專利名稱：具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用實(shí)型屬于發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)，具體涉及一種特別適用于具有包括缸體水套和缸蓋水套在內(nèi)的冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，單缸或雙缸臥式發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式有水冷和風(fēng)冷兩種。就前者水冷卻而言，據(jù)統(tǒng)計(jì)，因用水和用水不當(dāng)引起的諸如水垢、腐蝕、凍裂、開鍋等故障，就占總故障的20-50％。且在運(yùn)行中需頻繁加水，而冬季還得放水防凍，操作頗為麻煩。且在開車后暖機(jī)時(shí)間尤長，以致氣缸冷磨損大。尤其是由于水箱和散熱器只能安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)頂上方，而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，影響了與使用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械的配套，喪失了臥式發(fā)動(dòng)機(jī)在高度上的優(yōu)勢。而就后者風(fēng)冷卻而言，它又暴露了強(qiáng)化潛力差，充氣系數(shù)小，平均有效壓力低，缸徑受到約束，噪音較大的不足。
而一個(gè)良好的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，應(yīng)該是散熱能力能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。當(dāng)工況和環(huán)境條件變化時(shí)，仍然保持最佳的冷卻溫度，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠工作。然而，無論是水冷還是風(fēng)冷都不可能做到這一點(diǎn)。尤其是風(fēng)冷發(fā)動(dòng)，當(dāng)其工況改變時(shí)，例如轉(zhuǎn)速不變負(fù)荷改變時(shí)，由于轉(zhuǎn)速不變則風(fēng)扇風(fēng)量不變，所以按大負(fù)荷設(shè)計(jì)冷卻量，在小負(fù)荷時(shí)就可能會過冷；按小負(fù)荷設(shè)計(jì)，則在大負(fù)荷時(shí)可能會過熱。又如負(fù)荷一定，轉(zhuǎn)速改變時(shí)，機(jī)件受熱一定，但風(fēng)扇風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比。按高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，低轉(zhuǎn)速時(shí)可能過熱；按低轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，則高轉(zhuǎn)速時(shí)可能過冷。當(dāng)外界大氣溫度變化時(shí)，氣溫高散熱難，易于過熱；氣溫低散熱好。易于過冷。特別是低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷時(shí)(如爬坡、過溝等)往往出現(xiàn)過熱，上述問題產(chǎn)生的原因是風(fēng)扇由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)。不合理的設(shè)計(jì)使得冷卻風(fēng)扇白白浪費(fèi)了許多有用功率。
本實(shí)用實(shí)型的目的在于綜合水冷和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的優(yōu)點(diǎn)。揚(yáng)長避短，而提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，冷卻效果合理，強(qiáng)化潛力大，充氣系數(shù)大，平均有效壓力值高，平時(shí)無需加水，冬季不用放水。且適用于干旱缺水。高原寒冷地區(qū)的。結(jié)構(gòu)較簡單，維修量較小的適用范圍大的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本實(shí)用實(shí)型的目的是采用以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的它包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套(包括缸體水套和缸蓋水套)，而在冷卻水套的頂部，設(shè)有呈與冷卻水套密閉結(jié)合的水套蓋，在冷卻水套與水套蓋所構(gòu)成的腔內(nèi)，注有冷卻介質(zhì)，在水套蓋上至少固裝有1根超導(dǎo)傳熱元件，而超導(dǎo)傳熱元件的熱端通過水套置插在冷卻介質(zhì)內(nèi)。而在超導(dǎo)傳熱元件的冷端，置設(shè)有散熱器。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)還在于所說的冷卻介質(zhì)，可以是礦物油，或是植物油，或是有機(jī)物或無機(jī)物的水溶液，或是液體高分子復(fù)合物(共沸物)等。本實(shí)用新型優(yōu)選的礦物油，是導(dǎo)熱油，或是內(nèi)燃機(jī)機(jī)油，或是柴油，或是柴油和機(jī)油的混合油。而所說的有機(jī)物或無機(jī)物的水溶液，是防凍液，或是MCT潤滑冷卻液，或是防銹乳化冷卻液。
