CN113580924B - 一种特种装备及其发动机舱体冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特种装备及其发动机舱体冷却系统，冷却系统包括内置有发动机的发动机舱体，发动机包括水套和增压器；冷却系统包括风冷结构和液冷结构；风冷结构包括设于发动机舱体上的进风口和出风口，以供空气流通；液冷结构包括循环流道，循环流道设有吸水口和回水口，循环流道上设有循环泵；循环流道上设有换热器，换热器具有独立的内循环流道和外循环流道，内循环流道与水套相连，外循环流道供海水或河水或湖水流过以吸收冷却液的热量；所述循环流道上还设有吸热器，吸热器布置在发动机舱体的内部，且吸热器与所述增压器对应布置，以吸收增压器释放的热量，所述吸热器内设有吸热器流道，吸热器流道供海水或河水或湖水流过以带走吸热器的热量。

Description

一种特种装备及其发动机舱体冷却系统

技术领域

本发明涉及一种特种装备及其发动机舱体冷却系统。

背景技术

特种装备（水陆两用车）需要在陆地和水中均能正常使用，因此必须保证特种装备在陆地行驶和水中航行时，发动机以及发动机舱体内的温度均在设定的范围之内。现有技术中，为了对发动机和发动机舱体进行降温，采取的方式是风冷，在发动机舱体的侧壁上开设风口连通发动机舱体内外。为对发动机进行散热，在发动机的水套上连接有外管，通过防冻液在水套和外管中的循环流动将发动机产生的热量释放到发动机舱体内。特种装备在行进过程中，依靠自然风以及风口处的风机实现内外空气的循环流动，从而将发动机舱体内的热量释放出去，降低发动机舱体以及发动机的温度。

但是在实际使用时发现，在陆地行驶时，由于发动机的使用功率较小，再加上发动机舱体无需完全密闭，仅依靠风冷就可以满足正常使用要求。但是在水中航行时，由于发动机的使用功率较大，再加上发动机舱体需要完全密闭以防水，仅依靠风冷无法将发动机舱体内的温度降低至设定值，发动机舱体内的温度过高会导致发动机舱体内的线路信号不稳定并加剧了发动机舱体内各部件的老化，而且还会影响到与发动机舱体相邻的其他零部件的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种装备的发动机舱体冷却系统，以解决现有技术中仅依靠风冷对发动机舱体进行冷却而导致水中航行时冷却效果较差的技术问题；还提供一种使用该发动机舱体冷却系统的特种装备，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的特种装备的发动机舱体冷却系统的技术方案是：一种特种装备的发动机舱体冷却系统，包括：

发动机舱体，内置有发动机；

发动机包括水套和增压器；

发动机舱体冷却系统包括风冷结构和液冷结构；

风冷结构包括设于发动机舱体上的进风口和出风口，进风口、出风口均连通发动机舱体内外，以供空气流通；

液冷结构包括供海水或河水或湖水循环流动的循环流道，所述循环流道于发动机舱体的舱壁上设有吸水口和回水口，循环流道上设有用于带动海水或河水或湖水循环流动的循环泵；

所述循环流道上设有换热器，换热器具有独立的内循环流道和外循环流道，内循环流道与所述水套相连，以供发动机内部的冷却液循环流动，外循环流道供海水或河水或湖水流过以吸收冷却液的热量；

所述循环流道上还设有吸热器，吸热器布置在发动机舱体的内部，且吸热器与所述增压器对应布置，以吸收增压器释放的热量，所述吸热器内设有吸热器流道，吸热器流道供海水或河水或湖水流过以带走吸热器的热量。

有益效果：在水中航行时，通过设置换热器能够对发动机内部循环的冷却液进行冷却，避免冷却液携带的热量过多地释放到发动机舱体内；吸热器能够吸收发动机中温度最高的增压器辐射的热量，海水或湖水或河水能够及时地将吸热器的热量传导出去，防止发动机舱体内其他区域受热辐射过大，而导致发动机舱体内的温度过高。陆上行驶时依靠空气流动来降低发动机舱体内的温度，水中航行时依靠空气流动和海水或湖水或河水的流动共同作用来降低发动机舱体内的温度。水中航行时，若风冷结构和循环泵的其中一个发生损坏，另一个也可以单独工作，保证发动机能够低功率运行。

