CN203403947U - 一种柴油机空气冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柴油机空气冷却系统，主要包括压气机(2)、稳压箱(4)以及中冷器(6)和涡轮机(12)，在中冷器壳体(5)的底部设置有安装板(18)，安装板(18)上开设有通孔(19)；中冷器壳体(5)的侧面设置有中冷器(6)安装出入口，中冷器(6)通过安装出入口自由进出中冷器壳体(5)；稳压箱(4)活动连接在中冷器壳体(5)的最外侧并通过接管(3)与压气机(2)连接相通；中冷器(6)的高温水进口(7)位于低温水进口(10)的上方，高温水出口(8)位于高温水进口(7)、低温水出口(9)的下方。本实用新型使柴油机组结构紧凑，中冷器的安装、调试更方便，提高了增压后空气的中冷效果。

Description

一种柴油机空气冷却系统

技术领域

本实用新型涉及柴油机增压中冷技术领域，尤其是涉及应用于3500KW～4500KW大功率柴油机上的一种柴油机空气冷却系统。

背景技术

增压可使柴油机在排量不变、重量不变的情况下达到增加输出功率的目的，增压中冷技术即是当涡轮增压器将新鲜空气压缩经中间冷却器冷却，然后经进气歧管、进气门流至汽缸燃烧室。与相同功率的非增压柴油机相比，增压柴油机能有效降低单位功率的成本，是改善内燃发动机的重要技术手段，有助于减少废气的排放和提高燃油经济性。

在现有技术中，目前大多数的柴油机(主要是输出功率为3500KW～4500KW的大功率柴油机)上都应用了增压中冷技术。但是，在整个柴油机系统中，其中的空气冷却系统由于安装摆放位置很不合理，导致安装调试困难，并且大部分柴油机中的空气冷却系统离排气总管和机体等热源比较近，因此，使得增压后的空气中冷效果不理想，直接影响了柴油机的燃油经济性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种柴油机空气冷却系统，使柴油机组结构更加紧凑、占用空间少、安装调试方便，并能提高增压后空气的中冷效果。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种柴油机空气冷却系统，主要包括压气机、稳压箱以及中冷器和涡轮机，其中的中冷器安装在中冷器壳体内部并位于涡轮机的下方，在中冷器壳体的底部设置有安装板，所述安装板上开设有通孔；中冷器壳体的侧面设置有中冷器安装出入口，所述的中冷器通过安装出入口自由进出中冷器壳体；所述的稳压箱活动连接在中冷器壳体的最外侧并通过接管与压气机连接相通；所述中冷器的高温水进口位于低温水进口的上方，高温水出口位于高温水进口、低温水出口的下方。

进一步地，所述的安装板与中冷器壳体的底部平面相互垂直，且与中冷器壳体之间一体化成型连接。

进一步地，所述的安装板上设置有若干个通孔，中冷器壳体通过安装板与柴油机体输出端面组成螺纹活动连接。

进一步地，所述安装板上的若干个通孔分为相互平行的两排，每排中的通孔等间距均匀分布。

进一步地，所述中冷器壳体底部的水平安装面上设置有若干个安装通孔，连接螺栓通过安装通孔将中冷器壳体活动连接在柴油机顶部水平端面上。

进一步地，所述中冷器壳体底端面设置有筋板，所述的筋板位于中冷器下方，且筋板分别与中冷器壳体、安装板固定连接。

进一步地，所述的筋板呈直角梯形状，其中的最长边与中冷器壳体底部固定连接，直角边与安装板固定连接。

进一步地，所述的筋板与中冷器壳体、安装板之间一体化成型连接。

进一步地，所述的筋板设置有若干块，并且相互平行分布在安装板上。

进一步地，所述的涡轮机通过安装座固定在中冷器壳体顶部，所述安装座与涡轮机之间是螺纹活动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当该空气冷却系统与柴油机组安装完成后，由于其中的稳压箱和中冷器均远离柴油机排气总管等热源，并且流经中冷器的低温水是下进上出，而高温水路安装在低温水路另一侧且采用上进下出方式，保证了高温水与低温水的逆向流动，逆向流动可以始终保证高温水与低温水有比较大的温差，从而提高增压后空气的中冷效果；同时，本实用新型的部品布局使柴油机组结构更加紧凑、占用空间更少，中冷器的安装、调试也更方便。

