CN104929756A - 用于内燃机的集成油冷却器 - Google Patents

Abstract

一种发动机组件，包括内燃机、与发动机连接用于接收热油和排出冷却油的油冷却器、以及安装到内燃机并且具有在其中接纳油冷却器的开口的发动机罩。

Description

用于内燃机的集成油冷却器

发明背景

本发明的实施例通常涉及在内燃机中使用的油冷却器，并且，更特别地，涉及一种集成油冷却器，其与发动机或者发动机的风扇罩接合以保护油冷却器，而不阻挡冷却风扇到发动机的空气流动。

在电力发电机、剪草机、电力清洗机以及不同的其它应用中用作原动机的通用内燃机常常由发动机冷却风扇来进行空气冷却并且使用放在冷却风扇的空气流动路径内部的油冷却器，从而给发动机供给冷却油并且维持发动机效率。油冷却器典型地附接到内燃机朝向空气流的表面，并且具有从油冷却器行进到发动机的导管，以使得油按规定路线从发动机到油冷却器，以及返回到发动机。

油冷却器安装到内燃机的表面，以使得在冷却风扇的空气流动路径中，从而使得油被空气冷却，同时按规定路线往返内燃机。然而，在该状况下，到内燃机的空气流动被油冷却器阻挡。因此，以其它方式存在于空气流动路径的内燃机区域不能由冷却风扇的空气流动来直接冷却，从而导致发动机具有较高的运转温度，以及在油离开发动机和最初到达油冷却器时具有较高的温度。在较高的温度时，油以更快的速度分解，这可能由于缺少润滑而导致过多的发动机磨损和过早的发动机故障。

此外，从油冷却器行进到内燃机的导管在内燃机使用过程中经历意外损坏。特别地，当油冷却器安装到内燃机时，导管不远离可能在运转过程中导致意外损坏的物体。

因此，希望提供一种集成油冷却器，其不安装到发动机上，而是安装到例如内燃机系统的风扇罩上，以便不阻挡空气流到发动机。对于集成油冷却器，还希望的是安装到风扇罩内部，以便于在内燃机的运转过程中使导管免受意外损坏。

发明内容

根据本发明的一个方面，发动机组件包括内燃机、与发动机连接用于接收热油和排出冷却油的油冷却器，以及安装到内燃机并且具有在其中接纳油冷却器的开口的发动机罩。

根据本发明的另一方面，一种将油冷却器固定到内燃机组件中的方法包括：提供内燃机，设置被配置成在内燃机运转时提供冷却的冷却风扇，将发动机罩固定到冷却风扇上，提供被配置成冷却由内燃机所使用的油的油冷却器，以及将油冷却器附加到发动机罩远离发动机的位置并且在来自冷却风扇的空气流路径内。

根据本发明的又一方面，一种马达驱动设备包括：框架组件、安装到框架组件的内燃机、安装到框架组件和内燃机中的一个的用于冷却内燃机的冷却风扇、设置在冷却风扇周围的发动机罩、发动机罩在其中具有孔口、以及与内燃机的注油系统连接并且安装在发动机罩的孔口中的油冷却器。

根据结合附图所提供的本发明优选实施例的以下详细描述，这些和其它优点及特征将更加容易被理解。

附图说明

附图图示了目前期望实现本发明的实施例。

在图中：

图1是适于与本发明实施例一起使用的剪草机的透视图。

图2是图1的内燃机组件没有发动机罩时的透视图。

图3是图1的内燃机组件具有发动机罩时的透视图。

图4是包括在根据本发明实施例的图3的内燃机组件中的风扇罩的内侧视图。

图5是根据本发明实施例的图4的风扇罩的透视图，其中，空气板安装到其上。

图6是根据本发明实施例的图3的内燃机组件的一部分的透视图。

具体实施方式

本发明的实施例针对一种远离发动机安装的集成油冷却器，并且优选地，针对一种内燃机系统的发动机罩或者风扇罩。要认识到的是，集成油冷却器可以在大量不同应用的任何一个中(包括但不限于，例如，剪草机、电力发电机以及电力清洗机中的发动机系统)被并入用作原动机的内燃机系统。虽然本发明的实施例在以下被描述为并入剪草机中并且在发动机或者风扇罩内部，但是要理解的是，这些公开内容不意味着限制，并且本发明的范围意味着包含在其中通用内燃机系统可以从集成油冷却器的这种结构和设置中受益的任何合适应用。

