熱，風(fēng)冷裝置繼續(xù)散熱。
[0019]在附圖1中可以看到，本發(fā)明中的閉路管道包括水箱2，水箱2的出水口與微型齒輪泵15連接，水箱2的進(jìn)水口依次通過S型出水管4、S型水冷通道8、進(jìn)水管14與微型齒輪泵15連接，形成閉合回路。在該閉合回路內(nèi)，水冷通道采用S型，水流從較低溫區(qū)流向較高溫區(qū)，再流回較低溫區(qū)，如此S型水冷通道能防止水冷通道里的水突然產(chǎn)生較高溫升，降低散熱效果。把S型出水管4置于導(dǎo)流罩I內(nèi)，可以利用強(qiáng)氣流來給冷卻水降溫，降溫后再進(jìn)入水箱2內(nèi)，進(jìn)一步降溫冷卻水，并為下一步水冷循環(huán)做準(zhǔn)備。
[0020]S型水冷通道8附著于汽缸蓋6上的方式為:S型水冷通道8與柴油機(jī)的汽缸蓋6共同鑄造成型，并通過焊接方式密封。并且S型水冷通道8的進(jìn)水管14進(jìn)入汽缸蓋6的位置處于靠近進(jìn)氣門5的一側(cè)，把S型水冷通道8進(jìn)水管的位置安排在靠近汽缸進(jìn)氣道一側(cè)，因為進(jìn)氣道的溫度始終低于排氣通道的溫度，能夠利用排氣道的溫度降低排氣通道的溫度；S型水冷通道8布置在汽缸蓋6的中心位置，處于進(jìn)氣門5與排氣門7附近。S型水冷通道8布置在汽缸蓋的中心區(qū)域，即圍繞在進(jìn)排氣門附近，因為汽缸蓋最容易產(chǎn)生溫升和較大溫差的就是此區(qū)域，能有效防止溫升和較大溫差帶來的危害。同時不在汽缸蓋的其他地方布置水冷通道，以防渦流室附近溫度降得太低，則會產(chǎn)生負(fù)面影響。同時也減小了整個水冷循環(huán)過程，加快了散熱速度。
[0021]在附圖2中，S型水冷通道8上布置了水冷通道散熱片20，水冷通道散熱片20與散熱片17組成柴油機(jī)散熱裝置。在S型水冷通道8上布置了適當(dāng)?shù)纳崞谒涞耐瑫r也能同時進(jìn)行風(fēng)冷散熱，并且當(dāng)溫度降低到適當(dāng)范圍內(nèi)時，水冷散熱停止，此時風(fēng)冷系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行散熱。
[0022]本發(fā)明中的石蠟閥門21的結(jié)構(gòu)見附圖3，其具體包括套筒21.1、推桿21.2、閥門孔21.3、彈性隔膜21.4、感溫包21.5和感溫石蠟混合物21.6，感溫包21.5置于排氣管22內(nèi)，感溫包21.5內(nèi)填充有感溫石蠟混合物21.6，并通過彈性隔膜21.4覆蓋于感溫石蠟混合物21.6上，套筒21.1的一端壓緊彈性隔膜21.4外沿，在套筒21.1內(nèi)腔滑動配合的推桿21.2一端緊貼于彈性隔膜21.4中部，并且在推桿21.2的中部設(shè)有閥門孔21.3，閥門孔21.3與排氣旁通管10兩者匹配，控制水冷系統(tǒng)的開與關(guān)。石蠟閥門21通過感溫包21.5內(nèi)的感溫石蠟混合物21.6預(yù)熱膨脹的原理，使彈性隔膜21.4推動推桿21.2在套筒21.1內(nèi)上下滑動，實現(xiàn)閥門孔21.3與氣旁通管10的開合，通過汽缸排氣溫度來控制氣旁通管10的通斷，實現(xiàn)水冷裝置的開啟。
[0023]本發(fā)明具體的散熱運(yùn)轉(zhuǎn)方式說明如下:
柴油機(jī)汽缸內(nèi)溫度升高到一定數(shù)值時，開始進(jìn)行水冷和風(fēng)冷混合散熱:石蠟閥門9內(nèi)的感溫石蠟混合物21.6受到排氣管22內(nèi)的高溫后膨脹，使得推桿21.2往上推，閥門孔
