CN112727589B - 水冷式发动机及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷式发动机及无人机，至少包括气缸体和气缸盖，所述气缸体内设有冷却液流通的气缸体冷却流道，所述气缸盖内设有用于冷却液流通的并连通气缸体冷却流道的气缸盖冷却流道，所述气缸体冷却流道至少包括气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道、缸孔冷却流道，所述气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道和缸孔冷却流道沿冷却液流动方向依次设置并连通；采用该结构的流道，不仅能提高冷却液对发动机的冷却效果，从而提高了发动机工作时的可靠性、安全性，同时还降低了发动机的热机时间，节约了时间及燃料成本；通过将所述水冷式发动机安装于无人机，从而可提高无人机工作的可靠性、安全性。

Description

水冷式发动机及无人机

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种水冷式发动机及无人机。

背景技术

发动机常用的冷却方式有风冷式和冷却液(水冷)式两种冷却方式，由于冷却液(水冷)比风冷的冷却效果更好，故常用于对发动机功率、应用场所要求更高的地方；发动机用冷却液冷却时，气缸体和气缸盖中均有充入冷却液的空腔，称为水套/流道，一般而言，气缸体和气缸盖上的水套/流道是相互连通，以保证冷却液能够从气缸体直接送至气缸盖，然后进行冷却；但现有的水套/流道及进出水口布置不合理，导致对发动机冷却不充分，降低了发动机的工作性能。

因此，为解决以上问题，需要一种水冷式发动机，能够合理设置冷却液流通的流道，从而保证对发动机工作时的正常散热，进而提高发动机工作的可靠性、安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供水冷式发动机，能够合理设置冷却液流通的流道，从而保证对发动机工作时的正常散热，进而提高发动机工作的可靠性、安全性。

本发明的水冷式发动机，至少包括气缸体和气缸盖，所述气缸体内设有冷却液流通的气缸体冷却流道，所述气缸盖内设有用于冷却液流通的并连通气缸体冷却流道的气缸盖冷却流道，所述气缸体冷却流道至少包括气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道、缸孔冷却流道，所述气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道和缸孔冷却流道沿冷却液流动方向依次设置并连通；设置该气缸体冷却流道，首先对排气口进行冷却，避免因排气口温度过高而导致气缸体出现变形、裂纹等结构失效，从而提高了气缸体工作的可靠性、安全性，再对缸孔的外侧进行冷却，由于冷却液先经过排气口冷却后温度会增加，再对气缸体进行冷却时，不会对气缸体、气缸盖过度冷却而增加热机时间，从而提高了发动机工作效率，降低了发动机因热机时间过长而浪费时间及燃料成本，从而提高了发动机工作时的经济性。

进一步，所述气缸体冷却流道还包括用于连通排气管冷却流道和缸孔冷却流道的连接流道；通过设置连接流道，起到对排气管冷却流道与缸孔冷却流道的过渡作用，使得冷却液能顺畅的从排气管道通过连接流道进入缸孔冷却流道，同时还增加了结构紧凑性。

进一步，所述排气管冷却流道有两条，分别设置于排气管的两侧；采用该结构设置，不仅能保证冷却液对排气管的冷却，还增加了结构紧凑性，避免因将排气管冷却流道设置过少而导致排气管温度过高，从而损坏气缸体，避免因将排气管冷却流道设置过多而增加生产成本，降低气缸体的结构强度。

本实施例中，所述气缸体的排气管两侧还分别设置有用于设置排气管冷却流道的加强筋，所述排气管冷却流道设置于加强筋内；通过设置该加强筋结构，不仅为能增大排气管冷却流道的流通面积，从而提高冷却液对排气管的冷却效果，还增大了排气管冷却流道的设置范围，从而降低了排气管冷却流道的生产难度，进而提高了生产效率，降低了生产成本，同时还增加了气缸体的结构强度。

进一步，所述连接流道为环绕气缸体的缸孔设置并沿缸孔轴线方向设置于靠近排气管一侧；采用该结构设置，使得冷却液流道连接流道中时，可均匀分布在缸孔的周向，不仅能满足对缸孔周向的冷却，同时还使得冷却均匀，从而提高了冷却效果，避免因冷却不均而降低气缸体的寿命。

