一种冷却系统、发动机及船舶的制作方法

1.本实用新型涉及发动机冷却技术领域，尤其涉及一种冷却系统、发动机及船舶。


背景技术：

2.目前陆用发动机，使用空空中冷器，利用外界空气流动，冷却发动机增压器后的高温空气，也是使用空气冷的水箱散热器，利用外界空气流动，冷却发动机内的高温冷却液。而船用发动机，使用水空中冷器，利用海水流动，冷却发动机增压器后的高温空气，也是使用海淡水热交换器，利用海水流动，冷却发动机内的高温冷却液。
3.这种情况下，陆用发动机无法在船上实现正常工作，因为没有足够的空气流动，而船用发动机无法在陆上实现正常工作，因为没有足够的海水。
4.这样就存在如下问题：一款发动机无法同时实现陆地上和船上均可以正常工作，也无法实现两种工作状态的正常切换。
5.因此，亟需一种冷却系统、发动机及船舶，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种冷却系统、发动机及船舶，能够实现发动机在陆上和海上均能够通入冷却的空气和冷却的冷却液。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.提供一种冷却系统，包括：
9.空气冷却通路，为进入发动机的气体进行冷却，包括一级水空中冷器和空空中冷器，所述一级水空中冷器的出气口与所述空空中冷器的进气口连通；
10.冷却液冷却通路，为进入发动机的冷却液进行冷却，包括热交换器和散热器，所述热交换器和所述散热器形成冷却液循环回路，所述热交换器的进水口与所述一级水空中冷器的出水口连通；
11.所述一级水空中冷器与所述热交换器之间还设置有与所述空空中冷器并联的第一旁通管路，所述第一旁通管路上设置有第一旁通阀，所述热交换器的出口和所述热交换器的进口还设置有与所述散热器并联连接的第二旁通管路，所述第二旁通管路上设置有第二旁通阀，所述第一旁通阀和所述第二旁通阀能够根据发动机所处地理位置选择性开闭，所述地理位置为陆上或海上。
12.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，还包括一级增压器，所述一级增压器设置于所述一级水空中冷器的进气管路上。
13.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，还包括二级增压器，所述二级增压器分别与所述空空中冷器与所述一级水空中冷器连接。
14.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，还包括二级水空中冷器，所述二级水空中冷器的进水口与所述一级水空中冷器的出水口连接，所述二级水空中冷器的进气口分别与所述一级水空中冷器的出气口、所述空空中冷器的出气口和所述第一旁通阀的出口连
通，所述二级水空中冷器的出水口和所述热交换器的进水口连通。
15.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，所述一级水空中冷器、所述二级水空中冷器和所述热交换器通过耐腐蚀管道连通。
16.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，所述耐腐蚀管道为铜管。
17.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，所述耐腐蚀管道的外壁上均可拆卸地安装有散热鳍片。
18.作为上述冷却系统的一种优选技术方案，还包括外循环水泵和内循环水泵，所述外循环水泵与所述一级水空中冷器连通，所述内循环水泵与所述散热器的冷却液出口和所述第二旁通阀的出口连通，冷却液通过所述内循环水泵进入发动机本体内。
19.本实用新型还提供了一种发动机，包括发动机本体和上述任一方案中的冷却系统，所述发动机本体的进气口与所述空空中冷器的出气口连通，所述发动机本体的冷却液进口与所述散热器的冷却液出口连通，所述发动机的冷却液出口与所述热交换器的冷却液进口连通。
20.本实用新型还提供了一种船舶，包括上述方案所述的发动机。
21.本实用新型有益效果：
22.本实施例提供的冷却系统，由于第一旁通阀在开启时能够旁通空空中冷器，实现发动机在海上空气被水冷，第一旁通阀在关闭时空气通过空空中冷器，实现发动机在陆上被空冷，第二旁通阀在开启时能够在发动机处于陆上时实现冷却液被散热器冷却，第二旁通阀关闭时能够在发动机处于海上时实现冷却液被水冷，从而实现发动机既可以在海上使用，也可以在陆上使用的目的。
23.本实用新型提供的发动机和船舶，由于采用上述冷却系统，可满足不论是在海上还是陆上均能够实现冷却的目的。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的冷却系统的结构示意图。
25.图中：
26.1、一级水空中冷器；2、空空中冷器；3、第一旁通阀；4、热交换器；5、散热器；6、第二旁通阀；7、一级增压器；8、二级增压器；9、二级水空中冷器；10、外循环水泵；11、内循环水泵；12、发动机本体。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.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。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.空空中冷器是利用发动机的风扇和前进对流的空气，冷却增压后的空气的装置。
32.散热器是利用发动机的风扇和前进对流的空气，冷却发动机高温冷却液的装置。
33.水空中冷器是利用发动机外循环水泵驱动的海水，冷却增压后的空气的装置。
