CN219809063U - 发动机冷却系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域，提供一种发动机冷却系统及作业机械，其中，发动机冷却系统包括外壳、风扇、驱动件、散热器和发动机，风扇、驱动件、散热器和发动机均设置于外壳的内部，散热器将外壳的内部空间分隔为第一空间与第二空间，第一空间与第二空间的侧壁上均设置有与大气相连通的通风口；散热器的迎风面面向第一空间，发动机设置于第一空间内，驱动件驱动风扇转动，风扇设置为能够使空气从第一空间经散热器流通至第二空间。如此设置，解决了现有技术中的发动机冷却系统在运行时存在的发动机机舱内的温度较高、发动机机舱内容易形成热空气涡流与对流的问题。

Description

发动机冷却系统及作业机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种发动机冷却系统及作业机械。

背景技术

随着作业机械多元化的应用发展，作业机械结构趋于精细化、人性化、方便运维等方面发展。例如，以挖掘机为例，现阶段的挖掘机一般使用散热器和风扇相配合，将风扇与发动机相连接，利用发动机直接驱动风扇转动，使空气依次流经散热器和发动机。由于散热器的温度相对较高，空气流经散热器之后的温度较高，该部分空气再流经发动机时，导致发动机机舱内的温度较高，对发动机机舱的热管理水平提出较高要求。而且空气进入发动机机舱内之后，依靠发动机机舱内外压差而向外排出，会导致在发动机机舱内部形成热空气涡流与对流等问题，影响发动机的散热效果。

因此，如何解决现有技术中的发动机冷却系统在运行时存在的发动机机舱内的温度较高、发动机机舱内容易形成热空气涡流与对流的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种发动机冷却系统及作业机械，用以解决现有技术中的发动机冷却系统在运行时存在的发动机机舱内的温度较高、发动机机舱内容易形成热空气涡流与对流的缺陷。

本实用新型提供一种发动机冷却系统，包括外壳、风扇、驱动件、散热器和发动机，所述风扇、所述驱动件、所述散热器和所述发动机均设置于所述外壳的内部，所述散热器将所述外壳的内部空间分隔为第一空间与第二空间，所述第一空间与所述第二空间的侧壁上均设置有与大气相连通的通风口；

所述散热器的迎风面面向所述第一空间，所述发动机设置于所述第一空间内，所述驱动件驱动所述风扇转动，所述风扇设置为能够使空气从所述第一空间经所述散热器流通至所述第二空间。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述风扇为吸风式风扇，所述风扇和所述驱动件均设置于所述第二空间内，且所述风扇的吸风侧面向所述散热器。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述发动机内设置有与所述发动机的缸体对应布置的第一冷却水道；

所述散热器包括第一散热器，第一散热器的进水管和第一散热器的出水管分别连接于所述第一冷却水道的两端，所述第一冷却水道与所述第一散热器之间设置有第一水泵。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述发动机具有两组缸体，两组所述缸体的轴线之间具有夹角，每一组所述缸体对应布置一条所述第一冷却水道。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述发动机的进气道的侧壁设置有第二冷却水道；

所述散热器包括第二散热器，第二散热器的进水管和第二散热器的出水管分别连接于所述第二冷却水道的两端，所述第二冷却水道与所述第二散热器之间设置有第二水泵。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，还包括第一除气管和第二除气管，所述第一除气管设置于所述第一冷却水道与所述第一散热器的水箱之间，所述第二除气管设置于所述第二冷却水道与所述第二散热器的水箱之间。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述第一散热器的迎风面与所述第二散热器的迎风面位于同一平面。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，还包括第一栅格和第二栅格，所述第一栅格设置于所述第一空间的侧壁上的所述通风口，所述第二栅格设置于所述第二空间的侧壁上的所述通风口。

根据本实用新型提供的一种发动机冷却系统，所述驱动件为电机，或者，所述驱动件为液压马达。

本实用新型还提供一种作业机械，包括上述的发动机冷却系统。

本实用新型提供的发动机冷却系统，包括外壳、风扇、驱动件、散热器和发动机，将风扇、驱动件、散热器和发动机均设置于外壳的内部。散热器将外壳的内部空间分隔为第一空间与第二空间，且在第一空间与第二空间的侧壁上均设置有通风口，第一空间的侧壁上的通风口使第一空间与外界大气相连通，第二空间的侧壁上的通风口使第二空间与外界大气相连通。散热器的迎风面面向第一空间，发动机设置于第一空间内，第一空间相当于发动机机舱。驱动件用于驱动风扇转动，风扇转动时能够使外界的冷空气经过第一空间的通风口进入第一空间，并经过散热器流通至第二空间，然后经过第二空间的通风口排出至外界。空气经过散热器时能够对散热器内的冷却水降温。如此设置，风扇转动时，外界的冷空气先进入第一空间，冷空气进入第一空间后直接对发动机的外表面进行降温，进而降低第一空间内的温度，能够降低对第一空间的热管理水平的要求。第一空间内的空气在风扇的吸送作用下进入第二空间，可以避免在第一空间内形成涡流或者对流，有效地将第一空间内的热量排出，能够确保发动机的散热效果，解决现有技术中的发动机冷却系统在运行时存在的发动机机舱内的温度较高、发动机机舱内容易形成热空气涡流与对流的问题。

