一种单缸柴油机箱体的散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及柴油机技术领域，具体涉及一种单缸柴油机箱体的散热结构。


背景技术：

2.单缸柴油机由于其结构紧凑、性价比高、使用维修方便等优点被广泛作为手扶拖拉机、小四轮拖拉机、农用三轮车、四轮车、农用排灌、小型船舶、小型工程机械、小型发电机及农副业加工机械的主要配套动力。
3.单缸柴油机在工作过程中，是由活塞沿着柴油机箱体上缸头内部的活塞孔上下往复移动，带动柴油机箱体内的曲轴不停转动来实现对外做功。通常单缸柴油机箱体在工作过程中温度较高，而现有箱体仅在缸头的外围分布有散热筋条，通过自然风冷的方式辅助缸头散热，散热效率较低，同时箱体内部的温度无法实现有效的散热，使得箱体内部的润滑油长时间处于温度过高的环境中，会极大地影响润滑油的使用寿命，进而降低柴油机的可靠性与稳定性，最终导致柴油机发生故障。
4.因此，如何改善单缸柴油机箱体的散热结构以提高散热效率是当前需要解决的一个重要技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种单缸柴油机箱体的散热结构，以解决现有单缸柴油机箱体散热效率较低的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.一种单缸柴油机箱体的散热结构，包括：
8.腔壳，具有一容水腔；及
9.缸头，设于所述腔壳上方且其内部设有螺旋通道；
10.其中，所述腔壳包括外壳及嵌套于所述外壳内的内壳，所述容水腔位于所述外壳与内壳之间且被所述内壳底端设置的隔断分为左半腔和右半腔两部分；所述左半腔底部连接有进水管，所述右半腔底部连接有出水管；所述螺旋通道围绕所述缸头中部的活塞孔布置，其进、出口分别与所述左半腔顶部、右半腔顶部连通。
11.可选地，所述腔壳下方连接有底板，所述底板与所述隔断密封连接，所述隔断两侧呈半圆结构。
12.可选地，所述出水管向上弯曲后连接有水泵；
13.所述水泵固定安装于与所述腔壳一体成型的背板上；
14.所述水泵的出水口外接储水箱；
15.所述储水箱底部与所述进水管连通。
16.可选地，所述外壳的外侧壁上间隔设有多条第一散热筋；
17.所述内壳的内侧壁上间隔设有多条与所述第一散热筋对应的第二散热筋。
18.可选地，所述缸头的外圆周壁上下设有多层盘状的散热片。
19.可选地，所述水泵的输出轴向外延伸连接有扇叶；
20.所述扇叶的出风方向直对所述散热片。
21.可选地，所述螺旋通道的出口连接有冷却管；
22.所述冷却管向下弯曲并贯穿所述散热片后与所述右半腔顶部连通；
23.所述冷却管位于所述缸头外部且正对于所述扇叶的出风方向。
24.可选地，所述散热片的横截面呈椭圆形结构，且其迎风侧离所述活塞孔中心的距离大于背风侧离所述活塞孔中心的距离。
25.可选地，所述散热片的厚度自所述活塞孔中心向外逐渐变薄。
26.可选地，所述扇叶外罩设有防护罩；
27.所述防护罩与所述背板固定连接。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
29.1、通过相互连通的容水腔和螺旋通道，使得冷却水得以流通，可带走柴油机工作过程中腔壳和缸头的温升，实现箱体的水冷散热，提高了箱体的散热效果，延长了箱体内润滑油的使用寿命，进而保证了柴油机的可靠性与稳定性。
30.2、通过第二散热筋能够增大内壳与箱体内部的接触面积，提高热量与容水腔内冷却水的换热效率，同时通过第一散热筋能够增大外壳与外界空气的接触面积，从而对腔壳进行风冷降温，配合容水腔共同实现对腔壳的双重降温，冷却散热效果更好。
31.3、通过散热片能够增大缸头与外界空气的接触面积，从而对缸头进行风冷降温，配合螺旋通道共同实现对缸头的双重降温，冷却散热效果更好。
32.4、扇叶可跟随水泵同步转动，以加快缸头周围的空气流动并吹向散热片，从而提高对缸头的风冷降温速度，进一步提高对缸头的冷却散热效果。
33.5、冷却水在经过左半腔、螺旋通道的热交换后进入冷却管与扇叶转动吹出的风再次发生热交换而被强冷，实现降温后再进入右半腔继续与腔壳热交换，即冷却水依次经历了热、冷、热的过程，从而提高了对腔壳的冷却散热效果。
34.6、扇叶转动吹出的风经过散热片的导流分散，能够绕流到缸头远离扇叶的一面（即背面）再聚集形成强烈的回流，使得空气的扰动更加强烈，极大地增强了空气与散热片的换热强度，提高了扇叶对缸头风冷的散热能力。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型的主视结构示意图；
