CN116447009A - 一种v型大排量工程机械用途空空中冷发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，所述空空中冷发动机为V型12缸32‑42升发动机，其包括V型发动机本体，所述V型发动机本体设有排气管、进气系统、排气管路、消声器，所述排气管有2根，并分别对应布置在V型发动机本体顶部的两侧；所述进气系统包括左侧进气管、右侧进气管、左侧增压器、右侧增压器、空空中冷器，所述空空中冷器设在V型发动机本体的前方；所述左侧进气管和右侧进气管分别与所述空空中冷器的出气端连接，并布置在所述V型发动机本体的两侧；所述左侧增压器和所述右侧增压器并排安装在所述V型发动机本体的顶部中间位置，且在所述排气管的中部。本发明具有结构紧凑、简捷，提高发动机性能等优点。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机。
背景技术
增压发动机进气系统有两种技术方案，分别是空空中冷进气方案和水空中冷进气方案，空空中冷进气方案是用外界冷却空气通过空空中冷器进行冷却发动机增压后的高温进气，水空中冷方案是用海水或外界的冷却水或经外界空气冷却后的发动机中冷器中的冷却水冷却发动机增压后的高温进气，两种方案都是为了降低发动机进气温度，降低进气温度有利于优化发动机燃油消耗率、排温等性能参数，优化发动机性能。
在具备外界冷却水源条件水空中冷器更有利于降低发动机的进气温度，水空中冷方案优于空空中冷技术方案，不具备外界水源时空空中冷方案更有利于降低发动机进气温度，优于水空中冷方案。
船电(船用和发电)用途的发动机因可利用海水或冷却水池直接冷却进气空气，在船电用途的发动机多采用水空中冷方案，且水空中冷方案在提升发动机性能方面优于空空中冷方案；但工程机械上用途发动机因不具备外界冷却水源，多采用空空中冷技术方案，在提升发动机性能方面优于水空中冷发动机。
大排量发动机先应用在船电用途市场，且该市场需求量远大于工程机械市场需求量，目前国内应用工程机械大排量发动机全部是进口品牌、进气方案沿用船用发动机的水空中冷方案，主要因为开发新的空空中冷方案发动机，需要进行进气系统CAE分析，进、排气管、增压器等好多零部件都需要重新开发，重新进行仿真计算，性能、标定试验，可靠性试验，需要投入大量的资金、人力，至少需要3-5年的时间，才能推向市场，行成销售，有效益收入，前期都是投入。
现有水空中冷进气系统技术方案：发动机气流方向依次由图1中的增压器9的压气机进气口—中冷器2—进气接管8—进气管5—缸盖6—发动机燃烧室。
发动机进气空气由经过冷却水散热器的冷却水冷却，冷却水流动方向由低温冷却水散热器的出口流入图1中的副水泵4，再流入中冷器2之后，经低温冷却水出水管3流回低温冷却水散热器。
现有技术方案如下缺点：
(1)进气温度较高，不利于优化发动机功率、油耗等；
(2)整机布置复杂，发动机后端集中布置有中冷器、增压器、进排气管路和整车边界间隙较小，吊装发动机时容易和整车磕碰；
(3)通机使用工况比船电恶劣，振动大，中冷器有开裂漏水风险，中冷器漏水进入燃烧室会引起顶缸等严重故障；
(4)发动机上方布置中冷器，空间较小，维护保养不方便；
(5)需要一套独立的冷却水系统，重量500多千克，成本较高。
现有技术有待要解决的技术问题：
(1)优化发动机油耗、排温等指标，提升发动机性能；
(2)整机布置比较复杂，需要优化布置；
(3)图1的中冷器2在矿车等工程机械工况存在振动漏水的风险，且振动漏水后，冷却水由发动机进气管进入燃烧室引发发动机拉缸、抱瓦等严重故障，需要解决该故障隐患；
(4)图1的中冷器2在发动机上方，更换排气管时需要先将该中冷器拆卸，且维修空间较小，需要提升维修便利性；
(5)现在冷却水冷却系统成本较高，需要优化成本。
现有专利文献CN108252803A公开一种V型12缸柴油机，其采用了水空中冷器的布置，并将增压器设在排气管的后方。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明目的在于提出一种结构紧凑、简捷，提高发动机性能的V型大排量工程机械用空空中冷发动机的进气系统。
为此，本发明提出一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机。
优选地，本发明还可以具有如下技术特征：
一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，所述空空中冷发动机为V型12缸32-42升发动机，其包括V型发动机本体，所述V型发动机本体设有排气管、进气系统、排气管路、消声器，所述排气管有2根，并分别对应布置在V型发动机本体顶部的两侧；
所述进气系统包括左侧进气管、右侧进气管、左侧增压器、右侧增压器、空空中冷器，所述空空中冷器设在V型发动机本体的前方；所述左侧进气管和右侧进气管分别与所述空空中冷器的出气端连接，并布置在所述V型发动机本体的两侧；所述左侧增压器和所述右侧增压器并排安装在所述V型发动机本体的顶部中间位置，且在所述排气管的中部。
