CN202370863U - 用于冷却汽车发动机的电动水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括用于冷却汽车发动机的电动水泵，其包括外壳，设于外壳中心的水泵轴，套于水泵轴上带叶轮的固定套，固定在叶轮上的转子，位于所述转子***带线圈的定子，以及设于所述外壳上的控制组件，所述控制组件包括与发动机ECU连接的信号接收单元和信息处理单元。本实用新型根据发动机的工作状况信号，判断发动机所需冷却液的量，从而向定子上的线圈发出带占空比信息的脉冲电压，控制输入线圈的电压大小，实现对水泵泵水量准确的控制。本实用新型采用纯电驱动水泵，结构简单，布置更自由，提供适量的冷却液，加速暖机。此外，在降低油耗的同时也降低了排放。

Description

用于冷却汽车发动机的电动水泵

技术领域

本实用新型涉及电动水泵，具体地为一种用于冷却汽车发动机的电动水泵。

背景技术

目前，用于冷却汽车发动机的水泵为传统的机械式水泵，使用传统的机械式水泵具有以下的缺点：1.由于传统的机械式水泵通过皮带传动，其传动比一定，因此水泵的转速与发动机曲轴转速比相对固定，如此就存在水泵提供的冷却液流量与发动机的散热需求不匹配的问题，进而会导致发动机冷启动时暖机缓慢，发动机油耗和排放都升高，同时发动机在部分负荷时冷却液流量过大，造成发动机的功率损失。2.传统的机械式水泵采用皮带传动，对轮系的张紧力和皮带的包角有很高的要求，在运转过程中，张紧力过大易造成能量损失，还存在打滑等其他方面的发动机功率损失。3.传统机械式水泵由皮带驱动，因此对水泵的位置有很高的要求。

发明内容

本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种用于冷却汽车发动机的电动水泵，该电动水泵根据发动机的工作状况调节泵水量，不仅提高了工作效率，还避免了机械式水泵的不足。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种用于冷却汽车发动机的电动水泵，包括外壳，还包括：

水泵轴，设于所述外壳的内部；

叶轮总成，其套于所述水泵轴上；

转子，连接在所述叶轮总成上；

带线圈的定子，位于所述转子的***。

进一步地，该电动水泵还包括设于所述外壳上的控制组件，该控制组件包括：

信号接收单元，与发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)连接，接收发动机工作状况的信号；

信息处理单元，其输入端和输出端分别与所述信号接收单元和线圈连接，根据发动机工作状况控制输入线圈的电压。

进一步地，该电动水泵还包括：

水泵涡壳，设于所述叶轮外，与叶轮之间保持有便于相对运动的间隙。

更进一步地，所述间隙的两端窄，中间宽。

进一步地，所述叶轮总成包括用于套在水泵轴上的轴孔，所述轴孔的内壁开有导流槽。

在上述技术方案中，所述固定套与水泵轴之间为间隙配合。

在上述技术方案中，所述水泵轴通过限位套与外壳固定连接。

本实用新型通过与汽车ECU连接的信号接收单元接收发动机的工作状况信号，信息处理单元根据该工作状况信号判断发动机所需冷却液的量，从而向定子上的线圈发出带占空比信息的脉冲电压，从而实现准确控制水泵的泵水量。

本实用新型采用纯电驱动水泵，避免了使用传统机械式水泵所需的复杂的轮***结构，减少因轮系传动而造成的损失，且布置更自由。本实用新型能适时根据发动机的状况改变水泵转速，提供适量的冷却液，加速了暖机。此外，还能在降低油耗的同时也降低排放。

附图说明

图1为本实用新型电动水泵的结构示意图。

图2为本实用新型电动水泵的横截面示意图。

图3为叶轮的示意图。

图4为叶轮与水泵涡壳的连接示意图。

图5为图4中A处放大示意图。

图6为本实用新型电动水泵的电气控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，用于冷却汽车发动机的电动水泵，包括控制组件1、定子2、水泵轴3、转子4、外壳5、叶轮总成6、挡圈卡环7和限位套8。水泵轴3设于外壳5内部的中心，通过限位套8与外壳5固定连接；叶轮总成6套于水泵轴3上，且与水泵轴3为间隙配合。转子4与叶轮总成6固定连接为一体。定子2位于转子4的***，定子2为电机挠线绕组，固定在水泵壳体5内。