优选地，所述增压器位于发动机的顶部，所述吸热器间隔布置在增压器的上方。吸热器与增压器之间有间隔，吸热器的安装更加方便。

优选地，所述吸热器的底部设有朝向增压器的翅片，翅片用于增加吸热面积。翅片能够增加吸热面积，更多地吸收增压器释放的热量。

优选地，所述循环流道包括主路和并联布置的两个支路，所述循环泵、吸水口和回水口设于主路上，换热器、吸热器分置在两个支路上。

优选地，所述进风口、出风口分置在发动机舱体的前后侧，进风口、出风口中的至少一个处设有风机。

本发明特种装备的技术方案是：一种特种装备，包括车架以及安装在车架上的发动机舱体冷却系统，发动机舱体冷却系统包括：

发动机舱体，内置有发动机，发动机包括水套和增压器；

发动机舱体冷却系统包括风冷结构和液冷结构；

风冷结构包括设于发动机舱体上的进风口和出风口，进风口、出风口均连通发动机舱体内外，以供空气流通；

液冷结构包括供海水或河水或湖水循环流动的循环流道，所述循环流道于发动机舱体的舱壁上设有吸水口和回水口，循环流道上设有用于带动海水或河水或湖水循环流动的循环泵；

所述循环流道上设有换热器，换热器具有独立的内循环流道和外循环流道，内循环流道与所述水套相连，以供发动机内部的冷却液循环流动，外循环流道供海水或河水或湖水流过以吸收冷却液的热量；

所述循环流道上还设有吸热器，吸热器布置在发动机舱体的内部，且吸热器与所述增压器对应布置，以吸收增压器释放的热量，所述吸热器内设有吸热器流道，吸热器流道供海水或河水或湖水流过以带走吸热器的热量。

有益效果：在水中航行时，通过设置换热器能够对发动机内部循环的冷却液进行冷却，避免冷却液携带的热量过多地释放到发动机舱体内；吸热器能够吸收发动机中温度最高的增压器辐射的热量，海水或湖水或河水能够及时地将吸热器的热量传导出去，防止发动机舱体内其他区域受热辐射过大，而导致发动机舱体内的温度过高。陆上行驶时依靠空气流动来降低发动机舱体内的温度，水中航行时依靠空气流动和海水或湖水或河水的流动共同作用来降低发动机舱体内的温度。水中航行时，若风冷结构和循环泵的其中一个发生损坏，另一个也可以单独工作，保证发动机能够低功率运行。

优选地，所述增压器位于发动机的顶部，所述吸热器间隔布置在增压器的上方。吸热器与增压器之间有间隔，吸热器的安装更加方便。

优选地，所述吸热器的底部设有朝向增压器的翅片，翅片用于增加吸热面积。翅片能够增加吸热面积，更多地吸收增压器释放的热量。

优选地，所述循环流道包括主路和并联布置的两个支路，所述循环泵、吸水口和回水口设于主路上，换热器、吸热器分置在两个支路上。

优选地，所述进风口、出风口分置在发动机舱体的前后侧，进风口、出风口中的至少一个处设有风机。

附图说明

图1为本发明特种装备的发动机舱体冷却系统实施例的原理图；

图2为本发明特种装备的发动机舱体冷却系统实施例的主视图；

图3为本发明特种装备的发动机舱体冷却系统实施例的俯视图；

图4为本发明特种装备的发动机舱体冷却系统实施例中吸热器的结构示意图；

附图标记说明：

1、发动机舱体；2、进风口；3、出风口；4、抽风机；5、吸水口；6、回水口；7、循环泵；8、换热器；9、吸热器；10、发动机；11、水管；12、增压器；13、集流管；14、进水口；15、支架；16、扁管；17、吸热翅片；18、加强侧板；19、出水口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的特种装备的发动机舱体冷却系统的具体实施例：

如图1至图4所示，特种装备的发动机舱体冷却系统（以下简称为冷却系统）用来对发动机舱体1内部空间进行冷却，防止发动机舱体1内的温度过高而影响线路信号稳定性、老化程度。其中，特种装备为水陆两用车。

冷却系统包括发动机舱体1，发动机舱体1内放置有发动机10，本实施例中的发动机10为带涡轮增压的发动机，发动机10包括位于顶部的增压器12，发动机10内还有水套，水套用来供内部的冷却液（一般为防冻液）循环流过，将发动机10工作产生的热量带到发动机10的外部。

冷却系统包括风冷结构和液冷结构，风冷结构包括开设在发动机舱体1上的进风口2和出风口3，进风口2位于发动机舱体1的前端的两侧，出风口3位于发动机舱体1的后端的两侧。进风口2、出风口3均连通发动机舱体1内外，特种装备在行驶时空气经进风口2进入到发动机舱体1内并由出风口3排出，在空气流动的过程中能够将发动机舱体1内的热量带走，对发动机舱体1进行降温。为了加快空气的流动，在每个出风口3处均安装有抽风机4，抽风机4加快空气流动。

