一种具有冷却功能的发动机外壳

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种具有冷却功能的发动机外壳。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机、外燃机、喷气发动机、电动机等，如内燃机通常是把化学能转化为机械能，发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，发动机的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

发动机在工作过程中会产生大量的热，随着发动机工作时间的增长，产生的热量也随之增加，产生的热量会严重影响发动机的运作。

经检索CN201510367252.2公开了一种摩托车水冷发动机的全封闭内循环水冷结构，包括缸体、缸头，缸体、缸头上设有相连通的冷却水道，缸头设有燃烧室的上半部分，缸体设有燃烧室的下半部分，缸体、缸头上的冷却水道包围燃烧室，缸体、缸头的结合面通过环状的密封垫密封，缸体、缸头的结合面上分别设有一环形槽，缸体上的环形槽位于燃烧室的下半部分与缸体上的冷却水道之间，缸头上的环形槽位于燃烧室的上半部分与缸头上的冷却水道之间，所述缸体上的环形槽的槽底设有一泄气孔，该泄气孔延伸出缸体，还包括泄气管，泄气管一端插入缸头上的环形槽内，另一端伸出缸头。该技术方案可以防止燃气进入水冷却循环系统中，使水冷却循环系统内的冷却水总量稳定，保证发动机正常工作。然而该技术方案采用的是水作为冷却介质，其吸热能力及储冷量有限，冷却效果不佳。为此，我们提出了一种具有冷却功能的发动机外壳。

发明内容

本发明提供了一种具有冷却功能的发动机外壳，具备液冷却的优点同时具有良好的抗冲击性能，可以有效保护发动机，解决了发动机在工作过程中会产生大量的热，随着发动机工作时间的增长，产生的热量也随之增加，产生的热量会严重影响发动机的运作的问题。

为实现上述技术问题，本发明提供了这样一种具有冷却功能的发动机外壳，包括外壳、内壳、进液接头和排液接头，所述内壳固定连接在外壳的内部，所述内壳与外壳之间为中空结构，所述中空结构内设有冷却循环结构，所述进液接头固定连接在外壳顶部的一侧，所述排液接头固定连接在外壳顶部的另一侧，进液接头、排液接头分别与冷却循环组件的出液接头、回液接头连通，所述外壳内壁的中部固定连接有底板，所述底板的顶部固定连接有螺旋管，所述螺旋管的顶部固定连接有安装板，所述外壳的正面固定连接有盖板，出液接头的管道上安装有三通接头，三通接头上安装有振动发生组件安装座，振动发生组件安装座和振动发生组件固定连接，导振体通过三通接头依次延伸入管道、排液接头、中空结构内部。

进一步地，所述外壳内壁的中部固定连接有底板，所述底板的顶部固定连接有螺旋管，所述螺旋管的顶部固定连接有安装板。

进一步地，所述内壳内壁的一侧固定连接有连接管，所述连接管的一端与冷却循环结构连通，所述连接管的另一端与螺旋管的进液端固定连通。

进一步地，所述内壳内壁的另一侧固定连接有排出管，所述排出管的一端与冷却循环结构连通，所述排出管的另一端与螺旋管的排液端固定连通。

进一步地，所述冷却循环组件包括散热箱、风扇安装座、冷却箱体，所述散热箱上表面安装有风扇安装座，所述散热箱下方安装有冷却箱体，所述散热箱的内部安装有散热电机，散热电机为双输出轴电机，散热电机的上端输出轴安装有风扇安装壳，风扇安装壳四周设置有散热风扇，散热风扇的上方设置有散热器防护罩，风扇安装壳的下方安装有散热片，散热片贴合安装有制冷片，散热电机的下端输出轴安装有第一齿轮和第二齿轮互相咬合，第一齿轮和第二齿轮安装在循环输出壳体内部，循环输出壳体固定安装在冷却箱体的冷却腔内部，冷却腔空腔内填充有非牛顿流体冷却液，冷却腔的内部空间被循环输出壳体分割成高压区和低压区，高压区的出口和冷却液出液接头的一端固定连接，排液接头和回液接头连接、进液接头和出液接头连接。