附图说明

图1为本实用新型一种柴油机空气冷却系统的侧视图。

图2为本实用新型一种柴油机空气冷却系统的正视图。

图3为本实用新型一种柴油机空气冷却系统的后视图。

图中部品标记名称：1-空气滤清器，2-压气机，3-接管，4-稳压箱，5-中冷器壳体，6-中冷器，7-高温水进口，8-高温水出口，9-低温水出口，10-低温水进口，11-涡轮机前总管，12-涡轮机，13-涡轮机后排气总管，14-水平安装面，15-安装座，16-中冷后空气出口，17-筋板，18-安装板，19-通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图3所示，一种柴油机空气冷却系统，主要包括压气机2、稳压箱4以及中冷器6和涡轮机12，其中的中冷器6安装在中冷器壳体5内部并位于涡轮机12的下方；在中冷器壳体5的底部设置有安装板18，所述安装板18上开设有若干个通孔19，中冷器壳体5通过安装板18与柴油机体输出端面组成螺纹活动连接，以方便中冷器壳体5与柴油机体的拆装。为了保证中冷器壳体5与柴油机组安装后的稳固性，确保安装容易，将所述的安装板18与中冷器壳体5的底部平面相互垂直，且与中冷器壳体5之间采用浇铸模一体化成型；同时，所述安装板18上的若干个通孔19被分为相互平行的两排，每排中的通孔19等间距均匀分布，这样的结构更加有利于空气冷却系统安装后的整体受力均匀。在所述中冷器壳体5底部的水平安装面14上设置有若干个安装通孔，连接螺栓通过安装通孔将中冷器壳体5活动连接在柴油机顶部水平端面上。一般情况下，为了避免安全隐患，所述中冷器壳体5与柴油机机体的输出端面、机体顶部水平端面之间采用了总共15颗螺栓连接，由于柴油机机体的输出端面和机体顶部水平端面均有螺栓连接，并且形成三角紧固，使得安装更加稳固；同时采用螺栓活动连接，拆装方便，有利于安装后的调试。

在中冷器壳体5的侧面设置有中冷器6安装出入口，所述的中冷器6通过安装出入口自由进出中冷器壳体5。安装时，所述中冷器6可以从侧面装入中冷器壳体5，调试或者需要检修时，也可以通过中冷器6安装出入口从中冷器壳体5内部取出中冷器6，而且由于是从中冷器壳体5的侧面进出，不会受到周围其他部品的干涉，因此，中冷器6的安装、调试均很方便。

所述的稳压箱4活动连接在中冷器壳体5的最外侧并通过接管3与压气机2连接相通，中冷器6的高温水进口7位于低温水进口10的上方，高温水出口8位于高温水进口7、低温水出口9的下方。在冷却系统工作过程中，稳压箱4中的空气为加压后的空气，温度高，但由于稳压箱4远离柴油机热源，避免了相互热干扰；另外，中冷器6的低温水进口10位于低温水出口9的下方，使得流经中冷器6的低温水下进上出，保证管路中充满低温水，增强冷却效果；同时，中冷器6的高温水进口7位于高温水出口8的上方，流经中冷器6的高温水是在靠近稳压箱4一侧、同时远离柴油机机体，因此，可以保证中冷器壳体5内的空气从稳压箱侧至出口侧温度逐渐降低，使进入柴油机的高压空气的冷却效果更好；高温水在中冷器6中的流向是采用上进下出，从而保证了高温水与低温水的逆向流动，使低温水顺着流向的温度逐渐升高，高温水顺着流向的温度逐渐降低，这种逆向流动始终保证着高温水与低温水有比较大的温差，提高了低温水对高温水的冷却效果。

为了进一步提高空气冷却系统安装以后的稳定性，增强冷却系统在工作过程中的可靠性，在所述中冷器壳体5底端面设置有若干块筋板17，所述的筋板17位于中冷器6下方，且相互平行分布在安装板18上，筋板17呈直角梯形状，其中的最长边与中冷器壳体5底部固定连接，直角边与安装板18固定连接。全部的筋板17与中冷器壳体5、安装板18之间均为一体化成型连接的整铸件，有利于减少模具的设计费用。另外，所述的涡轮机12通过螺栓安装于安装座15上，安装座15固定在中冷器壳体5顶部，所述安装座15与涡轮机12之间是螺纹活动连接，方便拆装；安装座15采用平台设计，当需要使用不同的涡轮机12时，可以在安装座15上攻不同的螺纹孔，使安装座15可以适用于不同机型的涡轮机12的安装，有利于冷却系统的模块化设计，实现空气冷却系统的模块化、标准化、系列化，提高了零件的互换性，减少了设计和制造成本。

