單缸柴油機自然循環水冷卻裝置的製作方法

2023-06-02 22:23:01

專利名稱：單缸柴油機自然循環水冷卻裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，屬於單缸柴油機水冷卻技 術領域。
背景技術：
單缸柴油機的冷卻系分為水冷式冷卻系和風冷式冷卻系兩種。風冷式的冷卻裝置 主要由風扇、散熱片等組成，通過空氣作為冷卻介質，使高速流動的空氣直接將高溫零件的 熱量，使柴油機在最適宜的溫度下工作，但風冷裝置適用於小型發動機。目前單缸柴油機 大都採用水冷方式進行冷卻，而水冷裝置主要由散熱器、風扇、水泵、節溫器、水套等構成， 通過水泵使冷卻水將多餘的熱量散發到大氣中，使發動機始終處於正常的工作溫度。但水 冷卻裝置必須在機體內安裝有水泵，通過水泵將散熱器的上水箱內的熱水通過散熱器芯散 熱，而散熱後的冷卻水從下水箱的出水管流入水泵而進行進入機體內進行強制循環冷，該 水冷裝置存在著體積較大，結構複雜的缺點。另一種蒸髮式水冷系統利用水的蒸髮帶走柴 油機的熱量，雖然結構簡單，但耗水量大。
發明內容本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、冷卻效果好、耗水量極小的單缸柴油機 自然循環水冷卻裝置。本實用新型為達到上述目的的技術方案是一種單缸柴油機自然循環水冷卻裝 置，包括風扇和散熱器，所述的散熱器包括密封連接的上水箱和散熱器芯，其特徵在於所 述的上水箱的頂面為波紋狀，且上水箱的進水口安裝有帶空氣閥和蒸汽閥的散熱器蓋，散 熱器芯包括水管和固定在水管上波浪形散熱片，下水箱可拆卸安裝在散熱器芯的底部，下 水箱底部具有與機體水腔相通的水口和與機體連接的連接座，連接座上設有安裝孔；所述 的風扇通過風扇連接螺栓安裝在散熱器芯和下水箱上。其中所述的散熱器芯的相鄰兩波浪形散熱片之間的間距在3. 0 3. 4mm，波浪形 散熱片的總散熱面積在2. 22 2. 42m2。所述風扇的輪轂上固定有3 9個變扭曲角葉片，且變扭曲角葉片的安裝角從輪 轂處的40° 44°逐漸過渡到頂部的18° 21°，變扭曲角葉片的寬度38 42mm，風扇 的主軸上安裝有皮帶輪。所述下水箱的高度在18 20mm。所述散熱器芯兩側板的兩端分別固定有安裝風扇和安裝防護網罩的螺母，且風扇 的端面具有安裝安全網罩的螺孔。所述下水箱的兩側壁、上水箱頂部以及風扇頂部設有安裝上罩蓋的螺孔。本實用新型對散熱器進行改進，上水箱頂面為波紋狀，不僅增強高壓下抗變形能 力，而且也增加了上水箱的散熱面積，同時將風扇直接安裝在散熱器芯和下水箱上，使風扇 不易變形。本實用新型散熱器的散熱器芯採用波浪形散熱片，而增加散熱面積，因此冷卻水在加壓的封閉系統中能自然循環，並通過散熱器和風扇強制進行冷卻，由於無需安裝水泵 以及下連接管路，能簡化水冷的冷卻結構，不僅結構緊湊，而且風量與散熱器阻力能合理匹 配，冷卻效果好，由於較少了耗水量，適用於缸徑90 115mm的單缸、臥式、水冷柴油機。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的描述。