进一步的，所述空空中冷发动机进气流向由增压器上的压气机进气口，经压气机通过压气机出气口至空空中冷器回到发动机进气管经气缸盖进入燃烧室；排气管的废气进入增压机涡轮，废气从涡轮出来之后进入消声器排入大气。
进一步的，所述V型12缸32-42升发动机是工程机械用发动机。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：
将增压器安装在排气管中部，更有利于发动机进、排气系统的布置，降低发动机进气温度、优化发动机油耗、排温等指标，提升发动机性能；
发动机的整体布置比现有水空中冷方案更加简捷，省略一套冷却进气的副水泵冷却系统和水空中冷器，相比原方案成本有所降低；现有技术中的水空中冷器布置在发动机的顶部，暂用大量的空间，去掉该水空中冷器之后，一方面提供更大的维修空间，维修更加便利，另一方面还可以解决因该中冷器振动漏水而引发的发动机故障。增压器布置在排气管中间部位，同增压器布置在排气管后方或其它位置的进、排气管路相对比，该方案比较简捷，且有利于降低进、排气系统的阻力，降低发动机油耗、排温等性能指标，优化发动机性能。
附图说明
图1是现有水空中冷发动机布局图。
图2是本发明的布局图。
图3是本发明空空中冷系统总成。
附图标记说明
1、V型发动机本体；2、中冷器；3、低温冷却水出水管；4、副水泵；5、进气管；6、缸盖；7、排气管；8、中冷器进气接管；9、增压器；10、左侧增压器；11、右侧增压器；12、右侧进气管；13、空空中冷器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。
如图2～3所示的一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，所述空空中冷发动机为V型12缸32-42升发动机，特别是工程机械用发动机。利用空空中冷系统替换V型12缸32-42升工程机械发动机的水空中冷系统，有利于降低发动机进气温度，提升发动机性能，省去一套冷却水循环系统和水空中冷器，降低发动机的整体成本。
所述空空中冷发动机包括V型发动机本体1，所述V型发动机本体1为V型12缸32-42升发动机，其设有排气管、进气系统、排气管路、消声器，所述排气管有2根，并分别对应布置在V型发动机本体顶部的两侧，所述进气系统包括左侧进气管、右侧进气管12、左侧增压器10、右侧增压器11、空空中冷器13，所述空空中冷器13设在V型发动机本体1的前方。所述左侧进气管和右侧进气管12分别与所述空空中冷器13的出气端连接，并布置在所述V型发动机本体1的两侧。所述左侧增压器10和所述右侧增压器11并排安装在所述V型发动机本体1的顶部中间位置，且在所述排气管的中部。发动机增压器布置在排气管中间部位，同增压器布置在排气管后方或其它位置的进、排气管路相对比，该方案比较简捷，且有利于降低进、排气系统的阻力，所以该方案的增压器布置位置也是主要保护点。
发动机进气流向由增压器上的压气机进气口，经压气机通过压气机出气口至空空中冷器回到发动机进气管经气缸盖进入燃烧室；排气管的废气进入增压机涡轮，利用废气推动涡轮转动，从而推动压气机转动，废气从涡轮出来之后经排气管路进入消声器排入大气。本申请方法在进气时是通过空空中冷器冷却，进气简捷。而水空中冷器需要中冷器、副水泵等一套低温冷却水系统冷却进气，附件多，结构复杂，成本高。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。
Claims (3)
1.一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，其特征在于：所述空空中冷发动机为V型12缸32-42升发动机，其包括V型发动机本体，所述V型发动机本体设有排气管、进气系统、排气管路、消声器，所述排气管有2根，并分别对应布置在V型发动机本体顶部的两侧；
所述进气系统包括左侧进气管、右侧进气管、左侧增压器、右侧增压器、空空中冷器，所述空空中冷器设在V型发动机本体的前方；所述左侧进气管和右侧进气管分别与所述空空中冷器的出气端连接，并布置在所述V型发动机本体的两侧；所述左侧增压器和所述右侧增压器并排安装在所述V型发动机本体的顶部中间位置，且在所述排气管的中部。
2.如权利要求1所述的一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，其特征在于：所述空空中冷发动机进气流向由增压器上的压气机进气口，经压气机通过压气机出气口至空空中冷器回到发动机进气管经气缸盖进入燃烧室；排气管的废气进入增压机涡轮，废气从涡轮出来之后进入消声器排入大气。
3.如权利要求1所述的一种V型大排量工程机械用途空空中冷发动机，其特征在于：所述V型12缸32-42升发动机是工程机械用发动机。
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