CN203532075U - 电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柴油发动机，具体的说是电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，属于发动机技术领域。其包括气缸套，气缸套包括气缸套本体，在气缸套本体连接气缸盖端外圈连接冷却水套，在气缸套本体背离气缸盖端外圈连接多个散热片。曲轴左端通过平键连接飞轮风扇，飞轮风扇外圈设有与机体连接的导风罩，导风罩上端包覆缸套迎风侧形成冷却风路。本实用新型在气缸套与气缸盖相邻的顶部一定距离范围内设立覆盖气缸套四周的封闭式冷却水套，并外设电动循环水冷却系统后，可有效降低气缸套顶部背风侧的热负荷，降低背风侧活塞环的温度，从而解决原有单纯风冷柴油发动机一直存在的低速大扭矩工况下活塞环容易粘缸的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种柴油发动机，具体的说是电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，属于发动机技术领域。
背景技术
近年来铝合金轻型单缸风冷柴油发动机作为一种节能节材新型单缸风冷柴油发动机，已经在微耕机、发电机、水泵等领域得到良好的配套使用，国内外总销量已超过一百万台，为我国工农业经济发展作出了重要贡献。
目前部分农用运输车厂家已积极准备开发与这种新型铝合金单缸风冷柴油发动机配套的车型，充分发挥柴油发动机扭矩储备大，燃油消耗率低的优点，逐步替代原来面大量广的以单缸汽油发动机为动力的小型摩托三轮车，以满足我国农村丘陵山区乡镇间的运输需要。
由于农用运输车在山区行驶过程中爬坡时柴油发动机大多处在低速大扭矩工况下工作，这时风冷柴油机的冷却风扇由于柴油机转速较低，其产生的冷却风冷也随转速明显下降，致使气缸套背风侧冷却不够、温度较高，从而容易引起活塞环粘结现象。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，气缸盖采用风冷，气缸套靠近气缸盖安装面一定距离范围内设有封闭式循环水冷却套结构，并外接电动循环水冷却系统，气缸套其余部位仍保持风冷结构，加强了柴油发动机气缸套背风侧的冷却，降低了气缸套背风侧处活塞环的温度。
按照本实用新型提供的技术方案，电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机包括机体，机体右侧连接侧盖，机体内设有平衡轴、曲轴和凸轮轴，平衡轴、曲轴和凸轮轴通过两端的轴承连接机体和侧盖；曲轴位于机体中部，平衡轴、凸轮轴位于曲轴两侧；所述曲轴上设有曲轴齿轮，曲轴齿轮与凸轮轴上连接的凸轮轴齿轮啮合；所述机体上连接的喷油泵由凸轮轴驱动工作，机体上端连接气缸套，气缸套上端连接气缸盖；气缸套内滑动安装活塞，活塞下端通过活塞销连接连杆，连杆下端连接曲轴，其特征是：所述气缸套包括气缸套本体，在气缸套本体连接气缸盖端外圈连接冷却水套，在气缸套本体背离气缸盖端外圈连接多个散热片；冷却水套的缸套迎风侧和缸套背风侧为敞开式结构，冷却水套的气门罩管侧和气门罩管背侧与气缸套本体水冷段外表面形成封闭式腔体结构；缸套迎风侧通过第一螺栓连接第一密封盖；缸套背风侧内设有将冷却水套分成左右两个腔体的垂直隔筋，垂直隔筋平行于气缸套本体水平中心线；缸套背风侧通过第二螺栓连接第二密封盖，第二密封盖上设有进水口和出水口，进水口与出水口分别与垂直隔筋两侧的腔体连通。
所述曲轴左端通过平键连接飞轮风扇，飞轮风扇外圈设有与机体连接的导风罩，导风罩上端包覆缸套迎风侧形成冷却风路，导风罩左侧连接手控盘。
所述出水口通过出水管连接散热器进水口，散热器的出水口通过送水管连接电动水泵，电动水泵通过进水管连接进水口；所述散热器一侧连接电动风扇，散热器上电连接温控开关。
进一步的，气缸盖上端连接气缸盖罩。
进一步的，缸套迎风侧内设有将冷却水套分成上下两个腔体的水平隔筋，水平隔筋垂直于气缸套本体垂直中心线。
进一步的，第一密封盖内设有容纳第一密封圈的密封槽。
进一步的，电动水泵、电动风扇和温控开关由蓄电池提供直流电源。
进一步的，第二密封盖内设有容纳第二密封圈的密封槽。
进一步的，多个散热片上下均匀分布。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点：
本实用新型在气缸套与气缸盖相邻的顶部一定距离范围内设立覆盖气缸套四周的封闭式冷却水套，并外设电动循环水冷却系统后，可有效降低气缸套顶部背风侧的热负荷，降低背风侧活塞环的温度，从而解决原有单纯风冷柴油发动机一直存在的低速大扭矩工况下活塞环容易粘缸的缺陷。由于循环冷却水由蓄电池供电驱动电动水泵供给，散热器冷却风扇也由蓄电池供电，因此柴油发动机在工作时其高温部位的冷却效果与发动机转速无关，有利于保证柴油发动机在各种工作条件下的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中II剖视图。
