CN212003337U - 发动机舱导风装置及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机舱导风装置及挖掘机，涉及发动机辅助导风散热装置领域。发动机舱导风装置包括用于将进风导入发动机舱内散热器表面的导流板，其中，所述导流板一端连接进风口，另一端延伸至所述散热器上方。本实用新型通过在发动机舱内设置导流板，导流板使得进风流场正对着散热器表面，以此增加散热器进风的效率，从而避免因为发动机舱过热造成的不必要的损失。

Description

发动机舱导风装置及挖掘机

技术领域

本实用新型涉及发动机辅助导风散热领域，尤其涉及一种发动机舱导风装置及挖掘机。

背景技术

挖掘机广泛使用于土建、水利工程等基本建设的工程机械，挖掘机的动作复杂，需要经常启动、制动、换向等，因此，挖掘机中发动机的冷却尤为重要，若不能有效散热降温，将会直接影响设备的使用。散热器是挖掘机发动机舱内重要的降低温度的设备，冷却液流经发动机并带走发动机上面产生的热量，然后流回到散热器内。通过散热器复杂的散热表面和风扇的联合作用把冷却液的热量传导到四周的空气当中，降低冷却液的温度，然后使冷却后的冷却液再次流经发动机吸收热量，以此循环，从而达到降低发动机舱温度的效果。

散热器入口的进风量是影响散热器性能的一个重要的因素，因此，增加流经散热器的空气通量是提升散热器的散热效率的一种可行的方式，即使更多的外部空气流入散热器，然而现有的发动机舱中仅设有散热器，进风量和散热效果仍然不能满足需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种发动机舱导风装置及挖掘机，用以解决现有技术中的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了：

一种发动机舱导风装置，包括：用于将进风导入散热器表面的导流板，其中，所述导流板与所述散热器均设置在发动机舱内，所述导流板一端连接进风口，另一端延伸至所述散热器上方。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述导流板为弧形板，所述导流板的内凹面朝向所述散热器。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述弧形板的内凹弧度为15°-25°。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述导流板为流线型。

该改进方案使得导流板对进风的阻力减小。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述进风口设置在发动机散热罩上，所述进风口包括多个通孔。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述发动机舱内还设有风扇框架，所述风扇框架前侧安装所述散热器，所述风扇框架后侧安装一风扇。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述导流板安装在所述风扇框架前侧，位于所述散热器上方。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述导流板包括斜向上延伸的导风壁与设置在所述导风壁两侧的连接部，远离进风口一侧的所述连接部固定安装在所述风扇框架前侧。

作为上述发动机舱导风装置的进一步改进，所述导风壁与所述连接部的夹角为0°-15°。

本实用新型还提供了一种挖掘机，包括上述所述的发动机舱导风装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出一种发动机舱导风装置，通过在发动机舱内设置导流板，导流板使得进风流场正对着散热器表面，以此增加散热器进风的效率，从而避免因为发动机舱过热造成的不必要的损失。不仅可以减少散热器进气量损失，而且能够改善散热器进口处流场，提高散热器工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1示出了发动机舱导风装置的整体结构示意图；

图2示出了发动机舱导风装置的安装部位示意图；

图3示出了发动机舱导风装置导风原理的示意图；

图4示出了散热器与发动机散热罩的相对位置关系示意图；

图5示出了导流板的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-发动机散热罩；101-进风口；2-导流板；201-导风壁；202-连接部；3-中冷器；4-散热器；5-风扇框架；6-风扇；7-进风管；8-冷却液上软管；9-出风管；10-冷却液下软管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

发动机是挖掘机中的重要零部件，发动机将其它形式的能转化为机械能，驱动挖掘机行驶和进行挖掘动作。发动机设置在发动机舱中，发动机舱是发动机的保护罩，发动机舱内还设有散热装置，用于给发动机降温，避免发动机发热和烧坏。

如图1、图2、图3及图4所示，发动机舱导风装置包括用于向发动机内导入进风、并提高导风效率的导流板2。导流板2一端安装在发动机内散热器4的上方，另一端连接进风口101。导流板2将进风口101的进风沿着导流板2的表面引流进散热器4内，导流板2能够引导气流走向，不产生分流，尽可能减少进风的损失，同时能够加大气流，使得进风速度更快。

散热器4是发动机冷却系统的组成部分，通过散热器4的作用使发动机保持在适当的温度下工作。由于发动机燃烧室内混合气燃烧后会产生高温高压的燃气，所以必须对发动机冷却，否则发动机的运动件受热膨胀而导致间隙减小，机械强度降低。

在散热器4的后方，设有散热风扇6。散热风扇6的风扇叶转动时，将风扇叶前方的空气吸进散热器4周围的空间内，进风通过散热器的机芯，将机芯内热水的热量带走。散热风扇6与散热器4的配合作用，使得外部的冷空气(冷风)抽入发动机舱内部，与内部的热空气(热的结构)进行换热和对流，进而对内部进行降温。