所說的超導(dǎo)傳熱元件，是熱管或是無機(jī)熱傳導(dǎo)元件。本實(shí)用新型優(yōu)選的是熱管，而所說的熱管是銅-水熱管，或是鋼-水熱管，或是銅鋁復(fù)合-水熱管，或是鋼鋁復(fù)合-水熱管，或是鋁-氨熱管，或是鋁-丙酮熱管，或是鋁-乙醇熱管，或是鋼-氟化碳熱管，或是銅-水-吸熱芯熱管，或是鋼-水-吸液芯熱管。
在所說的熱管置插在冷卻介質(zhì)內(nèi)的熱端，設(shè)有吸熱翅片。
在所說的水套蓋上設(shè)有由螺釘、螺孔和防泄漏墊圈所組成的加油窺視孔，且在水套蓋的底面設(shè)有吸熱翅肋。
在所說的散熱器旁側(cè)，設(shè)有風(fēng)扇。
所說的風(fēng)扇由發(fā)動(dòng)機(jī)自傳動(dòng)，或者由低壓電機(jī)傳動(dòng)。
在所說的低壓電機(jī)的電路上設(shè)有溫控開關(guān)，且所說的溫控開關(guān)，置設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋的側(cè)壁上。
經(jīng)過改進(jìn)后的本實(shí)用新型克服了水冷和風(fēng)冷的不足，兼?zhèn)渌浜惋L(fēng)冷之長處，所具有的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，冷卻效果合理得當(dāng)，平時(shí)無需加水，冬季不用放水防凍，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)保養(yǎng)方便，適用性強(qiáng)，有利于改善汽缸內(nèi)油燃燒性能，提高熱效率，降低燃燒噪音，降低廢氣排放濃度等特點(diǎn)，是顯而易見的。本實(shí)用實(shí)型是對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的一項(xiàng)具有顯著進(jìn)步和突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)的改進(jìn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1，為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略了水套部分圖樣。
圖2，為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3，為本實(shí)用新型的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例之一，描述的是具有一根熱管的本實(shí)用實(shí)型，如
圖1如示。它由水套1，鋁質(zhì)水套蓋2，導(dǎo)熱油冷卻介質(zhì)3，φ21mm銅-水熱管4，熱端吸熱翅片5和冷端翅片疊合筒式散熱器6所組成。水套蓋2呈對開狀，且與熱管4焊接結(jié)合，螺孔9為檢測油位孔，在平時(shí)可用螺釘和防泄漏墊圈配合堵封。水套蓋2用螺釘和防泄漏墊片配合通過發(fā)動(dòng)機(jī)原置裝水箱的螺孔相擰合結(jié)合，在水套蓋2的底面設(shè)有用來提高吸熱效果的翅肋8。本實(shí)施例適用于標(biāo)定功率在2馬力以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例之二，描述的是具有2根以上熱管的，且將熱管的冷端和散熱器引至發(fā)動(dòng)機(jī)旁側(cè)的一種本實(shí)用實(shí)型，如圖2所示。在銅-水熱管4的冷端設(shè)有翅片散熱器6，熱管4通過上下螺母和防泄漏墊圈配合擰緊而與水套蓋2結(jié)合。在必要時(shí)，于散熱器6的旁側(cè)設(shè)有低壓風(fēng)扇7(在冷卻效果得當(dāng)時(shí)可不設(shè)風(fēng)扇7)，熱管4和散熱器6安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)面的適當(dāng)位置。若是船用發(fā)動(dòng)機(jī)，可以將熱管4和散熱器安裝在水里。低壓風(fēng)扇7由安裝在缸蓋側(cè)壁上的雙金屬溫控開關(guān)按照設(shè)定的溫度控制，風(fēng)扇7由電瓶供電。當(dāng)然也可以不設(shè)溫控開關(guān)，而設(shè)用人工手動(dòng)開關(guān)，控制風(fēng)扇7的開和關(guān)。其它如同實(shí)施之一。本實(shí)施例可廣泛適用于標(biāo)定功率在2馬力以上的發(fā)動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例之三，描述的是具有多根熱管，且在缸蓋上同樣設(shè)有熱管的一種本實(shí)用實(shí)型，如圖3所示。其銅-水熱管4和翅片散熱器6安裝在水套蓋2的上方，且在缸蓋上方也設(shè)有銅一水熱管4和翅片散熱器6。且熱管4通過設(shè)在其管壁上的外螺紋，與設(shè)在水套蓋2上的螺孔配合擰緊，而實(shí)現(xiàn)其與水套蓋2的結(jié)合。在特需狀態(tài)下，在翅片散熱器6的旁側(cè)設(shè)有風(fēng)扇7，而該風(fēng)扇7通過諸如風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由發(fā)動(dòng)機(jī)自傳動(dòng)。其它均如同實(shí)施例之二。
