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申请/专利权人：玉山创发数字科技有限公司

摘要：中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，包括缸盖1、汽缸5和汽缸内的活塞10，在缸盖底面分别设有通气口11和压缩空气出口12，压缩空气出口经阀门和出气管路与中间冷却器2相连通，在中间冷却器之后还设有相连通的低温冷却器4，低温冷却器再经供气管路与汽缸盖内被阀门控制的燃烧室相连通，让从汽缸排出的压缩空气能被进一步冷却，拉低循环的温度和压力，让效率提高；在中间冷却器的散热系统中，中间冷却器2的水套壳24上的出水口先经出水管路与汽缸外围的水套47的进入口连通，以便让从水套壳流出的热温水先预热汽缸的下侧，再流经高温的汽缸上侧使汽缸散热，从而有利于减少活塞上下运行的摩擦力。

主权项：1.中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，包括缸盖1、汽缸5和汽缸内的活塞10，在缸盖底面分别设有被燃烧室阀（14）控制的通气口11和被气缸阀（6）控制的压缩空气出口12，燃烧室经通气口（11）与气缸（5）连通，压缩空气出口12经上下布置的汽缸阀6和可控单向阀7后与出气管路19连通，出气管路再与中间冷却器2相连通，燃烧室经通气口（11）与气缸（5）连通，其特征在于：在中间冷却器2之后又设有相连通的低温冷却器4，低温冷却器再经供气管路20与汽缸盖内的被充气阀15控制的燃烧室的充气口22相连通；中间冷却器2的水套壳24上的出水口45经出水管路46与汽缸5外围的水套47的进入口48连通，让从水套壳出水口45流出的热温水先预热汽缸的下侧，再流经高温的汽缸上侧后，从汽缸水套47的流出口49经水泵41和热水管路50流向散热器3，散热器再经回水管路51与中间冷却器2的水套壳24上的进水口52相连通；低温冷却器4的水套壳35上的出水口56经副水泵42和热水管57通向低温散热器8，低温散热器再经回水管58与低温冷却器4的水套壳35上的进水口59相连通。

全文数据：中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统技术领域本发明涉及一种中冷绝热内燃机，特别是中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统。背景技术在中冷绝热内燃机中，由于在压缩过程的末期加入了压缩排出、中间冷却过程，大幅度降低了压缩终点时压缩空气的温度和压力，也让汽缸的散热损失降低，排气温度也大幅度降低。加大中间冷却过程的冷却能力虽然能进一步提高发动机的效率，但在中低功率时也让汽缸壁的温度偏低，增加了活塞的摩擦阻力。发明内容本发明的目的是提供一种中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，不但能让发动机通过加强中间冷却过程而提高效率，而且还可在中低功率下对汽缸进行预热，从而有助于减小活塞的上下运行摩擦力。本发明的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统包括缸盖、汽缸和汽缸内的活塞，在缸盖底面分别设有通气口和压缩空气出口，压缩空气出口经上下布置的汽缸阀和可控单向阀后与出气管路连通，出气管路再与中间冷却器相连通，在中间冷却器之后又设有相连通的低温冷却器，低温冷却器再经供气管路与汽缸盖内的被充气阀控制的燃烧室的充气口相连通；中间冷却器的水套壳上的出水口经出水管路与汽缸外围的水套的进入口连通，让从水套壳出水口流出的热温水先预热汽缸的下侧，再流经高温的汽缸上侧后，从汽缸水套的流出口经水泵和热水管路流向散热器，散热器再经回水管路与中间冷却器的水套壳上的进水口相连通；低温冷却器的水套壳上的出水口经副水泵和热水管通向低温散热器，低温散热器再经回水管与低温冷却器的水套壳上的进水口相连通。为能获得采暖热量，在热水管路上通过所设的三通分水阀引出外连出水管，该外连出水管经外置换热器和外连回水管后再与散热器的回水管路相连通，调节三通分水阀内的转阀，可改变进入外置换热器与散热器的水流量。对于低温散热器与散热器的布置，可让低温散热器与散热器串联布置在一起，低温散热器布置在外侧，被风扇吸进的空气先流经低温散热器，然后再流过散热器。