CN111963296B - 一种用于船用发动机的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于船用发动机的冷却系统。该用于船用发动机的冷却系统，包括冷却水箱，所述冷却水箱的外表面开设有进水端口与出水端口，所述进水端口与出水端口分别连接冷却管道的两端，所述冷却管道包括设置于发动机外壳外表面的部分与连接管道，所述连接管道设置为两组，分别与冷却水箱的进水端口、出水端口连接，所述冷却管道的内部设置有风冷管，所述风冷管为弹性管，通常状态下紧密收缩，通气状态下膨胀，风冷管的两端分别连接有进气管、出气管，进气管与出气管均贯穿冷却管道的管壁；该用于船用发动机的冷却系统，结构简单，操作方便，使用灵活，其降温效果好，可以有效的防止升温后的水冷系统阻碍发动机外壳的自身散热，便于推广使用。

Description

一种用于船用发动机的冷却系统
技术领域
本发明属于船用发动机冷却技术领域，具体涉及一种用于船用发动机的冷却系统。
背景技术
柴油机在工作时，气缸内的燃气温度可高达2500℃，燃烧所产生的热量一部分转化为机械能，使柴油机对外输出做功；一部分热量被排出的废气带走；还有一部分热量传给气缸盖、气缸套、活塞和气门等零件。柴油机冷却系统的作用是对柴油机进行强制冷却，使柴油机的温度保持在较低的范围内，得到较好的发动机经济性指标；传统的船用柴油机闭式冷却循环水冷却系统是淡水冷却系统，一般利用水管件使其环绕贴敷于柴油机的表面，通过其内部的冷却水流动，带走柴油机热量，但传统的冷却系统在长时间工作后其吸收热量较多后，其本身热量聚集无法很好的散出，此时包裹于柴油机的表面，其冷却效率低还会阻止柴油机壳体的进一步散热。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的用于船用发动机的冷却系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于船用发动机的冷却系统，包括冷却水箱，所述冷却水箱的外表面开设有进水端口与出水端口，所述进水端口与出水端口分别连接冷却管道的两端，所述冷却管道包括设置于发动机外壳外表面的部分与连接管道，所述连接管道设置为两组，分别与冷却水箱的进水端口、出水端口连接，所述冷却管道的内部设置有风冷管，所述风冷管为弹性管，通常状态下紧密收缩，通气状态下膨胀，所述风冷管的两端分别连接有进气管、出气管，所述进气管与出气管均贯穿冷却管道的管壁，且进气管与出气管均连接有控制阀，所述进气管的端头连接进气机构，所述冷却系统还包括控制机构，所述控制机构的控制端与控制阀以及进气机构连接，通过两组所述控制阀以及进气机构控制风冷管的膨胀大小。
作为本发明的进一步优化方案，所述冷却管道包括冷却外管壁，所述冷却外管壁为“C”型管，所述冷却外管壁横置于发动机外壳的外表面，且开口端直接与发动机外壳连接，所述冷却外管壁的内部为水冷通道。
作为本发明的进一步优化方案，所述风冷管包括固定段与设置于固定段两端位置的分离段，所述风冷管还包括设置于冷却外管壁内部的冷却内管壁，所述冷却内管壁的内部为空冷通道，所述冷却内管壁设置有管底，所述固定段的管底与发动机外壳的外表面固定连接，所述分离段的管底与发动机外壳的外表面不连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述进气管与出气管的外表面均与冷却外管壁的外表面固定连接，且进气管与出气管的管径面积大于等于风冷管最大膨胀时的管径面积，所述进气管与出气管位于冷却外管壁内的端头分别与风冷管的分离段连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述冷却管道盘旋于发动机外壳的外表面，所述出气管设置于盘旋的冷却管道的最高位置。
作为本发明的进一步优化方案，所述出气管与进气管均设置于连接管道的位置，所述风冷管完全膨胀后排出冷却管道与发动机外壳接触部分的所有冷却液体。
