CN113653564B - 一种单缸风冷柴油机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种单缸风冷柴油机，该单缸风冷柴油机包括机体总成、气缸盖总成、曲轴连杆总成、调速组件、进气总成、排气总成、供油系统、起动系统以及加强冷却系统，通过将各个总成进行重新设计规划安装，并且采用重新设计的加强冷却系统，保证散热，本发明提供的单缸风柴油机结构紧凑新颖、体积小、重量轻，具有良好的使用性能；具备手起动和电起动两种方式；功率大、油耗低、输出功率高，油耗低；具有良好的散热功能、机油温度、进排气温度、缸头温度均有效得到了下降；使用寿命长。

Description

一种单缸风冷柴油机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种单缸风冷柴油机。
背景技术
单缸柴油机，即按气缸数量分类时只有一个气缸的柴油机。单缸柴油机主要应用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域。单缸风冷柴油机以其布局简略、修理便利的特色，深受广阔用户的喜爱。
但是风冷柴油机普遍的一大问题点就是散热效果差，机器温度容易高，影响机器的使用寿命，尤其在特殊使用环境，这种情况更加凸显。针对目前国内某型装甲车辅助电站，使用环境达到50～55℃，在此舱室内，正常发动机运行半个小时左右发动机缸头温度可以达到150℃，机油温度可以达到140℃，因此机器在此高温下容易高温保护并进行熄火，无法继续进行工作，且，现有的单杠柴油机结构紧凑度不高、体积较大。
发明内容
本发明针对现有技术中风冷柴油机体积较大、散热效果差，机器温度容易高而提供一种单缸风冷柴油机。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案如下：
本发明提供种一种单缸风冷柴油机，包括机体总成、气缸盖总成、曲轴连杆总成、调速组件、进气总成、排气总成、供油系统、起动系统以及加强冷却系统；
所述机体总成包括曲轴箱，所述曲轴连杆总成设置在所述曲轴箱内部，所述曲轴连杆总成包括曲轴以及设置在所述曲轴上的曲轴齿轮，所述曲轴箱一侧设有导风罩，所述曲轴箱中间面设有机油泵部件，所述机油泵部件为机械式齿轮泵，所述机械式齿轮泵的齿轮端与所述曲轴上的所述曲轴齿轮相配合，所述曲轴箱上端设有呼吸器部件，所述呼吸器部件用于平衡箱体内的压力及机油雾化回收，所述曲轴箱右侧设有机油滤清器盖部件，所述机油滤清器盖部件上装有机油压力传感器及机油滤清器，所述曲轴箱下端设有放油螺栓部件；
所述气缸盖总成设置在所述机体总成的左侧，所述气缸盖总成包括气缸体及连接在所述气缸体上的气缸盖，所述气缸盖通过缸盖螺栓将所述气缸体以及所述曲轴箱固定连接，所述气缸盖内部设有气门、摇臂及摇臂轴，所述摇臂安装于所述摇臂轴上，所述摇臂轴用卡簧固定于所述气缸盖上，所述摇臂一端连接有推杆，所述推杆连接有挺杆，所述挺杆一侧设有凸轮轴，所述凸轮轴上设有两个凸轮面，所述挺杆与所述凸轮轴上的两个所述凸轮面相配合，所述凸轮轴一端固定于所述曲轴箱上，用于手动起动发动机用，所述凸轮轴另一端设有凸轮轴齿轮，所述轮轴齿轮与所述曲轴上的曲轴齿轮相配合；
所述调速组件包括离心调速器以及调速杠杆部件，所述离心调速器安装于所述曲轴的前端，所述调速杠杆部件安装于所述曲轴箱的内部；
所述进气总成安装于所述气缸盖总成的上端，所述进气总成包括空滤器罩、空滤器接盘以及滤芯，所述滤器接盘设置于所述气缸盖的进气口处，所述滤芯设置于所述空滤器接盘上，所述空滤器罩设置于所述滤芯的外围；
所述排气总成安装于所述气缸盖总成的下端，所述排气总成包括消音器以及排气管，所述排气管设置于所述气缸盖的排气口处，所述消音器设置于所述排气管的外侧，并用螺栓固定；