进一步，所述缸孔冷却流道有八条，绕缸孔轴线均匀设置。通过设置八条缸孔冷却流道，冷却液流经时，不仅能满足对缸孔周向的冷却，避免因冷却不足而导致温度过高损坏气缸体，避免因冷却过度而降低发动机的功率，同时还具有冷却均匀的优点，相较于开设成一整式，还增加了结构强度，从而提高了气缸体的可靠性、安全性。

进一步，所述气缸盖冷却流道包括与缸孔冷却流道连通的气缸盖冷却流道入口、气缸盖冷却流道出口和连通气缸盖冷却流道入口与气缸盖冷却流道出口的气缸盖连接流道，所述气缸盖冷却流道入口设置于与气缸体的配合面，所述气缸盖冷却流道出口垂直于缸孔轴线设置。通过设置该结构的气缸盖冷却流道，不仅能满足对气缸盖的冷却需求，还便于气缸盖与气缸体的装配。

进一步，所述气缸盖冷却流道入口与缸孔冷却流道相同设置，以使得所述气缸盖可朝多方向的装配于气缸体；通过将所述气缸盖冷却流道入口与缸孔冷却流道位置相同设置，使得气缸体朝不同角度安装，气缸盖也能保证鞥去流道出口沿竖直方向向上设置，从而增加了装配的实用性。

进一步，所述气缸盖冷却流道出口两侧的气缸盖冷却流道入口的流通面积小于其余气缸盖冷却流道入口的流通面积；采用该结构设置，在保证冷却液对气缸盖冷却要求的情况下，还提高了气缸盖冷却流道出口处的结构强度。

本发明还公开了一种无人机，所述无人机安装有所述的水冷式发动机。通过将所述水冷式发动机安装于无人机上，从而提高了无人机工作的可靠性、安全性。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种水冷式发动机及无人机，首先对排气口进行冷却，避免因排气口温度过高而导致气缸体出现变形、裂纹等结构失效，从而提高了气缸体工作的可靠性、安全性，再对缸孔的外侧进行冷却，由于冷却液先经过排气口冷却后温度会增加，再对气缸体进行冷却时，不会对气缸体、气缸盖过度冷却而增加热机时间，从而提高了发动机工作效率，降低了发动机因热机时间过长而浪费时间及燃料成本，从而提高了发动机工作时的经济性；通过将所述水冷式发动机安装于无人机，从而提高了无人机工作的可靠性、安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明气缸体、气缸盖的结构示意图；

图2为本发明气缸体的结构示意图；

图3为本发明气缸体冷却流道的结构示意图；

图4为本发明气缸盖的结构示意图。

图5为本发明气缸盖冷却流道的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明气缸体、气缸盖的结构示意图，图2为本发明气缸体的结构示意图，图3为本发明气缸体冷却流道的结构示意图，图4为本发明气缸盖的结构示意图，图5为本发明气缸盖冷却流道的结构示意图；如图所示，本实施例中的水冷式发动机，至少包括气缸体2和气缸盖1，所述气缸体2内设有冷却液流通的气缸体冷却流道3，所述气缸盖1内设有用于冷却液流通的并连通气缸体冷却流道3的气缸盖冷却流道4，所述气缸体冷却流道3至少包括气缸体冷却流道入口31、排气管冷却流道32、缸孔冷却流道34，所述气缸体冷却流道入口31、排气管冷却流道32和缸孔冷却流道34沿冷却液流动方向依次设置并连通；设置该气缸体冷却流道3，首先对排气管22进行冷却，避免因排气管温度过高而导致气缸体出现变形、裂纹等结构失效，从而提高了气缸体工作的可靠性、安全性，再对缸孔的外侧进行冷却，由于冷却液先经过排气管冷却后温度会增加，再对缸孔的外侧进行冷却时，不会对气缸体、气缸盖过度冷却而增加热机时间，从而提高了发动机工作效率，降低了发动机因热机时间过长而浪费时间及燃料成本，从而提高了发动机工作时的经济性。发动机在工作时，冷却液通常存放于散热器中，通过水泵将冷却液输送至发动机的曲轴箱体中，再经曲轴箱体进入气缸体、气缸盖冷却后排回至散热器中，并通过散热器对冷却液带出的热量进行散热，从而达到循环冷却的效果，采用循环冷却不仅增加了结构紧凑性、便捷性，还降低了成本。冷却液在气缸体冷却流道内的流通为冷却液通过气缸体冷却流道入口31进入，流经排气管冷却流道32后再由缸孔冷却流道34流出，所述排气管冷却流道32与缸孔冷却流道34之间可设置连接流道，还可设置增加过渡结构，使得冷却液可流通顺畅，从而增加冷却效果，可根据具体需求选择，在此不再赘述。所述气缸体流道入口31设置于气缸体裙部用于与曲轴箱体内的冷却流道连通，所述曲轴箱体内的冷却流道结构及功能为现有技术，在此不再赘述；所述排气管冷却流道32设置于排气管侧并用于对排气管22进行冷却，所述排气管侧为排气管22的周向，所述排气管冷却流道32可为一条或多条，可根据具体需求设置，在此不再赘述；所述缸孔冷却流道34设置于缸孔周向，所述缸孔冷却流道34可为一条或多条，可根据具体需求选择，在此不再赘述；所述发动机的曲轴箱体、气缸体及气缸盖之间的装配关系及作用均为现有技术，在此不再赘述，所述发动机为二冲程发动机，所述二冲程发动机的工作原理及结构均为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述气缸体冷却流道3还包括用于连通排气管冷却流道32和缸孔冷却流道34的连接流道33；通过设置连接流道，起到对排气管冷却流道32与缸孔冷却流道34的过渡作用，使得冷却液能顺畅的从排气管道通过连接流道进入缸孔冷却流道，同时还增加了结构紧凑性；所述连接流道可为一套或多条，在此不再赘述。

