CN220336969U - 一种发动机复合式冷却系统 - Google Patents

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郑和瑞
张丽娜
何林
戴军
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Jiangsu Changfa Agricultural Equipment Co Ltd
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种发动机复合式冷却系统,包括:机体,气缸盖、油底壳、水泵和散热器,机体的一端固定有导风罩,导风罩内设有与机体内部曲轴连接的飞轮,飞轮的表面设有叶片;气缸盖固定于机体的顶部;油底壳固定于机体的底部;水泵设于机体远离飞轮的一侧;散热器的进风面与导风罩连通,散热器的进水口与气缸盖连通,散热器的出水口与水泵连通且通过水泵与机体连通。本实用新型在水泵的作用下,对机体、缸盖通过冷却液循环流动冷却;飞轮在旋转式离心力作用下,形成冷却风,其中一部分由导风罩引向散热器,对散热器进行散热,提升了水冷的冷却效果,另一部分冷却风引向油底壳,对机油进行散热,实现风冷、水冷相结合复合式冷却效果。

Description

一种发动机复合式冷却系统
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域,尤其是一种发动机复合式冷却系统。
背景技术
在现有技术中,风冷柴油机是飞轮产生风量,由导风罩引向机体和气缸盖,只有风冷却;冷凝式柴油机是机体上安装散热器,风扇通过皮带传动产生风量来冷却散热器,散热器中的冷却液连通机体、气缸盖、气缸套水道来冷却,散热器中的水没有温差;蒸发式柴油机是机体上安装水箱,水箱中装水,水连通到机体、气缸盖、气缸套等冷却水道来冷却,水箱中的水没有温差。冷凝式和风冷式冷却效果差,且冷凝式结构复杂。
因此,有必要提供一种发动机复合式冷却系统,以克服上述中存在的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发动机复合式冷却系统。
根据本实用新型的一个方面,提供一种发动机复合式冷却系统,包括:
机体,所述机体的一端固定有导风罩,所述导风罩内设有与机体内部曲轴连接的飞轮,所述飞轮的表面设有叶片;
气缸盖,所述气缸盖固定于所述机体的顶部;
油底壳,所述油底壳固定于所述机体的底部;
水泵,所述水泵设于机体远离飞轮的一侧;
散热器,所述散热器的进风面与所述导风罩连通,所述散热器的进水口与气缸盖连通,所述散热器的出水口与水泵连通且通过水泵与机体连通;
在水泵的作用下,散热器中的冷却液经过机体和缸盖后回到散热器,进行冷却液循环;外部冷空气在飞轮的作用下吸入导风罩内,在通过导风罩吹向散热器,对散热器进行散热。
优选地,所述导风罩包括与机体固定的固定板以及与固定板固定的第一罩壳,所述固定板和第一罩壳构成用于容纳飞轮的腔室,所述固定板的底部对应油底壳处开设有通风口,飞轮旋转所吸入的冷空气一部分通过所述通风口吹向油底壳。
优选地,所述导风罩还包括固定于固定板顶部的第二罩壳,所述第二罩壳的进风口与第一罩壳的出风口连通,第二罩壳的出风口与散热器的进风面连接。
优选地,所述散热器固定于第一罩壳的顶部且通过螺栓与所述第二罩壳的出风口固定,所述第二罩壳位于散热器与气缸盖之间。
优选地,所述第一罩壳包括位于顶部用于固定散热器的水平翻边以及位于第一罩壳中部的吸风口,所述吸风口内设有防护网。
优选地,所述第二罩壳包括与散热器固定的第一翻边、与固定板和第一罩壳固定的第二翻边以及与散热器相对设置的斜板,所述斜板自固定板的顶部向散热器的顶部沿远离气缸盖所在一侧的方向倾斜延伸。
优选地,所述曲轴的一端设有第一皮带轮,另一端安装有飞轮,所述飞轮的中心处固定有第二皮带轮,所述第二皮带轮位于第一罩壳的外部且位于吸风口的中心处。
优选地,所述水泵的外部设有水泵带轮,所述机体远离飞轮一侧设有齿轮室盖,所述齿轮室盖上固定有张紧轮,所述第一皮带轮、水泵带轮和张紧轮通过第一皮带传动连接。
优选地,所述固定板上固定有启动电机,所述第一罩壳对应启动电机设有避让部,所述避让部与飞轮之间沿着飞轮边缘设置有弧形蜗壳状的导风板,所述导风板与第一罩壳的内表面固定。
优选地,所述散热器的出水口通过第一连接管与水泵连接,所述散热器的进水口通过第二连接管与气缸盖连接。
与现有技术相比,本实用新型提供的发动机复合式冷却系统,具有以下有益效果:
由于采用了上述技术方案,本实用新型具有结构简单、设计巧妙、成本低廉的优点;在水泵的作用下,对机体、缸盖通过冷却液循环流动冷却;飞轮在旋转式离心力作用下,形成冷却风,其中一部分由导风罩引向散热器,对散热器内冷却液进行冷却散热,从而进、出水位置有温差,提升了水冷的冷却效果,另一部分冷却风引向油底壳,对机油进行散热,实现风冷、水冷相结合复合式冷却效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:
图1为本实用新型的发动机复合式冷却系统的立体图;
图2为本实用新型的发动机复合式冷却系统的主视图;
图3为本实用新型的发动机复合式冷却系统的后视图;
图4为本实用新型的发动机复合式冷却系统的侧视图;
图5为本实用新型的去除散热器的立体图;
图6为本实用新型的去除第一罩壳的主视图;
图7为本实用新型的第一罩壳的后视图;
图8为本实用新型的导风板的立体图。