34.热交换器利用发动机外循环水泵驱动的流海水，冷却发动机高温冷却液的装置。
35.针对现有技术中陆用发动机无法在船上实现正常工作，因为没有足够的空气流动，而船用发动机无法在陆上实现正常工作，因为没有足够的海水的技术问题，本实施例中提供了一种冷却系统以解决上述技术问题。
36.具体地，如图1所示，该冷却系统包括为进入发动机的气体进行冷却的空气冷却通路和为进入发动机的冷却液冷却的冷却液冷却通路，其中空气冷却通路包括一级水空中冷器1和空空中冷器2，一级水空中冷器1的出气口与空空中冷器2的进气口连通；冷却液冷却通路包括热交换器4和散热器5，热交换器4和散热器5形成冷却液循环回路，热交换器4的进水口与一级水空中冷器1的出水口连通；一级水空中冷器1与热交换器4之间还设置有与空空中冷器2并联的第一旁通管路，第一旁通管路上设置有第一旁通阀3，热交换器4的出口和热交换器4的进口还设置有与散热器5并联连接的第二旁通管路，第二旁通管路上设置有第二旁通阀6，第一旁通阀3和第二旁通阀6能够根据发动机所处地理位置选择性开闭，地理位置为陆上或海上。
37.本实施例提供的冷却系统，由于第一旁通阀3在开启时能够旁通空空中冷器2，实现发动机在海上空气被水冷，第一旁通阀3在关闭时空气通过空空中冷器2，实现发动机在陆上被空冷，第二旁通阀6在开启时能够在发动机处于陆上时实现冷却液被散热器5冷却，第二旁通阀6关闭时能够在发动机处于海上时实现冷却液被水冷，从而实现发动机既可以在海上使用，也可以在陆上使用的目的。
38.为了提高进入发动机内空气量，在本实施例中该冷却系统还包括一级增压器7，一级增压器7设置于一级水空中冷器1的进气管路上。一级增压器7压缩空气会进入到一级水空中冷器1中，一级水空中冷器1实现对经过一级增压器7的空气进行冷却的目的。
39.当发动机功率较大时，需要更多的空气，为此，本实施例中冷器系统还包括二级增压器8，二级增压器8分别与空空中冷器2与一级水空中冷器1连接。二级增压器8压缩空气使进入发动机的空气量增加，但是压缩后的空气温度上升。为此，在本实施例中冷却系统还包括二级水空中冷器9，如图1所示，二级水空中冷器9的进水口与一级水空中冷器1的出水口连接，二级水空中冷器9的进气口分别与一级水空中冷器1的出气口、空空中冷器2的出气口
和第一旁通阀3的出口连通，二级水空中冷器9的出水口和热交换器4的进水口连通。二级水空中冷器9能够将经过二级增压器8的空气进行冷却，以实现进入发动机的空气温度不会过高而影响发动机整体性能。
40.可选地，在本实施例中，散热器5为水箱散热器。
41.在本实用新型的实施例中，冷却系统还包括外循环水泵10和内循环水泵11，外循环水泵10与一级水空中冷器1连通，外循环水泵10用于将海水引入一级水空中冷器1内为空气进行冷却，内循环水泵11分别与散热器5的冷却液出口、第二旁通阀6的出口连通，冷却液通过内循环水泵11进入到发动机本体12内，内循环水泵11为冷却液提供动力。
42.可选地，在本实施例中，一级水空中冷器1、二级水空中冷器9和热交换器4通过耐腐蚀管道连通。由于海水盐分较高，具有较强的腐蚀性，为此，一级水空中冷器1、二级水空中冷器9和热交换器4通过耐腐蚀管道连通可增强该冷却系统的使用寿命。进一步地，该耐腐蚀管道为铜管。铜管不易被海水腐蚀，且其导热性能好，能有效的使其中的海水与空气进行热交换。
43.耐腐蚀管道的外壁上均可拆卸地安装有散热鳍片。耐腐蚀管道外壁上设有连接座，连接座通过卡箍固定安装在耐腐蚀管道上，散热鳍片设置在连接座的外侧，且与连接座为一体式结构。散热鳍片可加大对空气的冷却力度，实现辅助降温的作用。
44.可选地，若发动机功率较大时，该冷却系统包括多级水空中冷器，以实现空气压缩后能够被冷却的目的，从而使进入发动机内部的空气气温适宜，不会过高。
45.下面具体介绍空气和冷却液冷却的工作原理：
46.当发动机在船上进行工作时，空气循环的工作状态为：新鲜空气经一级增压器7增压后，进入一级水空中冷器1进行冷却，冷却后的空气进入二级增压器8。此时，第一旁通阀3开启，二级增压后的空气通过第一旁通阀3后，进入二级水空中冷器9。冷却后的空气，进入发动机本体12。冷却液循环的工作状态为：发动机本体运行产生的高温冷却液，经热交换器4冷却。此时，第二旁通阀6开启，冷却后的冷却液通过第二旁通阀6后，进入内循环水泵11，再次进入发动机本体12内。
47.而发动机转为在陆上进行工作时，空气循环的工作状态为：新鲜空气经一级增压器7增压后，进入一级水空中冷器1(但此时因没有海水，并不产生冷却效果)，空气直接进入二级增压器8。此时，第一旁通阀3关闭，二级增压后的空气进入空空中冷器2进行冷却。冷却后的空气进入二级水空中冷器9(但此时因没有海水，并不产生冷却效果)，而后进入发动机本体12内。冷却液循环的工作状态为：发动机本体12运行产生的高温冷却液，流经热交换器4(但此时因没有海水，并不产生冷却效果)。此时，第二旁通阀6关闭，冷却液进入散热器5进行冷却，而后进入内循环水泵11，再次进入发动机本体12内。
48.本实用新型的实施例还提供了一种发动机，包括发动机本体12和冷却系统。发动机本体12的进气口与空空中冷器2连通，当存在二级水空中冷器9时，发动机本体12的进气口与二级水空中冷器9的出气口连通，发动机本体12的冷却液进口与内循环泵的出液口连通，发动机本体12的冷却液出口与热交换器4的冷却液进口连通，从而实现不论在陆上还是海上，冷却系统均能够对进入发动机的空气和发动机内的冷却液同时冷却的目的。
49.本实用新型的实施例中还提供了一种船舶，包括本实用新型实施例中提供的发动机。
50.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。