发动机冷却水泵的驱动布置结构、发动机及车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机冷却水泵的驱动布置结构、发动机及车辆，所述发动机冷却水泵的驱动布置结构包括水泵驱动轮，所述水泵驱动轮通过离合装置连接于所述发动机冷却水泵的输入轴，以能够通过所述离合装置的控制而选择性地将动力传递至所述发动机冷却水泵。本实用新型通过离合装置接合或断开水泵驱动轮与发动机冷却水泵之间的传动连接关系，以控制冷却系统的工作状态。在通过离合装置切换工作状态时，不会对发动机冷却水泵及其他结构造成冲击性伤害。
【专利说明】发动机冷却水泵的驱动布置结构、发动机及车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆领域，具体地，涉及一种发动机冷却水泵的驱动布置结构。在此基础上，本实用新型还涉及一种包括所述发动机冷却水泵的驱动布置结构的发动机和包括该发动机的车辆。
【背景技术】
[0002]发动机冷却系统用于使发动机保持在适当的温度范围内，避免由于燃气燃烧导致的机件过热而使金属材料强度下降、正常的配合间隙被破坏、润滑油变质等问题。然而，发动机温度也并非越低越好，若冷却过度，不仅浪费热量，而且会由于缸壁温度过低而使可燃混合气不能很好地形成和燃烧，增加燃油消耗；润滑油在低温时黏度增高，零件运动阻力增力口，输出功率下降等。
[0003]按冷却方式不同，发动机冷却系统可以分为水冷式和风冷式两种。对于水冷系统，通常由曲轴通过带轮或齿轮带动的水泵将冷却液输送至机体水套内，从而使冷却液循环流动以进行冷却。在传统发动机冷却系统中，水泵会随着发动机的运转而不停歇地工作。在高寒环境下，发动机刚刚启动时常发生可燃混合气无法完全燃烧、催化转换器无法正常工作等问题，造成能源浪费和污染物的排放。尽管传统技术通过节温器等装置对冷却强度进行调节，但这些装置调节范围有限，难以满足需求。
[0004]目前，还提出了控制曲轴带轮与水泵驱动轮的传动接合关系的技术，这种技术方案虽能有效控制冷却系统的工作状态，但在将水泵从非工作状态切换为工作状态时，会对水泵输入轴产生较大冲击，因此对水泵造成损坏。并且，曲轴带轮或传动带与水泵驱动轮接合瞬间，会由于冲击性摩擦而造成瞬间应变，温度过高而缩短使用寿命。
[0005]此外，为了驱动车辆上其他功能部件工作，曲轴带轮一侧通常设置有多个传动轮，如转向助力泵驱动轮、发电机皮带轮、压缩机带轮等，以使车辆能够正常工作。因此，在曲轴带轮一端的有限空间内，各个传动轮的布置较为困难。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的问题是提供一种发动机冷却水泵的驱动布置结构，该驱动布置结构能够有效调节发动机冷却系统的冷却强度，根据需要控制发动机冷却水泵的工作或停止，并且能够在发动机冷却水泵工作状态切换时减少甚至避免对发动机冷却水泵及其他结构的冲击性伤害。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供一种发动机冷却水泵的驱动布置结构，包括水泵驱动轮，所述水泵驱动轮通过离合装置连接于所述发动机冷却水泵的输入轴，以能够通过所述离合装置的控制而选择性地将动力传递至所述发动机冷却水泵。
[0008]优选地，所述离合装置为电磁离合器。
[0009]优选地，所述水泵驱动轮通过传动带传动连接于发动机的曲轴带轮，以使得所述曲轴带轮能够通过该传动带将动力传递至所述水泵驱动轮。
[0010]优选地，所述发动机冷却水泵的驱动布置结构还包括设置于所述传动带外侧的张紧轮。
[0011]优选地，所述传动带为多楔带，所述曲轴带轮为多楔带轮。
[0012]优选地，所述水泵驱动轮设置在所述传动带的外侧。
[0013]优选地，所述水泵驱动轮与所述传动带的外侧接触，并且所述传动带夹在所述水泵驱动轮和所述曲轴带轮之间，以能够通过所述传动带的摩擦驱动所述水泵驱动轮。
[0014]优选地，所述水泵驱动轮的外周面上设置有弹性耐磨环。
[0015]在此基础上，本实用新型还提供一种包括根据本实用新型提供的所述发动机冷却水泵的驱动布置结构的发动机，并且，该发动机还包括用于监测冷却液或机体温度的温度传感器。
[0016]此外，本实用新型还提供一种包括上述发动机的车辆。