本实用新型应用于柴油机上，尤其是应用于3500KW～4500KW大功率柴油机上，其基本原理是：柴油机工作过程中产生的高温废气通过柴油机的排气总管进入冷却系统中的涡轮机前总管11，流经涡轮机12时即推动涡轮机叶片高速旋转，废气通过涡轮机12、涡轮机后排气总管13，经过排气后处理以后排入大气；由于涡轮机12的叶片与压气机2的叶片同轴，因此压气机2的叶片起到压缩空气的作用，外界空气经空气滤清器1滤清后，通过压气机2压缩增压，再流经接管3，然后进入到稳压箱4；稳压箱4与中冷器壳体5是合为一体的中空的空腔，加压后的空气温度有220℃左右，通过中冷器6进行热交换，使高温的空气经冷却后的温度不大于48℃，最后通过中冷器壳体5上的中冷后空气出口16进入柴油机进气总管。在中冷器6中安装了冷却管和散热片，保证柴油机低温水和高温水能够充分的热交换，同时冷却增压后的高压空气。其中，流经中冷器6中的高温水和低温水的进水、出水方向相反，以保证对高温水的冷却效果。

概言之，本实用新型的整个中冷器壳体为承重件，通过若干个螺栓安装于柴油机机体的输出端面和机体顶部端面，使柴油机组的安装布置更加合理，冷却系统周围无其它冗余零部件的干涉，安装、调试均方便；冷却系统远离柴油机等热源，增压中冷效果更好；冷却系统安装于柴油机的输出端，并且是自下而上安装，使柴油机组的结构紧凑、占用空间少，安装、调试方便；冷却系统采用模块化设计，互换性大大提高，减少了设计和制造成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柴油机空气冷却系统，主要包括压气机(2)、稳压箱(4)以及中冷器(6)和涡轮机(12)，其中的中冷器(6)安装在中冷器壳体(5)内部并位于涡轮机(12)的下方，其特征在于：中冷器壳体(5)的底部设置有安装板(18)，所述安装板(18)上开设有通孔(19)；中冷器壳体(5)的侧面设置有中冷器(6)安装出入口，所述的中冷器(6)通过安装出入口自由进出中冷器壳体(5)；所述的稳压箱(4)活动连接在中冷器壳体(5)的最外侧并通过接管(3)与压气机(2)连接相通；所述中冷器(6)的高温水进口(7)位于低温水进口(10)的上方，高温水出口(8)位于高温水进口(7)、低温水出口(9)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的安装板(18)与中冷器壳体(5)的底部平面相互垂直，且与中冷器壳体(5)之间一体化成型连接。

3.根据权利要求1或者2所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的安装板(18)上设置有若干个通孔(19)，中冷器壳体(5)通过安装板(18)与柴油机体输出端面组成螺纹活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述安装板(18)上的若干个通孔(19)分为相互平行的两排，每排中的通孔(19)等间距均匀分布。

5.根据权利要求1或者2所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述中冷器壳体(5)底部的水平安装面(14)上设置有若干个安装通孔，连接螺栓通过安装通孔将中冷器壳体(5)活动连接在柴油机顶部水平端面上。

6.根据权利要求1或者2所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述中冷器壳体(5)底端面设置有筋板(17)，所述的筋板(17)位于中冷器(6)下方，且筋板(17)分别与中冷器壳体(5)、安装板(18)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的筋板(17)呈直角梯形状，其中的最长边与中冷器壳体(5)底部固定连接，直角边与安装板(18)固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的筋板(17)与中冷器壳体(5)、安装板(18)之间一体化成型连接。

9.根据权利要求7或者8所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的筋板(17)设置有若干块，并且相互平行分布在安装板(18)上。

10.根据权利要求1所述的一种柴油机空气冷却系统，其特征在于：所述的涡轮机(12)通过安装座(15)固定在中冷器壳体(5)顶部，所述安装座(15)与涡轮机(12)之间是螺纹活动连接。

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