[发明专利]机械式冷却剂泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的机械式冷却剂泵。

背景技术

机械式冷却剂泵是一种由内燃机自身驱动的冷却剂泵，例如利用驱动带驱动该冷却剂泵的滑轮。该滑轮驱动转子轴或驱动可旋转地固定在转子轴上的泵轮。这样的冷却剂泵的转速与发动机的曲轴的转速成比例，使得冷却剂泵长期运行，即使发动机不需要任何冷却剂流时也如此。这不必要地增加了内燃机的燃料消耗。因此，可切换的冷却剂泵用于最优化该系统的能量消耗。特别地，只要内燃机是冷的，就不需要冷却剂流量，可关闭冷却剂泵，结果，内燃机的预热阶段缩短，废气排放减少，燃料消耗降低。

现有技术的可切换的机械式冷却剂泵从DE102006039680A1中可知。该公开的冷却剂泵具有布置在泵壳内的内部机械式离合器。机械式离合器由转子轴的泵轮侧端部和泵轮提供，使得转子轴能够例如在内燃机的预热阶段从泵轮脱离。这样的冷却剂泵的机械式离合器由单独的外部致动器控制，该致动器连接到转子轴的相对端。外部致动器要求发动机舱中额外的安装空间。

发明内容

因此，本发明之目的是提供一种紧凑的机械式可切换的冷却剂泵。

此目的利用具有权利要求1所述特征的机械式冷却剂泵来实现。

根据权利要求1的用于内燃机的机械式冷却剂泵包括固定的柱形泵壳，其具有内部气动致动器，该内部气动致动器由供给低压(即低于大气压的压力)的气动供给装置供给。此外，泵包括可旋转地固定在泵轮轴上的泵轮，其中，泵轮轴由泵壳可旋转地支撑。泵轮轴通过内部气动离合器单元可连接到单独的从动轴，其中，从动轴与由驱动带驱动的滑轮直接连接。内部离合器单元包括离合器盘，其完全固定到从动轴或者替代地固定到泵轮轴；以及可轴向滑动的离合器盘，其可滑动地布置在泵轮轴上或者替代地从动轴上。可滑动的离合器盘可旋转地固定到泵轮轴或者替代地从动轴，并由气动致动器沿轴向致动。

内部气动致动器使用低压来致动离合器单元，更确切地说，致动可滑动的离合器盘。低压由气动供给装置供给。气动供给装置可由内燃机的进气部分和气动阀代表，所以冷却剂泵不需要外部致动器。这使可切换的冷却剂泵的尺寸最小化，使得与具有单独的外部致动器的可切换的冷却剂泵相比，所需的安装空间最小。

优选地，泵轮轴或者从动轴在轴的离合器侧端部具有纵向滑杆，可滑动的离合器盘布置在纵向滑杆上。与轴的其它部分相比，该端部可由减小的横截面限定。该可滑动的离合器盘由滑杆可旋转地固定，并可滑动地布置在滑杆上。可滑动的离合器盘进入脱离位置的轴向运动被径向止动面(例如轴中的圆形台阶)限制在相对端处。

根据优选的实施例，可滑动的离合器盘由预张紧元件预张紧到接合位置，预张紧元件优选地是压缩弹簧。该预张紧元件优选地由轴支撑，例如由固定到所述轴的弹簧支撑板支撑。弹簧支撑板是预张紧元件的机械支撑件。预张紧到接合位置使泵自动防故障，使得即使致动器发生故障，也能分别保证发动机的操作或冷却。当需要时，例如在发动机的预热阶段期间，能够通过由气动供给装置供给的气动致动器使离合器脱离。气动供给装置包括：供给低压的进气部分；气动阀；以及，控制气动阀的气动控制单元。

根据优选的实施例，内部气动致动器由可滑动的离合器盘和泵壳限定。离合器盘是气动致动器的一体部分。

优选地，泵壳具有沿轴向设置在可滑动的离合器盘和泵轮或者替代地滑轮之间的气动开口。该气动开口连接到气动供给装置。通过使用由气动供给装置供给的内部气动致动器可使该可滑动的离合器盘从固定的离合器盘脱离。因此，该气动致动器分别克服预张紧元件的力或压缩弹簧的力而发挥作用。

优选地，可滑动的离合器盘的圆周具有环形密封元件，该环形密封元件密封可滑动的离合器盘与圆形泵壳的内侧壁之间环形间隙。密封元件必须保证内部气动致动器是气密的，使得分别通过气动致动器或低压能够使可滑动的离合器盘从固定的离合器盘脱离。密封元件可以是例如唇形密封件或特氟龙（Teflon）元件。

根据优选的实施例，可滑动的离合器盘与泵轮轴或替代地从动轴之间的间隙具有轴封装置，从而气密地闭合该间隙。因此，通过使用气动供给装置给气动致动器供给低压，气动致动器能够使可滑动的离合器盘从固定的离合器盘脱离。

附图说明

参考附图描述本发明的一种优选实施例，附图中：

图1示出机械式冷却剂泵的横截面视图。

具体实施方式