[0017]通过上述技术方案，由于水泵驱动轮和发动机冷却水泵之间设置有离合装置，当需要使发动机迅速升温(如刚刚启动)时，可以通过离合装置断开水泵驱动轮与发动机冷却水泵之间的传动连接，从而尽管水泵驱动轮仍在转动，但发动机冷却水泵已停止工作，因而不会对冷却液产生强制循环压力。当发动机升温至正常工作温度时，通过离合装置接合水泵驱动轮和发动机冷却水泵之间的传动连接，发动机冷却水泵开始工作，从而使冷却液在系统中循环以进行冷却工作。
[0018]由于通过离合装置对发动机冷却水泵的工作状态进行切换，因此切换过程不会对发动机冷却水泵、水泵驱动轮、传动带等造成冲击性伤害，从而有效延长系统寿命。
[0019]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0021]图1是根据本实用新型【具体实施方式】的发动机冷却水泵的驱动布置结构的示意图；
[0022]图2是根据本实用新型一种优选实施方式的发动机冷却水泵的驱动布置结构中水泵驱动轮的布置结构示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]I水泵驱动轮2发动机冷却水泵
[0025]3离合装置4曲轴带轮
[0026]5传动带6张紧轮
[0027]7弹性耐磨环8发电机皮带轮
[0028]9转向助力泵驱动轮10压缩机带轮
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0030]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0031]参照图1和图2所示，根据本实用新型一种【具体实施方式】的发动机冷却水泵的驱动布置结构，包括水泵驱动轮I，该水泵驱动轮I通过离合装置3连接于所述发动机冷却水泵2的输入轴，以能够通过所述离合装置3的控制而选择性地将动力传递至所述发动机冷却水泵2。这里，发动机冷却水泵2可以由任意一种动力单元通过任意的方式进行驱动，例如，曲轴通过带轮或齿轮驱动。
[0032]当需要使发动机迅速升温(如刚刚启动)时，可以通过离合装置3断开水泵驱动轮I与发动机冷却水泵2之间的传动连接，从而尽管水泵驱动轮I仍在转动，但发动机冷却水泵2已停止工作，因而不会对冷却液产生强制循环压力。当发动机升温至正常工作温度时，通过离合装置3接合水泵驱动轮I和发动机冷却水泵2之间的传动连接，发动机冷却水泵2开始工作，从而使冷却液在系统中循环以进行冷却工作。
[0033]由于通过离合装置3对发动机冷却水泵2的工作状态进行切换，因此切换过程不会对发动机冷却水泵2、水泵驱动轮1、传动带5等造成冲击性伤害，从而有效延长系统寿命O
[0034]上述离合装置3可以为任意一种能够选择性地接合和切断水泵驱动轮I与发动机冷却水泵2的输入轴之间的传动连接的元件或结构。优选地，所述离合装置3为电磁离合器。进一步地，对于该电磁离合器，可以人力地或自动地(通过控制器)控制其线圈中的通电或断电。例如，可以在发动机上设置监测冷却液或机体温度的温度传感器，当监测的温度低于预设值时，控制器使电磁离合器断开传动连接，从而发动机冷却水泵2不工作；当监测的温度高于预设值时，电磁离合器使水泵驱动轮I与发动机冷却水泵2的输入轴传动连接，冷却系统进行冷却液循环而使发动机降温。
[0035]一般地，水泵驱动轮I由曲轴通过曲轴带轮5驱动。参照图2所示，根据本实用新型优选实施方式的发动机冷却水泵的驱动布置结构中，所述水泵驱动轮I通过传动带5传动连接于发动机的曲轴带轮4，以使得所述曲轴带轮4能够通过该传动带5将动力传递至所述水泵驱动轮I。所述传动带5可以有多种选择，如V带、齿形带、多楔带等。可选地，水泵驱动轮I也可以设置为齿轮，并与动力元件啮合传动。
[0036]正如前面所述，发动机的曲轴带轮5—侧通常设置多个传动轮，如用于为蓄电池充电的发电机皮带轮8、用于辅助驾驶员转向的转向助力泵驱动轮9、压缩机带轮10等。为了使保证良好的传动效率，本实用新型的发动机冷却水泵的驱动布置结构还可以包括设置于所述传动带5外侧的张紧轮6。
[0037]此外，可以将传动带5设置为多楔带，曲轴带轮4形成为多楔带轮，以具有较大的摩擦力。
[0038]进一步地，为了缓解传动带5内侧多个传动轮布置上的困难，水泵驱动轮I可以设置在所述传动带5的外侧。
