CN220622020U - 一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，包括缸体（1）、纯铜散热齿（2）和铜环（3），所述缸体（1）两侧端面均开设有铜环安装槽（1‑1），铜环（3）为两个，两个铜环（3）分别镶嵌于两个铜环安装槽（1‑1）内，所述纯铜散热齿（2）紧密贴合并固定于缸体（1）的热弧区外壁；本实用新型的纯铜散热齿和铜环使风冷三角转子发动机缸体局部高温通过特殊结构和导热系数较高的材质进行热传导，使缸体受热均匀，增加缸体的换热效率，提高了发动机的整机性能和寿命，避免缸体因热应力集中而导致的变形、开裂、漏气等。
Description
技术领域
本实用新型属于发动机缸体技术领域，具体涉及一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构。
背景技术
三角转子发动机作为一种技术较为先进的转子发动机，与往复活塞式发动机相比，三角转子发动机没有往复活塞式发动机的曲柄连杆结构、配气机构，所以，使三角转子发动机具有结构简单、体积小、重量轻，运行平稳、噪音小、功重比大等优点。但是，三角转子发动机工作过程中，由于每个工作室的进气、压缩、做功、排气都分别被局限在气缸的特定区段内进行，因此，在缸体的各个部位上的受力和受热情况差别较大；
从受热情况看，在气缸的燃烧膨胀区段，由于缸壁经常与高温燃气接触，受到高温燃气的不断冲刷，而且由于偏心轴每旋转一周，点火燃烧一次，做功频率高，而又无法得到新鲜混合气的冷却，所以壁温较高。在进气区段，该区段内缸体始终与常温混合气接触，因此，该区段内缸体的壁温较低。当缸体的冷热区段温差过大时，会产生极不均匀的热变形，导致密封性能下降、燃气泄漏，若缸体热弧区（尤其是火花塞孔处）内壁和外表面温度差过大（超过200℃），则会使缸壁热应力过大，导致缸体开裂破坏。
现有风冷式三角转子发动机缸体的散热结构单一，主要采用轴流式冷却结构，散热齿与缸体同材质、一体铸造而成，据研究表明，该类型结构的缸体受热极为不均，容易在缸体局部（火花塞安装位置及排气口位置附近）因热膨胀量较大而引起缸体型面局部凸起，同时，缸体在厚度方向变形，造成漏气，导致密封性能下降，进而影响发动机的整机性能和寿命，因此研发一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构很有市场前景。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构。
为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，包括缸体、纯铜散热齿和铜环，所述缸体两侧端面均开设有铜环安装槽，铜环为两个，两个铜环分别镶嵌于两个铜环安装槽内，所述纯铜散热齿紧密贴合并固定于缸体的热弧区外壁。
所述缸体为“8字形”缸体，缸体两侧端面设有的铜环安装槽也为“8字形”铜环安装槽，所述铜环也为“8字形”铜环，两个“8字形”铜环镶嵌于两个“8字形”铜环安装槽内。
优选的，所述纯铜散热齿通过螺栓、焊接或者复合铸造固定在缸体的热弧区外壁。
优选的，所述缸体的外壁还设有小型散热齿和中型散热齿，小型散热齿和中型散热齿与缸体一体成型，小型散热齿布置于缸体的冷弧区外壁，中型散热齿布置于缸体热弧区和冷弧区相接的外壁，纯铜散热齿通过螺栓固定于缸体的热弧区外壁。
优选的，所述纯铜散热齿呈辐射状布置，并且纯铜散热齿的散热齿片所在平面沿缸体前端面至后端面设置，使冷却气流沿缸体的前端面流向后端面，所述纯铜散热齿的节距为3~4mm，平均厚度为1~2mm。
优选的，所述小型散热齿的长度为2~3cm，中型散热齿的长度为3~4cm，纯铜散热齿的长度为5~6cm。
优选的，所述缸体的内型面的型线为外旋轮线，缸体左侧沿径向设有进气口和排气口，缸体两端面设有两个关于短轴对称的缸体定位销孔，缸体两端面外缘周向均布设有合箱螺栓孔，缸体右侧沿径向设有火花塞安装孔，缸体左侧沿短轴方向设有径向润滑油孔，缸体的热弧区外壁设置有散热齿固定螺栓孔，螺栓穿过散热齿固定螺栓孔将纯铜散热齿固定于缸体的热弧区外壁。