其中,1.机体、2.气缸盖、3.油底壳、4.水泵、41.水泵带轮、5.散热器、51.第一连接管、52.第二连接管、6.齿轮室盖、61.张紧轮、7.导风罩、71.固定板、711.通风口、72.第一罩壳、721.水平翻边、722.吸风口、723.防护网、724.避让部、725.导风板、73.第二罩壳、731.第一翻边、732.第二翻边、733.斜板、74.飞轮、75.叶片、81.第一皮带轮、82.第二皮带轮、83.第一皮带、9.启动电机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例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,下面描述中的附图仅仅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。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅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,并获得其他的实施方式。
参见图1,本实施例公开了一种发动机复合式冷却系统,包括机体1、气缸盖2、油底壳3、水泵4和散热器5。气缸盖2固定在机体1的顶部,用于空气进入和废气的排出;油底壳3固定在机体1的底部,用于盛放机油。机体1内设有缸套和曲轴,缸套的周围分布有冷却水腔。机体1的前端面固定有齿轮室盖6,机体1的后端面固定有导风罩7。
水泵4与机体1固定且位于齿轮室盖6的上方,并且与机体1内的冷却水腔相连通。散热器5固定在导风罩7的上方,散热器5的进风面与导风罩7连通。散热器5的出水口通过第一连接管51与水泵4连通,散热器5的进水口通过第二连接管52与气缸盖2连通。在水泵4的作用下,散热器5中的冷却液经过机体1和气缸盖2后回到散热器5,进行冷却液循环,从而对发动机进行冷却。
导风罩7内设有飞轮74且飞轮74安装在曲轴的端部。飞轮74的外表面周向分布有叶片75,飞轮74与叶片75共同构成飞轮风扇,在飞轮74转动时,能将外界的冷空气吸入导风罩7内并吹向散热器5,起到风扇的作用,对散热器5内冷却液进行冷却散热。散热器5为前后镂空式,风可从后端的进风面吹到前端,从出风面吹出。
导风罩7包括与机体1固定的固定板71以及与固定板71固定的第一罩壳72,固定板71和第一罩壳72构成用于容纳飞轮74的腔室。固定板71的底部对应油底壳3处开设有两个通风口711,飞轮74旋转所吸入的冷空气一部分通过通风口711吹向油底壳73,对油底壳73内的机油进行散热,且油底壳73底部布置有散热片,加速了散热的效率。固定板71上固定有启动电机9,启动电机9设于固定板71的左侧上方且沿前后方向安装在固定板71上。
第一罩壳72包括位于顶部用于固定散热器5的水平翻边721以及位于第一罩壳72中部的圆形吸风口722,吸风口722内设有防护网723,防止尘土、飞沙、草等进入冷却系统中。第一罩壳72对应启动电机9设有避让部724。避让部724与飞轮74之间沿着飞轮74边缘设置有弧形蜗壳状的导风板725,导风板725与第一罩壳72的内表面固定。导风板725的设置使得进入导风罩7内的冷空气在通过避让部724附近时,能顺利通过,快速流向散热器5。
导风罩7还包括固定于固定板71顶部的第二罩壳73,第二罩壳73的进风口与第一罩壳72的出风口连通,第二罩壳73的出风口与散热器5的进风面连接。散热器5固定于第一罩壳72的顶部且通过螺栓与第二罩壳73的出风口固定,第二罩壳73位于散热器5与气缸盖2之间。
第二罩壳73包括与散热器5固定的第一翻边731、与固定板71和第一罩壳72固定的第二翻边732以及与散热器5相对设置的斜板733。斜板733自固定板71的顶部向散热器5的顶部沿远离气缸盖2所在一侧的方向倾斜延伸。冷空气由第一罩壳72向第二罩壳73流动时,在斜板733的阻挡和导向下能够迅速吹向散热器5,对散热器5进行冷却。
第一罩壳72与固定板71之间设置减震垫条(图中未标示)用于减震和密封;第一罩壳72与第二罩壳73、散热器5之间设置减震垫(图中未标示)进行减震和密封;第二罩壳73与散热器5之间设置散热器垫片(图中未标示)和海绵(图中未标示)进行密封。风从产生到吹向散热器5过程中处于相对封闭的空间中,减少了风能的损失。
曲轴的一端设有第一皮带轮81,另一端安装有飞轮74,飞轮74的中心处固定有第二皮带轮82,第二皮带轮82位于第一罩壳72的外部且位于吸风口722的中心处。第二皮带轮82通过皮带与相应的机械连接,从而传递动力。
水泵4的外部设有水泵带轮41,齿轮室盖6上固定有张紧轮61,第一皮带轮81、水泵带轮41和张紧轮61通过第一皮带83传动连接。传统发动机是独立风扇加皮带传动的结构,结构复杂、占用空间大。而本实施例将水泵4集成在发动机上,通过第一皮带83传动,形成冷却水循环,且将冷却风扇集成在飞轮74上形成飞轮风扇,既能够进行动力输出,又能够改变传统独立风扇加皮带传动的结构,有加大风扇、提高风量及冷却效果、占用空间小等特点。
水泵4上没有安装风扇,风扇集成在飞轮74上,整机结构紧凑,占用空间小,可以提高水泵4的使用寿命,零件数量减少,降低成本,提高装配效率,安全性高。
采用复合式冷却系统,通过曲轴驱动飞轮74转动,飞轮风扇在旋转式离心力作用下,形成冷却风,其中一部分由导风罩7引向散热器5,对散热器5内冷却液进行冷却散热;另一部分冷却风由通风口711引向油底壳3,对机油进行散热。同时,曲轴驱动第一皮带轮81转动,第一皮带轮81通过第一皮带83带动水泵带轮41转动,进而带动水泵4工作,将冷却液从散热器5泵入机体1的冷却水腔和气缸盖2的冷却水套中,带走机体1和气缸盖2的热量后回到散热器5,如此循环往复以达到冷却机体1和气缸盖2的目的,同时,也实现风冷、水冷相结合复合式冷却效果。
本领域技术人员可显见,可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此,旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