控制组件1设于外壳5上，其包括信号接收单元101和信息处理单元102，如图6所示。其中，信号接收单元101与发动机的ECU连接，用于接收发动机工作状况的信号，如发动机的转速和发动机的冷却液的温度等。信息处理单元102的输入端和输出端分别与所述信号接收单元101和定子2上的线圈连接，根据发动机的工作状况发出控制输入线圈电压的脉冲信号。本实施例中控制组件与车载电池连接，通过车载电池为其供电。

如图3所示，本实用新型的叶轮总成6包括用于套在水泵轴3上的轴孔，所述轴孔的内壁开有导流槽6.1。导流槽作用主要包括：其一，去除细小杂物，防止卡死，其原理是利用叶轮两端压力不同产生的流动，将内部的细小杂物排出。其二，润滑，导流槽内存储有液体，在叶轮高速转动时，导流槽内液体可以使叶轮处于悬浮状态，起到润滑叶总成6轮和水泵轴3之间产生的摩擦，同时有冷却作用。

如图4和图5所示，叶轮总成6外设有水泵涡壳9，由于叶轮总成6与水泵涡壳9是相对运动的，必须保证叶轮总成6与水泵涡壳9间有足够的间隙与叶轮之间保持有便于相对运动的间隙，如图5中所示，B叶轮总成6与水泵涡壳9之间的间隙，箭头为冷却水在间隙中的的泄漏流向，C为水泵吸水方向。本实施例中该间隙的两端窄，中间宽，根据流体的特性，如此中间部位空间大，进出口面积小的结构，形成截面积的突变会造成较大的流动阻力，从而降低冷却水的泄漏量，进而减少了功率的损失。

本实用新型的工作过程如下：

发动机启动后，车载电池开始对控制组件1供电，控制组件1内的信号接收单元101即可从ECU接收发动机的转速信号，控制组件1经过判断后给定子2输入一定占空比的脉冲电压，使水泵以低负荷开始运转，使水泵运转机械损失降低，加速发动机暖机，降低发动机排放。随着发动机热负荷加大，冷却液温度上升到设定值时，控制组件1接收到此温度信号，判断水泵需要加速运转，就给定子2输入更大占空比脉冲电压，使转子的转速加大，从而带动的叶轮总成6的转速加大，实现水泵的泵水量提高。本实用新型能实时根据发动机状况提供适量冷却液流量，减少机械损失。当发动机负荷下降，冷却液温度降低时到达设定值时，控制组件1根据此信号，发出指令降低脉冲电压的占空比，使水泵转速下降，从而冷却液流量下降，提高了冷却的效率。

Claims (7)

1.一种用于冷却汽车发动机的电动水泵，包括外壳，其特征在于，还包括：

水泵轴，设于所述外壳的内部；

叶轮总成，其套于所述水泵轴上；

转子，连接在所述叶轮总成上；

带线圈的定子，位于所述转子的***。

2.根据权利要求1所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于，还包括设于所述外壳上的控制组件，该控制组件包括：

信号接收单元，与发动机ECU连接，接收发动机工作状况的信号；

信息处理单元，其输入端和输出端分别与所述信号接收单元和线圈连接，根据发动机工作状况控制输入线圈的电压。

3.根据权利要求2所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于，还包括：

水泵涡壳，设于所述叶轮外，与叶轮之间保持有便于相对运动的间隙。

4.根据权利要求3所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于：所述间隙的两端窄，中间宽。

5.根据权利要求1所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于，所述叶轮总成包括用于套在水泵轴上的轴孔，所述轴孔的内壁开有导流槽。

6.根据权利要求1所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于：所述叶轮总成与水泵轴之间为间隙配合。

7.根据权利要求1所述用于冷却汽车发动机的电动水泵，其特征在于：所述水泵轴通过限位套与外壳固定连接。

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