其中，由于热空气上升，为能及时带走热量，同时考虑到水中航行时防止海水由进风口2、出风口3进入到发动机舱体1内，进风口2、出风口3均位于发动机舱体1的顶部。

液冷结构包括循环流道，循环流道在发动机舱体1的底部有吸水口5，在发动机舱体1的底部一侧有回水口6，在循环流道上还有循环泵7，吸水口5、回水口6均通过水管11与循环泵7相连，循环泵7带动低温的海水由吸水口5进入水管11中，并由回水口6返回到海中。在循环流道上有换热器9，换热器9有两个独立的流道，分别为内循环流道和外循环流道，内循环流道与发动机10中水套的两端口通过水管相连，并在水管上安装水泵，驱动内部的冷却液（一般为防冻液）在水套、内循环流道之间循环流动。外循环流道通过水管11与吸水口5和回水口6相连，使海水能够循环流动，在流动的过程中能够在海水换热器8中与内循环流道中的冷却液进行换热，冷却液将热量传导至海水中，通过海水的冷却，能够减少冷却液释放到发动机舱体1内的热量，与风冷结构配合能够降低发动机舱体1内部的温度。

本实施例的发动机10为带有增压器12的发动机10，增压器12在使用时会向发动机舱体1内释放大量的热量。为减少增压器12辐射到发动机舱体1内的热量，循环流道上还有吸热器9，吸热器9安装在增压器12的附近，能够直接吸收增压器12释放的热量。吸热器9内有吸热器流道，吸热器流道通过水管与吸水口5、回水口6相连，海水流过吸热器9时能够带头吸热器9的热量。

本实施例中，循环流道包括主路和两个支路，主路上设置吸水口5、回水口6和循环泵7，而两个支路上分别布置换热器8和吸热器9。吸热器9与换热器8并联布置，海水经吸水口5和循环泵7之后分为两路，一路经过吸热器9，另一路经过换热器8，最终由回水口6回到海中。

本实施例中，增压器12位于发动机10的顶部，而吸热器9布置在增压器12的上方，但吸热器9与增压器12之间并未接触，吸热器9整体悬挂在增压器12的上方。如图4所示，吸热器9包括位于两侧的集流管13，其中一个集流管13上开设有进水口14，另一个开设有出水口19，进水口14与吸水口5相连，出水口19与回水口6相连。在两个集流管13之间并排布置有多个扁管16，扁管16连通两个集流管13，任意相邻的两个扁管16之间设置有吸热翅片17，为提高吸热效果，吸热翅片17采用波距小，开窗角度大的结构。同时，在两个集流管13之间还布置有加强侧板18。在每个集流管13上均固定有两个支架15。使用时，吸热器9位于甲板和增压器12之间，具体地，吸热器9吊装在甲板下方的骨架上，用长螺栓穿过支架15进行吊装。本实施例中，通过增加吸热翅片17来增加吸热面积，能够有效吸收增压器12辐射的热量，降低其他区域的热传递。

使用时，当特种装备在陆上行驶时，风冷结构启动，带走发动机舱体1内的热量，应当说明的是，此时液冷结构中水套内的冷却液也进行循环流道，将热量带到发动机舱体1内，再由风冷结构带走。当特种装备在水中航行时，风冷结构以及液冷结构中的海水泵7启动，在海水和空气流动的双重作用下来降低发动机舱体1内的温度。在水中航行时，若风冷结构和液冷结构的其中一个发生故障时，另一个也可以单独保证发动机低功率单独运行，提升了特种装备水中航行的可靠性和安全性。

本实施例中，在出风口处设置有抽风机，其他实施例中，可以在进风口处设置鼓风机，或者，可以同时设置抽风机和鼓风机。当然，由于特种装备行驶时空气会被压入到发动机舱体内，也可以将抽风机和鼓风机取消。

本实施例中，换热器和吸热器共用一个循环泵，其他实施例中，换热器和吸热器可以单独配备循环泵以及单独的吸水口和回水口，此时，循环流道包括换热器流道和吸热器流道。

本实施例中，吸热器的底部有翅片，其他实施例中，当吸热器底部的面积足够大时，可以将翅片取消。

本实施例中，吸热器布置在增压器的上方，而且增压器与吸热器之间并未直接接触，其他实施例中，吸热器可以布置在增压器的一旁，或者其他实施例中，将吸热器直接安装在增压器上。

