CN105332783B - 水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，属于柴油机冷却***领域。包括柴油机机体、冷却水泵、中冷器和散热器，冷却水泵集成在柴油机机体上，中冷器固定在柴油机机体的动力输出端，中冷器的进气口与柴油机机体的增压器连接，中冷器的出气口与柴油机机体的进气管连接；散热器固定在柴油机机体的自由端，散热器的进水管和出水管分别连接柴油机机体的进水口和出水口，散热器的进水管和出水管还同时连接中冷器的出水管和进水管；散热器和中冷器相对于柴油机机体的曲轴横向中心线对称。本发明结构紧凑、便于安装、运行稳定，具有消耗功率更小、***阻力小、安全系数高的特点。

Description

水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***

技术领域

本发明涉及一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，属于柴油机机体冷却***领域，尤其适用于船舶用柴油机的冷却。

背景技术

柴油机机体一般由自由端、动力输出端和箱体组成，自由端指与动力输出端相对的一端，也称前端，主要用于安装各种轴系和泵传动齿轮；动力输出端指柴油机向外输出功率的一端，也称后端；箱体中活塞在缸孔内高速往复运动，是柴油机机体的关键件。

柴油机机体在工作过程中，由于燃料的燃烧以及运动零部件之间的摩擦产生大量的热量，使零件强烈受热。如果没有适当的冷却，就不能保证柴油机机体的正常工作，冷却***的功用是保证柴油机机体在正常的温度下工作，把柴油机机体工作时产生的热量散发出去，加以冷却。冷却***影响柴油机机体工作的可靠性及消耗功率的大小，以及整个动力装置的尺寸、重量及维修性。

由于目前船舶用柴油机多为增压柴油机，继而中冷器是增压柴油机中增压***的重要部分，在增压柴油机中，当空气被高比例压缩后会产生很高的热量，高温度的空气不利于组织燃烧做功，因此需要在将空气进入燃烧室之前对高温空气进行冷却，该冷却作用就是通过中冷器来实现的，由此可知，对于增压柴油机来说，通常同时需要散热器和中冷器，即散热器和中冷器分别作为两个相互独立的装置而共同存在。

传统增压柴油机一般为非集成式设计，将散热器和中冷器布置在柴油机机体的同侧，二者之间呈上下或左右布置，彼此之间与增压柴油机通过管路连通，但在实际应用中由于散热器、中冷器占用空间大，增压柴油机所占用空间非常大，其紧凑性不足，安装施工难度大；后期将散热器、中冷器集成设计在增压柴油机上，虽然紧凑性得到了一定提升，但由于常规采用非对称式结构，导致散热器和中冷器需要连接的管路仍较多，安装难度仍然大，管路的拐弯之处众多，导致水路、气路沿程阻力增加，消耗功率大，增大了***阻力，同时增加了冷却液泄漏的风险，安全系数较低，影响增压柴油机的运行稳定性和工作效率。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、便于安装、运行稳定的水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，具有消耗功率更小、***阻力小、安全系数高的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，包括柴油机机体、冷却水泵、中冷器和散热器，柴油机机体包括曲轴，曲轴贯通柴油机机体，曲轴的一端为动力输出端、另一端为自由端，冷却水泵集成在柴油机机体上，冷却水泵的进水口和出水口分别连接柴油机机体的出水口和进水口；

中冷器固定在柴油机机体的动力输出端，中冷器的进气口与设置在柴油机机体的排气管出口处的增压器连接，中冷器的出气口与柴油机机体的进气管连接；

散热器固定在柴油机机体的自由端，散热器的进水管和出水管分别连接柴油机机体的出水口和进水口，散热器的进水管和出水管还同时连接中冷器的出水管和进水管。

本发明技术方案的进一步改进在于：散热器和中冷器相对于柴油机机体的曲轴横向中心线对称。

本发明技术方案的进一步改进在于：柴油机机体上还设有第二水泵，第二水泵通过皮带连接柴油机机体的皮带轮。

本发明技术方案的进一步改进在于：柴油机机体的出水口还设置有节温器。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、将散热器、中冷器集成到柴油机机体上，增加第二水泵，采用水水冷却型式，取消了风扇的设计，大大减小了冷却***的体积，柴油机机体中心距小，结构紧凑，刚度提高，重量减轻，便于安装。

2、散热器、中冷器分别位于柴油机机体的自由端和动力输出端，散热器和中冷器的连接应用管路少，水路、气路沿程损失小，中冷器位于相对于柴油机机体的动力输出端这一合适位置，进而能够减少进气***的管道拐弯处，从而降低空气阻力，提高进气效率；同时减少了冷却液泄漏的风险，***运行更加安全、稳定。

