水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，屬于柴油機(jī)機(jī)體冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其適用于船舶用柴油機(jī)的冷卻。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)機(jī)體一般由自由端、動(dòng)力輸出端和箱體組成，自由端指與動(dòng)力輸出端相對(duì)的一端，也稱前端，主要用于安裝各種軸系和栗傳動(dòng)齒輪；動(dòng)力輸出端指柴油機(jī)向外輸出功率的一端，也稱后端；箱體中活塞在缸孔內(nèi)高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是柴油機(jī)機(jī)體的關(guān)鍵件。
[0003]柴油機(jī)機(jī)體在工作過程中，由于燃料的燃燒以及運(yùn)動(dòng)零部件之間的摩擦產(chǎn)生大量的熱量，使零件強(qiáng)烈受熱。如果沒有適當(dāng)?shù)睦鋮s，就不能保證柴油機(jī)機(jī)體的正常工作，冷卻系統(tǒng)的功用是保證柴油機(jī)機(jī)體在正常的溫度下工作，把柴油機(jī)機(jī)體工作時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，加以冷卻。冷卻系統(tǒng)影響柴油機(jī)機(jī)體工作的可靠性及消耗功率的大小，以及整個(gè)動(dòng)力裝置的尺寸、重量及維修性。
[0004]由于目前船舶用柴油機(jī)多為增壓柴油機(jī)，繼而中冷器是增壓柴油機(jī)中增壓系統(tǒng)的重要部分，在增壓柴油機(jī)中，當(dāng)空氣被高比例壓縮后會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，高溫度的空氣不利于組織燃燒做功，因此需要在將空氣進(jìn)入燃燒室之前對(duì)高溫空氣進(jìn)行冷卻，該冷卻作用就是通過中冷器來實(shí)現(xiàn)的，由此可知，對(duì)于增壓柴油機(jī)來說，通常同時(shí)需要散熱器和中冷器，即散熱器和中冷器分別作為兩個(gè)相互獨(dú)立的裝置而共同存在。
[0005]傳統(tǒng)增壓柴油機(jī)一般為非集成式設(shè)計(jì)，將散熱器和中冷器布置在柴油機(jī)機(jī)體的同偵牝二者之間呈上下或左右布置，彼此之間與增壓柴油機(jī)通過管路連通，但在實(shí)際應(yīng)用中由于散熱器、中冷器占用空間大，增壓柴油機(jī)所占用空間非常大，其緊湊性不足，安裝施工難度大；后期將散熱器、中冷器集成設(shè)計(jì)在增壓柴油機(jī)上，雖然緊湊性得到了一定提升，但由于常規(guī)采用非對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致散熱器和中冷器需要連接的管路仍較多，安裝難度仍然大，管路的拐彎之處眾多，導(dǎo)致水路、氣路沿程阻力增加，消耗功率大，增大了系統(tǒng)阻力，同時(shí)增加了冷卻液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，安全系數(shù)較低，影響增壓柴油機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、運(yùn)行穩(wěn)定的水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，具有消耗功率更小、系統(tǒng)阻力小、安全系數(shù)高的特點(diǎn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機(jī)機(jī)體、冷卻水栗、中冷器和散熱器，柴油機(jī)機(jī)體包括曲軸，曲軸貫通柴油機(jī)機(jī)體，曲軸的一端為動(dòng)力輸出端、另一端為自由端，冷卻水栗集成在柴油機(jī)機(jī)體上，冷卻水栗的進(jìn)水口和出水口分別連接柴油機(jī)機(jī)體的出水口和進(jìn)水口 ；
中冷器固定在柴油機(jī)機(jī)體的動(dòng)力輸出端，中冷器的進(jìn)氣口與設(shè)置在柴油機(jī)機(jī)體的排氣管出口處的增壓器連接，中冷器的出氣口與柴油機(jī)機(jī)體的進(jìn)氣管連接； 散熱器固定在柴油機(jī)機(jī)體的自由端，散熱器的進(jìn)水管和出水管分別連接柴油機(jī)機(jī)體的出水口和進(jìn)水口，散熱器的進(jìn)水管和出水管還同時(shí)連接中冷器的出水管和進(jìn)水管。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:散熱器和中冷器相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體的曲軸橫向中心線對(duì)稱。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:柴油機(jī)機(jī)體上還設(shè)有第二水栗，第二水栗通過皮帶連接柴油機(jī)機(jī)體的皮帶輪。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:柴油機(jī)機(jī)體的出水口還設(shè)置有節(jié)溫器。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