优选的，所述缸体的内型面电镀/喷涂有耐磨涂层。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
（1）本实用新型公开了一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，由缸体、纯铜散热齿和铜环组成，铜环镶嵌于缸体两侧端面的铜环安装槽内，纯铜散热齿紧密贴合并固定于缸体外壁，纯铜散热齿和铜环使风冷三角转子发动机缸体局部高温通过特殊结构和导热系数较高的材质进行热传导，使缸体受热均匀，增加缸体的换热效率，提高了发动机的整机性能和寿命，避免缸体因热应力集中而导致的变形、开裂、漏气等；
（2）本实用新型纯铜散热齿的散热齿片呈辐射状布置，并且纯铜散热齿的散热齿片所在平面沿缸体前端面至后端面设置，使冷却气流沿缸体的前端面流向后端面，将缸体的热弧区的部分热量通直接散出，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度；
（3）本实用新型铜环为“8字形”铜环结构，“8字形”铜环镶嵌于缸体两侧端面的“8字形”铜环安装槽内，然后和缸体一体进行组合加工两侧端面，保证“8字形”铜环的端面与缸体端面共面，防止缸体端面漏气，同时“8字形”铜环将缸体的热弧区的部分热量传导至冷弧区，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度；
（4）本实用新型纯铜散热齿安装于缸体的热弧区外壁，小型散热齿布置于缸体的冷弧区外壁，中型散热齿布置于缸体热弧区和冷弧区相接的外壁，小型散热齿的散热能力较低，纯铜散热齿由纯铜制成，散热能力较高，本实用新型在热弧区和冷弧区分别安装不同散热能力的散热齿，提高了缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
附图说明
图1、本实用新型一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构的平面结构示意图；
图2、本实用新型一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构的立体结构示意图；
图3、本实用新型纯铜散热齿的结构示意图；
图4、本实用新型铜环的结构示意图。
附图标记说明：
1、缸体，2、纯铜散热齿，3、铜环，4、小型散热齿，5、中型散热齿；
1-1、铜环安装槽，1-2、进气口，1-3、缸体定位销孔，1-4、合箱螺栓孔，1-5、火花塞安装孔，1-6、径向润滑油孔，1-7、排气口，1-8、散热齿固定螺栓孔。
具体实施方式
下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
实施例1
如图1、2所示，本实用新型公开了一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，包括缸体1、纯铜散热齿2和铜环3，所述缸体1两侧端面均开设有铜环安装槽1-1，铜环3为两个，两个铜环3分别镶嵌于两个铜环安装槽1-1内，所述纯铜散热齿2紧密贴合并固定于缸体1的热弧区外壁。
实施例2
如图1、2、4所示，优选的，所述缸体1为“8字形”缸体，缸体1两侧端面设有的铜环安装槽1-1也为“8字形”铜环安装槽1-1，所述铜环3也为“8字形”铜环3，两个“8字形”铜环3镶嵌于两个“8字形”铜环安装槽1-1内。
所述纯铜散热齿2镶入缸体1后，保证纯铜散热齿2的安装型面与缸体1上纯铜散热齿安装面的型面完全贴合后，通过螺栓（或焊接方式）将二者固定连接，螺栓穿过散热齿固定螺栓孔1-8将纯铜散热齿2和缸体1固定连接，当发动机工作过程中，缸体1的热弧区的热量部分通过纯铜散热齿2直接散出；“8字形”铜环3镶嵌于缸体1两侧端面的铜环安装槽1-1内，将缸体1的热弧区的热量部分通过“8字形”铜环3由热弧区导向冷弧区。
