單缸立式風冷柴油機的分流立體冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型涉及立式單缸風冷柴油機，尤其涉及立式單缸風冷柴油機的冷卻系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 風冷柴油機冷卻系統(tǒng)直接影響到柴油機的工作機溫，機溫高低直接影響到柴油機 技術(shù)性能指標，它對于充分發(fā)揮柴油機的效能，延長發(fā)動機的使用壽命，降低使用燃油消耗 率，降低排放、提高功率輸出，有著極為重要的意義。
[0003] 柴油機是在很高的工作循環(huán)溫度下進行的，燃燒終了的溫度可達1700~2000°C， 甚至更高，氣缸壁的溫度為200~300°C、氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂部的溫度為300~400°C、進 氣門頭部的溫度為300~400°C、排氣門頭部溫度600~800°C。在這樣高的溫度下，零件 的強度、耐磨性大為降低，正常配合遭到破壞，機油大量燒損，潤滑條件極度惡化，顯然是無 法正常工作的。因此，柴油機必須得到冷卻，對于風冷柴油機來講，機溫的高低取決于冷卻 系統(tǒng)。冷卻風的流量、流徑路線直接影響到機溫的高低，機油溫度的高低標志著柴油機的機 溫，機溫過高不僅會造成機油粘度降低，機油燒損，柴油機各潤滑部位油膜破壞，加速機件 磨損，嚴重時會造成燒瓦、拉缸等事故。而且還會破壞活塞與氣缸套原有的配合，使兩者的 配合間隙增大，導致噴入氣缸中的燃油提前燃燒，燃料燃燒后形成的爆炸壓力泄漏，油耗增 高，輸出功率不足，排放指標惡化。機溫過高，柴油機的零件受熱可能發(fā)生卡滯現(xiàn)象，軸承的 工作能力也大大降低等一系列不良后果。
[0004] 在實際使用過程中，我們會發(fā)現(xiàn)，風冷柴油機在高轉(zhuǎn)速、大負荷工況中，機油溫度 會很高，有時甚至會超過130°c，如果柴油機的機油溫度長時間過高，會造成機油粘度下降、 流動性大，機油在各摩擦副之間難以形成油膜，機油壓力下降，造成零部件潤滑不良、磨損 加快，更嚴重的會造成發(fā)動機拉缸、抱瓦等，使發(fā)動機失效。
[0005] 在現(xiàn)有的L168F、L178F、L188F等單缸立式風冷柴油機中，機溫過高是普遍存在的 缺陷，4小時連續(xù)工作的機油溫度在120~130°C，如此高的機溫直接影響風冷柴油機的功 率輸出、油耗、煙度排放、使用可靠性和使用壽命。更限制了立式風冷柴油機的配套使用范 圍，目前，這類柴油機只能與發(fā)電機、水栗機組配套，與行走機械配套時可靠性很差，使用壽 命短。如何提高柴油機的冷卻性能，降低立式風冷柴油機的機油溫度是本行業(yè)長期渴望解 決的技術(shù)難題。
[0006] 機油在柴油機中的作用主要表現(xiàn)在如下幾點：
[0007] ①潤滑作用：柴油機工作時轉(zhuǎn)速很高，活塞與缸壁之間、連桿軸瓦與曲軸之間等部 位配合緊密，如果這些配合部位得不到充分的潤滑，就會導致干摩擦。干摩擦在短時間內(nèi)產(chǎn) 生的熱量足以使金屬熔化，造成機件的損壞甚至造成活塞拉缸、曲軸抱瓦等卡死現(xiàn)象，因此 必須對發(fā)動機中的配合部位給予良好的潤滑。當潤滑油流到配合部位后，會在摩擦表面形 成一層油膜。為了保證潤滑油可以順利到達配合表面，柴油機潤滑油必須有一定的壓力。
