CN112664347B - 一种自降温的汽车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于一般机器或发动机的冷却技术领域，公开了一种自降温的汽车发动机，包括发动机壳体和动力输出部件，发动机壳体内还设有冷却通道和导流块；冷却通道包括进气段和冷却段，进气段和冷却段之间形成环形的增压通道；导流块内设有导流空腔，导流块的内侧设有环形通道；还包括转轴，转轴上固定有涡扇和半圆形的驱动轮；还包括两个加气桶，加气桶内滑动连接有活塞，活塞与加气桶端部之间设有弹簧，活塞上设有推杆，加气桶内还设有进气口和出气口，出气口上连通有导气管。本发明解决了现有技术中，储液箱内未及时补充冷却液时，会导致发动机的冷却效果降低，进而发动机持续发热，易导致发动机出现故障的问题。

Description

一种自降温的汽车发动机

技术领域

本发明属于一般机器或发动机的冷却技术领域，具体涉及一种自降温的汽车发动机。

背景技术

汽车发动机是一种将燃料的化学能转化为活塞运动机械能并为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。发动机在运行时会产生较多的热量，若不及时进行降温，会使得发动机的运行受到影响。现目前发动机的冷却通常是通过导入冷却液与发热部分发生热交换，进而完成冷却降温的；这便存在一个较大的弊端，在冷却液使用完成后，若未及时补充冷却液，便会使得发动机持续发热，造成发动机出现故障或运行效果受到影响。

发明内容

本发明意在提供一种自降温的汽车发动机，以解决现有技术中，储液箱内未及时补充冷却液时，会导致发动机的冷却效果降低，进而发动机持续发热，易导致发动机出现故障的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种自降温的汽车发动机，包括发动机壳体和设置在发动机壳体内的动力输出部件，发动机壳体内还设有冷却通道和包裹在冷却通道外的导流块，冷却通道的两端均贯穿发动机壳体；冷却通道包括进气段和冷却段，进气段和冷却段之间形成环形的增压通道；导流块内设有导流空腔，导流块的内壁设有与增压通道连通的环形通道；还包括贯穿发动机壳体且与其转动连接的转轴，转轴上同轴固定有涡扇和半圆形的驱动轮；发动机外还固定有两个加气桶，加气桶内滑动连接有活塞，活塞与加气桶端部之间设有弹簧，活塞上设有可与驱动轮外壁相抵的推杆，加气桶内还设有进气口和出气口，出气口上连通有贯穿导流块且与导流空腔连通的导气管。

本技术方案的技术原理：

汽车运行产生的气体流动冲击涡扇，使得涡扇带动转轴和驱动块同步转动，驱动块间歇的推杆，使得推杆滑过进气口，并通过出气口将气体通过导气管导入导流空腔内，并通过环形通道和增压通道进入冷却通道内，冷却通道和导流块形成空气放大器结构，从而使得大量的气体从进气段进入，并沿着冷却段流动，实现对汽车发动机进行降温，再排出。

本技术方案的有益效果：

1、通过本技术方案的设置，即使在储液箱内的冷却液用尽后，也能够通过冷却通道内的气体流动进行降温；

2、通过汽车运行时的气体流动，带动涡扇转动，从而完成气体的流动进行降温，无需外力便能实现，对发动机进行降温；

3、本技术方案通过通过转轴转动，实现驱动轮间歇的挤压两根推杆，实现持续的向导流空腔内导入压缩气体，压缩气体再通过环形通道和增压通道进入冷却通道内，由于冷却通道和导流块构成空气放大器的结构，能够实现进气段快速的吸入气体，并通过冷却段快速的流动，进而能完成对发动机进行降温。

进一步，冷却通道的进气端内设有过滤网。

有益效果：由于外部气体中夹杂有较多的杂质，尤其是在路况不佳的路段，气体中夹杂的杂质量更多，而杂质随气体流动会刮动冷却通道的内壁，导致冷却通道的内壁受损，进而降低冷却通道的使用寿命。设置过滤网能够对进入冷却通道的气体进行过滤，降低进入冷却通道内的气体内的杂质含量。