圖1是本實用新型單缸柴油機自然循環水冷卻裝置的結構示意圖。圖2是
圖1的側視結構示意圖。其中1-皮帶輪，2-風扇，2-1-變扭曲角葉片，3-風扇連接螺栓，4-散熱器芯， 5-密封墊，6-下水箱，7-下水箱安裝螺栓，8-上罩蓋螺栓，9-連接螺栓，10-安全網罩螺栓， 11-散熱器蓋，12-上水箱，13-螺母。
具體實施方式見
圖1所示，本實用新型單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，包括風扇2和散熱器， 該散熱器包括密封連接的上水箱12和散熱器芯4。見
圖1、2所示，本實用新型的上水箱12 頂面為波紋狀，以增強高壓下抗變形能力，本實用新型上水箱12的進水口安裝有帶空氣閥 和蒸汽閥的散熱器蓋11，上水箱12上的進水口還設有溢水口，因此散熱器蓋11的出水壓力 可根據不同缸徑柴油機的冷卻要求進行選用，其範圍在30 90kPa，不僅提高了冷卻水的 沸點，還增加了與環境的溫差，加速熱量的傳遞，同時避免了冷卻水的汽化和散失，耗水量 小。本實用新型的散熱器芯4由水管和固定在水管外壁上的波浪形散熱片構成的管帶式散 熱器芯，且散熱器芯4相鄰波浪形散熱片之間的間距在3. 0 3. 4mm之間，因此本實用新型 散熱器芯4的波浪形散熱片的總散熱面積可在2. 22 2. 42m2，既增加了散熱器芯4的散熱 面積，又降低了空氣流動阻力，減少風扇耗功，而增加冷卻效果。見
圖1、2所示，本實用新型 的下水箱6可拆卸安裝在散熱器芯4的底部，下水箱6底部具有與機體水腔相通的水口和 與機體連接的連接座，該連接座上設有安裝孔，連接螺栓9穿過散熱器芯4和下水箱6的連 接座並通過螺母緊固，該散熱器芯4與下水箱6的連接面之間安裝有密封墊5，本實用新型 下水箱6的高度可控制在18 20mm，其上部安裝有散熱器和風扇2，下部通過下水箱安裝 螺栓7安裝在機體上，與機體水腔相連而起過渡連接作用，並降低柴油機總高，與柴油機的 外觀造型配套設計。見
圖1、2所示，本實用新型的風扇2通過風扇連接螺栓3安裝在散熱器芯4和下水 箱6上，該散熱器芯4兩側板的一端固定有安裝風扇的螺母13，而下水箱6上設有螺紋孔， 通過連接螺栓將扇安裝在散熱器芯4和下水箱6上，本實用新型的風扇2為軸流式吸風扇， 而風扇2的輪轂上固定有3 9個變扭曲角葉片2-1，如圖2所示為8個變扭曲角葉片2-1， 且變扭曲角葉片2-1的安裝角從輪轂處的40° 44°逐漸過渡到頂部的18° 21°，變 扭曲角葉片2-1的寬度38 42mm，最好變扭曲角葉片2_1的安裝角從輪轂處的42° 43° 逐漸過渡到頂部的19° 20°，變扭曲角葉片2-1的寬度39 41mm之間，使風扇葉片的安 裝角與寬度沿高度變化而變化，因此風扇2的風量可控制在1050 1288m3/h之間，標定點 靜壓在400 500Pa之間，標定點工作轉速為6000 6400r/min之間，風扇2在超速8%的 情況下不發生嘯叫，不僅提高了風扇2的工作轉速和加大風量，並綜合考慮散熱器的阻力，在增加風量和減少耗功上取得平衡，而增強冷卻能力。見
圖1、2所示，本實用新型風扇2上 的主軸上安裝有皮帶輪1，柴油機動力的曲軸通過皮帶驅動皮帶輪1，給風扇2提供動力。見
圖1、2所示，本實用新型散熱器芯4兩側板的另一端固定有安裝防護網罩的螺 母13，可將螺母13焊接在散熱器芯4兩側板的端面，罩在散熱器芯4端面的防護網罩通過 防護網螺栓安裝在該螺母13上，而風扇2端面具有安裝安全網罩的螺孔，罩在風扇2端面 的安全網罩通過安全網罩螺栓10安裝在風扇2端面的螺孔上。見
圖1、2所示，本實用新型下水箱6的兩側壁、上水箱12頂部以及風扇2頂部設 有安裝上罩蓋的螺孔，上罩蓋螺栓8將柴油機裝飾用的上罩蓋安裝在下水箱6的兩側壁、上 水箱12頂部以及風扇2頂部螺孔內。見
圖1、2所示，本實用新型工作時，柴油機的曲軸驅動皮帶而帶動皮帶輪1轉動， 使風扇2工作，同時在機體內加熱的水由於比重下降而進入上部的散熱器，通過散熱器芯 的波浪形散熱片與空氣進行熱交換，同時，通過風扇2將熱量排出，而對冷卻水進行冷卻， 冷卻後的冷卻水再直接進入機體的水腔內，對機體進行冷卻循環。
權利要求1.一種單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，包括風扇(2)和散熱器，所述的散熱器包括 密封連接的上水箱(12)和散熱器芯(4)，其特徵在於所述的上水箱(12)的頂面為波紋 狀，且上水箱(12)的進水口安裝有帶空氣閥和蒸汽閥的散熱器蓋(11)，散熱器芯(4)包括 水管和固定在水管上波浪形散熱片，下水箱(6)可拆卸安裝在散熱器芯(4)的底部，下水箱 (6)底部具有與機體水腔相通的水口和與機體連接的連接座，連接座上設有安裝孔；所述 的風扇⑵通過風扇連接螺栓⑶安裝在散熱器芯⑷和下水箱(6)上。
2.根據權利要求1所述的單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，其特徵在於所述的散熱 器芯⑷的相鄰兩波浪形散熱片之間的間距在3. 0 3. 4mm，波浪形散熱片的總散熱面積在 2. 22 2. 42m2。
3.根據權利要求1所述的單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，其特徵在於所述風扇(2) 的輪轂上固定有3 9個變扭曲角葉片(2-1)，且變扭曲角葉片(2-1)的安裝角從輪轂處的 40° 44°逐漸過渡到頂部的18° 21°，變扭曲角葉片(2-1)的寬度38 42mm，風扇 (2)的主軸上安裝有皮帶輪(1)。
4.根據權利要求1所述的單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，其特徵在於所述下水箱 (6)的高度在I8 20mm。
5.根據權利要求1所述的單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，其特徵在於所述散熱器 芯(4)兩側板的兩端分別固定有安裝風扇(2)和安裝防護網罩的螺母(13)，且風扇(2)的 端面具有安裝安全網罩的螺孔。
6.根據權利要求1所述的單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，其特徵在於所述下水箱 (6)的兩側壁、上水箱(12)頂部以及風扇(2)頂部設有安裝上罩蓋的螺孔。
專利摘要本實用新型涉及一種單缸柴油機自然循環水冷卻裝置，包括風扇和散熱器，散熱器包括密封連接的上水箱和散熱器芯，所述的散熱器包括密封連接的上水箱和散熱器芯，上水箱的頂面為波紋狀，且上水箱的進水口安裝有帶空氣閥和蒸汽閥的散熱器蓋，散熱器芯包括水管和固定在水管上波浪形散熱片，下水箱可拆卸安裝在散熱器芯的底部，下水箱底部具有與機體水腔相通的水口和與機體連接的連接座，連接座上設有安裝孔；風扇通過風扇連接螺栓安裝在散熱器芯和下水箱上。本實用新型具有結構緊湊、風量與散熱器阻力匹配合理，冷卻效果好、耗水量極小的特點。
文檔編號F01P5/04GK201778885SQ20102053225
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者周洪如, 李彥 申請人:常州機電職業技術學院