[0008] ②清潔作用：柴油機的內(nèi)部工作環(huán)境十分惡劣，通過進氣系統(tǒng)吸入柴油機的灰塵 和混合氣未完全燃燒后產(chǎn)生的物質(zhì)會在氣門、缸壁上形成積炭，潤滑油在發(fā)動機內(nèi)部被不 斷氧化，氧化物也容易形成油泥和積炭。積炭對發(fā)動機的工作影響很大，它不僅影響混合氣 的充分燃燒，而且會造成發(fā)動機內(nèi)部局部過熱，大量的膠質(zhì)會使活塞環(huán)粘結(jié)卡滯，導致發(fā)動 機不能正常運轉(zhuǎn)。因此，必須及時將這些污物清理，這個清洗過程是靠潤滑油在機體內(nèi)循環(huán) 流動來完成的。潤滑油中含有清除積炭的清凈劑和分散劑，能夠清潔金屬表面，分散污垢， 保持發(fā)動機內(nèi)部清潔。當更換潤滑油時，這些雜質(zhì)隨同潤滑油一起排出，因此潤滑油會呈現(xiàn) 較黑的顏色。
[0009] ③密封作用：發(fā)動機的氣缸與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽、氣門與氣門座之間均存在一定 間隙，這樣才能保證各配合件之間運動時不會卡滯，但這些間隙又容易造成燃燒室內(nèi)的混 合氣竄入曲軸箱，結(jié)果不僅加速了潤滑油的變質(zhì)，還會降低氣缸壓力和發(fā)動機的輸出功率。 潤滑油可以在各配合件的間隙中形成油膜，這些油膜可以起到密封作用，保證了氣缸的密 封性。
[0010] ④冷卻作用：發(fā)動機工作時會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量中的大部分通過發(fā)動機 冷卻系統(tǒng)的循環(huán)帶走，一部分通過潤滑油從氣缸、活塞等發(fā)動機內(nèi)部表面吸收熱量后帶到 油底殼中散發(fā)。
[0011] ⑤防銹作用：發(fā)動機在運轉(zhuǎn)或停放時，空氣中的水分、燃燒產(chǎn)生的酸性氣體等都會 對活塞環(huán)、軸瓦等金屬部件造成腐蝕。潤滑油中含有的防銹劑等具有防銹性能的多效添加 劑，這些添加劑在金屬表面形成排列整齊的致密吸附層，有效地抵制了各種腐蝕物質(zhì)的侵 入。
[0012] ⑥緩沖作用：當發(fā)動機起動、加速或負荷發(fā)生較大變化時，活塞銷、連桿的大小端 以及曲軸軸瓦等部件均要承受振動的劇烈變化，黏度適當?shù)臐櫥涂梢晕詹糠譀_擊能 量，起到緩沖的作用。機油壓力及冷卻裝置機油壓力必須足以克服各管道的阻力，才能將機 油可靠的供應(yīng)到所需要的各個地方去。機油壓力對于零件的潤滑狀況影響過高、過低都會 引起配合件，例主軸瓦、連桿瓦及各軸承、銅套的潤滑、冷卻不良，造成劇烈磨損，甚至燒壞 及更嚴重的事故。 【實用新型內(nèi)容】：
[0013] 本實用新型的目的是提供一種單缸立式風冷柴油機的分流立體冷卻裝置，其散熱 性能比同類產(chǎn)品優(yōu)越，在同等環(huán)境溫度條件下，柴油機的機油溫度能下降24°C~29°C。
[0014] 本實用新型采取的技術(shù)方案如下：
[0015] -種單缸立式風冷柴油機的分流立體冷卻裝置，包括機體、齒輪室蓋、曲軸、飛輪、 導風罩、缸套側(cè)面引風板和氣缸蓋，曲軸的主軸頸分別安裝在機體和齒輪室蓋上，飛輪固定 安裝在曲軸上，導風罩安裝在機體的飛輪面上形成端面密封的壓力冷卻風腔，在導風罩的 上端設(shè)有缸蓋冷卻風口，缸蓋冷卻風口通過引風管對氣缸蓋的內(nèi)外冷卻風道進行冷卻，氣 缸套設(shè)置在機體的上段，在氣缸套的外表沿高度方向設(shè)有間隔分布的缸套冷卻風道，缸套 冷卻風道由相鄰兩片散熱片圍合而成，缸套冷卻風道使機體的飛輪面與齒蓋安裝面相通 連，傳動件容腔設(shè)置在氣缸套的下方，曲軸、凸輪軸及傳動齒輪組均設(shè)置在傳動件容腔中， 