37.图2为图1中局部a放大结构示意图；
38.图3为图2中b向局部结构示意图。
具体实施方式
39.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的
那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
45.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
46.参见图1～图3所示，本实用新型提供了一种单缸柴油机箱体的散热结构，包括：
47.腔壳200，具有一容水腔220；及
48.缸头300，设于腔壳200上方且其内部设有螺旋通道320；
49.其中，腔壳200包括外壳210及嵌套于外壳210内的内壳230，容水腔220位于外壳210与内壳230之间且被内壳230底端设置的隔断231分为左半腔和右半腔两部分；左半腔底部连接有进水管240，右半腔底部连接有出水管250；螺旋通道320围绕缸头300中部的活塞孔310布置，其进、出口分别与左半腔顶部、右半腔顶部连通。
50.使用时，在本箱体安装固定好后，将外界冷却水从进水管240接入，之后依次流经左半腔、螺旋通道320、右半腔与腔壳200内曲轴转动产生的热量和缸头300中部的活塞孔310内活塞动作产生的热量发生热交换后，再从出水管250流出，从而实现箱体的冷却散热。即是说，通过相互连通的容水腔220和螺旋通道320，使得冷却水得以流通，可带走柴油机工作过程中腔壳200和缸头300的温升，实现箱体的水冷散热，提高了箱体的散热效果，延长了箱体内润滑油的使用寿命，进而保证了柴油机的可靠性与稳定性。
51.腔壳200下方连接有底板400，底板400与隔断231密封连接，隔断231两侧呈半圆结构。即是说，通过隔断231将容水腔220分为左半腔和右半腔两部分，而隔断231两侧的半圆弧面有利于冷却水的流动。
52.为了提高冷却水的流动速度和本箱体的散热效果，出水管250向上弯曲后连接有水泵500，水泵500固定安装于与腔壳200一体成型的背板100上，水泵500的出水口外接储水箱（图中未示出），储水箱底部与进水管240连通。如此可形成循环水路以对本箱体进行持续冷却散热。
53.外壳210的外侧壁上间隔设有多条第一散热筋211，内壳230的内侧壁上间隔设有多条与第一散热筋211对应的第二散热筋231。即是说，通过第二散热筋231能够增大内壳230与箱体内部的接触面积，提高热量与容水腔220内冷却水的换热效率，同时通过第一散热筋211能够增大外壳210与外界空气的接触面积，从而对腔壳200进行风冷降温，配合容水腔220共同实现对腔壳200的双重降温，冷却散热效果更好。
54.缸头300的外圆周壁上下设有多层盘状的散热片330。即是说，通过散热片330能够增大缸头300与外界空气的接触面积，从而对缸头300进行风冷降温，配合螺旋通道320共同实现对缸头300的双重降温，冷却散热效果更好。
55.参见图2所示，水泵500的输出轴向外延伸连接有扇叶600，扇叶600的出风方向直对散热片330。即是说，扇叶600可跟随水泵500同步转动，以加快缸头300周围的空气流动并吹向散热片330，从而提高对缸头300的风冷降温速度，进一步提高对缸头300的冷却散热效果。
56.螺旋通道320的出口连接有冷却管340，冷却管340向下弯曲并贯穿散热片330后与右半腔顶部连通，冷却管340位于缸头300外部且正对于扇叶600的出风方向。如此，冷却水在经过左半腔、螺旋通道320的热交换后进入冷却管340与扇叶600转动吹出的风再次发生热交换而被强冷，实现降温后再进入右半腔继续与腔壳200热交换，即冷却水依次经历了热、冷、热的过程，从而提高了对腔壳200的冷却散热效果。
57.为了更好地引导扇叶600转动产生的风流，参见图3所示，散热片330的横截面呈椭圆形结构，且其迎风侧离活塞孔310中心的距离大于背风侧离活塞孔310中心的距离（即偏心设置）。即是说，扇叶600转动吹出的风经过散热片330的导流分散，能够绕流到缸头300远离扇叶600的一面（即背面）再聚集形成强烈的回流，使得空气的扰动更加强烈，极大地增强了空气与散热片330的换热强度，提高了扇叶600对缸头300风冷的散热能力。在本实施例中，散热片330的厚度自活塞孔310中心向外逐渐变薄。
58.为了避免扇叶600转动时发生安全事故，扇叶600外罩设有防护罩610（图中仅示出一部分），防护罩610与背板100固定连接。
59.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