[0039]根据本实用新型一种较为优选实施方式的发动机冷却水泵的驱动布置结构中，水泵驱动轮I与传动带5的外侧接触，并且所述传动带5夹在所述水泵驱动轮I和曲轴带轮4之间，以能够通过所述传动带5的摩擦驱动所述水泵驱动轮I。具体地，参照图2所示，水泵驱动轮I的圆心、水泵驱动轮I与传动带5的接触点以及曲轴带轮4的圆心应处于同一直线上。通过这种布置结构，曲轴带轮4通过传动带5的外侧面直接将动力传递至水泵驱动轮1，便于轮系的布置，使结构更紧凑。
[0040]在上述优选实施方式中，水泵驱动轮I的外周面可以设置为弹性耐磨环7。该弹性耐磨环7可以具有如下构造:靠近中心的部分为硬质的支撑盘，径向向外依次设置弹性层、织物层以及耐磨层。所述弹性层可以由三元乙丙橡胶制成，耐磨层可以为聚四氟乙烯复合材料。另外，如图1所示地，可以在水泵驱动轮I外周面上形成滚花等增大摩擦力的结构。通过设置弹性耐磨环7，能够有效减小水泵驱动轮I与曲轴带轮4之间的径向力。
[0041]根据本实用新型的另一方面，还提供一种发动机，该发动机包括根据本实用新型提供的所述发动机冷却水泵的驱动布置结构。并且，所述发动机还可以包括用于监测冷却液或机体温度的温度传感器，以根据需要控制发动机冷却水泵的工作状态。
[0042]此外，本实用新型还提供包括上述发动机的车辆。
[0043]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0044]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0045]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.发动机冷却水泵的驱动布置结构，包括水泵驱动轮(I)，其特征在于，所述水泵驱动轮(I)通过离合装置(3)连接于所述发动机冷却水泵(2)的输入轴，以能够通过所述离合装置(3)的控制而选择性地将动力传递至所述发动机冷却水泵(2)。
2.根据权利要求1所述的发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述离合装置⑶为电磁离合器。
3.根据权利要求1或2所述的发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述水泵驱动轮(I)通过传动带(5)传动连接于发动机的曲轴带轮(4)，以使得所述曲轴带轮(4)能够通过该传动带(5)将动力传递至所述水泵驱动轮(I)。
4.根据权利要求3所述的发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述发动机冷却水泵的驱动布置结构还包括设置于所述传动带(5)外侧的张紧轮(6)。
5.根据权利要求3所述的发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述传动带(5)为多楔带，所述曲轴带轮(4)为多楔带轮。
6.根据权利要求3所述发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述水泵驱动轮⑴设置在所述传动带(5)的外侧。
7.根据权利要求6所述的发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述水泵驱动轮(I)与所述传动带(5)的外侧接触，并且所述传动带(5)夹在所述水泵驱动轮(I)和所述曲轴带轮(4)之间，以能够通过所述传动带(5)的摩擦驱动所述水泵驱动轮(I)。
8.根据权利要求7所述发动机冷却水泵的驱动布置结构，其特征在于，所述水泵驱动轮(I)的外周面上设置有弹性耐磨环(7)。
9.发动机，其特征在于，该发动机包括根据权利要求1至8中任意一项所述发动机冷却水泵的驱动布置结构，并且，所述发动机还包括用于监测冷却液或机体温度的温度传感器。
10.车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求9所述的发动机。
【文档编号】B60K11/02GK204037320SQ201420423875
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】王凯, 杜庆, 冯冲, 张晓惠, 周武明, 王占朋 申请人:长城汽车股份有限公司