内燃机的冷却的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃机的冷却，并且特别但不排他地涉及用于冷却螺旋桨飞机内的内燃机的散热器。
【背景技术】
[0002]内燃机广泛应用于几乎所有类型的动力交通工具中，包括汽车、摩托车、轮船和飞机。内燃机的一个主要问题是废热的产生，所述废热必须从发动机有效地转移到周围环境中，以便避免热相关的发动机故障，诸如破裂、翘曲或发动机润滑油的降解。
[0003]有两种常见的发动机冷却技术:空气冷却和液体冷却。虽然空气冷却在内燃机的初期是流行的，但它已不再被广泛使用;液体冷却现在是大多数内燃机优选的冷却技术。
[0004]空气冷却包括通常以较高的速度围绕发动机气缸或缸体引导空气。散热片或其他构造通常设置在气缸或缸体的外表面上，以便增加表面积，从而增强热传递。
[0005]在液体冷却中，热量从发动机经由中间液体冷却回路传递到环境。液体冷却剂经过限定在发动机气缸或缸体内或者周围的流体通道，在内部燃烧过程中产生的热量因而传递到冷却剂。冷却剂然后被传到具有暴露于环境的大的表面积的热交换器(一般称为散热器)。随着冷却剂循环通过散热器，热量从液体冷却剂传递到环境。冷的冷却剂随后离开散热器并供给回到发动机气缸或缸体以重复该过程。可选地，在开放回路中，离开散热器的冷却液可以被处理掉，而新鲜的冷却液被供给到发动机气缸或缸体。
[0006]在一般情况下，液体冷却装置中使用的液体冷却剂是水基的，但是可包括其他试剂，诸如防冻剂和/或腐蚀抑制剂。
[0007]还可以采用与发动机润滑油相关的类似于上述液体冷却的冷却技术。发动机润滑油的冷却通常称为“油冷却”，并且包括将发动机油从发动机传到其自身专用的散热器，并且随后将油返回到发动机。油冷却通常与上述空气冷却和液体冷却技术中的一个结合使用，即发动机油通常不是主要冷却剂。
[0008]为了使液体冷却和油冷却构成有效的发动机冷却技术，必须有从散热器到环境的有效热传递。在实践中，这是通过为散热器设置一系列散热片或其他构造以增加其表面积，并且通过产生围绕和/或通过散热器的高流速空气流来实现的。
[0009]—种用于产生围绕或通过散热器的空气流的已知技术依赖于由所述交通工具的前进运动提供的冲压空气压力。在这样的布置中，进气口设置在交通工具的前面，并且通过这些进气口接收的空气被引导朝向散热器。然而，这种布置的一个问题是，冷却空气流仅当交通工具在运动中时才产生。在发动机运行但交通工具静止时，例如当飞机在地面上准备起飞时，这可能会导致发动机的过热。
[0010]经由一个或多个风扇引导空气朝向散热器也是已知的。然而，操作风扇所需的动力必须通过发动机提供，从而增加了总的发动机负荷并因此贡献于发动机的加热。考虑到设置风扇的唯一目的是冷却发动机的事实，加热发动机的副作用代表了在基于风扇的发动机冷却布置中的显著缺陷。
【发明内容】
[0011]定义
[0012]术语“散热器”在本文中用于包括任何形式的热交换器，并且不局限于热传递的特定形式或模式。例如，在已知的发动机冷却系统中使用的热交换器包含在术语“散热器”的范围内，尽管事实上热传递主要是通过对流和传导，而不是辐射。
[0013]术语“孔”在本文中用于包括孔洞、狭槽、间隙、狭缝、凹口或任何其他形式的开口。
[0014]按照本发明，如从第一方面可看出，所提供的是一种用于飞机的发动机组件，该组件包括:
[0015]内燃机；
[0016]驱动轴，其配置成由所述发动机驱动；
[0017]散热器，其包括所述驱动轴被接收从中通过的孔，所述孔定位成使得所述散热器大致沿周向围绕所述驱动轴。
[0018]本发明的一个优点是，与已知的发动机组件相比，散热器与发动机之间的距离减小。因此，即使还需要发动机与散热器之间的流体管路，这样的管路是短并且直接的。这提供了降低成本、降低重量、简化安装并且减少泄漏风险的优点。
[0019]优选地，散热器沿周向围绕驱动轴的至少70%。换句话说，从驱动轴的纵向轴线画出的径向线在可能的360度方位角的超过70%的角度范围内与散热器相交。
[0020]更优选地，所述散热器沿周向围绕驱动轴的至少90%。更加优选地，所述散热器沿周向围绕驱动轴的100%。