本发明的有益效果在于：本发明设置有冷却通道，冷却管道环绕发动机外壳，其内部设置有水冷通道与空冷通道，通过水冷以及风冷来实现对发动机的降温；冷却外管壁呈“C”字型，便于提高水冷效果，通过风冷管为弹性管，在通常状态下，通过气泵抽出风冷管内的气体，整个风冷管收缩，贴敷于发动机外壳的外表面，可以通过向其中通入气体，来控制其膨胀大小，从而提高风冷效率；当冷却水箱内的温度升高时，可以通过控制风冷管的膨胀大小，来排出裹覆于发动机外壳表面的冷却通道内的冷却液体，从而减轻升温后的液体对发动机外壳散热的影响；整个系统结构简单，操作方便，使用灵活，其降温效果好，可以有效的防止升温后的水冷系统阻碍发动机外壳的自身散热，便于推广使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的冷却管道的结构示意图；
图3是本发明的固定段与分离段的位置结构示意图；
图4是本发明的图3中放气后的示意图。
图中：1、发动机外壳；2、冷却水箱；3、冷却管道；4、连接管道；5、进气管；6、出气管；7、冷却外管壁；8、冷却内管壁；9、水冷通道；10、空冷通道；11、管底；12、分离段；13、固定段；14、控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-4所示，一种用于船用发动机的冷却系统，包括冷却水箱2，所述冷却水箱2的外表面开设有进水端口与出水端口，所述进水端口与出水端口分别连接冷却管道3的两端，所述冷却管道3包括设置于发动机外壳1外表面的部分与连接管道4，所述连接管道4设置为两组，分别与冷却水箱2的进水端口、出水端口连接，所述冷却管道3的内部设置有风冷管，所述风冷管为弹性管，通常状态下紧密收缩，通气状态下膨胀，所述风冷管的两端分别连接有进气管5、出气管6，所述进气管5与出气管6均贯穿冷却管道3的管壁，且进气管5与出气管6均连接有控制阀14，所述进气管5的端头连接进气机构，所述冷却系统还包括控制机构，所述控制机构的控制端与控制阀14以及进气机构连接，通过两组所述控制阀14以及进气机构控制风冷管的膨胀大小。冷却水箱2的内部设置有冷却液体以及泵体，通过泵体控制冷却液体泵入冷却管道3内，通过流动的冷却液体来带走发动机外壳1表面的热量，控制机构可以采用单片控制机，实现分级控制即可，进气机构可以采用气泵，在通常状态下，通过气泵抽出风冷管内的气体，整个风冷管收缩，在本实施例中风冷管收缩后贴敷于发动机外壳1的外表面；
所述冷却管道3包括冷却外管壁7，所述冷却外管壁7为“C”型管，所述冷却外管壁7横置于发动机外壳1的外表面，且开口端直接与发动机外壳1连接，所述冷却外管壁7的内部为水冷通道9；“C”型管帮助冷却液体更高效率的带动发动机外壳1传递而来的热量；
所述风冷管包括固定段13与设置于固定段13两端位置的分离段12，所述风冷管还包括设置于冷却外管壁7内部的冷却内管壁8，所述冷却内管壁8的内部为空冷通道10，所述冷却内管壁8设置有管底11，所述固定段13的管底11与发动机外壳1的外表面固定连接，所述分离段12的管底11与发动机外壳1的外表面不连接；
所述进气管5与出气管6的外表面均与冷却外管壁7的外表面固定连接，且进气管5与出气管6的管径面积大于等于风冷管最大膨胀时的管径面积，所述进气管5与出气管6位于冷却外管壁7内的端头分别与风冷管的分离段12连接，进气管5与出气管6确保了不会因为进出气管而导致风冷管内部的气体流动慢；
进气管5与出气管6的位置设置有两种方式，其一为：所述冷却管道3盘旋于发动机外壳1的外表面，所述出气管6设置于盘旋的冷却管道3的最高位置，使用该方式时，可以将出气管6与外界沟通连接，其最高位置便于将带有热量的气体直接排出，且进气管5的位置与出气管6的位置应当存在一定的距离，最好为两个方向；其二为：所述出气管6与进气管5均设置于连接管道4的位置，所述风冷管完全膨胀后排出冷却管道3与发动机外壳1接触部分的所有冷却液体，该方式可以通过控制风冷管的膨胀体积，来减小冷却管道3内的液体存在量，具体的，在冷却水箱2的内部设置温度传感器，温度传感器监测冷却水箱2内的整体冷却液的温度，当温度传感器到达设定的阀值时，此时发动机外壳1表面裹覆的冷却管道3内的冷却液体会一定程度的阻碍发动机外壳1的主动散热，在该种情况下，可以启动风冷管，通过风冷来降低发动机外壳1的表面温度，同时减小冷却管道3内的冷却液体的存在，直至风冷管完全膨胀；当冷却水箱2内的温度降低到阀值以下后，适当的降低风冷功率，风冷管逐渐缩小，此时逐步向冷却管道3内通入液体，增大冷却液体对发动机外壳1的降温影响。