图3为气缸水套迎风侧结构示意图。
图4为气缸水套背风侧结构示意图。
图5为气缸套结构示意图。
图6为控制原理图。
附图标记说明：1-侧盖、2-机体、3-平衡轴、4-曲轴、5-凸轮轴、6-飞轮风扇、7-导风罩、8-手控盘、9-喷油泵、10-连杆、11-活塞销、12-活塞、13-气缸盖、14-气缸盖罩、15-气缸套、15.1-气缸套本体、15.2-冷却水套、15.3-缸套迎风侧、15.4-缸套背风侧、15.5-气门罩管侧、15.6-气门罩管背侧、15.7-散热片、15.8-第一密封盖、15.9-第二密封盖、15.10-第一密封圈、15.11-第二密封圈、15.12-第一螺栓、15.13-水平隔筋、15.14-垂直隔筋、15.15-进水口、15.16-出水口、15.17-第二螺栓、16-出水管、17-进水管、18-散热器、19-电动水泵、20-送水管、21-电动风扇、22-温控开关、23-凸轮轴齿轮、24-曲轴齿轮。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~2所示，本实用新型主要包括机体2，机体2右侧连接侧盖1。机体2内设有平衡轴3、曲轴4和凸轮轴5，平衡轴3、曲轴4和凸轮轴5通过两端的轴承连接机体2和侧盖1。
曲轴4位于机体2中部，平衡轴3、凸轮轴5位于曲轴4两侧。所述曲轴4上设有曲轴齿轮24，曲轴齿轮24与凸轮轴5上连接的凸轮轴齿轮23啮合。
所述机体2上连接的喷油泵9由凸轮轴5驱动工作。机体2上端连接气缸套15，气缸套15上端连接气缸盖13，气缸盖13上端连接气缸盖罩14。气缸套15内滑动安装活塞12，活塞12下端通过活塞销11连接连杆10，连杆10下端连接曲轴4。
如图3~5所示，所述气缸套15包括气缸套本体15.1，由于气缸套本体15.1连接气缸盖端温度较高，因此在气缸套本体15.1连接气缸盖端外圈连接冷却水套15.2。由于气缸套本体15.1背离气缸盖端温度相对较低，因此在气缸套本体15.1背离气缸盖端外圈连接多个散热片15.7，多个散热片15.7上下均匀分布。
冷却水套15.2的缸套迎风侧15.3和缸套背风侧15.4为敞开式结构，冷却水套15.2的气门罩管侧15.5和气门罩管背侧15.6与气缸套本体15.1水冷段外表面形成封闭式腔体结构。
缸套迎风侧15.3内设有将冷却水套15.2分成上下两个腔体的水平隔筋15.13，水平隔筋15.13垂直于气缸套本体15.1垂直中心线。缸套迎风侧15.3通过第一螺栓15.12连接第一密封盖15.8，第一密封盖15.8内设有容纳第一密封圈15.10的密封槽。所述第一密封圈15.10采用硅橡胶材料制作，用于密封第一密封盖15.8和冷却水套15.2之间的间隙，防止漏水。
缸套背风侧15.4内设有将冷却水套15.2分成左右两个腔体的垂直隔筋15.14，垂直隔筋15.14平行于气缸套本体15.1水平中心线。缸套背风侧15.4通过第二螺栓15.17连接第二密封盖15.9，第二密封盖15.9内设有容纳第二密封圈15.11的密封槽。所述第二密封圈15.11采用硅橡胶材料制作，用于密封第二密封盖15.9和冷却水套15.2之间的间隙，防止漏水。所述第二密封盖15.9上设有进水口15.15和出水口15.16，进水口15.15与出水口15.16分别与垂直隔筋15.14两侧的腔体连通。
在柴油机工作时，冷却水由水泵通过水管从第二密封盖15.9的进水口15.15进入垂直隔筋15.14一侧腔体，经过水平隔筋15.13再将进入的水流分成上下两腔，经过缸套迎风侧15.3气缸套本体15.1水冷段外圈环绕一周进行冷却后，从垂直隔筋15.14另一侧腔体中进入出水口15.16，最后通过出水管进入水箱中，形成一个自动水冷循环系统，可有效降低气缸套背风侧15.4和气门罩管侧15.5的热负荷，降低背风侧活塞环的温度，从而解决原有单纯风冷气缸套一直存在的低速大扭矩工况下，因冷却不够，温度较高而使活塞环容易粘结的缺陷。
所述曲轴4左端通过平键连接飞轮风扇6，飞轮风扇6外圈设有与机体2连接的导风罩7，导风罩7上端包覆缸套迎风侧15.3形成冷却风路，通过导风罩7对飞轮风扇6吹处的风进行导向进入缸套迎风侧15.3对其进行风冷。导风罩7左侧连接手控盘8。
所述出水口15.16通过出水管16连接散热器18进水口，散热器18的出水口通过送水管20连接电动水泵19，电动水泵19通过进水管17连接进水口15.15。所述散热器18一侧连接电动风扇21，散热器18上电连接温控开关22。电动水泵19、电动风扇21和温控开关22由蓄电池提供直流电源。温控开关22为常开式，工作温度为80℃，水温超过80℃继电器工作，温控开关22触头将自动闭合，使电动风扇21接通电源开始工作。