首先参考图1，剪草机10被示为可以从并入本发明实施例中受益的马达驱动设备的一个示例。本发明不限于剪草机使用，因为任何马达驱动设备可以从当前所要求权利的发明中受益，包括但不限于发电机、电力清洗机、或者任何其它相似或合适的设备/装置/系统。通常，剪草机10包括发动机组件12，其具有内燃机14和辅助部件，例如，消音器13。虽然发动机组件12被示出在剪草机10的后面，但是其可以位于剪草机的前面或者中部。燃料源16与发动机14连接，用于向那里供给燃料，其中，由发动机14所使用的燃料是大量合适燃料中的任何一种，例如，包括：汽油，或者发动机可以被配备以多种燃料运转。在运转中，燃料和空气混合物被提供给发动机14并且被点燃，以便于使得发动机生成通过机轴传递到其它部件(例如，冷却风扇、切割刀片、推进系统等)的机械动力。

图2和3示出了不包括发动机组件12的任何辅助部件时的内燃机14更详细的视图。图2示出了没有罩的发动机14，而图3示出了具有在其上安装的罩的发动机14。正如众所周知的，发动机14包括多个活塞(未示出)，其可滑动地在发动机体的对应气缸内被接纳，而每个气缸具有包括用于使燃料-空气混合物进入的进气阀或口以及用于放出燃烧后的废气的排气阀或口的气缸盖，其全部被图示为18。

为了润滑内燃机14，油由油泵(未示出)从储油箱(未示出)中汲取，并且在通过滤油器20和油冷却器22之后供给发动机14的各个部分。导管24在发动机14、滤油器20和油冷却器22之间运送油。油不仅润滑发动机，而且还冷却发动机。油冷却器22是热交换器，其通过在油返回到发动机14的储油箱时将热量从油传递到冷却空气来冷却热油。

在本发明的一个实施例中，油冷却器22被构建成包括多个散热片26。每个散热片26帮助热油和周围环境的冷却空气之间的对流热传递。因此，通常，包括在油冷却器22中的散热片26的数量和尺寸限定在热油和周围环境之间传递的热量。

具有多个翅片28A的冷却风扇28安装到发动机14并且借此被驱动以提供空气去冷却发动机14和油冷却器22。冷却风扇28运转以将空气吸入罩内侧(正如图3中所示出的)并且在其运转过程中横过发动机14和油冷却器22排放空气。

现在参考图3，冷却风扇28由风扇罩或者防护物30来包围，其中，还被提供来覆盖内燃机14的其它部件的附加罩通常图示为32。虽然罩30在此处被称为风扇罩，但是如果存在来自马达驱动设备或者其它源的运动的足够的空气流动，它通常是发动机罩并且可以在没有风扇时使用。风扇罩30被独特成形，从而不仅形成在发动机14的轮廓周围而且提供审美上令人满意的外观。参考图3和4，正如所示出的，罩30具有通常V形的轮廓或者结构，并且包括平坦的中心区域34、从中心区域34向外延伸的上部向内的倾斜区域36、以及通常垂直于平坦的中心区域34的侧面37。风扇罩30的中心区域34设置在发动机14的冷却风扇28附近并且包括在那里形成的进气孔38的布置，所述进气孔38使得运转过程中所汲取的冷却空气朝向发动机14和油冷却器22流动通过。

虽然图3示出了风扇罩30的向外朝向的表面40，图4示出了向内朝向的表面42。罩具有功能性的和美学性的特性。例如，向内朝向的表面42被构建成能够将风扇罩30设置在冷却风扇28和发动机14的其它部件上。此外，风扇罩30的向内朝向的表面42被构建成便于使得集成油冷却器22能够安装到那里，这正如以下将描述的。内表面42包括在内表面42中形成的支撑肋44，其使得集成油冷却器22能够安装到风扇罩30。支撑肋44形成在风扇罩30中，以使得集成油冷却器22不干扰将风扇罩30设置在冷却风扇28上。支撑肋44还形成在风扇罩30中的一个位置，以使得集成油冷却器22由冷却风扇28来空气冷却，但是不干扰如由图2的冷却风扇28所生成的冷却空气朝向发动机14的流动。

再参考图4，并且根据本发明的典型实施例，支撑肋44形成在风扇罩30的内表面42上并且被配置成接纳和内配合集成油冷却器22。也就是说，在该实施例中，油冷却器22的翅片可以与支撑肋44内配合，以助于将油冷却器22固定到风扇罩30中。因为风扇罩30由例如树脂或者可以经由例如注射成型工艺制造的其它聚合物的材料来制作，所以支撑肋44可以整体地形成到风扇罩30的内表面42中，而不是单独形成的或者附接的元件。可替代地，这些支撑可以形成为油冷却器的一部分。虽然支撑肋44被描述为罩中的肋，但是要认识到的是，支撑肋44可以具有不同的结构，其使集成油冷却器22与风扇罩30能够滑动或者搭锁接合。此外，期望的是，支撑肋44可以含有多于或少于三(3)个肋。