所述供油系统设置于所述机体总成的外侧，所述供油系统包括燃油滤清器、初级燃油泵、高压油泵、高压油管以及喷油器，所述燃油滤清器安装固定于所述曲轴箱的上侧，所述初级燃油泵设置于所述曲轴箱的左上侧，所述高压油泵设置于所述曲轴箱的上侧，所述高压油管一端设置于所述高压油泵的出油口处，所述高压油管另一端设置于所述喷油器的接头处，所述喷油器安装于所述气缸盖的内部；
所述起动系统设置于所述机体总成的右后端，所述起动系统包括飞轮以及电机，所述飞轮上设有飞轮风扇，所述飞轮风扇上设有叶片，所述叶片的布置采用不等径、数列式规律排列，所述飞轮与所述曲轴相连接，所述电机安装于所述曲轴箱的右侧，起动时，所述电机的齿轮与所述飞轮的齿轮相啮合，用于电起动；
所述加强冷却系统包括机油冷却管、冷却风扇以及导流罩，所述导流罩位于所述消音器外侧，所述导流罩一端固定于所述气缸盖上，所述导流罩另一端固定于所述排气管上，所述飞轮风扇的冷却风经过所述曲轴箱腔室到所述导风罩内，所述气缸体上设有散热叶片，冷却风经过所述气缸体上的所述散热叶片吹出，吹出后的风经过所述导流罩的导流作用，将所述消音器及所述排气管部位的高温热量由气流带走，并集中于所述排气口排出，避免了热量在舱室内扩散，所述机油冷却管连接于所述机油滤清器盖部件上的机油通道口，机器内部的高温机油由此流出，并同时经回旋结构的冷却和冷却风扇双重冷却，温度降低后重新流入所述机油滤清器盖部件的回油通道口，所述冷却风扇设置于曲轴箱的上端，将机器内部的热量从下往上排出舱室。
进一步的，所述曲轴箱后端设有线圈支座部件，所述线圈支座部件用于密封所述曲轴箱的腔室并对所述曲轴起导向作用。
进一步的，所述机体总成为卧式隧道式机体，所述机体总成包括油底壳结构，所述曲轴箱为飞轮壳结构。
进一步的，所述曲轴采用高强度球墨铸铁整体铸造，所述曲轴的前端为齿轮室，所述齿轮室的后端设有一主轴瓦压装与所述曲轴箱上的中心孔内，所述主轴瓦与所述曲轴箱连接处为滑动连接，所述飞轮与所述曲轴箱之间设置有所述线圈支座部件，所述线圈支座部件的内部设置有滚珠轴承，以减少摩擦损失，提高起动性。
进一步的，所述凸轮轴上集中设有集配气凸轮、高压油泵凸轮、燃油泵凸轮、手摇起动爪和自动减压机构。
进一步的，所述调速杠杆部件包括法兰推杆以及供油调整杆，所述法兰推杆与所述离心调速器相接触，所述供油调整杆与所述高压油泵相接触。
本发明与现有单缸风冷柴油机相对比，具有一下优点：
1、结构紧凑新颖、体积小、重量轻，体积尺寸≤600*450*440，重量≤90kg；
2、良好的使用性能，具备手起动和电起动两种方式。
3、功率大，油耗低，最大输出功率11kw，最低油耗低于210g/kWh。
4、良好的散热功能，机油温度、进排气温度、缸头温度均有效得到了
下降。
5、良好的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。
图1为本发明一种单缸风冷柴油机的立体图；
图2为本发明一种单缸风冷柴油机的第一侧视图；
图3为本发明一种单缸风冷柴油机的第二侧视图；
图4为图2一种单缸风冷柴油机的第一侧视图中的A处剖视图；
图5为图2一种单缸风冷柴油机的第一侧视图中的B处剖视图；
图6为图4中的C处放大图；
图7为现有单缸风冷柴油机未安装加强冷却系统的试验报告数据；
图8为本发明单缸风冷柴油机中已安装加强冷却系统的试验报告数据。
附图中标记为：1-机体总成、11-曲轴箱、111-导风罩、12-机油泵部件、13-呼吸器部件、14-机油滤清器盖部件、141-机油压力传感器、142-机油滤清器、15-放油螺塞部件、16-线圈支座部件、17-气缸体、2-气缸盖总成、21-气缸盖、22-气门、23-摇臂、24-摇臂轴、25-推杆、26-挺杆、27-凸轮轴、3-曲轴连杆总成、31-曲轴、4-调速组件、41-离心调速器、42-调速杠杆部件、421-法兰推杆、422-供油调整杆、5-进气总成、51-空滤器罩、52-空滤器接盘、53-滤芯、6-排气总成、61-消音器、62-排气管、7-供油系统、71-燃油滤清器、72-初级燃油泵、73-高压油泵、74-高压油管、75-喷油器、8-起动系统、81-飞轮、82-电机、9-加强冷却系统、91-机油冷却管、92-冷却风扇、93-导流罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1-6所示，一种单缸风冷柴油机，包括机体总成1、气缸盖总成2、曲轴连杆总成3、调速组件4、进气总成5、排气总成6、供油系统7、起动系统8以及加强冷却系统9；
