CN101767530A - 汽车辅助散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种专用的汽车辅助散热装置，应用于汽车领域。目前，汽车发动机主要采用的风冷、水冷散热，发动机连续工作几小时因为过热而不得不停下降降温，可见其散热效果不怎么好，汽车在烈日下暴晒几十分钟而驾驶室内温度奇高并异味难闻，可见其静态散热效果更差；本发明能极大地改善和提升汽车发动机的散热效率，与风冷、水冷散热相结合，发动机即使连续工作十几小时也依旧强劲有力虎虎生风，汽车即使在烈日下暴晒几小时驾驶室内外温度也相差不多，更闻不到异味；它适合所有汽车，包括电动汽车。

Description

汽车辅助散热装置

技术领域

本发明是一种专业的汽车辅助散热装置，主要针对汽车领域。

背景技术

除了电动汽车外，每辆汽车，至少拥有一个发动机提供强劲动力，汽油、柴油或天然气等燃料是汽车发动机的工作热质，燃料和空气在发动机气缸内被火花塞间断性点燃，热膨胀推动活塞做功，转化为车轮的动力，气门开放，活塞回位，尾气排放，如此周而复始，驱使汽车飞奔；燃料燃烧产生的热量，一部分被发动机吸收而促其温度升高，这样的温升是有害的，持续温升导致发动机过热时会引起严重问题：汽车动力明显不足、中途熄火高速公路上追尾、尾气中燃料成分增加CO浓度增大而自燃、发动机气缸损坏等等，目前汽车发动机普遍采用风冷散热，卡车有的采用水冷散热，但散热效果依旧不够理想，跑一段时间汽车不得不停下来歇歇，让发动机降降温。

再者，目前整车的静态散热也不够好，在夏天烈日暴晒下，露天停放在大街小巷的汽车驾驶室内温度奇高且异味难闻，尤其是小汽车更明显。

发明内容

本发明是为克服现有汽车发动机风冷水冷散热不足和整车静态散热不好的缺点而提出的一套低碳环保解决方案。

本发明采用一独立的、充满冷却液如水的高导热率水箱置于车顶，通过高导热率铝合金车身与发动机可靠地连为一体；在汽车行驶中，发动机操持续产生的热量，通过高导热率或铝合金车身会传导向高导热率水箱，箱中的冷却液如水会吸收热量而缓慢温升，车顶的气流又会使水箱表面散热加快而使冷却液如水温度降低；产生的热量和吸收、散发的热量最终会动态平衡在某一温度点上，它就是发动机表面和冷却液如水的温度，受车速和环境因素如气温、风速、湿度等影响，车速、风速越快或气温越低或湿度越高，该温度越低，反之则越高；实验证明，该温度远低于发动机正常工作的温度上限值，本发明能充分满足发动机正常工作的散热要求；汽车停放在夏天烈日的暴晒下，高导热率水箱置于车顶，箱顶会被加热，顶部冷却液如水会吸收热量而缓慢升温，底部冷却液如水的温度却不变，上热下冷的温升会很是缓慢，况且整个发动机、铝合金车身和阳光照不到的水箱面会不断散热，冷却液如水的温度变化很小，也就是贴水箱底的车顶，它的温升也会很小，封闭驾驶室内温升同样是缓慢的，所以驾驶室内不会有异味的。

与单纯的风冷相比，本发明扩大了散热面积，提升了散热高度和速度，增加了吸热的介质而遏制了发动机温度的骤升骤降，比单纯风冷散热效率成倍提升；若本发明和现有风冷散热相结合，发动机表面的温度会更低，几乎可稳定在温度起伏不大、近似恒温的状态下，发动机的维护和保养成本会成倍降低；理论上讲，汽车从早跑到晚都不用停，发动机正常运行，它不会出现过热，它的表面温度几乎恒温。

与卡车的水冷散热相比，本发明亦有较大改善。卡车的水冷散热水箱置于发动机前端和前车盖的下方，容积有限，仅有正面迎风而其它面被遮挡，散热会大打折扣，并且卡车的水冷散热水箱对整车的静态散热几乎没有作用；本发明高导热率水箱，有5个面暴露在空气中，又置于车顶，容积可做的更大，冷却液可更多，行进中动态散热效率比卡车的水冷散热至少高一倍；若本发明和现有水冷散热相结合，卡车发动机的表面温度也会稳定在温度起伏不大、近似恒温的状态下，它的使用寿命会更长。

本发明的目的，是最大化提高发动机的散热效率，与现有风冷或水冷散热相结合，打造不会热停车的汽车发动机；最大化提升整车静态散热，车内闻不到异味。

一句话，本发明的优点是能有效遏制发动机过热，提升整车的散热效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