进一步，在本实用新型提供的作业机械中，由于具备如上所述的发动机冷却系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型提供的发动机冷却系统的外部结构示意图；

图2是本实用新型提供的发动机冷却系统在未安装外壳时的结构示意图。

附图标记：

1、外壳；2、风扇；3、发动机；4、第一散热器；5、第二散热器；6、第一栅格；7、第二栅格；8、第一散热器的进水管；9、第一散热器的出水管；10、第二散热器的进水管；11、第二散热器的出水管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

下面结合图1至图2描述本实用新型的发动机冷却系统。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供的发动机冷却系统，包括外壳1、风扇2、驱动件、散热器和发动机3。

具体来说，将风扇2、驱动件、散热器和发动机3均设置于外壳1的内部。散热器将外壳1的内部空间分隔为第一空间与第二空间。

需要说明的是，需要确保散热器的边缘位置与外壳1的内壁之间的连接结构的密封性，以防止热风回流。

在第一空间与第二空间的侧壁上均设置有通风口，第一空间的侧壁上的通风口使第一空间与外界大气相连通，第二空间的侧壁上的通风口使第二空间与外界大气相连通。

散热器具有迎风面和背风面，迎风面的结构与背风面的结构不同。散热器的背风面设置有导流罩，空气流从散热器的迎风面流通至背风面之后，在导流罩的导流作用下可以有序、快速地流通扩散。故，散热器在安装时具有安装方向的要求。

将散热器的迎风面面向第一空间，发动机3设置于第一空间内，第一空间相当于发动机机舱。驱动件用于驱动风扇2转动，风扇2转动时能够使外界的冷空气经过第一空间的通风口进入第一空间，并经过散热器流通至第二空间，然后经过第二空间的通风口排出至外界。空气经过散热器时能够对散热器内的冷却水降温。

如此设置，风扇2转动时，外界的冷空气先进入第一空间，冷空气进入第一空间后直接对发动机的外表面进行降温，进而降低第一空间内的温度，能够降低对第一空间的热管理水平的要求。第一空间内的空气在风扇2的吸送作用下进入第二空间，可以在第一空间形成有序的气流，避免在第一空间内形成涡流或者对流，有效地将第一空间内的热量排出，能够确保发动机3的散热效果，解决现有技术中的发动机冷却系统在运行时存在的发动机机舱内的温度较高、发动机机舱内容易形成热空气涡流与对流的问题。

本实施例中的发动机冷却系统不但可以利用冷却水对发动机3的内部结构进行冷却，还可以通过降低第一空间的温度，在发动机3的外部进行冷却，实现了对发动机3的内外双重冷却的效果。

风扇2运转时，第一空间内的空气经过散热器进入第二空间，然后进入至外界大气中。外界大气的风阻相对于第一空间较小，不容易出现热风回流的问题，更有利于对散热器的冷却。

通过外壳1将风扇2、发动机3和散热器进行封装，然后再将发动机冷却系统整体安装于挖掘机的操作平台，更方便整体拆装。

本实用新型实施例中，选用吸风式风扇作为上述风扇2，将风扇2和驱动件均设置于第二空间内，并使风扇2的吸风侧面向散热器。如此，可以使吸风式风扇位于散热器远离发动机3的一侧，方便对风扇2的维修以及日常维护与清理，也能够提高对散热器的维护保养的便利性。

需要说明的是，本实施例中的风扇2也可以为能够双向转动的风扇。当风扇2正向转动时，使空气从第一空间向第二空间流通，以对散热器内的冷却水进行快速降温。但风扇2反向转动时，可以对风扇2和散热器进行除尘。

上述驱动件可以为电机，也可以为液压马达。使电机的输出轴与风扇2的转轴传动连接，或者使液压马达的输出轴与风扇2的转轴传动连接。本实施例中，对风扇2单独配置驱动件，避免了风扇2与发动机3的连接，不仅方便了对风扇2、散热器和发动机3的相对位置的布置，还可以使风扇2与发动机3独立运转，方便风扇2的反向转动除尘的操作。

本实施例中，在发动机3内设置有第一冷却水道，第一冷却水道与发动机3的缸体对应布置。第一冷却水道用于供冷却水流通，冷却水在第一冷却水道内流通时，冷却水与发动机3的缸体发生热交换，冷却水吸收发动机3的缸体的热量而温度升高，发动机3的缸体释放热量而温度降低，从而实现对发动机3的缸体的降温冷却。