对于中间冷却器与低温冷却器的布置，中间冷却器与低温冷却器可串联制成一体，两个冷却器共用一组长冷却管组并安装在水套壳内，由其上穿有长冷却管组的隔板把长冷却管组的两侧分成中间冷却器与低温冷却器。串联布置在一起的中间冷却器与低温冷却器可制成直筒结构，长冷却管组也制成长直的管组穿进水套壳中，长冷却管组及两端的连结端板伸进水套壳后，由中间冷却器和低温冷却器各自端部的压盖通过连结端板上的卡环把连结端板封堵在压盖与水套壳之间。也可把串联布置在一起的中间冷却器与低温冷却器制成L型结构，长冷却管组也弯成L形，L形的长冷却管组随两端的连结端板伸进中间冷却器的水套壳和低温冷却器的水套壳后，两水套壳之间由各自的斜连座圈连成一体，在长冷却管组两端的连结端板上分别设有卡环，由中间冷却器和低温冷却器各自端部的压盖通过连结端板上的卡环把长冷却管组的连结端板封堵在压盖与水套壳之间。在制成的L型冷却器中，至少可把较长的中间冷却器的水套壳与内燃机的侧壁制成一体。在把串联布置在一起的中间冷却器与低温冷却器制成U型结构时，长冷却管组也弯成U形，中间冷却器的水套壳与低温冷却器的水套壳之间通过侧壁连成一体，并形成具有两个开口的连结座，U形的长冷却管组随两端的连结端板从各自的开口伸进各自的水套壳，在长冷却管组两端的连结端板上分别设有卡环，由中间冷却器和低温冷却器各自端部的压盖通过连结端板上的卡环把连结端板封堵在压盖与水套壳之间，再用侧盖封堵住开口。在制成的U型冷却器中，可把已经制成一体的中间冷却器的水套壳24和低温冷却器的水套壳23再与内燃机的侧壁制成一体。在中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统的中间冷却器之后又设置相连通的低温冷却器后，又进一步降低了压缩空气的最终温度和压力，从而让发动机效率进一步提高。在让从中间冷却器的水套壳流出的热温水先预热汽缸的下侧后、然后再流经高温的汽缸上侧进行汽缸散热后，保证了在发动机中低功率下不至于让汽缸的温度过低，有助于减小活塞的上下运行摩擦力。附图说明下面结合附图对本发明的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统进行详细的说明。图1是本发明的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统结构布置图。图2中间冷却散热系统中的L型冷却器的的结构图。图3中间冷却散热系统中的U型冷却器的结构图。具体实施方式图1是本发明的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统结构布置图，中冷绝热内燃机包括缸盖1、汽缸5和汽缸内的活塞10，在缸盖底面分别设有通气口11和压缩空气出口12，压缩空气出口12经上下布置的汽缸阀6和可控单向阀7后与出气管路19连通，出气管路再与中间冷却器2相连通。为了加强压缩空气的冷却力度，如图1所示，在中间冷却器2之后又设有相连通的低温冷却器4，低温冷却器再经供气管路20与汽缸盖内的被充气阀15控制的燃烧室13的充气口22相连通，从而让从中间冷却器2流出的压缩空气又经过低温冷却器4进一步冷却，让进入缸盖1上的燃烧室13内的压缩空气的温度更低。在图1的中冷绝热内燃机中，活塞10上行进行压缩过程已接近上止点，这时汽缸阀6首先下移开启，在活塞10继续上行让汽缸5内的压缩空气压力与中间冷却器2内的气体压力接近时，可控单向阀7已被施加了一个向上的开启作用力。随着活塞10继续上行压缩，在汽缸5内的压缩空气压力与中间冷却器内的气体压力相等时，被减阻弹簧作用的可控单向阀的7便会主动向上开启，让汽缸内被活塞推动的压缩空气不受阻碍的经开启的压缩空气出口12和出气管路19进入中间冷却器2内，让空气的压缩热被中间冷却器2和低温冷却器4导至外界，使所进行的压缩过程接近等温状态、降低了压缩空气的压力、也相应减少了活塞所消耗的压缩功。此时，燃烧室13内也形成了充分雾化了的油气混合气体，而燃烧室阀14也被控制上移开启，只要活塞10上行到上止点，燃烧室13内的油气混合气体便可被点火燃烧，所形成的作功燃气经通气口11进入汽缸5，推动活塞10下行作功。为把冷却器内压缩空气的热量导至外界，中间冷却器2设在水套壳24内。