[0021]散热器可以布置用于冷却在传到散热器之前已经被发动机加热的冷却剂流体。在本实施例中，发动机组件可包括在发动机内或靠近发动机的一个或多个流体通道，所述流体通道流体地连接到所述散热器，使得冷却剂流体从流体通道传到散热器。
[0022]可选地，散热器可以布置成用于冷却从发动机传到散热器的发动机润滑油。
[0023]该孔优选地包括位于散热器内部的孔洞，使得所述散热器沿周向围绕驱动轴。优选地，散热器大致是环形的，所述孔优选地限定环形的中心。
[0024]可选地，孔可以包括从散热器的外周缘延伸到散热器内部的不贯通的狭缝。优选地，散热器的横截面基本上是圆形的，所述狭缝优选地从散热器的外周缘径向延伸到散热器的中心点。
[0025]可选地，孔可以包括从散热器的外周缘延伸到散热器的相对外周缘的间隙，使得所述孔将散热器分成两个分离的部分。优选地，散热器的每个部分的横截面基本上是半圆形的。
[0026]驱动轴可联接到发动机的曲轴。可选地，传动轴可被接收在诸如汪克尔发动机(ffankel engine)的旋转式发动机的转子中。
[0027]驱动轴优选地布置成用于转动螺旋桨。优选地，所述驱动轴的近端联接到发动机，而驱动轴的远端联接到螺旋桨。有利地，散热器在发动机与螺旋桨之间的定位提供了紧凑并且轻质的设施。此外，螺旋桨的旋转动作协助围绕和/或穿过散热器的空气流。本申请人已经发现的是，通过螺旋桨的旋转提供的空气流比依靠由该空气交通工具的向前运动提供的冲压空气压力所实现的更大。此外，即使在发动机运转而飞机静止在地面上时，螺旋桨也能产生空气流。
[0028]散热器可以包括大致平坦的第一表面，其布置为在基本垂直于驱动轴的纵向轴线的一个平面中延伸，使得所述表面的法线基本平行于驱动轴的纵向轴线。散热器还可以包括大致平坦的第二表面，其布置为在基本垂直于驱动轴的纵向轴线的一个平面中延伸。
[0029]当驱动轴接收在散热器的孔中时，第一表面优选地接近螺旋桨，而第二表面优选地接近发动机。
[0030]优选地，第一和第二表面基本上是圆形的。
[0031]散热器可以包括用于允许空气从中穿过的附加孔。这种布置的一个优点是，散热器的表面积借助于孔而增加，从而提高了散热器的冷却效率。
[0032]散热器可包括基本平坦的背衬构件，其优选地邻接散热器的第二表面。可以设想的是，平坦背衬构件将特别适合于其中孔包括不贯通狭缝或间隙的实施例。在这些实施例中，所述背衬构件优选地至少定位在未被散热器围绕的圆周位置处。在某些实施例中，背衬构件可以是细长的，并布置为覆盖不贯通狭缝的外侧部分，或覆盖间隙的两个外侧部分，只留下驱动轴可通过其接收的中心孔洞。在可选实施例中，背衬构件可以具有与散热器的第二表面基本相同的外部尺寸，使得所述背衬构件延伸至散热器的外围，该背衬构件优选包括位于背衬构件内部的孔洞，驱动轴被接收通过该孔洞。
[0033]附加孔可在第一与第二表面之间贯穿散热器纵向延伸，每个孔从而限定一个细长的通道。细长通道可包括在大致纵向中心位置的限制部。设置限制部的一个优点是，空气的速度在所述部分增加，从而提高了散热器的冷却效率。当散热器位于螺旋桨叶片后面，并因此接收已经由螺旋桨叶片的旋转动作加速的空气时，这种效果被认为是特别盛行的。
[0034]在一个实施例中，散热器由布置用于输送冷却流体的多个基本平行的细长管状元件形成，空气通道被限定在相邻元件之间。
[0035]在对应于设置在散热器中的附加孔的位置的位置处，背衬构件可包括孔，从而允许空气穿过散热器与背衬构件这二者，因此提供散热器的有效冷却。
[0036]优选地，所述散热器包括护罩，所述护罩优选地包括管状侧壁，其具有基本上平行于驱动轴的纵向轴线的纵向轴线。更优选地，护罩的管状侧壁的纵向轴线与驱动轴的纵向轴线共线。护罩优选地布置成沿周向围绕驱动轴和散热器的至少一个内部部分。
[0037]护罩的管状侧壁优选地是从散热器的第一表面直立的。更优选地，护罩的管状侧壁是从散热器的第一表面的外周缘直立的。
[0038]护罩可以基本上是圆柱形的。可选地，护罩的管状侧壁可以向外张开，例如护罩可以是截头圆锥形的。
[0039]用于发动机的进气口可邻近散热器的外周缘设置。
[0040]按照本发明，如从第二方面看出，所提供的是一种用于飞机的散热器，散热器包括:
[0041]用于接收驱动轴的孔，所述孔定位成使得当驱动轴被接收在孔中时，所述散热器基本上