本实施例中，所述排气管冷却流道32有两条，分别设置于排气管22的两侧；采用该结构设置，不仅能保证冷却液对排气管22的充足冷却，还增加了结构紧凑性，避免因将排气管冷却流道设置过少而导致排气管22温度过高，从而损坏气缸体，避免因将排气管冷却流道32设置过多而增加生产成本，降低气缸体的结构强度。

本实施例中，所述气缸体的排气管两侧还分别设置有用于设置排气管冷却流道的加强筋21，所述排气管冷却流道32设置于加强筋21内；通过设置该加强筋结构，不仅为能增大排气管冷却流道32的流通面积，从而提高冷却液对排气管的冷却效果，还增大了排气管冷却流道32的设置范围，从而降低了排气管冷却流道32的生产难度，进而提高了生产效率，降低了生产成本，同时还增加了气缸体的结构强度(避免因开设排气管冷却流道32而减低气缸体的结构强度)；所述加强筋21绕排气管22的周向设置从而为排气管冷却流道32提供开设位置，所述加强筋21为向气缸体外侧凸出的弧面，不仅增大了排气管冷却流道23的布置范围，还提高了结构强度；当然，还可根据气缸体的结构强度需求设置其它加强结构，在此不再赘述。

本实施例中，所述连接流道33为环绕气缸体的缸孔设置并沿缸孔轴线方向设置于靠近排气管一侧；采用该结构设置，使得冷却液流到连接流道33时，可均匀分布在缸孔的周向，不仅能满足对缸孔周向的冷却，同时还使得冷却均匀，从而提高了冷却效果，避免因冷却不均而降低气缸体的寿命，同时还具有将经排气管冷却流道32的冷却液在连接流道33内分部均匀后再流向缸孔冷却流道34，从而使得冷却液在缸孔冷却流道34的流速均匀，提高对缸孔的外侧均匀冷却效果。所述连接流道33环绕气缸体的缸孔设置的含义为所述连接流道为绕缸孔周向设置于气缸体内的环形流道，当然，还可采用绕缸孔周向均匀单独设置多条独立的连接流道33，可根据具体需求选择，在此不再赘述。

本实施例中，所述缸孔冷却流道34有八条，绕缸孔轴线均匀设置。通过设置八条缸孔冷却流道，冷却液流经时，不仅能满足对缸孔周向的冷却，避免因冷却不足而导致温度过高损坏气缸体，避免因冷却过度而降低发动机的功率，同时还具有冷却均匀的优点，相较于开设成一整式，还增加了结构强度，从而提高了气缸体的可靠性、安全性。

