CN102996216A

CN102996216A - 风冷内燃机强制冷却装置

Info

Publication number: CN102996216A
Application number: CN2013100001762A
Authority: CN
Inventors: 张镤; 张玉金
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种风冷内燃机强制冷却装置，其特点是：包括缸头、缸体、散热片、风扇、磁电机、设置有曲轴的曲轴箱以及能够将风扇吹出的风进行分流环绕缸体和缸头的风罩总成，所述的缸头与缸体连接，缸体和缸头的外部设有散热片，风扇与磁电机连接，磁电机固定在曲轴上，风罩总成安装在曲轴箱上，风罩总成对应于风扇的正面开有进风口，风罩总成对应于缸头的排气口处设有出风口，本冷却装置具有结构简单，成本低廉，冷却效果好，内燃机使用寿命长等特点。

Description

风冷内燃机强制冷却装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机，具体是一种对风冷内燃机进行强制冷却的装置。

背景技术

内燃机，是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量轻、便于移动、热效率高以及起动性能好等特点。它由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统构成，其中冷却系统的作用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却方式分为水冷式和风冷式，而风冷式还分为自然冷却式或是强制冷却式。所述的强制冷却式内燃机采用冷却风扇安装在曲轴上，由曲轴带动旋转，在缸体和缸头的周围安装有风罩，风罩对应于风扇正面设有进气口，风扇叶片吹出的风，经风罩内腔的主气道吹向缸体和缸头的外部后由出风口排出，带走燃油燃烧时产生的部分热量，使发动机处在正常温度下运转工作，

然而，本发明人经过长时间的生产实践后发现，现有的风冷内燃机强制冷却装置，由于排气管和化油器安装在相反方向的不同的两相对面上，而风扇产生的冷却空气流吹向对应的缸体和缸头正面后就任意由空气自由流动，这些冷却空气就会流向既顺风、气道又短、阻力最小的出气口方向，该风量占据风扇产生的空气流量总量的相当大的一部分，所以，气流流过的地方以及靠近出气口的冷却良好；然而，由于化油器方向的气道长、阻力大、风向不顺，所以冷却空气流经化油器方向的气流就很少。这就使得缸体和缸头的大部分的热量无法被冷却空气带走，缸体和缸头的温度就会随着发动机运转时间的延长而不断升高，整台发动机的温度也持续升高，缸体内的零部件就会随温度升高而膨胀，膨胀的缸套就会挤压运动中的活塞和活塞环，这些零部件之间的摩擦阻力就会增大，缸套与活塞环也会加速磨损，甚至造成活塞拉缸而损坏发动机。所以，如何提高强制风冷发动机的冷却效果，一直成为了行业内无法解决的问题。

发明内容

本发明的目的，即在于提供一种能解决上述不足，公开一种结构简单，成本低廉，冷却效果好的风冷内燃机强制冷却装置。

为实现上述目的，本发明的风冷内燃机强制冷却装置，其特点是：包括缸头、缸体、散热片、风扇、磁电机、设置有曲轴的曲轴箱以及能够将风扇吹出的风进行分流环绕缸体和缸头的风罩总成，所述的缸头与缸体连接，缸体和缸头的外部设有散热片，风扇与磁电机连接，磁电机固定在曲轴上，风罩总成安装在曲轴箱上，风罩总成对应于风扇的正面开有进风口，风罩总成对应于缸头的排气口处设有出风口。

以上所述的风罩总成包括分流板、连接杆、分流槽和壳体，所述壳体内腔的主气道设有若干个分流板，各分流板之间留有让空气流动的分流槽，分流板的一端安装在壳体上，另一端通过螺钉安装在缸体外部，分流板底部的形状与缸体和缸头的散热片配合。

以上所述的若干分流板是1～5个，该分流板把风扇吹出的风强制分成若干份，并环绕缸体和缸头进行有效冷却。

与现有技术相比，本风冷内燃机强制冷却装置的有益效果是：

1．结构简单，成本低廉。本发明在不增加其它部件的情况下，采用风罩壳体内腔的风扇与缸体之间的主气道设有若干个分流板，使得风罩壳体内腔自然形成若干个分流槽，这些分流槽将风扇吹出的风强制分成若干份，分别引流到缸体和缸头外部需要冷却的各个发热的部位，并环绕缸体和缸头流动，使得缸体和缸头得到充分的冷却，达到内燃机正常工作的温度。

