Водяной насос двигателя внутреннего сгорания

Водяной насос содержит корпус, механически обработанный на металлообрабатывающем оборудовании, причем чистота поверхности обработки корпуса соответствует классу обработки сопрягающих поверхностей ДВС, шкив, служащий для передачи вращательного движения, подшипниковый узел с крыльчаткой состоящей из втулки и лопастей из термопластичного материала, при этом лопасти крыльчатки в количестве не менее 8 шт. выполнены у основания с отверстиями для выравнивания перепада давления охлаждающей жидкости диаметром не менее 5 мм., лопасти крыльчатки имеют уклон со стороны вращения, в сторону вращения радиусом R 26,5 мм для исключения гидравлических ударов во время работы насоса и создания рабочей площади крыльчатки т.е. производительности, с обратной стороны лопасти выполнены под углом 66° для создания жесткости конструкции и уменьшения паразитных потоков, влияющих на повышение производительности и снижение явления кавитации, с обратной стороны ступицы крыльчатки выполнены ребра жесткости в виде углублений радиусами R 22,8 мм переходящие на радиус R 27,7 мм.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована в двигателях с жидкостным охлаждением.

Известна конструкция водяного насоса для регулирования теплообмена в ДВС, содержащем сборный корпус с входным патрубком, расположенный в нем вал с установленным на нем шкивом и рабочим колесом, имеющим с рабочей стороны лопатки, подшипниковый узел и узел герметизации, включающий неподвижное и подвижное графитовые кольца, взаимодействующие между собой торцами с обеспечением упругого фрикционного контакта, при этом самоориентация торцев колец осуществлена за счет размещения неподвижного графитового кольца в подложке упругой манжеты, имеющей кольцеобразные рифления и герметично установленной во внутреннем отверстии корпуса посредством последних, причем манжета снабжена элементом армирования, являющимся вспомогательным элементом опорных осевой и радиальной поверхностей подложки, а наклонные грани лопаток рабочего колеса установлены с зазором относительно соответствующей оппозитно расположенной поверхности входного патрубка, на оппозитной стороне рабочего колеса выполнены лопатки, части корпуса выполнены методом кокильного литья и их внутренние поверхности оставлены необработанными за исключением мест, не имеющих контакта с жидкой рабочей средой, манжета выполнена из резиновой смеси и снабжена в зоне кольцеобразных рифлений конической площадкой, вторым ступенчатым элементом армирования, внутренними криволинейными выступами и переходной перемычкой переменного сечения, равномерно увеличивающегося от подложки до второго элемента армирования, осевая и радиальные поверхности подложки образованы облойным слоем резиновой смеси и криволинейными выступами на ней, во внутреннем пространстве манжеты размещена пружина сжатия, имеющая конический усеченный профиль и неравномерный шаг спирали и обеспечивающая гарантированный вылет графитовому кольцу с минимальным нагружением в 68,7 Н и прогиб узла герметизации на высоту в 1 мм, состав резиновой смеси является морозо- (при -47°С) и жаростойким (при 175°С) за счет наличия на поверхности резиновой смеси из СКФ-26 или ИРП 1287 противоокислительной пленки с высотой слоя от нескольких ангстрем до 300 мкм, получаемого от взаимодействия с эпиламирующими веществами, подшипниковый узел снабжен подвижными узлами, состоящими из шариков и роликов, а шкив выполнен зубчатым (патент RU 2168067, МПК F04D 7/00, опубл. 27.05.2001).

Прототипом предлагаемой полезной модели является водяной насос двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, подшипниковый узел, служащий валом насоса с запрессованной на него крыльчаткой лопастного типа, узел герметизации, зубчатый шкив, причем лопасти крыльчатки расположены под углом 90° к основанию крыльчатки при этом лопасти по наружному диаметру имеют прямоугольный вид с переходом на конус под углом не менее 2° по отношению к блоку ДВС, радиус лопасти составляет не менее 4 мм, наружная боковая грань лопасти имеет наклон не менее 30-39° к центру крыльчатки, а внутренняя боковая грань лопасти имеет наклон не менее 15-20° к центру крыльчатки, причем на основании крыльчатки выполнены четыре отверстия для выравнивания давления жидкости (патент RU, 95032, F01P 5/10, опубл. 10.06.2010).

