的水栗的調(diào)節(jié)單元可以使用形成為具有薄的圓板形狀的旋轉(zhuǎn)板20來實施。
[0041]旋轉(zhuǎn)板20可以構(gòu)造為圍繞聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)板20的中央部的旋轉(zhuǎn)軸20a旋轉(zhuǎn)并且可以具有在與旋轉(zhuǎn)軸20a間隔開的預(yù)定位置處形成的多個槽口 22。在旋轉(zhuǎn)板20旋轉(zhuǎn)期間，槽口22根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度選擇性地與出口 12連通，從而選擇性地打開或關(guān)閉出口 12。
[0042]為了實現(xiàn)上述配置，出口 12優(yōu)選沿著槽口 22的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置。
[0043]由于槽口22的旋轉(zhuǎn)位移由旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)角度而確定，因此旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)發(fā)動機驅(qū)動狀態(tài)而適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，以選擇性地打開或關(guān)閉出口 12或者調(diào)節(jié)出口 12的打開程度。
[0044]而且，由于旋轉(zhuǎn)板20能夠形成為非常薄，因此能夠?qū)崿F(xiàn)出口 12的選擇性打開/關(guān)閉而不影響水栗10的布局。
[0045]調(diào)節(jié)單元還可以包括致動器30和動力傳輸單元。
[0046]致動器30可以實施為用于提供旋轉(zhuǎn)力的電機。
[0047]致動器30和旋轉(zhuǎn)板20通過動力傳輸單元彼此連接，以使得致動器30的旋轉(zhuǎn)力能夠傳遞到旋轉(zhuǎn)板20。
[0048]動力傳輸單元可以具有使用帶、齒輪等的連接結(jié)構(gòu)。致動器30的旋轉(zhuǎn)力通過動力傳輸單元傳遞到旋轉(zhuǎn)板20以使得旋轉(zhuǎn)板20旋轉(zhuǎn)。
[0049]用于檢測旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)板20和/或水栗10處。傳感器的檢測值(信號)可以輸入到控制器，并且所述控制器可以基于所述檢測值和發(fā)動機驅(qū)動狀態(tài)控制致動器30的運行。
[0050]盡管在附圖中未示出，可以在出口 12與旋轉(zhuǎn)板20之間設(shè)置用于密封連接部分的附加結(jié)構(gòu)，以防止冷卻劑泄漏。
[0051]參考圖4和圖5，與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12a和與發(fā)動機缸體42連接的第二出口 12b可以相對于旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)軸20a對稱地布置。
[0052]槽口 22可以包括第一槽口 22a和第二槽口 22b，其形成為對應(yīng)于第一出口 12a和第二出口 12b。
[0053]也就是，第一出口 12a和第二出口 12b可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)而由第一槽口22a和第二槽口 22b選擇性地或者同時打開或關(guān)閉。
[0054]旁路出口 12c可以在第一出口 12a和第二出口 12b之間沿著槽口 22的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置。
[0055]第一槽口 22a和第二槽口 22b中的任意一個可以形成為沿著其旋轉(zhuǎn)路徑延伸的細(xì)長孔形狀。如附圖所示，在第一槽口 22a形成為細(xì)長孔的情況下，僅僅第一出口 12a通過第一槽口 22a打開，從而單獨地冷卻發(fā)動機缸蓋40。
[0056]在下文中，將說明根據(jù)本發(fā)明的水栗的運行。
[0057]圖4是用于說明具有兩個出口而沒有旁路出口 12c的水栗10的單獨冷卻操作的視圖。
[0058]在冷啟動狀態(tài)下，其中冷卻劑的溫度低于第一參考溫度(例如，40°C )，如圖4中的第一張圖所示，第一出口 12a和第二出口 12b都關(guān)閉，以使得冷卻劑保持在發(fā)動機中未流通，從而促使發(fā)動機迅速升溫。
[0059]然后，在冷卻劑的溫度為第一參考溫度(例如，40°C )或更高并且低于第二參考溫度(例如，60°C )的狀態(tài)下，為了在執(zhí)行EGR冷卻操作和室內(nèi)加熱操作的同時通過減小熱容量而促使發(fā)動機的迅速升溫，如圖4中的第二張圖所示，僅僅與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12a通過第一槽口 22a打開。因此，用于升溫所需要的時間縮短、發(fā)動機的熱量損失減小、燃料效率提高，并且通過室內(nèi)加熱性能的改善而增強用戶舒適性。
[0060]隨后，在冷卻劑的溫度為第二參考溫度(例如，60°C )或更高的狀態(tài)下，即，當(dāng)發(fā)動機缸體需要被冷卻時，如圖4中的第三張圖所示，與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12a和與發(fā)動機缸體42連接的第二出口 12b同時打開。
