CN211314971U - 一种飞轮及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆技术领域，公开了一种飞轮及发动机。该飞轮包括：飞轮本体，在飞轮本体的内部开设有容纳腔，在飞轮本体上远离摩擦面的一侧开设有连通孔，连通孔连通于容纳腔，在容纳腔内填充有散热物质，散热物质的热传导系数大于飞轮本体的热传导系数；封堵件，其封堵于连通孔。该飞轮在飞轮本体旋转产生的离心力作用下，散热物质在容纳腔内震荡，可以快速将摩擦面的热量经散热物质的热传递，传导至远离摩擦面一侧的周围，实现摩擦面处的热量及时散出，使得即使在空气流动能力受限的情况下，起到了对飞轮本体的摩擦面散热的作用，提高了冷却效果，从而提高了飞轮的使用寿命。

Description

一种飞轮及发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种飞轮及发动机。

背景技术

发动机的飞轮安装在曲轴的后端，对发动机能量进行储存，克服其他部件阻力并使曲轴均匀旋转。通过借助安装在飞轮后端面上的摩擦式离合器盖组件，对离合器从动盘进行接触按压和摩擦，把发动机和其后面的传动系统进行连接，使得飞轮又往往作为传动系统中摩擦离合器的驱动件。由于离合器从动盘的摩擦片与飞轮接触工作时，飞轮摩擦面会产生大量的热量未及时散出，热量集聚易热疲劳开裂，容易出现飞轮异常磨损以及皲裂的故障发生频繁，严重时会导致飞轮断裂，进而影响发动机的扭矩输出。

为了解决这个问题，常采用非冷却式和空气槽冷却式两种冷却方案，非冷却式即飞轮上没有设计专门的冷却结构，仅靠空气进行冷却。空气槽冷却式结构通过在摩擦面上方加工出空气槽加强空气流动，从而加强散热。但是上述两种方式散热能力有限，飞轮摩擦面处的热量很难及时导出，尤其发动机运行在高温地区，空气流动能力受限，导致飞轮摩擦面处和飞轮整体温度都会较高，影响使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞轮及发动机，用于导出飞轮摩擦面处的热量，冷却散热效果好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种飞轮，包括：

飞轮本体，在所述飞轮本体的内部开设有容纳腔，在所述飞轮本体上远离摩擦面的一侧开设有连通孔，所述连通孔连通于所述容纳腔，在所述容纳腔内填充有散热物质，所述散热物质的热传导系数大于所述飞轮本体的热传导系数；

封堵件，其封堵于所述连通孔。

作为优选，所述散热物质为金属钠。

作为优选，所述容纳腔的横截面为环形结构。

作为优选，在所述飞轮本体上远离摩擦面的一侧设置有多层沿所述飞轮本体径向方向设置的散热片组件。

作为优选，每层散热片组件包括多组沿所述飞轮本体周向方向间隔设置的散热片部件。

作为优选，每组散热片部件包括多个沿所述飞轮本体周向方向间隔设置的散热片。

作为优选，相邻两层散热片组件中的散热片相互错位设置。

作为优选，所述散热片为弧形结构。

作为优选，所述容纳腔的底壁和所述飞轮本体的所述摩擦面之间的距离为d1，所述容纳腔的顶壁和所述飞轮本体远离所述摩擦面的一侧之间的距离为d2，所述容纳腔的侧壁和所述飞轮本体的外壁之间的距离为d3，其中，6mm≤d1≤10mm，8mm≤d2≤12mm，6mm≤d3≤10mm。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的飞轮。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的飞轮，在飞轮本体内布置容纳腔，连通孔与容纳腔相互贯通，通过连通孔向容纳腔内填充一定体积的散热物质，并通过封堵件进行封堵，起到了对散热物质在容纳腔内密封的效果，防止出现异常泄露，保证安全性。