图5示出了从发动机所去除的风扇罩30，其中，空气板46经由多个紧固件耦合到风扇罩30。本领域普通技术人员将认识到空气板46和风扇罩30可以以各种其它方式来耦合，例如，接头/狭槽配对。此外，空气板46可以与风扇罩30整体制造，从而导致空气板36是风扇罩30的后侧。空气板46助于将由冷却风扇28所吸入的空气引向发动机14的气缸，以便于更有效地冷却发动机14，同时还使冷却风扇28不成碎片。根据一个实施例，空气板46在支撑肋44邻近或者最近的位置处固定到风扇罩30并且包括在那里形成并被配置成接纳油冷却器22的孔口48。

图6是安装到装配在发动机14上的罩30的油冷却器22的详细视图。油冷却器22具有油进气口22A和油排出口22B。正如图6中所示出的，油冷却器22贯穿罩30的孔口48并且经由至少一个紧固件50耦合到罩30的空气板46。在优选的实施例中，一个或者多个紧固件50用来通过具有紧固件孔56的安装支架54将油冷却器22固定到罩30。空气板46不仅助于空气流动，而且对油冷却器22提供在剪草机或者其它马达驱动设备的运转过程中不成碎片的保护。在本发明的一个实施例中，风扇罩30包括位于油冷却器22邻近的至少一个通风孔52。通风孔52提供额外的空气流动，以助于使空气横过油冷却器22流通。因此，射向发动机14的空气的温度不被已经从油冷却器22上经过的较热的空气影响。

在本发明的另一个实施例中，空气转向器53(图4中所示出的)耦合到风扇罩30的内表面42，以创建多个空气路径。可替代地，空气转向器53可以形成在风扇罩30的内表面42上。第一空气路径使得新鲜空气绕过油冷却器22且直接传到发动机14用于冷却。同时，第二空气路径引导空气通过油冷却器22并且从通风孔52出来。

有益地，本发明的实施例由此提供一种用于通用内燃机(例如，可以在剪草机、电力发电机、电力清洗器、或者任何其它马达驱动设备中发现)的集成油冷却器。与直接安装到内燃机不同，集成油冷却器安装到发动机的风扇罩，以便于集成油冷却器可以被设置便于不阻挡冷却空气到内燃机的流动。此外，在发动机和马达驱动设备运转过程中，风扇罩和空气板使得油冷却器和导管免受意外损坏。

因此，根据本发明的一个实施例，发动机组件包括内燃机、与发动机连接用于接收热油和排出冷却油的油冷却器、以及安装到内燃机并且具有在其中接纳油冷却器的开口的发动机罩。

根据本发明的另一个实施例，一种将油冷却器固定到内燃机组件中的方法包括：提供内燃机，设置被配置成在内燃机运转时提供冷却的冷却风扇，将发动机罩固定到冷却风扇上，提供被配置成冷却由内燃机所使用的油的油冷却器，以及将油冷却器附加到发动机罩远离发动机的位置并且在来自冷却风扇的空气流路径内。

根据本发明的又一个实施例，一种马达驱动设备包括：框架组件、安装到框架组件的内燃机、安装到框架组件和内燃机中的一个的用于冷却内燃机的冷却风扇、设置在冷却风扇周围的发动机罩、发动机罩在其中具有孔口、以及与内燃机注油系统连接并且安装到发动机罩的孔口中的油冷却器。

虽然本发明已经结合仅仅有限数量的实施例来描述，将要易于理解的是，本发明不限于这些公开实施例。相反，本发明可以被修改以并入在此之前未描述的任何数量的改变、变型、代替、或者等同布置，但是其与本发明的精神和范围相适应。此外，虽然本发明的不同实施例已经被描述，但是要理解的是，本发明的多方面可以仅仅包括一些所描述的实施例。因此，本发明不视为由之前的描述来限制，而是仅仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (23)