振动发生组件包括下基座、上盖套、下振动环、上振动环、弹簧、压板、密封减震件、电源接头、导振体；所述下基座的中部设置台阶安装孔，台阶安装孔安装有下振动环，所述下基座上端部安装有上振动环，所述下基座外部套装有上盖套，上盖套的上端部固定安装有压板，压板的下表面和下基座之间设置有上振动环；所述下基座中间内部设置通孔，通孔用于安装导振体，使导振体分别和下振动环、上振动环的内壁接触连接；所述下基座开设有连接孔，连接孔用于下振动环、上振动环的导线和电源接头的连接；所述下基座和上盖套之间通过渐变螺纹连接，下基座的凸起部分为四个独立的螺纹连接部，上盖套通过螺纹往下旋转的时候，会使的下基座的四个独立的螺纹连接部往里挤压，使得下基座将下振动环和上振动环紧密的贴合中间的导振体。

借由上述技术方案，本发明本发明提供了一种具有冷却功能的发动机外壳，至少具备以下有益效果：

1、该具有液冷却功能的发动机外壳，通过外壳、内壳、进液接头和排液接头的配合使用，内壳与外壳之间为中空结构，中空结构内设有冷却循环结构，可以使得冷却液包覆在整个发动机的外壁上，增大了接触面积，提高了散热效果。

2、该具有液冷却功能的发动机外壳，通过底板、螺旋管、安装板、连接管和排出管的配合使用，冷却液会从连接管进入至螺旋管中，将安装板上的热量带走，然后冷却液排出管排至冷却循环结构中，提高了冷却循环的范围，提高了发动机的使用寿命。

3、采用非牛顿流体冷却液作为冷却介质，相对传统的冷却介质水，液储冷量大，吸热时间长，可以大大缩小冷却液的容积配比，同时使得发动机外壳具有良好的抗冲击性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明内壳的结构示意图；

图3为本发明螺旋管结构示意图。

图4为本发明的冷却循环结构的俯视图。

图5为本发明的冷却循环组件的冷却腔优选方案一的结构示意图。

图6为本发明的冷却循环组件的冷却腔优选方案二的结构示意图。

图7为本发明的冷却循环组件的冷却腔优选方案三的结构示意图。

图8为本发明的振动发生组件的剖视图；

图9为本发明的振动发生组件俯视图；

图10为本发明的振动环的结构示意图；

图11为本发明的下基座的结构示意图。

图中：外壳1、内壳2、中空结构3、进液接头4、排液接头5、底板6、螺旋管7、安装板8、连接管9、排出管10、盖板11；

冷却循环组件30、散热箱31、风扇安装座32、冷却箱体33、回液接头34、出液接头35、散热器防护罩301、散热风扇302、散热电机输出轴303、散热电机304、风扇安装壳305、循环输出壳体306、第一齿轮307、散热片308、制冷片309、第二齿轮310、冷却腔311；

振动发生组件100、下基座101、上盖套102、下振动环103、上振动环104、弹簧105、压板106、密封件107、电源接头108、导振体109。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种具有冷却功能的发动机外壳，包括外壳1、内壳2、进液接头4和排液接头5，内壳2固定连接在外壳1的内部，内壳2与外壳1之间为中空结构3，中空结构3内设有冷却循环结构，进液接头4固定连接在外壳1顶部的一侧，排液接头5固定连接在外壳1顶部的另一侧，进液接头4和排液接头5分别与冷却循环组件30的出液接头35和回液接头34连通，通过外壳1、内壳2、进液接头4和排液接头5的配合使用，内壳2与外壳1之间为中空结构3，中空结构3内设有冷却循环结构，可以使得中空结构3的冷却液包覆在整个发动机的外壁上，增大了接触面积，提高了散热效果。