傳動件容腔也是機油的儲存腔，氣缸蓋安裝在機體的氣缸套的上端面上，其特征是：在機體 的傳動件容腔內(nèi)設(shè)有機油冷卻棒，機油冷卻棒的設(shè)置高度與機油設(shè)計液面高度相對應(yīng)，機 油冷卻棒為中空結(jié)構(gòu)，其進風口設(shè)置在飛輪面上，其出風口與齒輪室蓋對接后通向大氣，它 是柴油機機油池中的機油內(nèi)散熱件，在機體底面上設(shè)有機油散熱片，機油散熱片在機體底 面形成機油散熱槽，機油散熱槽使飛輪面與齒蓋安裝面相通連，在機體的飛輪面的下端設(shè) 有下進風口，下進風口與機油散熱槽相通連，二者形成機體底部對油池的外冷卻區(qū)，缸套冷 卻風道、機油冷卻棒和下進風口均分布在壓力冷卻風腔內(nèi)。
[0016] 進一步，在本實用新型中，機油冷卻棒的中心空腔與機體底面的機油散熱槽相通 連。
[0017] 進一步，在本實用新型中，在機油冷卻棒的中心空腔與機體底面的機油散熱槽相 通連的結(jié)構(gòu)為：在機油冷卻棒的中心空腔的底部設(shè)有條狀槽孔，條狀槽孔與機體底面的機 油散熱槽相通。
[0018] 進一步，在本實用新型中，機油冷卻棒的設(shè)置數(shù)量為1~3個。
[0019] 進一步，在本實用新型中，機油冷卻棒的設(shè)置數(shù)量為2個，且以曲軸軸線的垂直面 為對稱面對稱地設(shè)置在曲軸的下方。
[0020] 進一步，在本實用新型中，機油冷卻棒設(shè)置在機油設(shè)計液面高度的下面。
[0021 ] 進一步，在本實用新型中，在機體的飛輪面的下端設(shè)有二個下進風口，二個下進風 口間隔水平分布。
[0022] 進一步，在本實用新型中，在氣缸蓋的氣門室蓋安裝面上靠近噴油栗安裝孔的兩 側(cè)設(shè)有噴油器散熱片、在消聲器安裝面上設(shè)有排氣口散熱片，在排氣孔左側(cè)設(shè)有左出氣孔， 在排氣孔右側(cè)設(shè)有排氣口散熱片和右出氣孔，在排氣孔的上下側(cè)均設(shè)有排氣口散熱片。
[0023] 進一步，在本實用新型中，在機體的飛輪面上沿高度方向間隔設(shè)有左進氣口和右 進風口，左進氣口和右進風口分別位于氣缸套的左右側(cè)壁上，右進風口由右側(cè)的相鄰的長 散熱片和短散熱片圍合而成，左進氣口的高度由相鄰的兩根長散熱片圍合而成，左進氣口 和右進風口均設(shè)置在通過氣缸套的軸線且于曲軸軸線垂直的平面上。
[0024] 更進一步，長散熱片與短散熱片的寬度相對應(yīng)，短散熱片的頭部帶有圓弧段或扇 形。
[0025] 在本實用新型的柴油機冷卻系統(tǒng)中，氣缸蓋、氣缸套和機體為主要散熱體，冷卻風 源由高速旋轉(zhuǎn)的飛輪提供，由導風罩和機體飛輪面通過密封對接形成壓力冷卻風腔，高速 旋轉(zhuǎn)的飛輪在壓力冷卻風腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力冷卻風通過四條冷卻路徑分別對氣缸蓋、機體上 段的氣缸套、傳動件容腔中的機油和機體殼體自身進行強制冷卻，冷卻氣缸套和氣缸蓋的 流出風對消聲器進行二次散熱冷卻。
[0026] 對氣缸蓋的強制冷卻路徑：壓力冷卻風腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力冷卻風從導風罩上端的缸 蓋冷卻風口經(jīng)引風管導入氣缸蓋的內(nèi)兩條冷卻風道對氣缸蓋進行強制冷卻，從冷卻風道流 出的冷卻風對消聲器的排氣管進行冷卻，同時氣缸蓋的氣門室蓋面上設(shè)置的散熱片和排氣 管安裝面設(shè)置的散熱片增大了氣缸蓋的自然散