1.一种发动机组件，包括：

内燃机；

油冷却器，其与发动机连接用于接收热油和排出冷却油；以及

发动机罩，其安装到内燃机并且具有在其中接纳油冷却器的开口。

2.如权利要求1的发动机组件，还包括：安装到内燃机的冷却风扇，其中，发动机罩基本上包围冷却风扇。

3.如权利要求1的发动机组件，其中，发动机罩包括空气板，而在其中形成的开口被配置成接纳油冷却器并且引导空气流动。

4.如权利要求2的发动机组件，其中，油冷却器被固定到发动机罩的一个位置以便于由冷却风扇所吹的空气与油冷却器互相热影响。

5.如权利要求1的发动机组件，其中，发动机罩包括：与油冷却器邻近的至少一个通风孔。

6.如权利要求5的发动机组件，其中，发动机罩还包括：与油冷却器邻近的空气偏转器。

7.如权利要求1的发动机组件，其中，发动机罩具有外表面和内表面，内表面具有至少一个支撑肋，其被布置成与油冷却器配对并且将油冷却器固定到发动机罩。

8.如权利要求7的发动机组件，其中，油冷却器包括从那里开始延伸的多个翅片，以提供对流冷却，并且其中，形成在发动机罩的内表面上的至少一个支撑肋被配置成与油冷却器的多个翅片中至少一个内配合。

9.如权利要求7的发动机组件，其中，发动机罩还包括：

中心区域，其被设置与冷却风扇邻近并且包括在其中形成空气进气孔的布置，通过所述进气孔，冷却空气流由冷却风扇吸入以冷却内燃机；以及

外区域，其从中心区域开始向外延伸；

其中，至少一个支撑肋形成在发动机罩的外区域，在其内表面上，以便于油冷却器和至少一个支撑肋的配对不影响将发动机罩设置在冷却风扇上。

10.如权利要求9的发动机组件，其中，将油冷却器与发动机罩的外区域配对规定了由冷却风扇所吹的空气来空气冷却油冷却器，同时仍然使由冷却风扇所生成的空气流动能够到达燃烧机。

11.一种将油冷却器固定到内燃机组件中的方法，方法包括：

提供内燃机；

设置被配置成在内燃机运转时提供冷却的冷却风扇；

将发动机罩固定到冷却风扇上；

提供被配置成冷却由内燃机所使用的油的油冷却器；以及

将油冷却器附加到发动机罩远离发动机的位置并且在来自冷却风扇的空气流路径内。

12.如权利要求11的方法，还包括：

在发动机罩内部形成至少一个支撑肋；

在发动机罩的后侧中提供孔口，其被配置成接纳油冷却器；以及

通过孔口将油冷却器耦合到发动机罩，以使得油冷却器由发动机罩内部的至少一个支撑肋来支撑。

13.如权利要求12的方法，还包括：将空气板附接到发动机罩的后侧，其中，在那里接纳油冷却器的孔口在空气板内部。

14.如权利要求11的方法，还包括：在油冷却器邻近的发动机罩的侧面中形成至少一个通风孔，至少一个通风孔提供经过油冷却器的空气流动的空气流通。

15.如权利要求14的方法，还包括：将空气转向器附接到与油冷却器邻近的发动机罩的内部部分，空气偏转器将一部分空气流动引导横过发动机以及将另一部分空气流动引导横过油冷却器。

16.如权利要求11的方法，还包括：经由多个导管将油冷却器与内燃机流体连通，所述导管被配置成使油在在内燃机和油冷却器之间流通。

17.一种马达驱动设备，包括：

框架组件；

内燃机，其安装到框架组件；

冷却风扇，其安装到框架组件和内燃机中的一个用于冷却内燃机；

发动机罩，其设置在冷却风扇周围，发动机罩在其中具有孔口；以及

油冷却器，其与内燃机的注油系统连接并且安装到发动机罩的孔口中。

18.如权利要求17的马达驱动设备，还包括：耦合到发动机罩的空气板，其中，发动机罩的孔口在空气板内部，空气板被设置用于引导空气流，以冷却内燃机。

19.如权利要求18的马达驱动设备，其中，空气板规定由冷却风扇所生成的空气流动空气冷却油冷却器，同时还提供由冷却风扇所生成的空气流动，以冷却内燃机。

20.如权利要求17的马达驱动设备，其中，发动机罩在发动机罩内部具有至少一个支撑肋，以支撑油冷却器的至少一部分。

21.如权利要求17的马达驱动设备，其中，发动机罩包括：邻近油冷却器形成的至少一个通风孔，至少一个通风孔为空气流动提供横过油冷却器的空气流通。

22.如权利要求21的马达驱动设备，其中，发动机罩还包括：邻近油冷却器形成的空气偏转器。

23.如权利要求17的马达驱动设备，还包括多个导管，其被配置成使油在内燃机和设置在发动机罩中的油冷却器之间流通。