技术特征：
1.一种单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于，包括：腔壳，具有一容水腔；及缸头，设于所述腔壳上方且其内部设有螺旋通道；其中，所述腔壳包括外壳及嵌套于所述外壳内的内壳，所述容水腔位于所述外壳与内壳之间且被所述内壳底端设置的隔断分为左半腔和右半腔两部分；所述左半腔底部连接有进水管，所述右半腔底部连接有出水管；所述螺旋通道围绕所述缸头中部的活塞孔布置，其进、出口分别与所述左半腔顶部、右半腔顶部连通。2.根据权利要求1所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于，所述腔壳下方连接有底板，所述底板与所述隔断密封连接，所述隔断两侧呈半圆结构。3.根据权利要求1所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于：所述出水管向上弯曲后连接有水泵；所述水泵固定安装于与所述腔壳一体成型的背板上；所述水泵的出水口外接储水箱；所述储水箱底部与所述进水管连通。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于：所述外壳的外侧壁上间隔设有多条第一散热筋；所述内壳的内侧壁上间隔设有多条与所述第一散热筋对应的第二散热筋。5.根据权利要求3所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于，所述缸头的外圆周壁上下设有多层盘状的散热片。6.根据权利要求5所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于：所述水泵的输出轴向外延伸连接有扇叶；所述扇叶的出风方向直对所述散热片。7.根据权利要求6所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于：所述螺旋通道的出口连接有冷却管；所述冷却管向下弯曲并贯穿所述散热片后与所述右半腔顶部连通；所述冷却管位于所述缸头外部且正对于所述扇叶的出风方向。8.根据权利要求6或7所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于，所述散热片的横截面呈椭圆形结构，且其迎风侧离所述活塞孔中心的距离大于背风侧离所述活塞孔中心的距离。9.根据权利要求8所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于，所述散热片的厚度自所述活塞孔中心向外逐渐变薄。10.根据权利要求6或7所述的单缸柴油机箱体的散热结构，其特征在于：所述扇叶外罩设有防护罩；所述防护罩与所述背板固定连接。

技术总结
本实用新型涉及柴油机技术领域，提供一种单缸柴油机箱体的散热结构，包括具有一容水腔的腔壳及设于腔壳上方且其内部设有螺旋通道的缸头；腔壳包括外壳及嵌套于外壳内的内壳，容水腔位于外壳与内壳之间且被内壳底端设置的隔断分为左半腔和右半腔两部分；左半腔底部连接有进水管，右半腔底部连接有出水管；螺旋通道围绕缸头中部的活塞孔布置，其进、出口分别与左半腔顶部、右半腔顶部连通。本实用新型通过相互连通的容水腔和螺旋通道，使得冷却水得以流通，可带走柴油机工作过程中腔壳和缸头的温升，实现箱体的水冷散热，提高了箱体的散热效果，延长了箱体内润滑油的使用寿命，进而保证了柴油机的可靠性与稳定性。保证了柴油机的可靠性与稳定性。保证了柴油机的可靠性与稳定性。


技术研发人员：陈国祥 王纯孟
受保护的技术使用者：四川兴明泰机械有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/4