冷却循环组件30包括散热箱31、风扇安装座32、冷却箱体33，所述散热箱31上表面安装有风扇安装座32，所述散热箱31下方安装有冷却箱体33，所述散热箱31的内部安装有散热电机304，散热电机304为双输出轴电机，散热电机304的上端输出轴安装有风扇安装壳305，风扇安装壳305四周设置有散热风扇302，散热风扇302的上方设置有散热器防护罩301，风扇安装壳305的下方安装有散热片308，散热片308贴合安装有制冷片309，散热电机304的下端输出轴安装有第一齿轮307和第二齿轮310互相咬合，第一齿轮307和第二齿轮310安装在循环输出壳体306内部，循环输出壳体306固定安装在冷却箱体33的冷却腔311内部，冷却腔311空腔内填充有非牛顿流体冷却液，冷却腔311的内部空间被循环输出壳体306分割成高压区和低压区，高压区的出口和冷却液出液接头35的一端固定连接，排液接头5和冷却循环组件30的回液接头34连接、进液接头4和冷却循环组件30的出液接头35连接, 非牛顿流体冷却液在中空结构3和冷却循环组件30之间循环流动。

所述冷却液由按质量比1～5％羧甲基纤维素纳、30～50%无机盐、1～5％纳米颗粒、其余为去离子水组成的非牛顿流体冷却液。羧甲基纤维素纳属阴离子型纤维素醚类作为非牛顿流体的基液；易溶于水，形成具有一定粘度的溶液，冷容量大、无毒、无味；无机盐为氯化钙、氯化镁其中的一种或结合，降低冰点，可以存储更多的冷量，防止非牛顿流体冷却液结冰。纳米颗粒为Al

非牛顿流体冷却液储冷量大，放热时间长，可以大大减少冷却液的使用量，规避了水冷需要大量水源的不足，可以大大缩小冷却装置的体积，受到冲击时，非牛顿流体冷却液内呈悬浮状态的微粒便会骤然聚集成微粒簇，随压力的增大瞬间产生较大粘度，非牛顿流体冷却液使得发动机外壳的具有抗冲击保护功能。

制冷片309为半导体制冷片，温度调节精确，可以通过输入电流的大小改变温度。

散热风扇302的设计有利于制冷片309的热端快速散热，使得制冷片309的冷端产生平稳的温度快速降低。

循环输出壳体306内壁安装第一齿轮307和第二齿轮310，第一齿轮307带动第二齿轮310转动，使得冷却腔311内部形成一个高压区和低压区，设计有利于非牛顿流体冷却液在冷却腔311的中流动冷却，同时防止非牛顿流体冷却液中的纳米颗粒沉淀导致分布不均影响热传递效果。

出液接头35的管道上安装有三通接头，三通接头上安装有振动发生组安装座，振动发生组件安装座和振动发生组件100固定连接，导振体109通过三通接头依次延伸入管道、排液接头5、中空结构3内部。

作为本发明的冷却循环组件冷却腔优选方案一，如图5所示，冷却腔311的内部设置有两个并排的循环输出壳体306，冷却腔311形成两个低压区和两个高压区，高压区出口通过冷却液出液接头35和管道合并后输出非牛顿流体冷却液，两个循环输出壳体306对应安装散热电机输出轴303的齿轮组，两个并排的循环输出壳体306可以使得冷却循环组件30的一主一备使用确保降温系统正常运行，也可以在温度下降不理想的情况下全部打开，加速非牛顿流体冷却液的循环。

作为本发明的冷却循环组件冷却腔优选方案二；如图6所示，冷却腔311的内部设置有两个并排串联的循环输出壳体306，冷却腔311形成一个低压区、一个增压区和一个高压区，高压区出口通过冷却液出液接头35输出非牛顿流体冷却液，两个循环输出壳体306对应安装散热电机输出轴303的齿轮组，串联的循环输出壳体306使得非牛顿流体冷却液在输出过程中可以实现二次增压，增加输出压力确保流体流动压力，进而实现快速降温。