由于中间冷却大幅度拉低了发动机的循环工作温度，在中低功率时会让汽缸的温度过低，为防止这一点，在这里，因从中间冷却器的水套壳24上的出水口45流出的热水温度较高，是让水套壳24上的出水口45先经出水管路46与汽缸5外围的水套47下侧的进入口48连通，让从水套壳出水口45流出的热温水先预热汽缸的下侧，再流经高温的汽缸上侧后，带着汽缸散出的部分热量从汽缸水套的流出口49经水泵41和热水管路50流向散热器3，由散热器把水中的大部分热量散到外界。散热器3再经回水管路51与中间冷却器2的水套壳24上的进水口52相连通，构成了发动机的主要散热循环回路。低温冷却器4的水套壳35上的出水口56经副水泵42和热水管57通向低温散热器8，低温散热器再经回水管58与低温冷却器4的水套壳35上的进水口59相连通。在车用发动机中，如图1中所示，可把低温散热器8与散热器3串联布置在一起时，低温散热器布置在外侧，被风扇43吸进的空气先流经低温散热器8，然后再流过散热器3，以便让低温冷却器4有最低的工作温度。在车辆及船舶中，通常还要用发动机提供暖风热量，为此，在热水管路50上通过所设的三通分水阀38引出了外连出水管60，该外连出水管经外置换热器40和外连回水管61后再与散热器3的回水管路51相连通。在图1中，调节三通分水阀38内的转阀39停在了遮挡住外连出水管60的位置处，从汽缸5外围的水套47流出的热水经热水管路50进入散热器3进行散热。在冬季当车辆及船舶需采暖时，让三通分水阀38内的转阀39关小或遮挡住通向散热器3的管路，便可让热水进入外置换热器40，相应减少或关闭进入散热器3的热水流量，由外置换热器40提供采暖热量。图1中的中间冷却器2和低温冷却器4是分开设置的，实际中为简化结构减轻重量，中间冷却器2与低温冷却器4可串联制成一体参看图2，两个冷却器共用一组长冷却管组29并安装在水套壳内，由其上穿有长冷却管组29的隔板33把长冷却管组的两侧分成中间冷却器2与低温冷却器4。在图2中，串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4被制成了L型结构，由图可见，长冷却管组29也弯成L形，L形的长冷却管组29随两端的连结端板26伸进中间冷却器2的水套壳24和低温冷却器4的水套壳23后，两水套壳之间由各自的斜连座圈30、36连成一体，在长冷却管组29两端的连结端板26上分别设有卡环28，由中间冷却器2和低温冷却器4各自端部的压盖25通过连结端板26上的卡环28把连结端板封堵在压盖与水套壳之间。中间冷却器2与低温冷却器4相比是主冷却器，在尺寸上要大于低温冷却器，实际中为使发动机的各部分之间更为紧凑集成，至少可把较长的中间冷却器2的水套壳24与内燃机的侧壁制成一体。在图3中，串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4被制成U型结构，长冷却管组29也弯成U形被侧盖32遮挡，中间冷却器2的水套壳24与低温冷却器4的水套壳23之间通过侧壁连成一体，并形成具有两个开口44的连结座31，U形的长冷却管组29随两端的连结端板26从各自的开口44伸进各自的水套壳24、23。在长冷却管组29两端的连结端板26上分别设有卡环28参看图2，由中间冷却器2和低温冷却器4各自端部的压盖25通过连结端板上的卡环把连结端板封堵在压盖与水套壳之间，再用侧盖32封堵住开口44。为减轻发动机重量，已经制成一体的中间冷却器的水套壳24和低温冷却器的水套壳23可再与内燃机的侧壁制成一体。由于长冷却管组29一般用细不锈钢管制造，并焊接在两端的连结端板26上，在利用卡环28固定在压盖与水套壳之间时便可制成可拆卸结构，并用铝合金制作压盖与水套壳，以使重量减轻。图2和图3中的冷却器L型和U型冷却器长度较短，如空间位置没有限制，还可把串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4制成直筒结构未画，长冷却管组29也制成长直的管组穿进水套壳24中，在把长冷却管组及两端的连结端板26伸进水套壳24后，由中间冷却器和低温冷却器各自端部的压盖25通过连结端板26上的卡环28把连结端板封堵在压盖与水套壳之间。也可让连结端板、压盖和水套壳采用相同的材料，用焊接方式连在一起。