附图说明

图1是现有小汽车整车示意图。

图2是本发明之全封闭小汽车辅助散热装置示意图。

图3是本发明之带散热槽小汽车辅助散热装置示意图。

图4是本发明之小汽车辅助散热装置安装示意图。

图5是本发明之原装全封闭小汽车辅助散热装置的整车示意图。

图6是现有长途巴士整车示意图。

图7是本发明之巴士辅助散热装置示意图。

图8是本发明之巴士辅助散热装置安装示意图。

图9是本发明之原装巴士辅助散热装置的整车示意图。

说明如下：

1全封闭高导热率金属水箱    2凹型高导热率金属水箱    3高导热率金属顶盖

4等高凹型高导热率金属水箱  5梯形高导热率金属水箱    6水口塞子

具体实施方式

请参照图1是现有小汽车整车示意图，它的发动机装在前车盖下，是典型的风冷散热的小汽车。在夏天烈日暴晒下，车外温度摄氏30°，几十分钟后车内温度可达摄氏50°以上；它高速行驶几小时，发动机就会因为过热而不得不停下来散散热。

请参照图2本发明之全封闭小汽车辅助散热装置示意图所示，实例为后装该辅助散热装置的小汽车。本发明之全封闭小汽车辅助散热装置，是一内部充满冷却液如水的全封闭高导热率金属水箱1，整体采用前低后高流线型设计，既美观又兼顾优良的气动性；如图1车顶一样的曲面箱底有边沿，边沿上冲有固定孔，用来把水箱1用螺丝固定在小汽车车顶铝合金框架上；本发明适合冬天不结冰的地区。

请参照图3本发明之带散热槽小汽车辅助散热装置示意图所示，实例为后装该辅助散热装置的小汽车。本发明之带散热槽小汽车辅助散热装置，是一凹型高导热率金属水箱2，外观形状与图2全封闭小汽车辅助散热装置很相似，与图2不同的是箱顶，它弧形升高后是平顶，平顶中部有一凹型窗口，凹型窗口可固定高导热率金属顶盖3，顶盖3冲有两散热槽，便于收集雨水和平时加水；本发明适合冬天结冰的地区。

请参照图4本发明之全封闭小汽车辅助散热装置安装示意图，实例为后装该辅助散热装置的小汽车。

现有小汽车的光滑车顶，固定在车顶铝合金框架上，前后车窗玻璃镶嵌在车顶和框架之间，带窗玻璃的车门链接在侧面的框架上；全封闭高导热率金属水箱1，用螺丝与固定车顶的车体铝合金框架紧紧连接在一起，箱底紧贴车顶，而发动机也固定在车体铝合金框架，这样，水箱1与发动机就连为一体，该辅助散热装置将发挥巨大作用：

小汽车停放在夏天烈日下，阳光直射首先会加热高导热率金属水箱1和前后车盖，前后车盖与驾驶室不是一体设计而对驾驶室内温度影响很小，箱内冷却液如水会吸收热量，箱顶的水首先被缓慢加热，而箱底的水却维持原始温度，上热下冷温差会维持很久，冷却液如水非常缓慢地升温，车顶紧贴箱底，它的温升也非常缓慢，而且水箱1自身、铝合金车体和发动机也会不断散热，车内温度变化也不大，难闻的气味也就少了或者几乎闻不到了。

小汽车在行驶中，高导热率金属水箱1顶部气流加快，阳光的直射几乎不会引起高导热率金属水箱的温升，由于金属水箱1、发动机与车体铝合金框架连为一体，发动机产生的热量会沿车体铝合金框架和车顶传导向高导热率金属水箱1，水箱1内冷却液如水会吸收热量而缓慢升温，顶部气流又会带走高导热率金属水箱1吸收的热量；这样，产生的热量和吸收、带走的热量最终会动态平衡在某一温度点上，此温度值就是发动机表面和冷却液如水的温度，它受车速和环境因素如气温、风速、湿度等影响，车速、风速越快或气温越低或湿度越高，此温度值越低，反之则越高；实验证明在遮住小汽车头散热口的情况下，该温度远低于发动机正常工作的温度上限值，仅本发明能充分满足发动机正常工作的散热要求。小汽车风冷散热，结合本发明全封闭小汽车辅助散热装置，小汽车跑一天，冷却液如水和发动机表面动态平衡后的温度更低，发动机始终会强劲有力。

若安装图3小汽车辅助散热装置，它的散热效果比图2的效果好，因为图3带散热槽小汽车辅助散热装置的冷却液如水会不断蒸发，会带走更多地热量；但要经常加冷却液如水。

请参照图5是本发明之原装小汽车辅助散热装置的整车示意图所示，实例为原装该辅助散热装置小汽车。本发明之原装小汽车辅助散热装置，指在整车设计时就将等高凹型高导热率金属水箱4作为车顶，封装在整车中，加上冷却液如水到容积的3/4，将高导热率金属顶盖3固定在车顶水箱4上；小汽车风冷散热结合辅助散热装置，可以大大改善发动机的散热效率，遏制发动机过热；而且原装小汽车辅助散热装置，与整车一致的色调，省掉了后装的麻烦。