Claims (10)

1.一种发动机复合式冷却系统,其特征在于,包括:
机体,所述机体的一端固定有导风罩,所述导风罩内设有与机体内部曲轴连接的飞轮,所述飞轮的表面设有叶片;
气缸盖,所述气缸盖固定于所述机体的顶部;
油底壳,所述油底壳固定于所述机体的底部;
水泵,所述水泵设于机体远离飞轮的一侧;
散热器,所述散热器的进风面与所述导风罩连通,所述散热器的进水口与气缸盖连通,所述散热器的出水口与水泵连通且通过水泵与机体连通;
在水泵的作用下,散热器中的冷却液经过机体和缸盖后回到散热器,进行冷却液循环;外部冷空气在飞轮的作用下吸入导风罩内,在通过导风罩吹向散热器,对散热器进行散热。
2.如权利要求1所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述导风罩包括与机体固定的固定板以及与固定板固定的第一罩壳,所述固定板和第一罩壳构成用于容纳飞轮的腔室,所述固定板的底部对应油底壳处开设有通风口,飞轮旋转所吸入的冷空气一部分通过所述通风口吹向油底壳。
3.如权利要求2所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述导风罩还包括固定于固定板顶部的第二罩壳,所述第二罩壳的进风口与第一罩壳的出风口连通,第二罩壳的出风口与散热器的进风面连接。
4.如权利要求3所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述散热器固定于第一罩壳的顶部且通过螺栓与所述第二罩壳的出风口固定,所述第二罩壳位于散热器与气缸盖之间。
5.如权利要求4所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述第一罩壳包括位于顶部用于固定散热器的水平翻边以及位于第一罩壳中部的吸风口,所述吸风口内设有防护网。
6.如权利要求5所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述第二罩壳包括与散热器固定的第一翻边、与固定板和第一罩壳固定的第二翻边以及与散热器相对设置的斜板,所述斜板自固定板的顶部向散热器的顶部沿远离气缸盖所在一侧的方向倾斜延伸。
7.如权利要求6所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述曲轴的一端设有第一皮带轮,另一端安装有飞轮,所述飞轮的中心处固定有第二皮带轮,所述第二皮带轮位于第一罩壳的外部且位于吸风口的中心处。
8.如权利要求7所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述水泵的外部设有水泵带轮,所述机体远离飞轮一侧设有齿轮室盖,所述齿轮室盖上固定有张紧轮,所述第一皮带轮、水泵带轮和张紧轮通过第一皮带传动连接。
9.如权利要求8所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述固定板上固定有启动电机,所述第一罩壳对应启动电机设有避让部,所述避让部与飞轮之间沿着飞轮边缘设置有弧形蜗壳状的导风板,所述导风板与第一罩壳的内表面固定。
10.如权利要求1所述的发动机复合式冷却系统,其特征在于,所述散热器的出水口通过第一连接管与水泵连接,所述散热器的进水口通过第二连接管与气缸盖连接。
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