通过设置散热物质的热传导系数大于飞轮本体的热传导系数，在飞轮本体旋转产生的离心力作用下，散热物质在容纳腔内震荡，可以快速将摩擦面的热量经散热物质的热传递，传导至远离摩擦面一侧的周围，实现摩擦面处的热量及时散出，使得即使在空气流动能力受限的情况下，起到了对飞轮本体的摩擦面散热的作用，提高了冷却效果，从而提高了飞轮的使用寿命。

本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的飞轮，能够快速将飞轮本体的摩擦面处的热量导出，降低飞轮整体温度，延长飞轮的使用寿命，从而提高了整机可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供的飞轮的结构示意图；

图2是图1在A-A处的剖视图。

图中：

1、飞轮本体；2、封堵件；3、散热片；

11、容纳腔；12、连通孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

现有发动机中离合器从动盘的摩擦片与飞轮接触工作时，飞轮的摩擦面会产生大量的热量，采用非冷却式和空气槽冷却式两种方式，不能及时将飞轮摩擦面处的热量散出，使得飞轮异常磨损以及皲裂的故障发生频繁，进而影响发动机的扭矩输出。

为了解决这个问题，本实施例提供了一种飞轮，如图1-2所示，该飞轮包括飞轮本体1和封堵件2，飞轮本体1为盘状结构，定义飞轮本体1与离合器从动盘的摩擦片相接触的一侧为摩擦面，即C面，飞轮本体1另一侧面为远离摩擦面的一侧，即B面。在飞轮本体1的内部开设有容纳腔11，在飞轮本体1上远离摩擦面的一侧开设有连通孔12，即在飞轮本体1的B面钻孔，连通孔12具体为圆孔结构，连通孔12的直径φD，直径φD的尺寸为10mm≤D≤18mm。连通孔12连通于容纳腔11，在将散热物质通过连通孔12放入容纳腔11内，使得散热物质填充于容纳腔11内，并利用封堵件2封堵于连通孔12，其中封堵件2具体优选为螺塞。

本实施例提供的飞轮，在飞轮本体1内布置容纳腔11，连通孔12与容纳腔11相互贯通，通过连通孔12向容纳腔11内填充一定体积的散热物质，并通过封堵件2进行封堵，然后封堵件2尾部与飞轮本体1的接触面处进行焊接处理，起到了对散热物质在容纳腔11内密封的效果，防止出现异常泄露，保证安全性。通过设置散热物质的热传导系数大于飞轮本体1的热传导系数，在飞轮本体1旋转产生的离心力作用下，散热物质在容纳腔11内震荡，可以快速将摩擦面的热量经散热物质的热传递，传导至远离摩擦面一侧的周围，实现摩擦面处的热量及时散出，使得即使在空气流动能力受限的情况下，起到了对飞轮本体1的摩擦面散热的作用，提高了冷却效果，从而提高了飞轮的使用寿命。

进一步地，散热物质优选为金属钠，金属钠的熔点大约97℃，飞轮本体1与摩擦片摩擦工作时不同挡位起步时，飞轮摩擦面处的温度约150℃-300℃，金属钠的热传导系数远高于铁和钢等金属，随着飞轮本体1的转动，金属钠撞击容纳腔11的内壁，实现热量的传递和导出，散热冷却效果好。

为了节省加工成本，如图2所示，容纳腔11的横截面为环形结构。金属钠可以在容纳腔11的内部进行震荡，容纳腔11采用环形腔结构，保证了在飞轮本体1周向方向上均匀散热。具体地，容纳腔11的底壁和飞轮本体1的摩擦面之间的距离为d1，容纳腔11的顶壁和飞轮本体1远离摩擦面的一侧之间的距离为d2，其中，6mm≤d1≤10mm，8mm≤d2≤12mm。容纳腔11的侧壁和飞轮本体1的外壁之间的距离为d3，其中，6mm≤d3≤10mm。采用这些尺寸设置的原因是，在满足飞轮本体1散热需要的同时，避免飞轮本体1的侧壁过薄，影响结构稳定性和整体强度。