2．冷却效果好，内燃机使用寿命长。由于内燃机在工作时产生高达1700～2000°C的高温，传统的强制风冷装置，由于冷却散热不充分，缸体外部仍然有200°C以上的高温，缸体常常会产生过热现象，采用本发明的设有分流板的强制冷却装置，冷却空气能充分有效带走缸体和缸头的热量，经多次实验测试，缸体和缸头外部的机油温度均在90°C以下，大大提高了内燃机性能，尤其是提高了缸体、缸头、活塞以及活塞环的寿命，发动机的使用寿命达到了原来的三倍以上。

附图说明

图1是本发明风冷内燃机强制冷却装置外形结构示意简图。

图2是本发明打开风罩总成4后内燃机内部的结构示意简图。

图3是风罩总成4的主视结构示意简图。

图4是图3的俯视结构示意简图。

图5是实施例1风罩总成4打开壳体20内部的结构示意简图。

图6是图5的俯视结构示意简图。

图7是实施例1分流板17的主视结构示意简图。

图8是实施例2风罩总成4打开壳体20内部的结构示意简图。

图9是图8的俯视结构示意简图。

图10是实施例2分流板17的主视结构示意简图。

图11是传统的强制风冷内燃机结构原理示意简图。

图12是本发明的强制风冷内燃机实施例1结构原理示意简图。

图13是本发明的强制风冷内燃机实施例2结构原理示意简图。

附图标记名称及序号说明：

缸头盖1、排气管口2、出风口3、风罩总成4、曲轴箱5、进风口6、主轴7、缸头8、缸体9、散热片10、风扇11、磁电机12、曲轴13、连接耳14、螺钉15、化油器连接口16、分流板17、连接杆18、分流槽19、壳体20、连接板21、气缸燃烧室22。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明风冷内燃机强制冷却装置作进一步的说明。

如图1～2所示，本发明包括缸头盖1、排气管口2、出风口3、风罩总成4、曲轴箱5、进风口6、主轴7、缸头8、缸体9、散热片10、风扇11、磁电机12和曲轴13，所述的缸头8安装在缸头盖1内，缸头8与缸体9连接并固定在曲轴箱5内，缸体9和缸头8的外部设有散热片10，风扇11与磁电机12连接，磁电机12固定在曲轴13上，发动机的动力输出端安装有主轴7，风罩总成4安装在曲轴箱5上，风罩总成4对应于风扇11正面开有进风口6，缸头8上设有排气管口2，风罩总成4对应于缸头8的排气口处设有出风口3，风扇11正面开有进风口6。

如图3～4所示，所述的风罩总成4包括连接耳14、螺钉15、分流板17、连接杆18、分流槽19和壳体20，所述壳体20的内腔设有1～5个分流板17，各分流板17由连接杆18连接，分流板17之间留有让空气流动的分流槽19，分流板17通过螺钉15固定在缸体9上，分流板17底部开有与缸头8和缸体9外部散热片10配合的卡齿形状，壳体20通过连接耳14固定在发动机上。

如图11所示，是现有的强制风冷内燃机现状的结构图，从图中看出，化油器安装在D4面的化油器连接口16上，排气管安装在D1面的排气管口2上，由于现有强制风冷发动机的风扇叶片旋转产生的冷却空气流吹向对应正面的D2面后空气自由流动，这些气流就会流向顺风的气道既短、阻力又最小的D1面直按到出风口3，该风量大约占风扇产生冷却空气总流量的90%左右，这样，D2面和D1面冷却良好；而冷却空气流过D4面和D3面到达出风口3的气道长度是D1面到出风口3长度的两倍多，而且又不顺风向，所以冷却空气流经化油器方向的气流就很少。经本发明人测量，流过化油器连接口16的D4面和D3两面的冷却空气只有总流量的10%左右，这就使得D4和D3两面产生的大部分热量无法被冷却空气带走，D4和D3两面的温度就会随着发动机的运转时间延长而不断升高。整台发动机的温度也不断升高，D4和D3两面的气缸燃烧室22缸壁就会随温度升高而越来越膨胀，挤压高速运转中的缸套、活塞和活塞环，活塞与缸套、活塞与活塞环之间的摩擦阻力就会被增大，发动机的功率就会下降，从而导致动力不足，活塞环与缸套也会加速磨损，甚至造成活塞拉缸而损坏发动机。

