专利名称：单缸柴油机自然循环水冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单缸柴油机自然循环水冷却装置，属于单缸柴油机水冷却技 术领域。
背景技术：
单缸柴油机的冷却系分为水冷式冷却系和风冷式冷却系两种。风冷式的冷却装置 主要由风扇、散热片等组成，通过空气作为冷却介质，使高速流动的空气直接将高温零件的 热量，使柴油机在最适宜的温度下工作，但风冷装置适用于小型发动机。目前单缸柴油机 大都采用水冷方式进行冷却，而水冷装置主要由散热器、风扇、水泵、节温器、水套等构成， 通过水泵使冷却水将多余的热量散发到大气中，使发动机始终处于正常的工作温度。但水 冷却装置必须在机体内安装有水泵，通过水泵将散热器的上水箱内的热水通过散热器芯散 热，而散热后的冷却水从下水箱的出水管流入水泵而进行进入机体内进行强制循环冷，该 水冷装置存在着体积较大，结构复杂的缺点。另一种蒸发式水冷系统利用水的蒸发带走柴 油机的热量，虽然结构简单，但耗水量大。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、冷却效果好、耗水量极小的单缸柴油机 自然循环水冷却装置。本实用新型为达到上述目的的技术方案是一种单缸柴油机自然循环水冷却装 置，包括风扇和散热器，所述的散热器包括密封连接的上水箱和散热器芯，其特征在于所 述的上水箱的顶面为波纹状，且上水箱的进水口安装有带空气阀和蒸汽阀的散热器盖，散 热器芯包括水管和固定在水管上波浪形散热片，下水箱可拆卸安装在散热器芯的底部，下 水箱底部具有与机体水腔相通的水口和与机体连接的连接座，连接座上设有安装孔；所述 的风扇通过风扇连接螺栓安装在散热器芯和下水箱上。其中所述的散热器芯的相邻两波浪形散热片之间的间距在3. 0 3. 4mm，波浪形 散热片的总散热面积在2. 22 2. 42m2。所述风扇的轮毂上固定有3 9个变扭曲角叶片，且变扭曲角叶片的安装角从轮 毂处的40° 44°逐渐过渡到顶部的18° 21°，变扭曲角叶片的宽度38 42mm，风扇 的主轴上安装有皮带轮。所述下水箱的高度在18 20mm。所述散热器芯两侧板的两端分别固定有安装风扇和安装防护网罩的螺母，且风扇 的端面具有安装安全网罩的螺孔。所述下水箱的两侧壁、上水箱顶部以及风扇顶部设有安装上罩盖的螺孔。本实用新型对散热器进行改进，上水箱顶面为波纹状，不仅增强高压下抗变形能 力，而且也增加了上水箱的散热面积，同时将风扇直接安装在散热器芯和下水箱上，使风扇 不易变形。本实用新型散热器的散热器芯采用波浪形散热片，而增加散热面积，因此冷却水在加压的封闭系统中能自然循环，并通过散热器和风扇强制进行冷却，由于无需安装水泵 以及下连接管路，能简化水冷的冷却结构，不仅结构紧凑，而且风量与散热器阻力能合理匹 配，冷却效果好，由于较少了耗水量，适用于缸径90 115mm的单缸、卧式、水冷柴油机。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述。
图1是本实用新型单缸柴油机自然循环水冷却装置的结构示意图。图2是
图1的侧视结构示意图。其中1-皮带轮，2-风扇，2-1-变扭曲角叶片，3-风扇连接螺栓，4-散热器芯， 5-密封垫，6-下水箱，7-下水箱安装螺栓，8-上罩盖螺栓，9-连接螺栓，10-安全网罩螺栓， 11-散热器盖，12-上水箱，13-螺母。
具体实施方式见
图1所示，本实用新型单缸柴油机自然循环水冷却装置，包括风扇2和散热器， 该散热器包括密封连接的上水箱12和散热器芯4。见
图1、2所示，本实用新型的上水箱12 顶面为波纹状，以增强高压下抗变形能力，本实用新型上水箱12的进水口安装有带空气阀 和蒸汽阀的散热器盖11，上水箱12上的进水口还设有溢水口，因此散热器盖11的出水压力 可根据不同缸径柴油机的冷却要求进行选用，其范围在30 90kPa，不仅提高了冷却水的 沸点，还增加了与环境的温差，加速热量的传递，同时避免了冷却水的汽化和散失，耗水量 小。本实用新型的散热器芯4由水管和固定在水管外壁上的波浪形散热片构成的管带式散 热器芯，且散热器芯4相邻波浪形散热片之间的间距在3. 0 3. 4mm之间，因此本实用新型 散热器芯4的波浪形散热片的总散热面积可在2. 22 2. 42m2，既增加了散热器芯4的散热 面积，又降低了空气流动阻力，减少风扇耗功，而增加冷却效果。见
图1、2所示，本实用新型 的下水箱6可拆卸安装在散热器芯4的底部，下水箱6底部具有与机体水腔相通的水口和 与机体连接的连接座，该连接座上设有安装孔，连接螺栓9穿过散热器芯4和下水箱6的连 接座并通过螺母紧固，该散热器芯4与下水箱6的连接面之间安装有密封垫5，本实用新型 下水箱6的高度可控制在18 20mm，其上部安装有散热器和风扇2，下部通过下水箱安装 螺栓7安装在机体上，与机体水腔相连而起过渡连接作用，并降低柴油机总高，与柴油机的 外观造型配套设计。见