1、將散熱器、中冷器集成到柴油機(jī)機(jī)體上，增加第二水栗，采用水水冷卻型式，取消了風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，大大減小了冷卻系統(tǒng)的體積，柴油機(jī)機(jī)體中心距小，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度提高，重量減輕，便于安裝。
[0012]2、散熱器、中冷器分別位于柴油機(jī)機(jī)體的自由端和動(dòng)力輸出端，散熱器和中冷器的連接應(yīng)用管路少，水路、氣路沿程損失小，中冷器位于相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體的動(dòng)力輸出端這一合適位置，進(jìn)而能夠減少進(jìn)氣系統(tǒng)的管道拐彎處，從而降低空氣阻力，提高進(jìn)氣效率；同時(shí)減少了冷卻液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定。
[0013]3、散熱器、中冷器相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體的曲軸橫向中心線對(duì)稱，柴油機(jī)機(jī)體質(zhì)心未發(fā)生變化，均衡了柴油機(jī)機(jī)體零部件在柴油機(jī)機(jī)體上的重量分布，減小了震動(dòng)及后期柴油機(jī)機(jī)體的裝配難度，便于柴油機(jī)機(jī)體整體吊裝；零部件選配型號(hào)相應(yīng)減少，成本進(jìn)一步降低；且柴油機(jī)機(jī)體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作更穩(wěn)定，運(yùn)行性能更高。
[0014]4、還設(shè)有第二水栗，供用戶實(shí)際應(yīng)用。由于本發(fā)明配套應(yīng)用于船用柴油機(jī)，冷卻要求較高，因此加設(shè)第二水栗進(jìn)一步提高冷卻效果；節(jié)溫器設(shè)置在柴油機(jī)機(jī)體的出水口，能精確地控制冷卻液溫度。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的主視圖；
圖2是本發(fā)明的左視圖；
圖3是本發(fā)明的俯視圖；
圖4是本發(fā)明的冷卻循環(huán)示意圖；
其中，1、柴油機(jī)機(jī)體，2、冷卻水栗，3、中冷器，4、散熱器，5、第二水栗，6、皮帶輪，7、增壓器，8、進(jìn)氣管，9、節(jié)溫器，10、補(bǔ)償水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
如圖1至圖4所示，一種水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機(jī)機(jī)體1、冷卻水栗2、中冷器3和散熱器4，柴油機(jī)機(jī)體1包括曲軸，曲軸貫通柴油機(jī)機(jī)體1，曲軸的一端為動(dòng)力輸出端、另一端為自由端，冷卻水栗2集成在柴油機(jī)機(jī)體1上，冷卻水栗2的進(jìn)水口和出水口分別連接柴油機(jī)機(jī)體1的出水口和進(jìn)水口；
中冷器3固定在柴油機(jī)機(jī)體1的動(dòng)力輸出端，中冷器3的進(jìn)氣口與設(shè)置在柴油機(jī)機(jī)體1的排氣管出口處的增壓器7連接，中冷器3的出氣口與柴油機(jī)機(jī)體1的進(jìn)氣管連接； 散熱器4固定在柴油機(jī)機(jī)體1的自由端，散熱器4的進(jìn)水管和出水管分別通過水管連接柴油機(jī)機(jī)體1的出水口和進(jìn)水口，散熱器4的進(jìn)水管和出水管還同時(shí)通過水管連接中冷器3的出水管和進(jìn)水管。
[0017]散熱器3和中冷器4相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體1的曲軸的橫向中心線對(duì)稱。
[0018]柴油機(jī)機(jī)體1上還設(shè)有第二水栗5，第二水栗5通過皮帶連接柴油機(jī)機(jī)體1的皮帶輪6。
[0019]柴油機(jī)機(jī)體1的出水口還設(shè)置有節(jié)溫器9，當(dāng)冷卻液的溫度低于節(jié)溫器9規(guī)定值時(shí)，節(jié)溫器9的閥門關(guān)閉柴油機(jī)機(jī)體1與散熱器4之間的通道，冷卻液在柴油機(jī)機(jī)體1進(jìn)行小循環(huán)，并不從柴油機(jī)機(jī)體1的出水口流出，也不通過散熱器4。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后，節(jié)溫器9的閥門開始打開，這時(shí)冷卻液經(jīng)冷卻水栗2增壓后，進(jìn)入柴油機(jī)機(jī)體1的水套的進(jìn)水口，冷卻液從柴油機(jī)機(jī)體1的箱體水套壁周圍流動(dòng)并吸熱，冷卻缸套、氣缸蓋后經(jīng)節(jié)溫器9 一路流入中冷器3，另一路流入散熱器4，散熱器4的冷卻液也流入中冷器3，最后中冷器3的冷卻液再經(jīng)冷卻水栗2流回柴油機(jī)機(jī)體1內(nèi)，進(jìn)行大循環(huán)。