本實(shí)用實(shí)型的實(shí)際應(yīng)用安裝，不受上述實(shí)施例描述之限制。
權(quán)利要求1.一種特別適用于具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套(1)，其特征在于,在冷卻水套(1)的頂部，設(shè)有呈與冷卻水套密閉結(jié)合的水套蓋(2)，而在冷卻水套(1)與水套蓋(2)所構(gòu)成的腔內(nèi)，注有冷卻介質(zhì)(3)，在水套蓋(2)上至少固裝有1根超導(dǎo)傳熱元件(4),而超導(dǎo)傳熱元件(4)的熱端通過水套蓋(2)置插在冷卻介質(zhì)(3)內(nèi)，而在超導(dǎo)傳熱元件(4)的冷端，設(shè)有散熱器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所說的冷卻介質(zhì)(3)是礦物油，或是有機(jī)物或無機(jī)物的水溶液，或是植物油，或是液態(tài)高分子復(fù)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所說的礦物油，是導(dǎo)熱油，或是內(nèi)燃機(jī)機(jī)油，或是柴油，或是柴油和機(jī)油的混合油；而所說的有機(jī)物或無機(jī)物的水溶液，是防凍液，或是MCT潤滑冷卻液，或是防銹乳比冷卻液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所說的超尋傳熱元件(4)，是無機(jī)熱傳導(dǎo)元件，或者是熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所說的熱管(4)是銅-水熱管，或是鋼-水熱管，或是銅鋁-水熱管，或是鋼鋁-水熱管，或是鋁-氨熱管，或是鋁-丙酮熱管，或是鋁-乙醇熱管，或是鋼-氟化碳熱管，或是銅-水-吸液芯熱管，或是鋼-水-吸液芯熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在所說的熱管(4)置插在冷卻介質(zhì)(3)內(nèi)的熱端，設(shè)有吸熱翅片(5)，且熱管(4)與水套蓋(2)的結(jié)合，為焊接結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在所說的水套蓋(2)上設(shè)有由螺釘、螺孔和防泄漏墊圈組成的加油窺視孔(9)，且在水套蓋的底面設(shè)有吸熱翅肋(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在所說的散熱器(6)的旁側(cè)，設(shè)有風(fēng)扇(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所說的風(fēng)扇(7)由發(fā)動(dòng)機(jī)自傳動(dòng)，或者是低壓電機(jī)傳動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在所說的低壓電機(jī)的電路上設(shè)有溫控開關(guān)(10)，且所說的溫控開關(guān)(10)置設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體或缸蓋的側(cè)壁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有冷卻水套的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置,它是在由水套蓋密閉的水套內(nèi),以灌注的油等為冷卻介質(zhì),以超導(dǎo)傳熱元件(熱管)和散熱器為其散熱構(gòu)件,為其主要特征。本實(shí)用新型兼?zhèn)渌浜惋L(fēng)冷之長處,具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻,冷卻效果得當(dāng),平時(shí)不要加水,冬季不要放水,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,對自然環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),有利于提高熱效率和降低廢氣排放濃度以及降低噪音等特點(diǎn),是對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的一種具有顯著特點(diǎn)的重大改進(jìn)。
文檔編號F01P3/02GK2422456SQ0022053
公開日2001年3月7日 申請日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者龔立新, 王惠珍 申請人:常柴股份有限公司