作为本发明的冷却循环组件冷却腔优选方案三；如图7所示，冷却腔311的内部设置有一个的循环输出壳体306，冷却腔311形成一个低压区、一个高压区和一个搅拌装置，高压区出口通过冷却液出液接头35输出非牛顿流体冷却液，循环输出壳体306对应安装的一个散热电机输出轴303的齿轮组，搅拌装置和另外一个散热电机输出轴303的尾端固定连接，搅拌装置可以放置非牛顿流体冷却液沉淀的同时加速其分子之间的对流，快速降温。

如图8-11所示，所述振动发生组件100包括下基座101、上盖套102、下振动环103、上振动环104、弹簧105、压板106、密封减震件107、电源接头108、导振体109；所述下基座101的中部设置台阶安装孔，台阶安装孔安装有下振动环103，所述下基座101上端部安装有上振动环104，所述下基座101外部套装有上盖套102，上盖套102的上端部固定安装有压板106，压板106的下表面和下基座101之间设置有上振动环104；所述下基座101中间内部设置通孔，通孔用于安装导振体109，使导振体109分别和下振动环103、上振动环104的内壁接触连接；所述下基座101开设有连接孔，连接孔用于下振动环103、上振动环104的导线和电源接头108的连接。

所述下基座101和上盖套102之间通过渐变螺纹连接，下基座101的凸起部分为四个独立的螺纹连接部1011，上盖套102通过螺纹往下旋转的时候，会使的下基座101的四个独立的螺纹连接部往里挤压，使得下基座101将下振动环103和上振动环104紧密的贴合中间的导振体109。

所述上振动环104有三个压电陶瓷环和与两个与压电陶瓷环等高的金属环沿径向紧密粘合而成，有外向内依次为外部压电陶瓷环1041、第一金属环1042、中部压电陶瓷环1043、第二金属环1044、内部压电陶瓷环1045；压电陶瓷环沿径向极化且内壁和外壁上均镀有银电极，所述三个压电陶瓷环分别通过导线L1、L2、L3和电源接头108连接；

所述下振动环103沿轴向极化且内壁和外壁上均镀有银电极；可以产生的轴向振动；

由于外部压电陶瓷环1041、中部压电陶瓷环1043、内部压电陶瓷环1045的内径有大到小，由于压电陶瓷环的逆压电效应，使得通过导线L1、L2、L3施加交变电压，会产生不同频率的径向振动；导振体109的设计使得其和振动发生组件能够的产生低频振动。

导振体109的作用将振动发生组件的振动环产生的低频振动波通过导振体109传递给内部的非牛顿流体冷却液，低频的振动可以使得非牛顿流体冷却液分子之间的对流加快，可以有效的规避非牛顿流体冷却液粘度高、传热边界层厚的问题，进而提高冷却效率。

外壳1内壁的中部固定连接有底板6，底板6的顶部固定连接有螺旋管7，螺旋管7的顶部固定连接有安装板8，内壳2内壁的一侧固定连接有连接管9，连接管9的一端与冷却循环结构连通，连接管9的另一端与螺旋管7的进液端固定连通，内壳2内壁的另一侧固定连接有排出管10，排出管10的一端与冷却循环结构连通，排出管10的另一端与螺旋管7的排液端固定连通，通过底板6、螺旋管7、安装板8、连接管9和排出管10的配合使用，冷却液会从连接管9进入至螺旋管7中，将安装板8上的热量带走，然后冷却液排出管10排至冷却循环结构中，提高了冷却循环的范围，提高了发动机的使用寿命，外壳1的正面固定连接有盖板11。

在使用时，通过连接管将进液接头4和排液接头5分别与冷却循环组件30连通，内壳2与外壳1之间为中空结构3，中空结构3内设有冷却循环结构，可以使得冷却液在冷却循环结构内部进行流动，使得冷却液包覆在整个发动机的外壁上，增大了接触面积，提高了散热效果，同时，冷却液会从连接管9进入至螺旋管7中，将安装板8上的热量带走，然后冷却液排出管10排至冷却循环结构中，提高了冷却循环的范围，提高了发动机的使用寿命。

以上对本发明所提供的具有液冷却功能的发动机外壳进行了详细介绍。本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。