[发明专利]一种多旋翼飞行器发动机的冷却系统

说明书

小型航空活塞发动机在实践中，主要应用于固定翼无人机，利用固定翼飞机平飞产生的高速气流散热，发动机散热设计简单。多旋翼采用小型航空活塞发动机，不具备固定翼高速平飞的散热条件，采用一般的风冷风机进行散热不能满足发动机的散热需求。本发明设计了高效的小型水冷系统，解决小型航空活塞发动机散热问题。其重量小，散热功率高，提升无人机可靠性、稳定性及续航时间。由于采用了包覆发动机气缸的缸套，冷却工作液与气缸直接接触，高效换热。此外，利用旋翼下洗气流强制对流铝排换热器，替代了专用散热风机，提高了整机效率。

技术领域

本发明属于航空技术领域，具体涉及一种飞多旋翼飞行器发动机的冷却系统。

背景技术

小型航空活塞发动机在实践中，主要应用于固定翼无人机，利用固定翼飞机平飞产生的高速气流散热，发动机散热设计简单。近年来，多旋翼无人机迅速发展，以其飞行稳定，结构简单，易于操纵等特点，在航拍航测、侦察、勘探、物流、植保等领域得到了广泛的应用。采用汽油动力的多旋翼无人机突破了电动多旋翼无人机在续航和载重方面的短板，打开了多旋翼无人机更广阔的应用前景。多旋翼采用小型航空活塞发动机，不具备固定翼高速平飞的散热条件，采用一般的风冷风机进行散热不能满足发动机的散热需求，正常工况下，数分钟内发动机即过热，气缸温度超过150℃，若不及时停止工作，则会造成发动机拉缸、爆缸等事故，极大地制约了采用汽油动力的多旋翼无人机的可靠性和稳定性及续航时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种多旋翼飞行器发动机的冷却系统，能够有效解决散热不佳的问题。

本发明的技术方案是： 一种多旋翼飞行器发动机的冷却系统，其特征在于，包括：

冷却装置：包括第一进液口和第一出液口；

热交换装置：包括第二进液口和第二出液口；

循环装置：包括第三进液口和第三出液口；

以及连接在上述装置之间的连接通道，所述连接通道内设置有循环冷却液体；

所述连接通道包括干路和至少两个并联支路，每个支路包括一个所述冷却装置，分别用于冷却发动机的不同气缸。

优选地，所述液体冷却装置是设置于发动机气缸外侧的缸套。

所述发动机由风冷发动机去掉至少部分散热片改造而成；所述缸套安装于去掉散热片后的发动机的机体外侧；并且缸套与余下的散热片使用密封手段结合在一起。

所述缸套为环形体，所述发动机的火花塞在环形体中部露出。

另一种可选的方式，是在发动机散热翅片之间设置盘管作为所述液体冷却装置。

优选地，所述热交换装置设置在飞行器的旋翼支臂梁下方，通过旋翼产生的风力对热交换装置进行散热。

在连接通道的干路上设置所述热交换装置；或者，在连接通道的每条支路上各设置一个所述热交换装置。

优选地，所述热交换装置包括第一储液容器、设置在第一储液容器外壳的折叠铝箔散热排，以及第一控制装置；所述第一控制装置包括第一温度传感单元、第二温度传感单元、第一阈值比较单元和第一报警单元；所述第一温度传感单元，设置在所述热交换装置的第二进液口，用于测量热交换装置入口的冷却液温度；所述第二温度传感单元，设置在所述热交换装置的第二出液口，用于测量热交换装置出口的冷却液温度；所述第一阈值比较单元，对第一温度传感单元和第二温度传感单元测量的温度进行比较，当第一温度传感单元采集的温度与第二温度传感单元采集的温度之差小于第一阈值时，发出第一控制信号；所述第一报警单元，在接收到第一阈值比较单元发出的第一控制信号后，发出报警信号。