需要说明的是，该用于船用发动机的冷却系统，在使用时，冷却管道3环绕发动机外壳1，其内部设置有水冷通道9与空冷通道10，通过水冷以及风冷来实现对发动机的降温；冷却外管壁7呈“C”字型，便于提高水冷效果，通过风冷管为弹性管，在通常状态下，通过气泵抽出风冷管内的气体，整个风冷管收缩，贴敷于发动机外壳1的外表面，可以通过向其中通入气体，来控制其膨胀大小，从而提高风冷效率；当冷却水箱2内的温度升高时，可以通过控制风冷管的膨胀大小，来排出裹覆于发动机外壳1表面的冷却通道3内的冷却液体，从而减轻升温后的液体对发动机外壳散热的影响；整个系统结构简单，操作方便，使用灵活，其降温效果好，可以有效的防止升温后的水冷系统阻碍发动机外壳1的自身散热，便于推广使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于船用发动机的冷却系统，其特征在于，包括冷却水箱（2），所述冷却水箱（2）的外表面开设有进水端口与出水端口，所述进水端口与出水端口分别连接冷却管道（3）的两端，所述冷却管道（3）包括设置于发动机外壳（1）外表面的部分与连接管道（4），所述连接管道（4）设置为两组，分别与冷却水箱（2）的进水端口、出水端口连接，所述冷却管道（3）的内部设置有风冷管，所述风冷管为弹性管，通常状态下紧密收缩，通气状态下膨胀，所述风冷管的两端分别连接有进气管（5）、出气管（6），所述进气管（5）与出气管（6）均贯穿冷却管道（3）的管壁，且进气管（5）与出气管（6）均连接有控制阀（14），所述进气管（5）的端头连接进气机构，所述冷却系统还包括控制机构，所述控制机构的控制端与控制阀（14）以及进气机构连接，通过两组所述控制阀（14）以及进气机构控制风冷管的膨胀大小；
其中，所述冷却管道（3）包括冷却外管壁（7），所述冷却外管壁（7）为“C”型管，所述冷却外管壁（7）横置于发动机外壳（1）的外表面，且开口端直接与发动机外壳（1）连接，所述冷却外管壁（7）的内部为水冷通道（9）；所述风冷管包括固定段（13）与设置于固定段（13）两端位置的分离段（12），所述风冷管还包括设置于冷却外管壁（7）内部的冷却内管壁（8），所述冷却内管壁（8）的内部为空冷通道（10），所述冷却内管壁（8）设置有管底（11），所述固定段（13）的管底（11）与发动机外壳（1）的外表面固定连接，所述分离段（12）的管底（11）与发动机外壳（1）的外表面不连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于船用发动机的冷却系统，其特征在于：所述进气管（5）与出气管（6）的外表面均与冷却外管壁（7）的外表面固定连接，且进气管（5）与出气管（6）的管径面积大于等于风冷管最大膨胀时的管径面积，所述进气管（5）与出气管（6）位于冷却外管壁（7）内的端头分别与风冷管的分离段（12）连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于船用发动机的冷却系统，其特征在于：所述冷却管道（3）盘旋于发动机外壳（1）的外表面，所述出气管（6）设置于盘旋的冷却管道（3）的最高位置。
4.根据权利要求2所述的一种用于船用发动机的冷却系统，其特征在于：所述出气管（6）与进气管（5）均设置于连接管道（4）的位置，所述风冷管完全膨胀后排出冷却管道（3）与发动机外壳（1）接触部分的所有冷却液体。
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