进一步，冷却段包括依次连通的导入段、喉段和扩散段，喉段的内径小于扩散段和导入段的内径，发动机壳体的侧壁上设有与喉段连通的冷却流道，冷却流道远离喉段的一端与外部连通。

有益效果：通过对冷却段的结构进行设置，使得冷却段形成文丘里管结构，因此气体在冷却段内快速流动时，会通过与喉段连通的冷却流道吸气，因此会有气体在冷却流道内流动，从而对发动机壳体的侧壁进行降温，提升降温的效果。

进一步，冷却流道呈螺旋状。

有益效果：将冷却流道设置为螺旋状，能够使得气体流动的路径较长，从而提升对发动机壳体的侧壁的热交换的效果，进而提升降温的效果。

进一步，还包括控制转轴沿其轴向移动的控制件，控制件包括位于储存冷却液的储液箱内的浮板和位于储液箱外的U型管，U型管的两个竖向管内均滑动连接有滑板，U型管内位于两块滑板之间注有连通液，滑板上均固定有驱动杆，其中一根驱动杆贯穿储液箱底部且与储液箱竖向滑动连接，另一根驱动杆贯穿转轴底部且与转轴转动连接。

有益效果：储液箱内的冷却液量充足时，浮板在浮力的作用下漂浮在冷却液上，此时位于储液箱内的驱动杆不受到挤压。因此转轴位于下工位，使得驱动块与推杆脱离，此时仅通过冷却液便能完成冷却；而且冷却通道内不会通入气体，各部件也不会运行。

当储液箱内的冷却液用尽时，浮板受到的浮力消失，因此驱动杆受到浮板的重力挤压，向下移动，并且通过两块滑板之间的连通液驱动，另一根驱动杆带动转轴上移，进而驱动块与推杆连通，完成向导流块内的导流空腔内导入气体，完成向冷却通道内吸入气体，进行发动机的降温。

通过上述设置，能够在发动机在冷却液的作用下进行冷却时，其他冷却部件不运行，而在冷却液用尽时，剩余冷却部件再开始运行，能够减少冷却部件的持续运行造成的可用时间缩短的情况出现的概率。

进一步，冷却段内壁固定有转动叶轮，冷却段与导流块和发动机壳体均转动连接，冷却段的外壁上设有若干导热凸块。

有益效果：设置转动叶轮能够在进气段内进入的气体冲击转动叶轮时带动转动叶轮转动，进而带动冷却段转动，使得导热凸块持续与发动机壳体内的气体发生搅动，进而提升降温的效果。

进一步，导热凸块贯穿冷却段的外壁，且延伸至冷却段内。

有益效果：导热凸块伸入冷却段内，能够在气体流动时，与导热凸块上的热量进行热交换，实现对导热凸块的降温，从而方便导热凸块继续将发动机壳体内的温度导入冷却段内，提升对发动机的降温效果。

进一步，冷却段位于发动机壳体外的一端上设有散热叶片。

有益效果：冷却段转动时，能够带动散热叶片转动，从而完成气体的流动，对气体发动机壳体的外部进行降温，提升对发动机的降温效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的部分剖视图；

图2为本发明实施例2中控制件的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：发动机壳体1、冷却流道11、冷却通道2、进气段21、冷却段22、吸入管221、导热凸块222、转动叶轮223、散热叶片224、导流块3、导流空腔31、环形通道32、转轴4、涡扇41、驱动轮42、加气桶5、活塞51、推杆52、进气口53、出气口54、导气管55、储液箱6、浮板7、U型管8、驱动杆81。

实施例1：

一种自降温的汽车发动机，基本如附图1所示，包括发动机壳体1和设置在发动机壳体1内的动力输出部件，发动机的动力输出部件为现有结构，因此此处不做赘述。发动机壳体1的内设置有冷却通道2，冷却通道2位于发动机壳体1的上方；冷却通道2的两端均贯穿发动机壳体1，且与外部连通，冷却通道2的进气端(即左端)内设有过滤网。