散热器包括第一散热器4，第一散热器的进水管8和第一散热器的出水管9分别连接于第一冷却水道的两端、以形成循环水路。在第一冷却水道与第一散热器4之间设置有第一水泵，可以驱动冷却水在第一散热器4与第一冷却水道之间循环流通。

第一冷却水道内的冷却水与发动机3的缸体热交换而温度升高之后，在第一水泵的作用下，会进入第一散热器4，并与冷空气发生热交换，冷却水释放热量而温度降低。在第一水泵的作用下，能够重新进入第一冷却水道，再次与发动机3的缸体进行热交换。

冷却水在第一散热器4内与空气热交换时，风扇2的转动可以促进空气在第一散热器4内流通，从而促进冷却水与空气的换热效率，提高对冷却水的降温速率。

上述第一水泵可以为发动机3自带的、位于第一冷却水道的水泵，也可以为额外设置于第一冷却水道与第一散热器的进水管8之间或者第一冷却水道与第一散热器的出水管9之间的水泵。

第一冷却水道的布设情况需要根据发动机3的缸体的布设情况确定。例如，以V型发动机为例，V型发动机具有两组缸体，且两组缸体的轴线之间具有夹角。此时，可以对每一组缸体分别布置一条第一冷却水道，分别对发动机3的两组缸体降温冷却。

发动机3在运行时，空气在进入发动机3之前需要利用增压器对空气进行压缩以增加进气量。空气被压缩之后温度升高，一些实施例中，可以在发动机3的进气道上设置中冷器，压缩后的空气在进入发动机3之前先进入中冷器进行降温，然后再进入发动机3的内部。

本实施例中，在发动机3的进气道的侧壁设置有第二冷却水道，即第二冷却水道包覆于发动机3的进气道的外部。第二冷却水道用于供冷却水流通，冷却水在第二冷却水道内流通时，冷却水与发动机3的进气道内的空气发生热交换，冷却水吸收发动机3的进气道内的空气的热量而温度升高，发动机3的进气道内的空气释放热量而温度降低，从而实现对发动机3的进气道内的空气的降温冷却。

散热器包括第二散热器5，第二散热器的进水管10和第二散热器的出水管11分别连接于第二冷却水道的两端、以形成循环水路。在第二冷却水道与第二散热器5之间设置有第二水泵，可以驱动冷却水在第二散热器5与第二冷却水道之间循环流通。

第二冷却水道内的冷却水与发动机3的进气道内的空气热交换而温度升高之后，在第二水泵的作用下，会进入第二散热器5，并与冷空气发生热交换，冷却水释放热量而温度降低。在第二水泵的作用下，能够重新进入第二冷却水道，再次与发动机3的进气道内的空气进行热交换。

冷却水在第二散热器5内与空气热交换时，风扇2的转动可以促进空气在第二散热器5内流通，从而促进冷却水与空气的换热效率，提高对冷却水的降温速率。

上述第二水泵可以为发动机3自带的、位于第二冷却水道的水泵，也可以为额外设置于第二冷却水道与第二散热器的进水管10之间或者第二冷却水道与第二散热器的出水管11之间的水泵。

在第一冷却水道与第一散热器4形成的循环回路中以及第二冷却水道与第二散热器5形成的循环回路中均设置有节温器，以根据冷却水的温度高低来自动调节进入第一散热器4和第二散热器5的冷却水的水量，改变冷却水的循环范围，以调节发动机冷却系统的散热能力，保证发动机3在合适的温度范围内工作。

本实施例中的第一散热器4的迎风面与第二散热器5的迎风面位于同一平面，可以将风扇2的回转轴线对应于第一散热器4与第二散热器5的交界处，使第一散热器4与第二散热器5共用同一风扇2，有利于简化发动机冷却系统的结构。

本实用新型实施例中，发动机冷却系统还包括第一除气管和第二除气管。

第一除气管设置于第一冷却水道与第一散热器4的水箱之间，冷却水在第一冷却水道内与发动机3的缸体热交换时，第一冷却水道内不可避免的会产生空气，第一除气管的设置可以使第一冷却水道内的空气排出至第一散热器4的水箱内，并通过第一散热器4的水箱的顶部出口排出。第一冷却水道内产生的空气排出后，可以确保第一冷却水道内的冷却水与发动机3的缸体之间的换热效率。

第二除气管设置于第二冷却水道与第二散热器5的水箱之间，冷却水在第二冷却水道内与发动机3的进气道内的空气热交换时，第二冷却水道内不可避免的会产生空气，第二除气管的设置可以使第二冷却水道内的空气排出至第二散热器5的水箱内，并通过第二散热器5的水箱的顶部出口排出。第二冷却水道内产生的空气排出后，可以确保第二冷却水道内的冷却水与发动机3的进气道内的空气之间的换热效率。