请参照图6现有长途巴士整车示意图，目前有许多如图6的长途巴士和公交巴士，发动机安装在车尾，行进中的强风不能够充分吹到发动机，常常因为发动机过热出故障而半路抛锚，令人头痛。

请参照图7本发明之巴士辅助散热装置示意图所示，实例为发动机装在车尾的巴士。本发明巴士辅助散热装置，是一梯形高导热率金属水箱5，箱顶有进水口，可用塞子6堵死，箱底有延伸出的左、右、后边沿，边沿下焊接有高导热率金属板，边沿上开有贯通金属板的固定孔。

请参照图8本发明之巴士辅助散热装置安装示意图，实例为发动机装在车尾的巴士。

巴士发动机固定在车尾的铝合金框架上，后窗玻璃镶嵌在车尾框架中上位置，车尾框架最上部分与两侧车顶铝合金主骨架连为一体，车顶篷鉚接在两侧车顶铝合金主骨架之间，车顶空调也固定在两侧车顶铝合金主骨架上；本发明巴士辅助散热装置，即梯形高导热率金属水箱5，箱底左、右边沿金属板之间的间距，与两侧车顶铝合金主骨架之间的距离相等，依据箱底边沿的孔位参数，在车尾框架、两侧车顶铝合金主骨架打孔套丝，对准孔位，用螺丝把梯形高导热率金属水箱5固定在车尾顶部，这样，梯形高导热率金属水箱5通过车尾铝合金框架与巴士发动机连为一体；水箱5中注满冷却液如水后封好塞子；如此，巴士发动机持续产生的热量，通过车尾铝合金框架导向高导热率金属水箱5，箱中冷却液如水会吸收热量而缓慢升温，行驶中高速气流会使高导热率金属水箱5散热加快，持续产生的热量和吸收、散发的热量最后动态平衡在某一温度点，它就是发动机表面和冷却液如水的温度，它受车速和环境因素如气温、风速、湿度等影响，车速、风速越快或气温越低或湿度越高，此温度值越低，反之则越高；该温度远低于发动机正常工作的温度上限值，本发明能充分满足巴士发动机正常工作的散热要求。

请参照图9本发明之原装巴士辅助散热装置的整车示意图，实例为发动机装在车尾、原装该辅助散热装置的巴士。本发明原装巴士辅助散热装置，指在整车设计时就将如图7巴士辅助散热装置作为车顶的一部分，水箱5中充满冷却液如水，封好塞子；这样可以大大改善巴士发动机的散热效率，而且可漆成与整车一致的颜色，省掉了后装的麻烦。

与发动机汽车不同的是，电动汽车是依靠大容量充电电池为电动机供电，由电动机驱动传动机构而使车轮跑起来；电动汽车以小汽车为主，电池容量限制了了它的发展，电池和电动机安装在汽车不同位置，电池安装在小汽车的后箱即电瓶位置，电动机代替了发动机安装在车前；充电电池对温度有极为苛刻的要求，电池过热会导致失效，电动机过热会引起飞车，所以电动汽车的散热也不可小视，电动机是风冷散热；本发明之小汽车辅助散热装置，与电动机直接或间接的连为一体而促进散热，它能拉低整车的温度，对电池的散热亦有帮助。

Claims (5)

1.一种新型的汽车辅助散热装置，应用于汽车领域；与传统的固定在发动机前的铝合金水箱不同，其特征在于该发明包含：

一高导热率金属水箱。

2.根据权利要求1所述的高导热率金属，其特征在于它是热传导速度不低于铝的金属和合金。

3.根据权利要求3所述的高导热率金属水箱，其特征在于它固定在车顶铝合金骨架上，车顶铝合金骨架与安装发动机的铝合金主体框架连为一体，发动机产生的热量通过它们能够快速向高导热率金属水箱传导。

4.根据权利要求1所述的高导热率金属水箱，其特征还在于它内部充有冷却液，冷却液的作用是吸收发动机产生的热量，遏制发动机表面温度骤升；它经过表面处理后整体绝缘。

5.根据权利要求1所述的高导热率金属水箱，其特征还在于与传统的固定在发动机前的铝合金水箱相比，它们的形状不同，它们的所处高度不同，它们的迎风面不同，由此导致的散热效果也不同；它采用风阻最小的整体设计，它安装在离发动机最近的车顶，它有5个无任何遮挡的迎风面；而传统的铝合金水箱，是风阻大的长方体形状，安装在近乎封闭的空间里，仅有一个车头迎风面；在车速、气温、风速、湿度和内部冷却液容积相同的情况下，在同一路况下发动机都运行60分钟，它比传统铝合金水箱的温度低摄氏10°以上。

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