[發(fā)明專利]汽車發(fā)動機(jī)水泵總成腔室結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910119131.0
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101825117A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐德強(qiáng);江萬里;唐俐萍;何朝春
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶江利圣特機(jī)械制造有限責(zé)任公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 孫長龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)配件領(lǐng)域，具體涉及一種汽車發(fā)動機(jī)水 泵總成腔室結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

汽車水泵是為汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)提供循環(huán)冷卻液，它是通過 葉輪的轉(zhuǎn)動，使液體獲得能量而高速循環(huán)流動。通常情況下大部分 液體會在水泵腔室里回旋做無用的功，大大降低水力功率，形成水 泵效率偏低的現(xiàn)象。通常情況下，水泵在轉(zhuǎn)速2000r/min、流量45L/ min時，其效率不足15％，在轉(zhuǎn)速7300r/min、流量165L/min時， 其效率不足35％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車發(fā)動機(jī)水泵總成腔室結(jié)構(gòu)。

為了解決上述問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種汽車發(fā)動機(jī)水泵總成腔室結(jié)構(gòu)，在整個水流面采用螺旋方 式加寬加深至出口處，螺旋面從起點到終點逐步加深，螺旋面由四 個不同的圓弧段構(gòu)成，螺旋面寬度方向螺旋面起點與隔舌夾角14°， 深度方向螺旋面起點與隔舌夾角105°。

所述螺旋面從起點到終點逐步加深至5mm。

上述圓弧段分別在半徑為3.2cm、3.54cm、3.61cm、6.32cm圓 上選取中心點。

將出口端底部設(shè)計成圓弧狀。

將泵隔舌緊貼葉輪。

隔舌與葉輪間隔距離1～1.5mm。

本發(fā)明的有益效果為：由于水泵殼采用螺旋面的方式，所述水 泵殼腔室結(jié)構(gòu)為液體的流動提供了較好的運(yùn)動軌跡，具有功率損耗 低，效率高，揚(yáng)程大的特點。將上述設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能預(yù)測分析并 最終驗證，在轉(zhuǎn)速2000r/min、流量45L/min時，水泵效率達(dá)到20％； 在轉(zhuǎn)速7300r/min、流量165L/min時，水泵效率達(dá)到45％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部示意圖；

圖2是實施例的分析示意圖；

圖3是圖2中中間各圓的放大圖；

圖4是本實施例的從起點到終點的剖視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面 結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車發(fā)動機(jī)水泵總成腔室結(jié)構(gòu)。所 述水泵殼腔室結(jié)構(gòu)為液體的流動提供了較好的運(yùn)動軌跡，具有功率 損耗低，效率高，揚(yáng)程大的特點。

參照圖1，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在整 個水流面采用螺旋方式加寬加深至出口處，寬度方向螺旋面起點1 與隔舌7夾角14°，深度方向螺旋面起點2與隔舌7夾角105°， 使液體無沖擊地從葉輪8進(jìn)入腔室(圖1)。考慮腔室剖面面積變化 對性能特性影響，在螺旋面4設(shè)計時，螺旋面4由R1、R2、R3、 R4四個圓弧段構(gòu)成。

泵室端面變化考慮端面面積對泵的特性影響，對同一個葉輪而 言，如果泵室端面面積過小，則流量——揚(yáng)程曲線變陡，最高效率 點向小流量方向移動，效率降低；如果泵室端面面積過大，則流量 ——揚(yáng)程曲線比較平坦，最高效率點向大流量方向移動，效率也降 低。因而在螺旋面設(shè)計時，中心變化分別在R3.2cm、R3.54cm、 R3.61cm、R6.32cm圓上選取中心點，確保端面面積始終滿足Fi＝Qi/2 V模式變化。式中Qi/2——i端面通過泵室的液體量；V——i端面 液體的流速。V＝(0.7～0.85)V₀，V₀——葉輪入口速度。

圓弧中心分別在Φ1、Φ2、Φ3、Φ4圓上選取中心點(圖2和 圖3)；在螺旋面4設(shè)計時，從起點2到終點3逐步加深至5mm(圖 4)，確保從起點1開始過葉輪旋轉(zhuǎn)中心的任一剖面面積始終滿足 Fi＝Qi/2V模式變化。試中Qi/2——i剖面通過泵室的液體量；V— —i剖面液體的流速。為了避免液體在出口端底部6因直角原因形成 旋渦而造成能量損失，將出口端底部6設(shè)計成圓弧狀(圖4)。為 了避免液體在螺旋室中作逆葉輪轉(zhuǎn)向的旋轉(zhuǎn)，一般將泵隔舌7緊貼 葉輪8。在本方案中，選取隔舌7與葉輪8間隔距離1～1.5mm，避 免間隔過小產(chǎn)生振動，間隔過大液體逆葉輪轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)(圖1)。

將上述設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能預(yù)測分析并最終驗證，在轉(zhuǎn)速 2000r/min、流量45L/min時，水泵效率達(dá)到20％；在轉(zhuǎn)速7300r/min、 流量165L/min時，水泵效率達(dá)到45％。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。