2.13和排氣旁通管10重合形成通路，此時石蠟閥門9打開，排氣旁通管10內(nèi)的氣體作用于葉輪12，使其高速轉(zhuǎn)動，連接軸13帶動微型齒輪泵15，把水從水箱2壓出，從進(jìn)水管14進(jìn)入汽缸蓋6內(nèi)的S型水冷通道8進(jìn)行水冷冷卻，之后水從S型出水管4流出，經(jīng)過風(fēng)扇導(dǎo)流罩I內(nèi)的風(fēng)冷卻后進(jìn)入水箱2，循環(huán)進(jìn)行整個上述過程，并且汽缸蓋6上的水冷通道散熱片20加速整個汽缸蓋6和水的散熱過程。當(dāng)汽缸內(nèi)溫度降低到一定溫度時，石蠟閥門9內(nèi)的感溫石蠟混合物21.6收縮，推桿21.2向下運(yùn)動，閥門孔21.3和排氣旁通管10錯開，石蠟閥門9關(guān)閉，沒有氣體帶動葉輪12工作，微型齒輪泵15停止工作，管道內(nèi)的水回到水箱2，水冷系統(tǒng)停止散熱，風(fēng)冷系統(tǒng)繼續(xù)散熱。
[0024]微型齒輪泵15通過連接軸13與葉輪12連接，當(dāng)葉輪12高速轉(zhuǎn)動的時候給微型齒輪泵15提供動力。從S型水冷通道8出來的冷卻水，通過S型出水管4出來，S型出水管4直接進(jìn)入風(fēng)扇導(dǎo)流罩1，利用強(qiáng)氣流來給冷卻水降溫。降溫后再進(jìn)入水箱2內(nèi)，進(jìn)一步降溫冷卻水，并為下一步水冷循環(huán)做準(zhǔn)備。
[0025]本專利采用發(fā)動機(jī)水冷和風(fēng)冷交互式散熱裝置，通過在發(fā)動機(jī)汽缸頭設(shè)置根據(jù)溫度自動打開或關(guān)閉控制機(jī)構(gòu)，達(dá)到在不同負(fù)荷時自動選擇水冷或風(fēng)冷散熱裝置的目的。本發(fā)明通過汽缸蓋和水冷系統(tǒng)的閉路管道之間有機(jī)的結(jié)合為一體，其在原機(jī)上改動較小，加強(qiáng)發(fā)動機(jī)高負(fù)荷是散熱效率的同時幾乎不對其工作性能產(chǎn)生影響，同時，所設(shè)計的機(jī)構(gòu)和零部件結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)，便于維修維護(hù)，有效保護(hù)了發(fā)動機(jī)大負(fù)荷工作時的安全性，從而更進(jìn)一步降低其故障率，保證了發(fā)動機(jī)較高的經(jīng)濟(jì)性。所采用的冷卻介質(zhì)為水，容易獲得且成本較低，無腐蝕性等不良性能，對提高水冷裝置的工作可靠性和安全性均有較好的保障。通過水冷和風(fēng)冷兩種散熱方式的交互工作模式，在發(fā)動機(jī)工作的全程均能保證較好的散熱性能，對原機(jī)風(fēng)冷柴油機(jī)環(huán)境適應(yīng)性具也有重要意義。
【主權(quán)項】
1.一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，包括風(fēng)冷系統(tǒng)，所述的風(fēng)冷系統(tǒng)包括風(fēng)扇、導(dǎo)流罩(I)以及位于汽缸套和汽缸蓋(6)上的散熱片(17)，其特征在于還包括水冷系統(tǒng)，所述的水冷系統(tǒng)包括微型齒輪泵(15)以及與微型齒輪泵(15)連接的閉路管道，所述的閉路管道附著于汽缸蓋(6)上，所述的微型齒輪泵(15)的動力輸入軸上連接有葉輪(12)，所述的葉輪(12)處于排氣旁通管(10)的出口端，排氣旁通管(10)的入口與汽缸蓋(6)上的排氣管(22)連通，在排氣旁通管(10)中部設(shè)有用于監(jiān)測排氣管(22)內(nèi)氣體溫度石蠟閥