[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。机械式冷却剂泵由内燃机驱动，例如通过使用传动带来驱动泵的驱动轮，以便冷却剂泵的转速与内燃机的转速成比例。在内燃机是冷的时，需要仅最小量的冷却剂流。因此，机械式冷却剂泵装备有出口阀布置(outlet valve arrangement)以用于控制离开冷却剂泵的冷却剂流。只要内燃机是冷的，则出口阀闭合以便润滑剂的循环被降低、最小化或者完全地停止，从而缩短内燃机的热机阶段。

背景技术

WO 2011/101019 A1公开了一种叶轮式冷却剂泵，其带有在出口通道的根部的出口阀布置。该输出阀布置设有阀瓣(valve flap)，其中阀瓣的枢轴线布置在阀瓣主体的一端处，并且被设置在阀座的表面平面中。阀瓣必须即使在高的泵转子转速下也可枢转，而在泵转子的高转速下能够发生沿闭合方向或者沿打开方向抵靠阀瓣的高流体压力。但是，为确保在全部转速下均具有完整功能性，需要高的致动功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于内燃机的机械式冷却剂泵，其具有针对较低的致动力的出口阀布置及闭合后出口阀的良好长期严密性。

该目的利用具有权利要求1的特征的机械式冷却剂泵来解决。

根据权利要求1所述的机械式冷却剂泵设有叶轮泵轮，以将沿轴线方向引入的液体冷却剂径向向外地泵送到出口蜗壳(outlet volute)中。出口蜗壳延续至泵的出口通道。在出口通道的通路中设有出口阀布置，其中该出口阀布置包括阀瓣，所述阀瓣在打开位置和闭合位置之间可移动以打开或闭合出口通道的阀孔。

出口通道的阀孔由阀座限定和包围。阀座是阀孔和阀瓣的相应阀瓣座在阀的闭合位置下的闭合接触线。阀座限定大体的阀座平面。如果阀座由于阀座的一些部分在某种程度上弯曲而并非完全地位于一个单一平面中，则阀座平面由大体的几何中面限定。对称面设置在阀孔的以及阀座平面的中间。对称面与阀座平面成准确的直角且平行于阀瓣的枢轴线。

阀瓣围绕枢轴线可枢转或者可旋转，该枢轴线平行于对称面，但该枢轴线不位于对称面中。枢轴线布置成从对称面具有横向偏心量，其中该横向偏心量在枢轴线到阀座平面的距离的1/20和1/1之间。阀瓣能够实现为平面体，但优选地实现为柱体。当阀瓣旋转到它的闭合位置时，阀瓣座仅在闭合运动的最后时刻接触阀座。在阀瓣的闭合运动期间，阀座和阀瓣座根本不接触，以便不能够发生阀瓣座和阀座的相关磨蚀。这确保了闭合后阀的良好长期严密性。

根据本发明的优选实施方式，枢轴线位于阀座的突出部内，以便所述偏心量小于阀座突出部的宽度的一半。横向偏心量不超过如下阀瓣宽度的1/2，该阀瓣在与枢轴线成直角的方向上延伸。枢轴线布置在阀座的突出部内确保了用于打开和闭合阀瓣的致动力相对较低，即使在产生较高的液体冷却剂出口压力的高泵轮转速下也是如此。

优选地，阀瓣的至少一个轴向端部固定到布置成与枢轴线成直角的底座盘。根据优选实施方式，两个底座盘设置在阀瓣的两个轴向端部处。底座盘分别设置在泵壳的相应凹进中，以便底座盘的近侧面位于出口通道的内壁表面的平面中。换句话说，底座盘使蜗壳(volute housing)的表面连续地延伸，特别是在阀瓣的打开位置中。底座盘能够部分地是关于枢轴线的圆形，以便出口通道的内表面是无台阶的。

根据本发明的优选实施方式，蜗壳设有凹进以用于在阀瓣的打开位置中收纳阀瓣。在阀的打开位置，阀瓣基本上被容纳在凹进中，以便阀瓣基本上不伸出到出口蜗壳中或伸出到出口通道中。因此，由阀瓣引起的流动阻力被减小到最低。

根据优选实施方式，阀瓣设有阀瓣体，并且阀瓣座涂有橡胶涂层。阀瓣座的橡胶涂层增强了闭合后阀瓣的密封。

根据优选实施方式，出口蜗壳壳体(outlet volute housing)限定第二出口通道，该第二出口通道不受出口阀布置的影响并且保持始终打开，以便只要内燃机驱动泵轮则始终确保最小量的冷却剂流。具体地，高性能的内燃机，例如载重汽车发动机，始终需要用最小量的冷却剂流率进行冷却，以避免热蚀坑(heat pocket)。无任何阀的第二出口通道关于最小量的冷却剂流是绝对故障防护性的。

优选地，阀瓣体通过气动、电动或者热动调节的致动器致动。与致动力源无关地，用于保证阀的可靠运行的所需致动力是较低的。

根据本发明的优选实施方式，阀瓣体的近侧面在阀瓣体的打开位置中连续地延伸蜗壳壁表面或者通道壁表面。这意味着，在阀瓣体的打开状态下，阀瓣体近侧面光滑地且平滑地延续蜗壳或者出口通道的表面，以便流动阻力尽可能地低。

附图说明