发动机壳体1内还设有包裹在冷却通道2外的导流块3，导流块3内设有环形的导流空腔31，导流块3的内壁还设有与导流空腔31连通的环形通道32。冷却通道2包括左侧的进气段21和右侧的冷却段22，进气段21和冷却段22之间形成环形的增压通道，增压通道向右侧倾斜设置，使得增压通道内的气体流向为从左至右；环形的增压通道与环形通道32连通。通过对结构的设置，使得冷却通道2和导流块3构成空气放大器结构。

冷却段22包括从左至右依次连通的导入段、喉段和扩散段，且喉段的内径小于扩散段和导入段的内径，因此冷却段22形成文丘里管结构。发动机壳体1的侧壁上设有冷却流道11，冷却流道11呈螺旋状设置，且冷却流道11的左与外部连通，冷却流道11的右端连通吸入管221，吸入管221远离冷却流道11的一端与冷却段22的喉段连通。

冷却段22的外壁上设有若干导热凸块222，导热凸块222贯穿冷却段22且延伸至冷却段22内。冷却段22的内壁固定有转动叶轮223，在气流进入冷却段22后，冲击转动叶轮223，使得转动叶轮223转动，并带动冷却段22转动。冷却段22的左端与导流块3转动连接，冷却段22的右端与发动机壳体1转动连接。冷却段22的右端位于发动机壳体1外的部分上还固定有散热叶片224。

发动机壳体1的顶部还转动连接有一根竖直设置的转轴4，转动的顶端固定有涡扇41，转轴4上还固定一个半圆形的驱动轮42。发动机顶部位于转轴4的左右两侧均固定有加气桶5，加气桶5朝向转轴4的一端均开口，加气桶5内均横向滑动连接有活塞51，活塞51远离开口的一侧焊接有弹簧，弹簧远离活塞51的一端焊接在加气桶5上。活塞51靠近开口的一侧均固定有推杆52，驱动轮42转动时，可间歇的与推杆52相抵，并推动推杆52移动。

加气桶5上位于封闭端与活塞51之间处均设有进气口53和出气口54，进气口53内设有进气单向阀，当活塞51向远离加气桶5的封闭端滑动时，加气桶5内的压强减小，因此通过进气口53吸入外部的气体。出气口54内设有出气单向阀，当活塞51朝加气桶5的封闭端方向滑动时，挤压加气桶5内的气体，因此将加气桶5内的气体通过出气口54排出。出气口54上还连通有导气管55，导气管55远离出气口54的一端与导流空腔31连通。出气管内单位时间的气体流量大于增压通道单位之间的气体流量。

具体实施过程如下：

汽车在行驶的过程中，发动机的周围会产生气体的流动，因此气体会冲击涡扇41，使得涡扇41转动，通过转轴4的传动，带动驱动轮42转动。驱动轮42转动时，间歇的挤压两侧的推杆52，使得推杆52带动活塞51移动。活塞51滑动挤压加气桶5内的气体时，气体通过出气口54和导气管55导流至导流块3内的导流空腔31内，再通过环形通道32和增压通道流动至冷却通道2内。

导流块3和冷却通道2之间形成空气放大器结构，并且导气管55单位时间的气体流量大于增压通道单位之间的气体流量，会使得到导流空腔31内的进气量大于出气量，因此使得气体高压、高速的进入冷却通道2内。根据空气放大器的运行原理，会使得冷却通道2的进气段21快速的吸入气体，并且使得大量的外部气体，沿着冷却通道2流动，实现与发动机内部气体和零部件发生热交换，进而完成对发动机的降温。这种方式无需使用外部导入的冷却液便能完成对发动机的降温。

气体在冷却段22内流动时，由于冷却段22构成文丘里管结构，会通过喉段和吸入管221吸气，因此从冷却流道11将外部的气体吸入，气体沿着发动机壳体1上的冷却流道11流动，实现对发动机壳体1的降温。

同时，气体进入冷却通道2时，会冲击转动叶轮223，从而使得冷却段22发生转动，使得导热凸块222发生转动，吸收各部分的热量，再通过冷却通道2内的气体流动进行散热，进而提升冷却的效果。