К недостаткам известных конструкций относиться то, что, все водяные насосы являются скоростными, т.е. необходимая для ДВС производительность стабильно поддерживается при частоте вращения двигателя свыше 3500 об/мин.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение эксплуатационных характеристик водяного насоса и как следствие двигателя внутреннего сгорания.

Техническим результатом является повышение производительности насоса за счет конструкционных изменений в крыльчатке.

Технический результат достигается тем, что водяной насос содержит корпус, механически обработанный на металлообрабатывающем оборудовании, причем чистота поверхности обработки корпуса соответствует классу обработки сопрягающих поверхностей ДВС, шкив, служащий для передачи вращательного движения, подшипниковый узел с крыльчаткой состоящей из втулки и лопастей из термопластичного материала, при этом лопасти крыльчатки в количестве не менее 8 шт. выполнены у основания с отверстиями для выравнивания перепада давления охлаждающей жидкости диаметром не менее 5 мм., лопасти крыльчатки имеют уклон со стороны вращения, в сторону вращения радиусом R 26,5 мм для исключения гидравлических ударов во время работы насоса и создания рабочей площади крыльчатки т.е. производительности, с обратной стороны лопасти выполнены под углом 66° для создания жесткости конструкции и уменьшения паразитных потоков, влияющих на повышение производительности и снижение явления кавитации, с обратной стороны ступицы крыльчатки выполнены ребра жесткости в виде углублений радиусами R 22,8 мм переходящие на радиус R 27,7 мм.

Предлагаемая конструкция водяного насоса позволяет увеличить производительность насоса за счет увеличения количества лопастей, изменения рабочих углов (углов атаки) лопастей крыльчатки, изменения конфигурации лопасти.

Сущность технического решения поясняется на чертежах.

фиг.1 - показан водяной насос в осевом разрезе;

фиг.2 - показана крыльчатка водяного насоса;

фиг.3 - показана крыльчатка водяного насоса с обратной стороны;

фиг.4 - показан график увеличения производительности предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом.

Поставленная задача достигается тем, что в водяном насосе (фиг.1), состоящем из корпуса 1, обработанного из заготовки специального алюминиевого сплава, обеспечивающего герметичность при работе ДВС и механически обработанного так, что он подходит к ДВС нескольких моделей автомобилей, шкива водяного насоса 2 с зубчатым профилем, обеспечивающим через зубчатый ремень передачу вращательного движения подшипниковому узлу 3 с запрессованной на него крыльчаткой 4, состоящей из втулки 5 и лопастей 6 из термопластичного материала, лопасти крыльчатки в количестве не менее 8 шт. каждая имеет у основания отверстия 7 для выравнивания перепада давления охлаждающей жидкости диаметром не менее 5 мм. Лопасти крыльчатки имеют уклон со стороны вращения, в сторону вращения радиусом R 26,5 мм (Фиг.2) для исключения гидравлических ударов во время работы насоса и создания рабочей площади крыльчатки т.е. производительности, с обратной стороны (внутренней) лопасти выполнены под углом 66° для создания жесткости конструкции и уменьшения паразитных потоков, влияющих на повышение производительности и снижение явления кавитации. С обратной стороны ступицы крыльчатки (Фиг.3) выполнены ребра жесткости в виде углублений радиусами R 22,8 мм с одной стороны переходящий на радиус R 27,7 мм с другой стороны.

Увеличение производительности предлагаемой конструкции по сравнению с прототипами показано на графике Фиг.4.

Предлагаемая конструкция водяного насоса позволяет увеличить производительность насоса за счет увеличения количества лопастей, изменения рабочих углов (углов атаки) лопастей крыльчатки, изменения конфигурации лопасти.

Водяной насос содержит корпус, шкив, служащий для передачи вращательного движения, подшипниковый узел с крыльчаткой, состоящей из втулки и лопастей из термопластичного материала, отличающийся тем, что лопасти крыльчатки в количестве не менее восьми выполнены у основания с отверстиями для выравнивания перепада давления охлаждающей жидкости диаметром не менее 5 мм, лопасти крыльчатки имеют уклон со стороны вращения, в сторону вращения радиусом R 26,5 мм с обратной стороны лопасти выполнены под углом 66°, с обратной стороны ступицы крыльчатки выполнены ребра жесткости в виде углублений радиусами R 22,8 мм, переходящие на радиус R 27,7 мм.