所述机体总成1包括曲轴箱11，所述曲轴连杆总成3设置在所述曲轴箱11的内部，所述曲轴连杆总成3包括曲轴31以及设置在所述曲轴31上的曲轴齿轮，所述曲轴箱11一侧设有导风罩111，所述曲轴箱11中间面设有机油泵部件12，所述机油泵部件12为机械式齿轮泵，所述机械式齿轮泵的齿轮端与所述曲轴31上的所述曲轴齿轮相配合，所述曲轴箱11上端设有呼吸器部件13，所述呼吸器部件13用于平衡箱体内的压力及机油雾化回收，所述曲轴箱11右侧设有机油滤清器盖部件14，所述机油滤清器盖部件14上装有机油压力传感器141及机油滤清器142，所述曲轴箱11下端设有放油螺栓部件15；
所述气缸盖总成2设置在所述机体总成1的左侧，所述气缸盖总成1包括气缸体17及连接在所述气缸体17上的气缸盖21，所述气缸盖21通过缸盖螺栓将所述气缸体17以及所述曲轴箱11固定连接，所述气缸盖21内部设有气门22、摇臂23及摇臂轴24，所述摇臂23安装于所述摇臂轴24上，所述摇臂轴24用卡簧固定于所述气缸盖21上，所述摇臂23一端连接有推杆25，所述推杆25连接有挺杆26，所述挺杆26一侧设有凸轮轴27，所述凸轮轴27上设有两个凸轮面，所述挺杆26与所述凸轮轴27上的两个所述凸轮面相配合，所述凸轮轴27一端固定于所述曲轴箱11上，用于手动起动发动机用，所述凸轮轴27另一端设有凸轮轴齿轮，所述轮轴齿轮与所述曲轴31上的曲轴齿轮相配合；
所述调速组件4包括离心调速器41以及调速杠杆部件42，所述离心调速器41安装于所述曲轴31的前端，所述调速杠杆部件42安装于所述曲轴箱11的内部，该调速器使发动机在各种转速下工作稳定、调速柔和、加速灵敏；
所述进气总成5安装于所述气缸盖总成2的上端，所述进气总成5包括空滤器罩51、空滤器接盘52以及滤芯53，所述滤器接盘52设置于所述气缸盖21的进气口处，所述滤芯53设置于所述空滤器接盘52上，所述空滤器罩51设置于所述滤芯53的外围；
所述排气总成6安装于所述气缸盖总成2的下端，所述排气总成6包括消音器61以及排气管62，所述排气管62设置于所述气缸盖21的排气口处，所述消音器设61置于所述排气管62的外侧，并用螺栓固定；
所述供油系统7设置于所述机体总成1的外侧，所述供油系统7包括燃油滤清器71、初级燃油泵72、高压油泵73、高压油管74以及喷油器75，所述燃油滤清器71安装固定于所述曲轴箱11的上侧，所述初级燃油泵72设置于所述曲轴箱11的左上侧，所述高压油泵73设置于所述曲轴箱11的上侧，所述高压油管74一端设置于所述高压油泵73的出油口处，所述高压油管74另一端设置于所述喷油器75的接头处，所述喷油器75安装于所述气缸盖21的内部，供油系统结构简单，体积小；
所述起动系统8设置于所述机体总成1的右后端，所述起动系统8包括飞轮81以及电机82，所述飞轮81上设有飞轮风扇，所述飞轮风扇上设有叶片，所述叶片的布置采用不等径、数列式规律排列，所述飞轮81与所述曲轴31相连接，所述电机82安装于所述曲轴箱11的右侧，起动时，所述电机82的齿轮与所述飞轮81的齿轮相啮合，用于电起动；
加强冷却系统9设置有三个组件，其中导流罩93位于消音器外侧，一端固定于所述气缸盖21上，另一端固定于所述排气管62上，飞轮风扇的冷却风经曲轴箱11腔室到导风罩111，再经所述气缸体17的散热叶片吹出，再经过导流罩93的导流作用，将消音器61及排气管62部位的高温热量由气流带走，并集中与排气口排出，避免了热量在舱室内扩散。所述机油冷却管91连接于机油滤清器盖部件14上的机油通道口，机器内部的高温机油由此流出，并同时经理回旋结构的冷却和冷却风扇92双重冷却，温度降低后重新流入所述机油滤清器盖部件14的回油通道口。所述冷却风扇92设置于曲轴箱11的上端，将机器内部的热量从下往上排出舱室。
