水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(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集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，屬于柴油機機體冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其適用于船舶用柴油機的冷卻。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機機體一般由自由端、動力輸出端和箱體組成，自由端指與動力輸出端相對的一端，也稱前端，主要用于安裝各種軸系和栗傳動齒輪；動力輸出端指柴油機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)運動，是柴油機機體的關(guān)鍵件。
[0003]柴油機機體在工作過程中，由于燃料的燃燒以及運動零部件之間的摩擦產(chǎn)生大量的熱量，使零件強烈受熱。如果沒有適當?shù)睦鋮s，就不能保證柴油機機體的正常工作，冷卻系統(tǒng)的功用是保證柴油機機體在正常的溫度下工作，把柴油機機體工作時產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，加以冷卻。冷卻系統(tǒng)影響柴油機機體工作的可靠性及消耗功率的大小，以及整個動力裝置的尺寸、重量及維修性。
[0004]由于目前船舶用柴油機多為增壓柴油機，繼而中冷器是增壓柴油機中增壓系統(tǒng)的重要部分，在增壓柴油機中，當空氣被高比例壓縮后會產(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入燃燒室之前對高溫空氣進行冷卻，該冷卻作用就是通過中冷器來實現(xiàn)的，由此可知，對于增壓柴油機來說，通常同時需要散熱器和中冷器，即散熱器和中冷器分別作為兩個相互獨立的裝置而共同存在。
[0005]傳統(tǒng)增壓柴油機一般為非集成式設(shè)計，將散熱器和中冷器布置在柴油機機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通過管路連通，但在實際應(yīng)用中由于散熱器、中冷器占用空間大，增壓柴油機所占用空間非常大，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)計在增壓柴油機上，雖然緊湊性得到了一定提升，但由于常規(guī)采用非對稱式結(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，同時增加了冷卻液泄漏的風(fēng)險，安全系數(shù)較低，影響增壓柴油機的運行穩(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、運行穩(wěn)定的水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，具有消耗功率更小、系統(tǒng)阻力小、安全系數(shù)高的特點。
[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:一種水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機機體、冷卻水栗、中冷器和散熱器，柴油機機體包括曲軸，曲軸貫通柴油機機體，曲軸的一端為動力輸出端、另一端為自由端，冷卻水栗集成在柴油機機體上，冷卻水栗的進水口和出水口分別連接柴油機機體的出水口和進水口 ；
中冷器固定在柴油機機體的動力輸出端，中冷器的進氣口與設(shè)置在柴油機機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機體的進氣管連接； 散熱器固定在柴油機機體的自由端，散熱器的進水管和出水管分別連接柴油機機體的出水口和進水口，散熱器的進水管和出水管還同時連接中冷器的出水管和進水管。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:散熱器和中冷器相對于柴油機機體的曲軸橫向中心線對稱。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:柴油機機體上還設(shè)有第二水栗，第二水栗通過皮帶連接柴油機機體的皮帶輪。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:柴油機機體的出水口還設(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)進步是:
1、將散熱器、中冷器集成到柴油機機體上，增加第二水栗，采用水水冷卻型式，取消了風(fēng)扇的設(shè)計，大大減小了冷卻系統(tǒng)的體積，柴油機機體中心距小，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機體的自由端和動力輸出端，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，中冷器位于相對于柴油機機體的動力輸出端這一合適位置，進而能夠減少進氣系統(tǒng)的管道拐彎處，從而降低空氣阻力，提高進氣效率；同時減少了冷卻液泄漏的風(fēng)險，系統(tǒng)運行更加安全、穩(wěn)定。
[0013]3、散熱器、中冷器相對于柴油機機體的曲軸橫向中心線對稱，柴油機機體質(zhì)心未發(fā)生變化，均衡了柴油機機體零部件在柴油機機體上的重量分布，減小了震動及后期柴油機機體的裝配難度，便于柴油機機體整體吊裝；零部件選配型號相應(yīng)減少，成本進一步降低；且柴油機機體運轉(zhuǎn)時工作更穩(wěn)定，運行性能更高。