权利要求：1.中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，包括缸盖1、汽缸5和汽缸内的活塞10，在缸盖底面分别设有通气口11和压缩空气出口12，压缩空气出口12经上下布置的汽缸阀6和可控单向阀7后与出气管路19连通，出气管路再与中间冷却器2相连通，其特征在于：在中间冷却器2之后又设有相连通的低温冷却器4，低温冷却器再经供气管路20与汽缸盖内的被充气阀15控制的燃烧室的充气口22相连通；中间冷却器2的水套壳24上的出水口45经出水管路46与汽缸5外围的水套47的进入口48连通，让从水套壳出水口45流出的热温水先预热汽缸的下侧，再流经高温的汽缸上侧后，从汽缸水套47的流出口49经水泵41和热水管路50流向散热器3，散热器再经回水管路51与中间冷却器2的水套壳24上的进水口52相连通；低温冷却器4的水套壳35上的出水口56经副水泵42和热水管57通向低温散热器8，低温散热器再经回水管58与低温冷却器4的水套壳35上的进水口59相连通。2.根据权利要求1所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：在热水管路50上通过所设的三通分水阀38引出外连出水管60，该外连出水管经外置换热器40和外连回水管61后再与散热器3的回水管路51相连通，调节三通分水阀38内的转阀39，可改变进入外置换热器40与散热器3的水流量。3.根据权利要求1所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：低温散热器8与散热器3串联布置在一起时，低温散热器布置在外侧，被风扇43吸进的空气先流经低温散热器8，然后再流过散热器3。4.根据权利要求1所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：中间冷却器2与低温冷却器4串联制成一体，两个冷却器共用一组长冷却管组29并安装在水套壳24内，由其上穿有长冷却管组29的隔板33把长冷却管组的两侧分成中间冷却器2与低温冷却器4。5.根据权利要求4所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4制成直筒结构，长冷却管组29也制成长直的管组穿进水套壳24中，长冷却管组及两端的连结端板26伸进水套壳24后，由中间冷却器2和低温冷却器4各自端部的压盖25通过连结端板26上的卡环28把连结端板封堵在压盖与水套壳之间。6.根据权利要求4所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4制成L型结构，长冷却管组29也弯成L形，L形的长冷却管组29随两端的连结端板26伸进中间冷却器2的水套壳24和低温冷却器4的水套壳23后，两水套壳之间由各自的斜连座圈30、36连成一体，在长冷却管组29两端的连结端板26上分别设有卡环28，由中间冷却器2和低温冷却器4各自端部的压盖25通过连结端板26上的卡环28把长冷却管组的连结端板26封堵在压盖与水套壳之间。7.根据权利要求6所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：至少把较长的中间冷却器2的水套壳24与内燃机的侧壁制成一体。8.根据权利要求4所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：串联布置在一起的中间冷却器2与低温冷却器4制成U型结构，长冷却管组29也弯成U形，中间冷却器2的水套壳24与低温冷却器4的水套壳23之间通过侧壁连成一体，并形成具有两个开口44的连结座31，U形的长冷却管组29随两端的连结端板26从各自的开口44伸进各自的水套壳24、23，在长冷却管组29两端的连结端板26上分别设有卡环28，由中间冷却器2和低温冷却器4各自端部的压盖25通过连结端板26上的卡环28把连结端板26封堵在压盖与水套壳之间，再用侧盖32封堵住开口44。9.根据权利要求8所述的中冷绝热内燃机的中间冷却散热系统，其特征在于：已经制成一体的中间冷却器的水套壳24和低温冷却器的水套壳23再与内燃机的侧壁制成一体。

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