所述铜环3为“8字形”铜环结构，采用导热系数较高的纯铜材料（不限于纯铜），通过线切割或铸造的加工工艺制作而成，“8字形”铜环镶嵌于缸体两侧端面的铜环安装槽内，然后和缸体一体进行组合加工两侧端面，保证“8字形”铜环的端面与缸体端面共面，防止缸体端面漏气。铜环3的作用是将缸体1的热弧区的部分热量传导至冷弧区，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
实施例3
如图1、2所示，优选的，所述纯铜散热齿2通过螺栓、焊接或者复合铸造固定在缸体1的热弧区外壁。
如图1、2所示，优选的，所所述缸体1的外壁还设有小型散热齿4和中型散热齿5，小型散热齿4和中型散热齿5与缸体1一体成型，小型散热齿4布置于缸体1的冷弧区外壁，中型散热齿5布置于缸体1热弧区和冷弧区相接的外壁，纯铜散热齿2通过螺栓固定于缸体1的热弧区外壁。
所述纯铜散热齿2采用导热系数较高的纯铜材料（不限于纯铜），通过线切割或铸造的加工工艺制作而成，纯铜散热齿2的作用是将缸体1的热弧区的部分热量通直接散出，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
实施例4
如图3所示，优选的，所述纯铜散热齿2呈辐射状布置，并且纯铜散热齿2的散热齿片所在平面沿缸体1前端面至后端面设置，使冷却气流沿缸体1的前端面流向后端面，所述纯铜散热齿2的节距为3~4mm，平均厚度为1~2mm。
可将缸体1的小型散热齿4和中型散热齿5改为纯铜材质，也可在缸体1内部埋铜管。
如图1、2所示，优选的，所述小型散热齿4的长度为2~3cm，中型散热齿5的长度为3~4cm，纯铜散热齿2的长度为5~6cm。
实施例5
如图1、2所示，优选的，所述缸体1的内型面的型线为外旋轮线，缸体1左侧沿径向设有进气口1-2和排气口1-7，缸体1两端面设有两个关于短轴对称的缸体定位销孔1-3，缸体1两端面外缘周向均布设有合箱螺栓孔1-4，缸体1右侧沿径向设有火花塞安装孔1-5，缸体1左侧沿短轴方向设有径向润滑油孔1-6，缸体1的热弧区外壁设置有散热齿固定螺栓孔1-8，螺栓穿过散热齿固定螺栓孔1-8将纯铜散热齿2固定于缸体1的热弧区外壁。
所述纯铜散热齿2在与散热齿固定螺栓孔1-8相对应位置开设有安装孔，螺栓穿过安装孔和散热齿固定螺栓孔1-8将纯铜散热齿2固定于缸体1的热弧区外壁。
优选的，所述缸体1的内型面电镀/喷涂有耐磨涂层。
本实用新型的工作原理如下：
如图1~4所示，本实用新型公开了一种提高三角转子发动机缸体的散热结构，包括缸体1、纯铜散热齿2和“8字形”铜环3，两个铜环3分别镶嵌于两个铜环安装槽1-1内，纯铜散热齿2紧密贴合并固定于缸体1外壁，纯铜散热齿2将缸体1的热弧区的部分热量通直接散出，铜环3将缸体1的热弧区的部分热量传导至冷弧区，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
本实用新型公开了一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，由缸体、纯铜散热齿和铜环组成，铜环镶嵌于缸体两侧端面的铜环安装槽内，纯铜散热齿紧密贴合并固定于缸体外壁，纯铜散热齿和铜环使风冷三角转子发动机缸体局部高温通过特殊结构和导热系数较高的材质进行热传导，使缸体受热均匀，增加缸体的换热效率，提高了发动机的整机性能和寿命，避免缸体因热应力集中而导致的变形、开裂、漏气等。
本实用新型纯铜散热齿的散热齿片呈辐射状布置，并且纯铜散热齿的散热齿片所在平面沿缸体前端面至后端面设置，使冷却气流沿缸体的前端面流向后端面，将缸体的热弧区的部分热量通直接散出，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