[0014]4、還設(shè)有第二水栗，供用戶實際應(yīng)用。由于本發(fā)明配套應(yīng)用于船用柴油機，冷卻要求較高，因此加設(shè)第二水栗進一步提高冷卻效果；節(jié)溫器設(shè)置在柴油機機體的出水口，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、柴油機機體，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、進氣管，9、節(jié)溫器，10、補償水箱。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
如圖1至圖4所示，一種水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機機體1、冷卻水栗2、中冷器3和散熱器4，柴油機機體1包括曲軸，曲軸貫通柴油機機體1，曲軸的一端為動力輸出端、另一端為自由端，冷卻水栗2集成在柴油機機體1上，冷卻水栗2的進水口和出水口分別連接柴油機機體1的出水口和進水口；
中冷器3固定在柴油機機體1的動力輸出端，中冷器3的進氣口與設(shè)置在柴油機機體1的排氣管出口處的增壓器7連接，中冷器3的出氣口與柴油機機體1的進氣管連接； 散熱器4固定在柴油機機體1的自由端，散熱器4的進水管和出水管分別通過水管連接柴油機機體1的出水口和進水口，散熱器4的進水管和出水管還同時通過水管連接中冷器3的出水管和進水管。
[0017]散熱器3和中冷器4相對于柴油機機體1的曲軸的橫向中心線對稱。
[0018]柴油機機體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機體1的皮帶輪6。
[0019]柴油機機體1的出水口還設(shè)置有節(jié)溫器9，當冷卻液的溫度低于節(jié)溫器9規(guī)定值時，節(jié)溫器9的閥門關(guān)閉柴油機機體1與散熱器4之間的通道，冷卻液在柴油機機體1進行小循環(huán)，并不從柴油機機體1的出水口流出，也不通過散熱器4。當冷卻液溫度達到規(guī)定值后，節(jié)溫器9的閥門開始打開，這時冷卻液經(jīng)冷卻水栗2增壓后，進入柴油機機體1的水套的進水口，冷卻液從柴油機機體1的箱體水套壁周圍流動并吸熱，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流回柴油機機體1內(nèi)，進行大循環(huán)。柴油機機體1的冷卻系統(tǒng)是一個循環(huán)系統(tǒng)，在柴油機機體1運轉(zhuǎn)時冷卻液一直處于循環(huán)狀態(tài)，冷卻液不足時，補償水箱10進行相應(yīng)補充。經(jīng)過冷卻水栗2的加壓，在柴油機機體1箱體里的冷卻水將柴油機機體1內(nèi)的熱量帶出，通過水管運轉(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，再回到柴油機機體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的動力是柴油機機體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)在實現(xiàn)高的冷卻能力的同時，使整個冷卻系統(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】
1.一種水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，包括柴油機機體(I)、冷卻水栗(2)、中冷器(3)和散熱器(4)，柴油機機體(I)包括曲軸，曲軸貫通柴油機機體(1)，曲軸的一端為動力輸出端、另一端為自由端，其特征在于: 冷卻水栗(2 )集成在柴油機機體(I)上、冷卻水栗(2 )的進水口和出水口分別連接柴油機機體(I)的出水口和進水口 ； 中冷器(3)固定在柴油機機體(I)的動力輸出端，中冷器(3)的進氣口與設(shè)置在柴油機機體(I)的排氣管出口處的增壓器(7)連接，中冷器(3)的出氣口與柴油機機體(I)的進氣管連接； 散熱器(4)固定在柴油機機體(I)的自由端，散熱器(4)的進水管和出水管分別連接柴油機機體(I)的出水口和進水口，散熱器(4 )的進水管和出水管還同時連接中冷器(3 )的出水管和進水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:散熱器(4)和中冷器(3)相對于柴油機機體(I)的曲軸橫向中心線對稱。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:柴油機機體(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機體(I)的皮帶輪(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水冷柴油機集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:柴油機機體(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集成式軸心對稱布置的冷卻系統(tǒng)，屬于柴油機冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域。包括柴油機機體、冷卻水泵、中冷器和散熱器，冷卻水泵集成在柴油機機體上，中冷器固定在柴油機機體的動力輸出端，中冷器的進氣口與柴油機機體的增壓器連接，中冷器的出氣口與柴油機機體的進氣管連接；散熱器固定在柴油機機體的自由端，散熱器的進水管和出水管分別連接柴油機機體的進水口和出水口，散熱器的進水管和出水管還同時連接中冷器的出水管和進水管；散熱器和中冷器相對于柴油機機體的曲軸橫向中心線對稱。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、運行穩(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。
【IPC分類】F01P3/20, F02B29/04, F01P7/16
【公開號】CN105332783
【申請?zhí)枴緾N201510793345
【發(fā)明人】商海昆, 許志強, 趙秀玲, 李萍
【申請人】河北華北柴油機有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月18日