3、散热器、中冷器相对于柴油机机体的曲轴横向中心线对称，柴油机机体质心未发生变化，均衡了柴油机机体零部件在柴油机机体上的重量分布，减小了震动及后期柴油机机体的装配难度，便于柴油机机体整体吊装；零部件选配型号相应减少，成本进一步降低；且柴油机机体运转时工作更稳定，运行性能更高。

4、还设有第二水泵，供用户实际应用。由于本发明配套应用于船用柴油机，冷却要求较高，因此加设第二水泵进一步提高冷却效果；节温器设置在柴油机机体的出水口，能精确地控制冷却液温度。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的冷却循环示意图；

其中，1、柴油机机体，2、冷却水泵，3、中冷器，4、散热器，5、第二水泵，6、皮带轮，7、增压器，8、进气管，9、节温器，10、补偿水箱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1至图4所示，一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，包括柴油机机体1、冷却水泵2、中冷器3和散热器4，柴油机机体1包括曲轴，曲轴贯通柴油机机体1，曲轴的一端为动力输出端、另一端为自由端，冷却水泵2集成在柴油机机体1上，冷却水泵2的进水口和出水口分别连接柴油机机体1的出水口和进水口；

中冷器3固定在柴油机机体1的动力输出端，中冷器3的进气口与设置在柴油机机体1的排气管出口处的增压器7连接，中冷器3的出气口与柴油机机体1的进气管连接；

散热器4固定在柴油机机体1的自由端，散热器4的进水管和出水管分别通过水管连接柴油机机体1的出水口和进水口，散热器4的进水管和出水管还同时通过水管连接中冷器3的出水管和进水管。

散热器3和中冷器4相对于柴油机机体1的曲轴的横向中心线对称。

柴油机机体1上还设有第二水泵5，第二水泵5通过皮带连接柴油机机体1的皮带轮6。

柴油机机体1的出水口还设置有节温器9，当冷却液的温度低于节温器9规定值时，节温器9的阀门关闭柴油机机体1与散热器4之间的通道，冷却液在柴油机机体1进行小循环，并不从柴油机机体1的出水口流出，也不通过散热器4。当冷却液温度达到规定值后，节温器9的阀门开始打开,这时冷却液经冷却水泵2增压后，进入柴油机机体1的水套的进水口，冷却液从柴油机机体1的箱体水套壁周围流动并吸热，冷却缸套、气缸盖后经节温器9一路流入中冷器3，另一路流入散热器4，散热器4的冷却液也流入中冷器3，最后中冷器3的冷却液再经冷却水泵2流回柴油机机体1内，进行大循环。柴油机机体1的冷却***是一个循环***，在柴油机机体1运转时冷却液一直处于循环状态，冷却液不足时，补偿水箱10进行相应补充。经过冷却水泵2的加压，在柴油机机体1箱体里的冷却水将柴油机机体1内的热量带出，通过水管运转到散热器4，经过散热器4冷却后，低温冷却的冷却水通过水管冷却中冷器3，再回到柴油机机体1里。就这样循环往复的工作。

散热器4中的冷却水是通过第二水泵5泵入海水来冷却的，即第二水泵5泵入较低温度的海水来冷却散热器4的散热片，从而冷却散热器4中的冷却水。第二水泵5的动力是柴油机机体1的皮带轮6通过皮带来传输的。

本发明的冷却***在实现高的冷却能力的同时，使整个冷却***的结构更紧凑、消耗功率小、减小了***阻力。

Claims (2)

1.一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，包括柴油机机体（1）、冷却水泵（2）、中冷器（3）和散热器（4），柴油机机体（1）包括曲轴，曲轴贯通柴油机机体（1），曲轴的一端为动力输出端、另一端为自由端，其特征在于：

冷却水泵（2）集成在柴油机机体（1）上、冷却水泵（2）的进水口和出水口分别连接柴油机机体（1）的出水口和进水口；

中冷器（3）固定在柴油机机体（1）的动力输出端，中冷器（3）的进气口与设置在柴油机机体（1）的排气管出口处的增压器（7）连接，中冷器（3）的出气口与柴油机机体（1）的进气管连接；

散热器（4）固定在柴油机机体（1）的自由端，散热器（4）的进水管和出水管分别连接柴油机机体（1）的出水口和进水口，散热器（4）的进水管和出水管还同时连接中冷器（3）的出水管和进水管；

散热器（4）和中冷器（3）相对于柴油机机体（1）的曲轴横向中心线对称；

柴油机机体（1）上还设有第二水泵（5），第二水泵（5）通过皮带连接柴油机机体（1）的皮带轮（6）。

2.根据权利要求1所述的水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却***，其特征在于：柴油机机体（1）的出水口还设置有节温器（9）。