需要说明的是，上述第一除气管与第一冷却水道相连接时，需要使第一除气管连接于第一冷却水道的位置最高点。上述第二除气管与第二冷却水道相连接时，需要使第二除气管连接于第二冷却水道的位置最高点。

一些实施例中，发动机3的冷却系统还包括补水管和补水箱，补水管设置于补水箱与各个散热器的水箱之间，用于向散热器内补充冷却水。

本实施例中的冷却系统包括第一栅格6和第二栅格7，第一栅格6设置于第一空间的侧壁上的通风口，当空气进入第一空间时，可以阻挡空气中的大颗粒杂物，确保进入第一空间内的空气的清洁度。第二栅格7设置于第二空间的侧壁上的通风口，可以防止外界杂物进入第二空间，且风扇2位于第二栅格7靠近散热器的一侧，利用第二栅格7可以对风扇2和散热器进行防护，减少风扇2和散热器被损坏的可能。

上述第一栅格6与第二栅格7还可以设置成百叶窗的形式，百叶窗的开度可以调节，既能阻挡空气中的大颗粒杂物，又能够通过调节百叶窗的开度对进气量和排气量进行调节。

当挖掘机开始工作后，冷却水的水温升高，节温器开启，冷却循环回路开始工作。当冷却水的水温达到一定温度时，风扇2开始运转，风扇2将空气从第一空间吸送到第二空间，并排至外壳1的外部。空气在流经散热器时可以带走散热器散发的热量，从而实现对散热器的冷却。由于发动机3的进气口位于外壳1的外部，故也不会对发动机3的进气过程产生影响。

风扇2运转过程中，不断地将第一空间内的、由发动机3散发的热量而形成的高温空气抽离第一空间，可以起到降低第一空间的温度的作用。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种作业机械，包括上述任一实施例提供的发动机冷却系统。上述实施例提供的发动机冷却系统不但能够对发动机3的内部结构进行冷却，还能够降低发动机机舱的温度，在发动机3的外部进行冷却，实现了对发动机3的内外双重冷却。故，本实施例中的作业机械具有散热效率高、发动机3的工作效率高的优点。本实用新型实施例中的作业机械的有益效果的推导过程与上述发动机冷却系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

在本实用新型的实施例中，作业机械的种类并不构成限定，例如作业机械可以是挖掘机、旋挖钻机、起重机等。换句话说，只要作业机械能够使用本实用新型实施例中的发动机冷却系统即可。

需要说明的是，由于发动机冷却系统运行时，外壳1内部的空气由内向外流通，为避免因风阻过大对散热效果产生不良影响，本实施例中的作业机械更适用于选用挖掘机和旋挖钻机等工作于高负载工况时处于原地作业的机械。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括外壳、风扇、驱动件、散热器和发动机，所述风扇、所述驱动件、所述散热器和所述发动机均设置于所述外壳的内部，所述散热器将所述外壳的内部空间分隔为第一空间与第二空间，所述第一空间与所述第二空间的侧壁上均设置有与大气相连通的通风口；

所述散热器的迎风面面向所述第一空间，所述发动机设置于所述第一空间内，所述驱动件驱动所述风扇转动，所述风扇设置为能够使空气从所述第一空间经所述散热器流通至所述第二空间。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述风扇为吸风式风扇，所述风扇和所述驱动件均设置于所述第二空间内，且所述风扇的吸风侧面向所述散热器。

3.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机内设置有与所述发动机的缸体对应布置的第一冷却水道；

所述散热器包括第一散热器，第一散热器的进水管和第一散热器的出水管分别连接于所述第一冷却水道的两端，所述第一冷却水道与所述第一散热器之间设置有第一水泵。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机具有两组缸体，两组所述缸体的轴线之间具有夹角，每一组所述缸体对应布置一条所述第一冷却水道。

5.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机的进气道的侧壁设置有第二冷却水道；

所述散热器包括第二散热器，第二散热器的进水管和第二散热器的出水管分别连接于所述第二冷却水道的两端，所述第二冷却水道与所述第二散热器之间设置有第二水泵。

6.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括第一除气管和第二除气管，所述第一除气管设置于所述第一冷却水道与所述第一散热器的水箱之间，所述第二除气管设置于所述第二冷却水道与所述第二散热器的水箱之间。

7.根据权利要求5所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一散热器的迎风面与所述第二散热器的迎风面位于同一平面。

8.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括第一栅格和第二栅格，所述第一栅格设置于所述第一空间的侧壁上的所述通风口，所述第二栅格设置于所述第二空间的侧壁上的所述通风口。

9.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述驱动件为电机，或者，所述驱动件为液压马达。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的发动机冷却系统。