本实施例中，当特种装备在海中航行时，用海水进行冷却，其他实施例中，当特种装备在河中航行时，用河水进行冷却；当特种装备在湖中航行时，用湖水进行冷却。

本发明特种装备的具体实施例：

特种装备包括车架和安装在车架上的发动机舱体冷却系统，其中，发动机舱体冷却系统的结构与上述特种装备的发动机舱体冷却系统的结构一致，在此不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种特种装备的发动机舱体冷却系统，所述特种装备为水陆两栖特种装备，所述特种装备的发动机舱体冷却系统包括：

发动机舱体（1），内置有发动机（10）；

其特征在于：发动机（10）包括水套和增压器（12）；

发动机舱体冷却系统包括风冷结构和液冷结构；

风冷结构包括设于发动机舱体（1）上的进风口（2）和出风口（3），进风口（2）、出风口（3）均连通发动机舱体（1）内外，以供空气流通；

液冷结构包括供海水或河水或湖水循环流动的循环流道，所述循环流道于发动机舱体（1）的舱壁上设有吸水口（5）和回水口（6），循环流道上设有用于带动海水或河水或湖水循环流动的循环泵（7）；

所述循环流道上设有换热器（8），换热器（8）具有独立的内循环流道和外循环流道，内循环流道与所述水套相连，以供发动机（10）内部的冷却液循环流动，外循环流道供海水或河水或湖水流过以吸收冷却液的热量；

所述循环流道上还设有吸热器（9），吸热器（9）布置在发动机舱体（1）的内部，且吸热器（9）与所述增压器（12）对应布置，以吸收增压器（12）释放的热量，所述吸热器（9）内设有吸热器流道，吸热器流道供海水或河水或湖水流过以带走吸热器（9）的热量；

所述吸热器（9）间隔布置在增压器（12）的上方；

所述吸热器（9）的底部设有朝向增压器（12）的翅片，翅片用于增加吸热面积。

2.根据权利要求1所述的特种装备的发动机舱体冷却系统，其特征在于：所述增压器（12）位于发动机（10）的顶部。

3.根据权利要求1或2所述的特种装备的发动机舱体冷却系统，其特征在于：所述循环流道包括主路和并联布置的两个支路，所述循环泵（7）、吸水口（5）和回水口（6）设于主路上，换热器（8）、吸热器（9）分置在两个支路上。

4.根据权利要求1或2所述的特种装备的发动机舱体冷却系统，其特征在于：所述进风口（2）、出风口（3）分置在发动机舱体（1）的前后侧，进风口（2）、出风口（3）中的至少一个处设有风机。

5.一种特种装备，所述特种装备为水陆两栖特种装备，其特征在于：包括车架以及安装在车架上的发动机舱体冷却系统，发动机舱体冷却系统包括：

发动机舱体（1），内置有发动机（10），发动机（10）包括水套和增压器（12）；

发动机舱体冷却系统包括风冷结构和液冷结构；

风冷结构包括设于发动机舱体（1）上的进风口（2）和出风口（3），进风口（2）、出风口（3）均连通发动机舱体（1）内外，以供空气流通；

液冷结构包括供海水或河水或湖水循环流动的循环流道，所述循环流道于发动机舱体（1）的舱壁上设有吸水口（5）和回水口（6），循环流道上设有用于带动海水或河水或湖水循环流动的循环泵（7）；

所述循环流道上设有换热器（8），换热器（8）具有独立的内循环流道和外循环流道，内循环流道与所述水套相连，以供发动机（10）内部的冷却液循环流动，外循环流道供海水或河水或湖水流过以吸收冷却液的热量；

所述循环流道上还设有吸热器（9），吸热器（9）布置在发动机舱体（1）的内部，且吸热器（9）与所述增压器（12）对应布置，以吸收增压器（12）释放的热量，所述吸热器（9）内设有吸热器流道，吸热器流道供海水或河水或湖水流过以带走吸热器（9）的热量；

所述吸热器（9）间隔布置在增压器（12）的上方；

所述吸热器（9）的底部设有朝向增压器（12）的翅片，翅片用于增加吸热面积。

6.根据权利要求5所述的特种装备，其特征在于：所述增压器（12）位于发动机（10）的顶部。

7.根据权利要求5或6所述的特种装备，其特征在于：所述循环流道包括主路和并联布置的两个支路，所述循环泵（7）、吸水口（5）和回水口（6）设于主路上，换热器（8）、吸热器（9）分置在两个支路上。

8.根据权利要求5或6所述的特种装备，其特征在于：所述进风口（2）、出风口（3）分置在发动机舱体（1）的前后侧，进风口（2）、出风口（3）中的至少一个处设有风机。

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