在金属钠将摩擦面的热量传递至远离摩擦面的一侧之后，为了实现对飞轮本体1的B面快速导出，如图1所示，在飞轮本体1上远离摩擦面的一侧设置有多层沿飞轮本体1径向方向设置的散热片组件。每层散热片组件包括多组沿飞轮本体1周向方向间隔设置的散热片部件。每组散热片部件包括沿飞轮本体1周向方向间隔设置的散热片3。通过在B面上设置散热片3，及时将热量散出，保证飞轮整体的降温冷却效果，大大提高飞轮的使用寿命。进一步地，相邻两层散热片组件中的散热片3相互错位设置，便于热量的散失。

例如，本实施例中在飞轮本体1的B面上设置两层散热片组件，每层散热片组件包括十一组沿飞轮本体1周向方向间隔均匀设置的散热片部件，每组散热片部件包括四个或五个散热片3，位于内层的散热片部件包括四个散热片3，位于外层的散热片部件包括五个散热片3。同时，散热片部件位于中部的散热片3和飞轮本体1圆心的连线和竖直中心线之间的角度为θ1，15°≤θ1≤20°，相邻两个散热片部件中位于中部的散热片3的圆心角为θ2，45°≤θ2≤50°。本实施例对散热片3的排布方式并不作限定，可以根据实际生产需要进行调整。

通过在B面上连续焊接两层非连续的散热片3，被传递到B面周围的热量会通过散热片3及时散出，避免B面周围热量集聚而产生损伤问题，从而起到飞轮本体1整体降温冷却的作用，大大提高飞轮的使用寿命。

进一步地，散热片3优选为弧形结构，便于向外扩散。弧形散热片3在飞轮转动过程中加速空气流通，起到了加快飞轮散热的作用。

本实施例还提供了一种发动机，包括上述的飞轮，能够快速将飞轮本体1的摩擦面处的热量导出，降低飞轮整体温度，延长飞轮的使用寿命，从而提高了整机可靠性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种飞轮，其特征在于，包括：

飞轮本体(1)，在所述飞轮本体(1)的内部开设有容纳腔(11)，在所述飞轮本体(1)上远离摩擦面的一侧开设有连通孔(12)，所述连通孔(12)连通于所述容纳腔(11)，在所述容纳腔(11)内填充有散热物质，所述散热物质的热传导系数大于所述飞轮本体(1)的热传导系数；

封堵件(2)，其封堵于所述连通孔(12)。

2.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于，所述散热物质为金属钠。

3.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于，所述容纳腔(11)的横截面为环形结构。

4.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于，在所述飞轮本体(1)上远离摩擦面的一侧设置有多层沿所述飞轮本体(1)径向方向设置的散热片组件。

5.根据权利要求4所述的飞轮，其特征在于，每层散热片组件包括多组沿所述飞轮本体(1)周向方向间隔设置的散热片部件。

6.根据权利要求5所述的飞轮，其特征在于，每组散热片部件包括多个沿所述飞轮本体(1)周向方向间隔设置的散热片(3)。

7.根据权利要求6所述的飞轮，其特征在于，相邻两层散热片组件中的散热片(3)相互错位设置。

8.根据权利要求6所述的飞轮，其特征在于，所述散热片(3)为弧形结构。

9.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于，所述容纳腔(11)的底壁和所述飞轮本体(1)的所述摩擦面之间的距离为d1，所述容纳腔(11)的顶壁和所述飞轮本体(1)远离所述摩擦面的一侧之间的距离为d2，所述容纳腔(11)的侧壁和所述飞轮本体(1)的外壁之间的距离为d3，其中，6mm≤d1≤10mm，8mm≤d2≤12mm，6mm≤d3≤10mm。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的飞轮。

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