参考说明书附图7-8表格数据所示，有了加强冷却系统后与原状态对比，最高缸头温度降低14.5℃，排气温度降低30.3℃，机油温度降低17.1℃，进气温度降低18.5℃。综上三种降温组件，极大的降低整个发动机以及舱室内部的温度，使机器可以长时间在高温环境下作业。
作为本实施例一种优选的实施方式，所述曲轴箱11后端设有线圈支座部件16，所述线圈支座部件16用于密封所述曲轴箱11的腔室并对所述曲轴31起导向作用。
具体的，所述机体总成1为卧式隧道式机体，所述机体总成1包括油底壳结构，所述曲轴箱11为飞轮壳结构。
作为本实施例另一种优选的实施方式，所述曲轴31采用高强度球墨铸铁整体铸造，所述曲轴31的前端为齿轮室，所述齿轮室的后端设有一主轴瓦压装与所述曲轴箱11上的中心孔内，所述主轴瓦与所述曲轴箱11连接处为滑动连接，所述飞轮81与所述曲轴箱11之间设置有所述线圈支座部件16，所述线圈支座部件16的内部设置有滚珠轴承，以减少摩擦损失，提高起动性。
具体的，所述凸轮轴27上集中设有集配气凸轮、高压油泵凸轮、燃油泵凸轮、手摇起动爪和自动减压机构。
此外，所述调速杠杆部件42包括法兰推杆421以及供油调整杆422，所述法兰推杆421与所述离心调速器422相接触，所述供油调整杆422与所述高压油泵73相接触。
工作原理：柴油机工作时，起动系统8开始工作，带动飞轮81转动，并且带动曲轴连杆总成3进行转动，凸轮轴27及机油泵部件12也同时工作，带动供油系统7往气缸盖21内输送燃油，同时的进气系统5将空气输送进燃烧室，完成空气和燃油的有效混合和被压缩燃烧，并经过所述排气系统6将废气排出，此过程实现了热能向动能的转化，并通过所述飞轮81端部向外输出。
本发明与现有单缸风冷柴油机相对比，具有一下优点：
1、结构紧凑新颖、体积小、重量轻，体积尺寸≤600*450*440，重量≤90kg；
2、良好的使用性能，具备手起动和电起动两种方式。
3、功率大，油耗低，最大输出功率11kw，最低油耗低于210g/kWh。
4、良好的散热功能，机油温度、进排气温度、缸头温度均有效得到了
下降。
5、良好的使用寿命。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包括在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单缸风冷柴油机，其特征在于：包括机体总成、气缸盖总成、曲轴连杆总成、调速组件、进气总成、排气总成、供油系统、起动系统以及加强冷却系统；
所述机体总成包括曲轴箱，所述曲轴连杆总成设置在所述曲轴箱内部，所述曲轴连杆总成包括曲轴以及设置在所述曲轴上的曲轴齿轮，所述曲轴箱一侧设有导风罩，所述曲轴箱中间面设有机油泵部件，所述机油泵部件为机械式齿轮泵，所述机械式齿轮泵的齿轮端与所述曲轴上的所述曲轴齿轮相配合，所述曲轴箱上端设有呼吸器部件，所述呼吸器部件用于平衡箱体内的压力及机油雾化回收，所述曲轴箱右侧设有机油滤清器盖部件，所述机油滤清器盖部件上装有机油压力传感器及机油滤清器，所述曲轴箱下端设有放油螺栓部件；
所述气缸盖总成设置在所述机体总成的左侧，所述气缸盖总成包括气缸体及连接在所述气缸体上的气缸盖，所述气缸盖通过缸盖螺栓将所述气缸体以及所述曲轴箱固定连接，所述气缸盖内部设有气门、摇臂及摇臂轴，所述摇臂安装于所述摇臂轴上，所述摇臂轴用卡簧固定于所述气缸盖上，所述摇臂一端连接有推杆，所述推杆连接有挺杆，所述挺杆一侧设有凸轮轴，所述凸轮轴上设有两个凸轮面，所述挺杆与所述凸轮轴上的两个所述凸轮面相配合，所述凸轮轴一端固定于所述曲轴箱上，用于手动起动发动机用，所述凸轮轴另一端设有凸轮轴齿轮，所述轮轴齿轮与所述曲轴上的曲轴齿轮相配合；
所述调速组件包括离心调速器以及调速杠杆部件，所述离心调速器安装于所述曲轴的前端，所述调速杠杆部件安装于所述曲轴箱的内部；
