[实用新型]可倾斜以至水平装置的发动机高效冷却水箱

说明书

本实用新型公开了一种高散热效率的可倾斜以至水平安装使用的发动机冷却水箱，属内燃机水冷却设备技术领域。

目前，国内外的汽车、拖拉机以及各种作业运输机械中，广泛采用水冷内燃发动机作为动力。其水冷却系统由包裹发动机缸体的水套、进出水管、循环水泵和水箱（散热器）以及风扇等部件组成。其工作原理是由循环水泵将冷却水送入水箱，风扇推动空气形成强制冷却气流，带走水箱中冷却水的热量使冷却水降温以维持发动机必要的工作温度。上述系统中所用的水箱（散热器）一般是采用铜、铝或钢质材料制成列管式散热器形式，竖直安装与风扇的排风流向正交。这种传统的水箱结构比较复杂，制造费用高、材料消耗多，体积和重量较大。需要强制风冷而设置风扇，安装位置为竖直安放因而带来了消耗发动机功率使发动机整体布局受到水箱的限制等不利因素，对于优化发动机设计、降低汽车风阻系数、改善汽车发动机整体结构形式不可忽视的限制条件。

另外，传统的水箱易阻塞、易漏水，寿命短等问题直接影响到发动机的使用寿命和工作效率。

本实用新型的发明目的是提供一种结构简单、成本低、高效耐用、不需要强制风冷的可倾斜以至水平装置的发动机高效冷却水箱。

本实用新型的技术方案表现为采用了冷端带散冷片（4）的热管（3）与一个密闭的和发动机水套相连通的贮水箱（7）构成热交换器。利用热管（3）中的工质将贮水箱（7）中冷却水的热量吸收带到热管（3）冷端散发，有效地提高了散热效率，从而不需强制风冷而省去了风扇。根据安装位置的需要可以采用各种构造的热管，解决了自竖直到倾斜以至水平位置安装的需要。

本实用新型是这样实现的：一种可倾斜以至水平装置的发动机高效冷却水箱，其特征是包括一个带进水口（1）、出水口（2）的密闭的贮水箱（7），贮水箱（7）的一面并列安装有相互平行的热管（3），热管（3）的热端置于贮水箱（7）的密闭腔室内，热管（3）的冷端置于贮水箱（7）外部，上面装有散热片（4）。根据冷却水箱所要求的安放状态不同，可以选择不同构造的热管以满足热管工作的条件，如在竖直或倾斜度不大的条件下，可以选用重力回流式热管；在倾斜度较大或水平放置时可选用毛细芯式热管。根据冷却水箱与发动机的相对安装位置（高度）的不同，可以安装一根与贮水箱（7）相连通的高于发动机水套内水平面的加水管（5）。当冷却水箱置于发动机下部，大大低于发动机水套内水平面时，可以不安装加水管（5），而考虑在发动机出水管处加三通接头接入加水管（5）以便于加冷却水。

本实用新型工作时，当发动机冷却水温度上升，节温器打开时，水泵将冷却水自进水口（1）送入贮水箱（7）内，与热管（3）进行热交换后自出水口（2）返回发动机。热管（3）内的工质将热量带到冷端散热、由散热片（4）散发到空气中，完成散热冷却循环。

本实用新型与传统的技术相比，构造简单，成本低，故障率低，容易维护。其散热效率高，可以采用自然风冷，省去发动机冷却风扇，不仅提高了发动机出力，还有效地降低了噪声，改善发动机的工况。同时能够优化汽车前部设计、减少风阻系数。另外，可以明显地节省燃油消耗量。用本实用新型改造现有的汽车和装备新产车辆，可以发挥巨大的经济效益和社会效益。

说明书附图1是本实用新型的构造示意图。图中：1进水口，2出水口，3热管，4散热片；5加水管，6护罩，7贮水箱。

本实用新型在实施中，为了保护热管（3）上的散热片（4），可以在散热片（4）周围加装与贮水箱（7）连接成一体的护罩（6）。

本实用新型的一个具体实施例是为北京212越野车设计的。实施例中：贮水箱（7）采用厚1.5MM的炭钢板制成长400MM、高270MM、宽120MM的长方体，在其400MMX120MM的外表面上竖直并列安装六支直径25MM，长500MM的重力热管（3），置于贮水箱（7）内的部分长约250MM，热管（3）上的散热片（4）为螺旋形散热片，其外径70MM。经测试其散热效率在63％左右。耗散热功功率接近四千瓦。