如图6所示，其控制系统主要包括蓄电池、起动电机、水泵控制盒、电动水泵、电动风扇及散热器等。蓄电池分别与起动电机及水泵控制盒连接，水泵控制盒分别与电动水泵及电动风扇、散热器18连接。本实用新型在工作前，应首先从散热器18加水盖处将散热器内注满冷却液或软水，然后打开电源开关接通电路，通过起动电机发动发动机。此时通过水泵控制盒控制电动水泵19启动，将散热器18中的冷却水送入冷却水套15.2内，冷却水充满冷却水套15.2后将自动流回到散热器18内，从而进入冷却水自动循环流程。发动机工作一段时间，当冷却水温度上升到80℃时，温控开关22工作，带动继电器触点闭合，电动风扇21被接通电源开始转动对散热器18进行吹风冷却，提高散热器18的冷却效果，从而使冷却水套15.内的冷却水温度控制在合理范围内，保证发动机正常工作。由于冷却风扇21和水泵26均为电动控制，由蓄电池提供电源，其冷却风量不受发动机转速的限制。因此，使用本实用新型的运输车辆在山区爬坡时，气缸套靠近气缸盖安装面附近温度较高的背风侧仍能保持较好的循环水冷效果。本实用新型特别适用于气缸直径为50-130mm的铝合金单缸柴油发动机。
Claims (7)
1. 一种电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，包括机体（2），机体（2）右侧连接侧盖（1），机体（2）内设有平衡轴（3）、曲轴（4）和凸轮轴（5），平衡轴（3）、曲轴（4）和凸轮轴（5）通过两端的轴承连接机体（2）和侧盖（1）；曲轴（4）位于机体(2)中部，平衡轴(3)、凸轮轴(5)位于曲轴(4)两侧；所述曲轴（4）上设有曲轴齿轮（24），曲轴齿轮（24）与凸轮轴（5）上连接的凸轮轴齿轮（23）啮合；所述机体（2）上连接的喷油泵（9）由凸轮轴（5）驱动工作，机体（2）上端连接气缸套（15），气缸套（15）上端连接气缸盖（13）；气缸套（15）内滑动安装活塞（12），活塞（12）下端通过活塞销（11）连接连杆(10)，连杆(10)下端连接曲轴(4)，其特征是：所述气缸套（15）包括气缸套本体（15.1），在气缸套本体（15.1）连接气缸盖端外圈连接冷却水套（15.2），在气缸套本体（15.1）背离气缸盖端外圈连接多个散热片（15.7）；冷却水套（15.2）的缸套迎风侧（15.3）和缸套背风侧（15.4）为敞开式结构，冷却水套（15.2）的气门罩管侧（15.5）和气门罩管背侧（15.6）与气缸套本体（15.1）水冷段外表面形成封闭式腔体结构；缸套迎风侧（15.3）通过第一螺栓（15.12）连接第一密封盖（15.8）；缸套背风侧（15.4）内设有将冷却水套（15.2）分成左右两个腔体的垂直隔筋（15.14），垂直隔筋（15.14）平行于气缸套本体（15.1）水平中心线；缸套背风侧（15.4）通过第二螺栓（15.17）连接第二密封盖（15.9），第二密封盖（15.9）上设有进水口（15.15）和出水口（15.16），进水口（15.15）与出水口（15.16）分别与垂直隔筋（15.14）两侧的腔体连通；
所述曲轴（4）左端通过平键连接飞轮风扇（6），飞轮风扇（6）外圈设有与机体（2）连接的导风罩（7），导风罩（7）上端包覆缸套迎风侧（15.3）形成冷却风路，导风罩（7）左侧连接手控盘（8）；
所述出水口（15.16）通过出水管（16）连接散热器（18）进水口，散热器(18)的出水口通过送水管(20)连接电动水泵(19)，电动水泵(19)通过进水管(17)连接进水口(15.15)；所述散热器(18)一侧连接电动风扇(21)，散热器(18)上电连接温控开关(22)。
2.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述气缸盖（13）上端连接气缸盖罩（14）。
3.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述缸套迎风侧（15.3）内设有将冷却水套（15.2）分成上下两个腔体的水平隔筋（15.13），水平隔筋（15.13）垂直于气缸套本体（15.1）垂直中心线。
4.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述第一密封盖（15.8）内设有容纳第一密封圈（15.10）的密封槽。
5.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述电动水泵（19）、电动风扇（21）和温控开关（22）由蓄电池提供直流电源。
6.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述第二密封盖（15.9）内设有容纳第二密封圈（15.11）的密封槽。
7.如权利要求1所述的电动风水双冷却型铝合金单缸柴油发动机，其特征是：所述多个散热片（15.7）上下均匀分布。
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