散热风扇6的风扇叶类似飞机的螺旋桨，风扇叶用薄钢板制成，或者用高强度工程塑料或铝合金铸成，风扇叶片数量为4～6片，风扇叶片的夹角为60°—90°，为了降低噪声和振动，风扇叶片可以沿圆心方向不均匀分布，即相邻的风扇叶片之间的夹角不相等。为了提高风扇的冷却效果，可以在散热风扇6的风扇外廓设置一个护风圈。

散热风扇6设置在风扇框架5上，风扇框架5是散热风扇6的固定外框。风扇框架5为长方体或正方体框架，风扇框架5的内缘安装散热风扇6。风扇框架5一侧面设置散热器4，风扇框架5的另一侧面设置散热风扇6。进风从进风口101进入，经由风扇框架5的左侧经过散热器4进入散热风扇6内，散热风扇6将吸收进的冷风进一步吹向发动机(位于散热风扇6的后侧)。

散热器4安装在风扇框架5的前侧，风扇框架5的前侧迎面进风，将散热器4固定在风扇框架5的进风侧表面，风扇框架5的后侧安装散热风扇6，散热风扇6的吸风作用使得风进入发动机机舱，导流板2一端固定在风扇框架5上，位于散热器4的上方。

如图3所示，散热器4顶部连接冷却液上软管8，散热器底部连接冷却液下软管10，冷却液上软管8和冷却液下软管10均连接发动机。低温的冷却液从冷却液上软管8流经发动机并带走发动机上面产生的热量，冷却液与发动机进行热交换，冷却液的温度升高成为高温冷却液，高温的冷却液经过冷却液下软管流回到散热器4内，通过散热器4、散热风扇6和导流板2进风的联合作用把冷却液的热量传导到四周的空气当中，降低冷却液的温度，然后使冷却后的冷却液再次从冷却液上软管8流经发动机吸收热量，以此循环，从而达到降低发动机舱温度的效果。

进风口101设置在发动机散热罩1上，发动机散热罩1设置在发动机舱外壳的表面，发动机散热罩1一侧连接发动机舱外部，另一侧朝向发动机舱内部。外部的冷空气通过发动机散热罩1进入发动机舱。

发动机散热罩1的结构为进气格栅，进风口101通过进气格栅进入发动机机舱内部，提高进气量。或者发动机散热罩1为多孔结构，进风口101包括多个通孔，通孔连通发动机舱外部与内部空间，是发动机冷却系统的冷风入口。

发动机冷却系统还包括中冷器3，中冷器3设置在散热器4左侧(或右侧)，与散热器4并排设置在风扇框架5的同一侧，中冷器3的作用是降低发动机的进气温度，冷空气(冷风)从进风口101经导流板2进入散热器4的表面，与散热器4表面进行换热，换热之后温度升高的空气从散热器4表面流向中冷器3，进一步降低温度，温度升高的空气经过中冷器3的冷却，重新成为冷空气(冷风)再进入发动机中。中冷器3顶部连接进风管7，底部连接出风管9，风通过进风管7进入中冷器3，通过出风管9排出，从而进行热交换。

导流板2为弧形板，导流板2的内凹面朝向散热器4。弧形板两端分别连接进风口101和散热器4上方的风扇框架5，气流从进风口101导流入散热器4表面，由于弧形的内凹面朝向散热器4，即导流板2的内凹面朝下，使得进入的冷空气(冷风)聚集在散热器4的表面，弧形面的设计降低了气体能量损失，使从进风口101中通过的气体平滑进入散热器4，减少气体与风扇框架5进行碰撞损失的能量。同时由于弧形面内凹，有效降低气体回流程度。在其他实施例中，导流板2也可以是矩形平板，矩形平板相对于弧形板的导流作用更小。

进一步的，弧形板的内凹弧度为15°-25°。弧形板设置内凹面，增大了导流板2的表面积，进风在经过导流板2时可以进行第一次对流和热交换，有利于整个发动机舱的散热。

导流板2相对于自身的弧度为15°-25°，导流板2的弧度不宜过小，当导流板2的弧度为0时，导流板2相当于是一块平板，由于平板相对于弧形板的表面积更小，因此平板的导流作用更小；导流板2的弧度也不宜过大，当导流板2的弧度大于30°时，导流板2的弯折部会对进风有能量损失，使得导流效果变差，因此优选的导流板2的弧度为15°-25°。

进一步的，导流板2为流线型构造，流线型导流板2的外表面圆滑、线条流畅，当发动机舱高速运动时，流线型导流板2的风阻小，符合空气动力学的原理。导流板2用于平稳引导气流，不但可以很好的引入气体，还可以防止噪声进入，能够改进发动机冷却系统进风不足的问题，使得发动机舱获得更多的冷空气(冷风)。导流板2的表面光滑，光滑的流线型设计，不但很好的导入了冷空气(冷风)，也使得进风阻力小，进风压力小。