冷却段22转动时，也会带动散热叶片224转动，提高发动机周围的气体流动，进一步提升发动机的散热效果。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处仅在于，如图2所示，冷却通道2设置在发动机壳体1的下部，转轴4和加气桶5也设置在发动机壳体1的下部。还包括用于控制转轴4的控制件，控制件包括位于储存冷却液的储液箱6内的浮板7和位于浮板7下方U型管8，U型管8的；两端均开口，且U型管8的两根竖向管位于横向管的上方。U型管8的两根竖向管内均竖向滑动连接有滑板，U型管8内位于两块滑板之间注有连通液，本实施例中连通液使用油。滑板的底部与横向管之间均焊接有弹簧，本实施例中优选压簧，具体的型号根据实际需求进行设置。

滑板的顶部均固定有驱动杆81，左侧的驱动杆81贯穿储液箱6的底部，且与储液箱6竖向滑动连接，另一根驱动杆81贯穿转轴4的底部，且与转轴4转动连接；转轴4与发动机壳体1竖向滑动连接。

具体实施过程如下：

在储液箱6内的冷却液充足时，浮板7在冷却液的浮力的作用下上移，进而使得左侧的滑板上移，再根据连通液流动的驱动，使得左侧的滑板带动驱动杆81下移，因此转轴4下移，使得驱动轮42与推杆52脱离，转轴4转动时，不会推动推杆52，因此冷却通道2不会运行。发动机通过冷却液流动，来实现降温。

在储液箱6内的冷却液用尽或快要用尽时，由于冷却液较少，因此对发动机的降温效果降低。此时，浮板7受到的浮力也降低，因此浮板7下移，并且挤压左侧的驱动杆81，使得左侧的滑板下移。滑板下移时会挤压连通液，使得右侧的滑板带动右侧的驱动杆81上移，从而带动转轴4上移，使得驱动轮42与推杆52相抵，进而能实现加气桶5向导流块3内导入气体，实现大量的气体在冷却通道2内流动，实现对发动机的降温。

通过实施例2的结构的设置，能够在冷却液充足时，仅利用冷却液进行降温。而在冷却液不充足时，通过冷却通道2内大量的气体流动，与发动机内部发生热交换，实现对发动机的降温，降低发动机因长期处于高温状态而导致受损的情况发生的概率。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种自降温的汽车发动机，包括发动机壳体和设置在发动机壳体内的动力输出部件，其特征在于：发动机壳体内还设有冷却通道和包裹在冷却通道外的导流块，冷却通道的两端均贯穿发动机壳体；冷却通道包括进气段和冷却段，进气段和冷却段之间形成环形的增压通道；导流块内设有导流空腔，导流块的内壁设有与增压通道连通的环形通道；还包括贯穿发动机壳体且与其转动连接的转轴，转轴上同轴固定有涡扇和半圆形的驱动轮；发动机外还固定有两个加气桶，加气桶内滑动连接有活塞，活塞与加气桶端部之间设有弹簧，活塞上设有可与驱动轮外壁相抵的推杆，加气桶内还设有进气口和出气口，出气口上连通有贯穿导流块且与导流空腔连通的导气管。

2.根据权利要求1所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：冷却通道的进气端内设有过滤网。

3.根据权利要求2所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：冷却段包括依次连通的导入段、喉段和扩散段，喉段的内径小于扩散段和导入段的内径，发动机壳体的侧壁上设有与喉段连通的冷却流道，冷却流道远离喉段的一端与外部连通。

4.根据权利要求3所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：冷却流道呈螺旋状。

5.根据权利要求4所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：还包括控制转轴沿其轴向移动的控制件，控制件包括位于储存冷却液的储液箱内的浮板和位于储液箱外的U型管，U型管的两个竖向管内均滑动连接有滑板，U型管内位于两块滑板之间注有连通液，滑板上均固定有驱动杆，其中一根驱动杆贯穿储液箱底部且与储液箱竖向滑动连接，另一根驱动杆贯穿转轴底部且与转轴转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：冷却段内壁固定有转动叶轮，冷却段与导流块和发动机壳体均转动连接，冷却段的外壁上设有若干导热凸块。

7.根据权利要求6所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：导热凸块贯穿冷却段的外壁，且延伸至冷却段内。

8.根据权利要求7所述的一种自降温的汽车发动机，其特征在于：冷却段位于发动机壳体外的一端上设有散热叶片。

Images