柴油機(jī)機(jī)體1的冷卻系統(tǒng)是一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，在柴油機(jī)機(jī)體1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻液一直處于循環(huán)狀態(tài)，冷卻液不足時(shí)，補(bǔ)償水箱10進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充。經(jīng)過冷卻水栗2的加壓，在柴油機(jī)機(jī)體1箱體里的冷卻水將柴油機(jī)機(jī)體1內(nèi)的熱量帶出，通過水管運(yùn)轉(zhuǎn)到散熱器4，經(jīng)過散熱器4冷卻后，低溫冷卻的冷卻水通過水管冷卻中冷器3，再回到柴油機(jī)機(jī)體1里。就這樣循環(huán)往復(fù)的工作。
[0020]散熱器4中的冷卻水是通過第二水栗5栗入海水來冷卻的，即第二水栗5栗入較低溫度的海水來冷卻散熱器4的散熱片，從而冷卻散熱器4中的冷卻水。第二水栗5的動(dòng)力是柴油機(jī)機(jī)體1的皮帶輪6通過皮帶來傳輸?shù)摹?br>[0021 ] 本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)高的冷卻能力的同時(shí)，使整個(gè)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更緊湊、消耗功率小、減小了系統(tǒng)阻力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機(jī)機(jī)體(I)、冷卻水栗(2)、中冷器(3)和散熱器(4)，柴油機(jī)機(jī)體(I)包括曲軸，曲軸貫通柴油機(jī)機(jī)體(1)，曲軸的一端為動(dòng)力輸出端、另一端為自由端，其特征在于: 冷卻水栗(2 )集成在柴油機(jī)機(jī)體(I)上、冷卻水栗(2 )的進(jìn)水口和出水口分別連接柴油機(jī)機(jī)體(I)的出水口和進(jìn)水口 ； 中冷器(3)固定在柴油機(jī)機(jī)體(I)的動(dòng)力輸出端，中冷器(3)的進(jìn)氣口與設(shè)置在柴油機(jī)機(jī)體(I)的排氣管出口處的增壓器(7)連接，中冷器(3)的出氣口與柴油機(jī)機(jī)體(I)的進(jìn)氣管連接； 散熱器(4)固定在柴油機(jī)機(jī)體(I)的自由端，散熱器(4)的進(jìn)水管和出水管分別連接柴油機(jī)機(jī)體(I)的出水口和進(jìn)水口，散熱器(4 )的進(jìn)水管和出水管還同時(shí)連接中冷器(3 )的出水管和進(jìn)水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:散熱器(4)和中冷器(3)相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體(I)的曲軸橫向中心線對(duì)稱。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:柴油機(jī)機(jī)體(I)上還設(shè)有第二水栗(5)，第二水栗(5)通過皮帶連接柴油機(jī)機(jī)體(I)的皮帶輪(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:柴油機(jī)機(jī)體(I)的出水口還設(shè)置有節(jié)溫器(9)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水冷柴油機(jī)集成式軸心對(duì)稱布置的冷卻系統(tǒng)，屬于柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域。包括柴油機(jī)機(jī)體、冷卻水泵、中冷器和散熱器，冷卻水泵集成在柴油機(jī)機(jī)體上，中冷器固定在柴油機(jī)機(jī)體的動(dòng)力輸出端，中冷器的進(jìn)氣口與柴油機(jī)機(jī)體的增壓器連接，中冷器的出氣口與柴油機(jī)機(jī)體的進(jìn)氣管連接；散熱器固定在柴油機(jī)機(jī)體的自由端，散熱器的進(jìn)水管和出水管分別連接柴油機(jī)機(jī)體的進(jìn)水口和出水口，散熱器的進(jìn)水管和出水管還同時(shí)連接中冷器的出水管和進(jìn)水管；散熱器和中冷器相對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體的曲軸橫向中心線對(duì)稱。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、運(yùn)行穩(wěn)定，具有消耗功率更小、系統(tǒng)阻力小、安全系數(shù)高的特點(diǎn)。
【IPC分類】F01P3/20, F02B29/04, F01P7/16
【公開號(hào)】CN105332783
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510793345
【發(fā)明人】商海昆, 許志強(qiáng), 趙秀玲, 李萍
【申請(qǐng)人】河北華北柴油機(jī)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日