[0061]圖5是用于說明具有包括旁路出口 12c的三個出口的水栗10的單獨冷卻操作的視圖。
[0062]在冷啟動狀態(tài)下，其中，冷卻劑的溫度低于第一參考溫度(例如，40°C )，如圖5中的第一張圖所示，旁路出口 12c打開以冷卻必須被冷卻的輔助裝置50，第一出口 12a和第二出口 12b關(guān)閉，由此，冷卻劑保持在發(fā)動機中未流通。
[0063]然后，在冷卻劑的溫度為第一參考溫度(例如，40°C )或更高并且低于第二參考溫度(例如，60°C)的狀態(tài)下，為了通過減小熱容量而迅速升溫，如圖5中的第二張圖所示，僅僅與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12a打開，從而縮短用于升溫所需要的時間、減少發(fā)動機的熱量損失、提高燃料效率并且通過室內(nèi)加熱性能的改善而增強用戶舒適性。
[0064]隨后，在冷卻劑的溫度為第二參考溫度(例如，60°C )或更高的狀態(tài)下，即，當(dāng)發(fā)動機缸體需要被冷卻時，如圖5中的第三張圖所示，與發(fā)動機缸蓋40連接的第一出口 12a和與發(fā)動機缸體42連接的第二出口 12b同時打開。
[0065]顯然，從上述說明可以看出，通過根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)而選擇性地打開或者關(guān)閉設(shè)置在水栗10處的多個出口 12，冷卻劑可以選擇性地供應(yīng)到需要被冷卻的部分并且可以單獨地冷卻所述部分。因此，能夠通過根據(jù)本發(fā)明的單個水栗10實現(xiàn)單獨冷卻，而單獨冷卻通常已經(jīng)使用兩個或者多個水栗執(zhí)行，從而減少水栗的數(shù)量、降低制造成本和減輕重量，并且提高水栗組件的運行效率。
[0066]盡管出于說明的目的已公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，各種修改、增加和替換是可能的，并不脫離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神。
【主權(quán)項】
1.一種水栗，其包括: 多個出口，通過所述多個出口排出冷卻劑；和 調(diào)節(jié)單元，其用于通過選擇性地打開或關(guān)閉出口而調(diào)節(jié)冷卻劑流動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水栗，其中，所述出口包括與發(fā)動機缸蓋連接的第一出口和與發(fā)動機缸體連接的第二出口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水栗，其中，所述出口還包括旁路出口，所述旁路出口與需要與發(fā)動機分別冷卻的輔助裝置連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水栗，其中，所述調(diào)節(jié)單元包括旋轉(zhuǎn)板，所述旋轉(zhuǎn)板構(gòu)造為圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且具有在與所述旋轉(zhuǎn)軸間隔開的預(yù)定位置處形成的槽口，所述旋轉(zhuǎn)板根據(jù)其旋轉(zhuǎn)角度而選擇性地使得所述槽口與所述出口連通，并且 所述出口沿著所述槽口的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水栗，其中，所述出口包括與發(fā)動機缸蓋連接的第一出口和與發(fā)動機缸體連接的第二出口，所述第一出口和所述第二出口相對于所述旋轉(zhuǎn)板的所述旋轉(zhuǎn)軸對稱地布置，并且 所述槽口包括第一槽口和第二槽口，所述第一槽口和所述第二槽口設(shè)置在對應(yīng)于所述第一出口和所述第二出口的位置處。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水栗，其中，所述出口還包括在所述第一出口與所述第二出口之間沿著所述槽口的旋轉(zhuǎn)路徑設(shè)置的旁路出口，并且 所述第一槽口和所述第二槽口中的任意一個形成為沿著其旋轉(zhuǎn)路徑延伸的細(xì)長孔形狀。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水栗，其中，所述調(diào)節(jié)單元還包括用于提供旋轉(zhuǎn)力的致動器以及動力傳輸單元，所述動力傳輸單元連接在所述致動器與所述旋轉(zhuǎn)板之間并且構(gòu)造為向所述旋轉(zhuǎn)板傳遞所述致動器的旋轉(zhuǎn)力。
【文檔編號】F01P5/10GK106065806SQ201510732017
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年11月2日 公開號201510732017.0, CN 106065806 A, CN 106065806A, CN 201510732017, CN-A-106065806, CN106065806 A, CN106065806A, CN201510732017, CN201510732017.0
【發(fā)明人】李俊鏞, 全鐘萬
【申請人】現(xiàn)代自動車株式會社