如图5所示，导流板2包括斜向上延伸的导风壁201与设置在导风壁两侧的连接部202。导风壁201为流线型或弧形。导风壁201的作用是进行引导气流平稳流动。

两侧的连接部202分别固定在风扇框架5和发动机散热罩1上。连接部202与风扇框架5或发动机散热罩1的连接方式为焊接或通过螺钉螺母固定连接。

导流板2远离进风口101一侧的连接部202固定安装在风扇框架5的前侧，即一侧的连接部202直接安装在进风口101上，另一侧的连接部202固定安装在风扇框架5进风侧。

进一步的，导风壁201与连接部202呈一定的夹角。导风壁201与连接部202形成一定的夹角，导风壁201与连接部202的夹角不易过大，一方面使得进风口101进入的冷空气(冷风)在连接部202的平滑过渡下，进入导风壁201，在导风壁201的导流作用下，气体进入散热器4和中冷器3的表面。优选的，导风壁201与连接部202的夹角为0°-15°。

进一步的，通过仿真分析，以某款发动机机舱为例，采用发动机舱导风装置之后与未加装发动机舱导风装置进行对比，发动机周围零部件在稳定运行下的温度降低9％-15％。

进一步的，在本实施例中散热器4为管道结构，散热器4内部流道的排列为串联结构、并联结构、顺排或叉排翅片(柱)结构。串联的散热器4仅设置一条水路，串联结构的散热器4对流换热系数较大，换热的效果较好。并联结构的散热器4由多个流道并联而成，影响并联结构散热器4性能的主要因素是流速和流量分布的不均匀。顺排和叉排翅片(柱)结构的散热器4通过在散热器4内加入翅片(柱)来增加散热面积，同时增加流体流动时的湍流程度来提高散热效果，并且可以减少直道的尺寸，增加流体流速。叉排结构的换热效果比顺排结构效果更好。

在其他实施例中，散热器4还可以是其他结构，如散热片、钢串片式、扁管式、板式、钢制柱式、排管式等。散热片包括若干鳍片，鳍片的高度及相邻的两枚鳍片之间的距离之比决定了散热片的散热面积，比值越大，散热器4的有效散热面积越大，散热效果越好。

进一步的，在本实施例中散热器4的材质为铸铁、铝、陶瓷、铜、铜铝等。采用铜材质的散热器4，在其他条件相同的前提下，能够更快地将热量从热源中带走。

本实用新型还提供一种包含了发动机舱导风装置的挖掘机，挖掘机外壳侧壁上安装有发动机散热罩1，发动机散热罩1上面分布有进风口101，外部的冷空气在散热风扇6的吸引作用下，快速进风。进风经过导流板2的导流经过散热器4的表面，与散热器4进行换热，降低散热器4的温度。散热器4与发动机通过管道连接，通过冷凝水或者冷却液在两者之间的流动进行换热，进而降低发动机的温度。最终达到降低发动机表面及周边环境温度的效果。因此安装有发动机舱导风装置的挖掘机，能够在行驶过程中通过进风，使得发动机的温度降低，减少发动机舱的发热现象。发动机散热罩1设置在挖掘机进风路线上，当挖掘机行驶时，行驶方向前方不断进风，发动机散热罩1迎风设置，使得进风量进一步加大，随着挖掘机的行驶，挖掘机相对于空气的速度增加，即挖掘机与空气的相对速度增加，迎风设置使得，进风速度增大。

本实用新型提出一种发动机舱导风装置，导流板2的设计，来增加散热器4的效率，从而避免因为发动机舱过热造成的不必要的损失。不仅可以减少散热器4的进气量损失，而且能够改善散热器4进口处的流场，提高散热器4的工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发动机舱导风装置，其特征在于，包括：用于将进风导入散热器表面的导流板，其中，所述导流板与所述散热器均设置在发动机舱内，所述导流板一端连接进风口，另一端延伸至所述散热器上方。

2.根据权利要求1所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述导流板为弧形板，所述导流板的内凹面朝向所述散热器。

3.根据权利要求2所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述弧形板的内凹弧度为15°-25°。

4.根据权利要求1所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述导流板为流线型。

5.根据权利要求1所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述进风口设置在发动机散热罩上，所述进风口包括多个通孔。

6.根据权利要求1所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述发动机舱内还设有风扇框架，所述风扇框架前侧安装所述散热器，所述风扇框架后侧安装一风扇。

7.根据权利要求6所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述导流板安装在所述风扇框架前侧，位于所述散热器上方。

8.根据权利要求6所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述导流板包括斜向上延伸的导风壁与设置在所述导风壁两侧的连接部，远离进风口一侧的所述连接部固定安装在所述风扇框架前侧。

9.根据权利要求8所述的发动机舱导风装置，其特征在于，所述导风壁与所述连接部的夹角为0°-15°。

10.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机包括权利要求1-9任一项所述的发动机舱导风装置。

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