本实用新型铜环为“8字形”铜环结构，“8字形”铜环镶嵌于缸体两侧端面的“8字形”铜环安装槽内，然后和缸体一体进行组合加工两侧端面，保证“8字形”铜环的端面与缸体端面共面，防止缸体端面漏气，同时“8字形”铜环将缸体的热弧区的部分热量传导至冷弧区，进而提高缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
本实用新型纯铜散热齿安装于缸体的热弧区外壁，小型散热齿布置于缸体的冷弧区外壁，中型散热齿布置于缸体热弧区和冷弧区相接的外壁，小型散热齿的散热能力较低，纯铜散热齿由纯铜制成，散热能力较高，本实用新型在热弧区和冷弧区分别安装不同散热能力的散热齿，提高了缸体的散热效率，降低缸体的局部温度。
上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (8)
1.一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：包括缸体（1）、纯铜散热齿（2）和铜环（3），所述缸体（1）两侧端面均开设有铜环安装槽（1-1），铜环（3）为两个，两个铜环（3）分别镶嵌于两个铜环安装槽（1-1）内，所述纯铜散热齿（2）紧密贴合并固定于缸体（1）的热弧区外壁。
2.根据权利要求1所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述缸体（1）为“8字形”缸体，缸体（1）两侧端面设有的铜环安装槽（1-1）也为“8字形”铜环安装槽（1-1），所述铜环（3）也为“8字形”铜环（3），两个“8字形”铜环（3）镶嵌于两个“8字形”铜环安装槽（1-1）内。
3.根据权利要求1所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述纯铜散热齿（2）通过螺栓、焊接或者复合铸造固定在缸体（1）的热弧区外壁。
4.根据权利要求3所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述缸体（1）的外壁还设有小型散热齿（4）和中型散热齿（5），小型散热齿（4）和中型散热齿（5）与缸体（1）一体成型，小型散热齿（4）布置于缸体（1）的冷弧区外壁，中型散热齿（5）布置于缸体（1）热弧区和冷弧区相接的外壁，纯铜散热齿（2）通过螺栓固定于缸体（1）的热弧区外壁。
5.根据权利要求4所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述纯铜散热齿（2）呈辐射状布置，并且纯铜散热齿（2）的散热齿片所在平面沿缸体（1）前端面至后端面设置，使冷却气流沿缸体（1）的前端面流向后端面，所述纯铜散热齿（2）的节距为3~4mm，平均厚度为1~2mm。
6.根据权利要求5所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述小型散热齿（4）的长度为2~3cm，中型散热齿（5）的长度为3~4cm，纯铜散热齿（2）的长度为5~6cm。
7.根据权利要求5所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述缸体（1）的内型面的型线为外旋轮线，缸体（1）左侧沿径向设有进气口（1-2）和排气口（1-7），缸体（1）两端面设有两个关于短轴对称的缸体定位销孔（1-3），缸体（1）两端面外缘周向均布设有合箱螺栓孔（1-4），缸体（1）右侧沿径向设有火花塞安装孔（1-5），缸体（1）左侧沿短轴方向设有径向润滑油孔（1-6），缸体（1）的热弧区外壁设置有散热齿固定螺栓孔（1-8），螺栓穿过散热齿固定螺栓孔（1-8）将纯铜散热齿（2）固定于缸体（1）的热弧区外壁。
8.根据权利要求7所述的一种高散热性能的风冷三角转子发动机缸体结构，其特征在于：所述缸体（1）的内型面电镀/喷涂有耐磨涂层。
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