本发明的工作原理：参看如图12和13所示，启动发动机运转，安装在曲轴13上的磁电机12带动风扇11一起旋转，空气被风扇11的叶片从风罩总成4的进气口6吸入，吹向风罩总成4内腔的缸体9和缸头8的外部，由于在风罩总成4内腔的主气道中安装若干块将冷却空气进行合理分流的分流板17，分流板17左右留有一定的间隔，该间隔自然形成一道道能让冷却空气通过的分流槽19，分流板17的一端贴近并固定在D2面上；另外一端贴近并固定在风罩总成4上，迫使冷却空气在主气道分成若干份，部分强制冷风吹向D2面后再流向气道长、阻力大的化油器连接口16的D4面和D3面后才流到出风口3，将D4和D3两面产生的大量热量带到了出风口3并排出内燃机外，使D4和D3两面均得到良好的冷却；另外一部分强制的冷却空气吹向D2面后流向D1面，带走D2面和D1面的热量流向出风口3也同样排出内燃机外，达到对内燃机进行强制冷却的目的。

由于分流板17把冷却空气分成若干份，并分别旋转流向所需要冷却的缸体9和缸头8的外部的各个部位，并环绕缸体9和缸头8流动，让缸体9和缸头8得到充分的冷却，配合缸体9外面的散热片10，冷却散热良好，内燃机不再出现过热现象，缸体9外部和机油温度始终保持在90℃以下不再升高，使整台发动机的工作温度处在正常范围内，缸套、活塞与活塞环不再有高温膨胀挤压摩擦现象，发动机也不会发生过热而导致拉缸现象，达到了与水冷一样的全面冷却缸体9和缸头8的效果，由于发动机得到了良好的冷却，发动机的功率得到了正常的发挥，延长了整台发动机的使用寿命。

实施例1

采用本发明风冷内燃机设置分流板的强制冷却装置安装在ORL190F汽油发电机组上，本强制冷却装置在风罩壳体20与缸体9的内腔之间共设3个分流板17（参看图5～7以及图12所示），分流板17由连接杆18连接在一起，并通过螺钉15把一端安装在风罩壳体20上，另一端安装在体缸9的外部，分流板17把主气道的冷却空气强制分成四份，并分别环绕缸体9和缸头8流动，对缸体9和缸头8进行充分有效的冷却。本发电机组连续运转发电5个小时，发动机的缸体9外部和机油温度始终在90°C以下，经过半年多的实验，发动机缸体9的缸套壁、活塞和活塞环等零部件完好无损。

实施例2

采用本发明风冷内燃机强制冷却装置安装在女装摩托车的GY6 125汽油发动机上，本强制冷却装置在风罩壳体20与缸体9的内腔之间设有1个分流板17（参看图8～10以及图13所示），分流板17的一端安装在风罩壳体20上，另一端通过连接板21安装在缸体9的外部，分流板17把主气道的冷却空气强制分成两半，并分别环绕缸体9和缸头8流动，对缸体9和缸头8进行充分有效的冷却。本摩托车连续高速行驶300km，发动机的缸体9外部和机油温度均在90°C以下，经过半年多的实验，发动机体缸9的缸套壁、活塞和活塞环等零部件完好无损。

Claims

1.一种风冷内燃机强制冷却装置，其特征在于：包括缸头（8）、缸体（9）、散热片（10）、风扇（11）、磁电机（12）、设置有曲轴（13）的曲轴箱（5）以及能够将风扇（11）吹出的风进行分流环绕缸体（9）和缸头（8）的风罩总成（4），所述的缸头（8）与缸体（9）连接，缸体（9）和缸头（8）的外部设有散热片（10），风扇（11）与磁电机（12）连接，磁电机（12）固定在曲轴（13）上，风罩总成（4）安装在曲轴箱（5）上，风罩总成（4）对应于风扇（11）的正面开有进风口（6），风罩总成（4）对应于缸头（8）的排气口处设有出风口（3）。

2.根据权利要求1所述的风冷内燃机强制冷却装置，其特征在于：所述的风罩总成（4）包括分流板（17）、连接杆（18）、分流槽（19）和壳体（20），所述壳体（20）内腔的主气道设有若干个分流板（17），各分流板（17）之间留有让空气流动的分流槽（19），分流板（17）的一端安装在壳体（20）上，另一端通过螺钉（15）安装在缸体（9）外部，分流板（17）底部的形状与缸体（9）和缸头（8）的散热片（10）配合。

3.根据权利要求1所述的风冷内燃机强制冷却装置，其特征在于：所述的若干分流板（17）是1～5个。