本实施例中，所述气缸盖冷却流道4包括与缸孔冷却流道34连通的气缸盖冷却流道入口41、气缸盖冷却流道出口43和连通气缸盖冷却流道入口41与气缸盖冷却流道出口43的气缸盖连接流道42，所述气缸盖冷却流道入口41设置于与气缸体的配合面11，所述气缸盖冷却流道出口43垂直于缸孔轴线设置。通过设置该结构的气缸盖冷却流道4，不仅能满足对气缸盖1的冷却需求，还便于气缸盖1与气缸体2的装配；由缸孔冷却流道34流出的冷却液经气缸盖冷却流道入口41进入，经气缸盖连接流道42后，再由气缸盖冷却流道出口43排出；所述气缸盖冷却流道入口41设置于气缸盖与气缸相配合的配合面11并且垂直于该配合面11，所述气缸盖连接流道42设置于气缸盖1内；所述气缸盖上有用于设置气缸盖冷却流道出口的出液管12，所述气缸盖冷却流道出口43垂直于缸孔轴线并且设置于出液管12内，便于冷却液流出后与外部冷却管路连接，所述出液管的结构及其与气缸盖配合为现有技术，在此不再赘述；这里将所述气缸盖冷却流道出口沿竖直方向向上设置，不仅便于气缸盖的安装，还便于与出液管12连接的管路的布置，从而增加结构紧凑性，所述竖直方向为垂直于气缸体安装平面的方向。

本实施例中，所述气缸盖冷却流道入口41与缸孔冷却流道34相同设置，以使得所述气缸盖可朝多方向的装配于气缸体；通过将所述气缸盖冷却流道入口41与缸孔冷却流道34位置相同设置，使得气缸体朝不同角度安装，也能保证气缸盖冷却流道出口43沿竖直方向向上设置，从而增加了装配的实用性；所述相同设置为气缸盖冷却流道入口41绕缸孔轴线布置的数量与缸孔冷却流道34的数量相同，并且绕缸孔轴线方向均匀布置，以使得由于气缸体安装需要转动后，气缸盖仍能保持气缸盖冷却流道出口沿竖直方向向上。

本实施例中，所述气缸盖冷却流道出口43两侧的气缸盖冷却流道入口41b的流通面积小于其余气缸盖冷却流道入口41a的流通面积；采用该结构设置，在保证冷却液对气缸盖冷却要求的情况下，还提高了气缸盖冷却流道出口处的结构强度，避免因气缸盖冷却流道入口41b过大而降低气缸盖冷却流道出口处的结构强度；所述气缸盖冷却流道入口41b在所述气缸盖冷却流道出口43两侧的位置见说明书附图4所示的位置，在此不再赘述。

本发明还公开了一种无人机，所述无人机安装有所述的水冷式发动机。通过将所述水冷式发动机安装于无人机上，不仅增加了无人机的生产效率，降低了生产成本，还提高了无人机工作的可靠性、安全性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种水冷式发动机，至少包括气缸体和气缸盖，所述气缸体内设有冷却液流通的气缸体冷却流道，所述气缸盖内设有用于冷却液流通的并连通气缸体冷却流道的气缸盖冷却流道，其特征在于：所述气缸体冷却流道至少包括气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道、缸孔冷却流道，所述气缸体冷却流道入口、排气管冷却流道和缸孔冷却流道沿冷却液流动方向依次设置并连通；所述气缸体冷却流道还包括用于连通排气管冷却流道和缸孔冷却流道的连接流道；所述连接流道为环绕气缸体的缸孔设置并沿缸孔轴线方向设置于靠近排气管一侧；所述缸孔冷却流道有八条，绕缸孔轴线均匀设置；所述气缸盖冷却流道包括与缸孔冷却流道连通的气缸盖冷却流道入口、气缸盖冷却流道出口和连通气缸盖冷却流道入口与气缸盖冷却流道出口的气缸盖连接流道，所述气缸盖冷却流道入口设置于与气缸体的配合面，所述气缸盖冷却流道出口垂直于缸孔轴线设置；所述气缸盖冷却流道入口与缸孔冷却流道相同设置，以使得所述气缸盖可朝多方向的装配于气缸体；所述气缸盖冷却流道出口两侧的气缸盖冷却流道入口的流通面积小于其余气缸盖冷却流道入口的流通面积。

2.根据权利要求1所述的水冷式发动机，其特征在于：所述排气管冷却流道有两条，分别设置于排气管的两侧。

3.根据权利要求2所述的水冷式发动机，其特征在于：所述气缸体的排气管两侧还分别设置有用于设置排气管冷却流道的加强筋，所述排气管冷却流道设置于加强筋内。

4.一种无人机，其特征在于：所述无人机安装有权利要求1-3任一权利要求所述的水冷式发动机。

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