門(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，其特征在于所述的閉路管道包括水箱(2)，所述的水箱(2)的出水口與微型齒輪泵(15)連接，水箱(2)的進(jìn)水口依次通過S型出水管(4)、S型水冷通道(8)、進(jìn)水管(14)與微型齒輪泵(15)連接，形成閉合回路，所述的S型出水管(4)置于導(dǎo)流罩(I)內(nèi)，所述的S型水冷通道(8)附著于汽缸蓋(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，其特征在于所述的S型水冷通道(8 )上布置了水冷通道散熱片(20 )，所述的水冷通道散熱片(20 )與散熱片(17)組成柴油機(jī)散熱裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，其特征在于所述的進(jìn)水管(14)進(jìn)入汽缸蓋(6)的位置處于靠近進(jìn)氣門(5)的一側(cè)，S型水冷通道(8)布置在汽缸蓋(6 )的中心位置，處于進(jìn)氣門(5 )與排氣門(7 )附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，其特征在于所述的石蠟閥門(21)包括套筒(21.1)、推桿(21.2)、閥門孔(21.3)、彈性隔膜(21.4)、感溫包(21.5)和感溫石蠟混合物(21.6)，所述的感溫包(21.5)置于排氣管(22)內(nèi)，感溫包(21.5)內(nèi)填充有感溫石蠟混合物(21.6)，并通過彈性隔膜(21.4)覆蓋于感溫石蠟混合物(21.6)上，套筒(21.1)的一端壓緊彈性隔膜(21.4)外沿，在套筒(21.1)內(nèi)腔滑動配合的推桿(21.2)—端緊貼于彈性隔膜(21.4)中部，并且在推桿(21.2)的中部設(shè)有閥門孔(21.3)，閥門孔(21.3)與排氣旁通管(10)兩者匹配，控制水冷系統(tǒng)的開與關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，其特征在于所述的S型水冷通道(8)與柴油機(jī)的汽缸蓋(6)共同鑄造成型，并通過焊接方式密封。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，包括風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，風(fēng)冷系統(tǒng)包括風(fēng)扇、導(dǎo)流罩以及位于汽缸套和汽缸蓋上的散熱片，水冷系統(tǒng)包括微型齒輪泵以及與微型齒輪泵連接的閉路管道，閉路管道附著于汽缸蓋上，微型齒輪泵的動力輸入軸上連接有葉輪，葉輪處于排氣旁通管的出口端，排氣旁通管的入口與汽缸蓋上的排氣管連通，在排氣旁通管中部設(shè)有用于監(jiān)測排氣管內(nèi)氣體溫度石蠟閥門。本發(fā)明通過水冷與風(fēng)冷的交互散熱，提高發(fā)動機(jī)在高負(fù)荷工作時的散熱速度，改善汽缸蓋溫度分布不均勻的情況，防止缸蓋溫度過高導(dǎo)致汽缸蓋的變形和漏氣，同時改善在高溫工作時汽缸內(nèi)的多處點火的狀況。
【IPC分類】F01P9-04, F01P5-12, F01P11-04
【公開號】CN104632349
【申請?zhí)枴緾N201510060440
【發(fā)明人】袁文華, 馬儀, 伏軍, 湯遠(yuǎn), 李劍星, 李紅, 陳偉
【申請人】邵陽學(xué)院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月5日