图1、2所示，本实用新型的风扇2通过风扇连接螺栓3安装在散热器芯4和下水 箱6上，该散热器芯4两侧板的一端固定有安装风扇的螺母13，而下水箱6上设有螺纹孔， 通过连接螺栓将扇安装在散热器芯4和下水箱6上，本实用新型的风扇2为轴流式吸风扇， 而风扇2的轮毂上固定有3 9个变扭曲角叶片2-1，如图2所示为8个变扭曲角叶片2-1， 且变扭曲角叶片2-1的安装角从轮毂处的40° 44°逐渐过渡到顶部的18° 21°，变 扭曲角叶片2-1的宽度38 42mm，最好变扭曲角叶片2_1的安装角从轮毂处的42° 43° 逐渐过渡到顶部的19° 20°，变扭曲角叶片2-1的宽度39 41mm之间，使风扇叶片的安 装角与宽度沿高度变化而变化，因此风扇2的风量可控制在1050 1288m3/h之间，标定点 静压在400 500Pa之间，标定点工作转速为6000 6400r/min之间，风扇2在超速8%的 情况下不发生啸叫，不仅提高了风扇2的工作转速和加大风量，并综合考虑散热器的阻力，在增加风量和减少耗功上取得平衡，而增强冷却能力。见
图1、2所示，本实用新型风扇2上 的主轴上安装有皮带轮1，柴油机动力的曲轴通过皮带驱动皮带轮1，给风扇2提供动力。见
图1、2所示，本实用新型散热器芯4两侧板的另一端固定有安装防护网罩的螺 母13，可将螺母13焊接在散热器芯4两侧板的端面，罩在散热器芯4端面的防护网罩通过 防护网螺栓安装在该螺母13上，而风扇2端面具有安装安全网罩的螺孔，罩在风扇2端面 的安全网罩通过安全网罩螺栓10安装在风扇2端面的螺孔上。见
图1、2所示，本实用新型下水箱6的两侧壁、上水箱12顶部以及风扇2顶部设 有安装上罩盖的螺孔，上罩盖螺栓8将柴油机装饰用的上罩盖安装在下水箱6的两侧壁、上 水箱12顶部以及风扇2顶部螺孔内。见
图1、2所示，本实用新型工作时，柴油机的曲轴驱动皮带而带动皮带轮1转动， 使风扇2工作，同时在机体内加热的水由于比重下降而进入上部的散热器，通过散热器芯 的波浪形散热片与空气进行热交换，同时，通过风扇2将热量排出，而对冷却水进行冷却， 冷却后的冷却水再直接进入机体的水腔内，对机体进行冷却循环。
权利要求1.一种单缸柴油机自然循环水冷却装置，包括风扇(2)和散热器，所述的散热器包括 密封连接的上水箱(12)和散热器芯(4)，其特征在于所述的上水箱(12)的顶面为波纹 状，且上水箱(12)的进水口安装有带空气阀和蒸汽阀的散热器盖(11)，散热器芯(4)包括 水管和固定在水管上波浪形散热片，下水箱(6)可拆卸安装在散热器芯(4)的底部，下水箱 (6)底部具有与机体水腔相通的水口和与机体连接的连接座，连接座上设有安装孔；所述 的风扇⑵通过风扇连接螺栓⑶安装在散热器芯⑷和下水箱(6)上。
2.根据权利要求1所述的单缸柴油机自然循环水冷却装置，其特征在于所述的散热 器芯⑷的相邻两波浪形散热片之间的间距在3. 0 3. 4mm，波浪形散热片的总散热面积在 2. 22 2. 42m2。
3.根据权利要求1所述的单缸柴油机自然循环水冷却装置，其特征在于所述风扇(2) 的轮毂上固定有3 9个变扭曲角叶片(2-1)，且变扭曲角叶片(2-1)的安装角从轮毂处的 40° 44°逐渐过渡到顶部的18° 21°，变扭曲角叶片(2-1)的宽度38 42mm，风扇 (2)的主轴上安装有皮带轮(1)。
4.根据权利要求1所述的单缸柴油机自然循环水冷却装置，其特征在于所述下水箱 (6)的高度在I8 20mm。
5.根据权利要求1所述的单缸柴油机自然循环水冷却装置，其特征在于所述散热器 芯(4)两侧板的两端分别固定有安装风扇(2)和安装防护网罩的螺母(13)，且风扇(2)的 端面具有安装安全网罩的螺孔。
6.根据权利要求1所述的单缸柴油机自然循环水冷却装置，其特征在于所述下水箱 (6)的两侧壁、上水箱(12)顶部以及风扇(2)顶部设有安装上罩盖的螺孔。
专利摘要本实用新型涉及一种单缸柴油机自然循环水冷却装置，包括风扇和散热器，散热器包括密封连接的上水箱和散热器芯，所述的散热器包括密封连接的上水箱和散热器芯，上水箱的顶面为波纹状，且上水箱的进水口安装有带空气阀和蒸汽阀的散热器盖，散热器芯包括水管和固定在水管上波浪形散热片，下水箱可拆卸安装在散热器芯的底部，下水箱底部具有与机体水腔相通的水口和与机体连接的连接座，连接座上设有安装孔；风扇通过风扇连接螺栓安装在散热器芯和下水箱上。本实用新型具有结构紧凑、风量与散热器阻力匹配合理，冷却效果好、耗水量极小的特点。
文档编号F01P5/04GK201778885SQ20102053225
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者周洪如, 李彦 申请人:常州机电职业技术学院