所述进气总成安装于所述气缸盖总成的上端，所述进气总成包括空滤器罩、空滤器接盘以及滤芯，所述滤器接盘设置于所述气缸盖的进气口处，所述滤芯设置于所述空滤器接盘上，所述空滤器罩设置于所述滤芯的外围；
所述排气总成安装于所述气缸盖总成的下端，所述排气总成包括消音器以及排气管，所述排气管设置于所述气缸盖的排气口处，所述消音器设置于所述排气管的外侧，并用螺栓固定；
所述供油系统设置于所述机体总成的外侧，所述供油系统包括燃油滤清器、初级燃油泵、高压油泵、高压油管以及喷油器，所述燃油滤清器安装固定于所述曲轴箱的上侧，所述初级燃油泵设置于所述曲轴箱的左上侧，所述高压油泵设置于所述曲轴箱的上侧，所述高压油管一端设置于所述高压油泵的出油口处，所述高压油管另一端设置于所述喷油器的接头处，所述喷油器安装于所述气缸盖的内部；
所述起动系统设置于所述机体总成的右后端，所述起动系统包括飞轮以及电机，所述飞轮上设有飞轮风扇，所述飞轮风扇上设有叶片，所述叶片的布置采用不等径、数列式规律排列，所述飞轮与所述曲轴相连接，所述电机安装于所述曲轴箱的右侧，起动时，所述电机的齿轮与所述飞轮的齿轮相啮合，用于电起动；
所述加强冷却系统包括机油冷却管、冷却风扇以及导流罩，所述导流罩位于所述消音器外侧，所述导流罩一端固定于所述气缸盖上，所述导流罩另一端固定于所述排气管上，所述飞轮风扇的冷却风经过所述曲轴箱腔室到所述导风罩内，所述气缸体上设有散热叶片，冷却风经过所述气缸体上的所述散热叶片吹出，吹出后的风经过所述导流罩的导流作用，将所述消音器及所述排气管部位的高温热量由气流带走，并集中于所述排气口排出，避免了热量在舱室内扩散，所述机油冷却管连接于所述机油滤清器盖部件上的机油通道口，机器内部的高温机油由此流出，并同时经回旋结构的冷却和冷却风扇双重冷却，温度降低后重新流入所述机油滤清器盖部件的回油通道口，所述冷却风扇设置于曲轴箱的上端，将机器内部的热量从下往上排出舱室。
2.根据权利要求1所述的一种单缸风冷柴油机，其特征在于：所述曲轴箱后端设有线圈支座部件，所述线圈支座部件用于密封所述曲轴箱的腔室并对所述曲轴起导向作用。
3.根据权利要求1所述的一种单缸风冷柴油机，其特征在于：所述机体总成为卧式隧道式机体，所述机体总成包括油底壳结构，所述曲轴箱为飞轮壳结构。
4.根据权利要求2所述的一种单缸风冷柴油机，其特征在于：所述曲轴采用高强度球墨铸铁整体铸造，所述曲轴的前端为齿轮室，所述齿轮室的后端设有一主轴瓦压装于所述曲轴箱上的中心孔内，所述主轴瓦与所述曲轴箱连接处为滑动连接，所述飞轮与所述曲轴箱之间设置所述有线圈支座部件，所述线圈支座部件的内部设置有滚珠轴承，以减少摩擦损失，提高起动性。
5.根据权利要求1所述的一种单缸风冷柴油机，其特征在于：所述凸轮轴上集中设有集配气凸轮、高压油泵凸轮、燃油泵凸轮、手摇起动爪和自动减压机构。
6.根据权利要求1所述的一种单缸风冷柴油机，其特征在于：所述调速杠杆部件包括法兰推杆以及供油调整杆，所述法兰推杆与所述离心调速器相接触，所述供油调整杆与所述高压油泵相接触。
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Assignee: Jinhua Manatee Power Technology Co.,Ltd.

Assignor: ZHEJIANG PAINIER TECHNOLOGY Inc.

Contract record no.: X2023980039403

Denomination of invention: A single cylinder air-cooled diesel engine

Granted publication date: 20220524

License type: Common License

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