水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却系统，属于柴油机机体冷却系统领域，尤其适用于船舶用柴油机的冷却。
【背景技术】
[0002]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栗传动齿轮；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。
[0003]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，冷却系统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。冷却系统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。
[0004]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系统的重要部分，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。
[0005]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侦牝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，增大了系统阻力，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】
[0006]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系统，具有消耗功率更小、系统阻力小、安全系数高的特点。
[0007]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系统，包括柴油机机体、冷却水栗、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，冷却水栗集成在柴油机机体上，冷却水栗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。
[0008]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。
[0009]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栗，第二水栗通过皮带连接柴油机机体的皮带轮。
[0010]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。
[0011]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，增加第二水栗，采用水水冷却型式，取消了风扇的设计，大大减小了冷却系统的体积，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。
[0012]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，进而能够减少进气系统的管道拐弯处，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，系统运行更加安全、稳定。
[0013]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。
[0014]4、还设有第二水栗，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，因此加设第二水栗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】
[0015]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、冷却水栗，3、中冷器，4、散热器，5、第二水栗，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】
[0016]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系统，包括柴油机机体1、冷却水栗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，冷却水栗2集成在柴油机机体1上，冷却水栗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。
[0017]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。
[0018]柴油机机体1上还设有第二水栗5，第二水栗5通过皮带连接柴油机机体1的皮带轮6。
[0019]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栗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栗2流回柴油机机体1内，进行大循环。柴油机机体1的冷却系统是一个循环系统，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。经过冷却水栗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。
[0020]散热器4中的冷却水是通过第二水栗5栗入海水来冷却的，即第二水栗5栗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。第二水栗5的动力是柴油机机体1的皮带轮6通过皮带来传输的。
[0021 ] 本发明的冷却系统在实现高的冷却能力的同时，使整个冷却系统的结构更紧凑、消耗功率小、减小了系统阻力。
【主权项】
1.一种水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却系统，包括柴油机机体(I)、冷却水栗(2)、中冷器(3)和散热器(4)，柴油机机体(I)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: 冷却水栗(2 )集成在柴油机机体(I)上、冷却水栗(2 )的进水口和出水口分别连接柴油机机体(I)的出水口和进水口 ； 中冷器(3)固定在柴油机机体(I)的动力输出端，中冷器(3)的进气口与设置在柴油机机体(I)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(I)的进气管连接； 散热器(4)固定在柴油机机体(I)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(I)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。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系统，其特征在于:散热器(4)和中冷器(3)相对于柴油机机体(I)的曲轴横向中心线对称。3.根据权利要求1或2所述的水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却系统，其特征在于:柴油机机体(I)上还设有第二水栗(5)，第二水栗(5)通过皮带连接柴油机机体(I)的皮带轮(6)。4.根据权利要求3所述的水冷柴油机集成式轴心对称布置的冷却系统，其特征在于:柴油机机体(I)的出水口还设置有节温器(9)。
【专利摘要】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系统，属于柴油机冷却系统领域。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、系统阻力小、安全系数高的特点。
【IPC分类】F01P3/20, F02B29/04, F01P7/16
【公开号】CN105332783
【申请号】CN201510793345
【发明人】商海昆, 许志强, 赵秀玲, 李萍
【申请人】河北华北柴油机有限责任公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月18日