[發(fā)明專利]一種直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106741978B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡奉言
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶駝航科技有限公司
• 主分類號: B64D33/10
• 分類號: B64D33/10;B64D33/08
• 代理公司: 天津企興智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發(fā)明公開了一種直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)，主要包括散熱風扇罩、無刷電機、電機安裝架、散熱風扇、集成散熱器。本發(fā)明解決了常規(guī)小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)不適用于直升機的問題。本發(fā)明可將氣缸頭風冷、氣缸壁水冷和滑油冷卻集成到一起，具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、能耗較小、占用空間較小等特點；本發(fā)明的風扇系統(tǒng)在有效的對滑油冷卻散熱器和氣缸頭液體冷卻散熱器進行散熱的同時，還可以對氣缸頭進行附帶的風冷散熱，效果更好；本發(fā)明風扇轉(zhuǎn)速可調(diào)，可適用于不同的環(huán)境溫度，在達到良好散熱效果的同時降低能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機缸體冷卻系統(tǒng)(如圖1所示)和滑油冷卻系統(tǒng)(如圖2所示)多采用水冷與風冷結(jié)合的形式。

如圖1，小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機缸體冷卻系統(tǒng)分為氣缸頭冷卻和氣缸壁冷卻，一般氣缸頭采用液體冷卻，而氣缸壁采用空氣冷卻。氣缸頭的冷卻系統(tǒng)是一個帶膨脹箱的封閉的循環(huán)系統(tǒng)，即通過曲軸驅(qū)動的水泵將冷卻液從散熱器壓向氣缸頭，帶走氣缸頭熱量后達到位于發(fā)動機頂端的膨脹箱，再利用冷卻液的重力勢能回流回散熱器，如此循環(huán)往復(fù)以達到冷卻氣缸頭的目的。膨脹箱帶有過壓閥和回流閥，其作用為冷卻液溫度升高時過壓閥打開，冷卻液流到溢流瓶中；溫度降低后，冷卻液又被吸回循環(huán)系統(tǒng)中，通過這種方式來維持循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)壓力。一般氣缸壁采用空氣冷卻，即采用相對發(fā)動機運動的冷空氣帶走氣缸壁上的熱量。

如圖2，小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機滑油冷卻系統(tǒng)冷卻形式類似缸體的氣缸頭液體冷卻，即主油泵將滑油從滑油箱中吸出，通過滑油冷卻器到達各潤滑點，多余的滑油聚積在油槽中，然后被燃氣壓力送回滑油箱中。

上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)多應(yīng)用于固定翼飛機，其發(fā)動機一般位于機體的最前端，對于氣缸壁冷卻來說，相對氣流速度較大且較為持續(xù)，經(jīng)過螺旋槳增壓，氣流的動能、流量和相對于發(fā)動機的位置都比較有利于氣缸壁的散熱。若將上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)應(yīng)用于直升機中，旋翼下洗流無法像固定翼相對氣流那樣持續(xù)、高效的對氣缸壁進行散熱；氣缸頭散熱器與滑油冷卻器分立布置也與直升機緊湊高效的結(jié)構(gòu)體系相悖。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)，以解決常規(guī)小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)不適用于直升機的問題。本發(fā)明可將氣缸頭風冷、氣缸壁水冷和滑油冷卻集成到一起，具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、能耗較小、占用空間較小等特點，同時本發(fā)明還可以有效的解決直升機旋翼下洗流對氣缸壁風冷能力不足的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)，主要包括散熱風扇罩、無刷電機、電機安裝架、散熱風扇、集成散熱器。散熱風扇安裝于無刷電機轉(zhuǎn)軸上，無刷電機機殼通過電機安裝架安裝在散熱風扇罩頂端，此時散熱風扇可內(nèi)襯于散熱風扇罩內(nèi)；散熱風扇罩與集成散熱器均安裝在發(fā)動機頂部，二者位置關(guān)系為散熱風扇罩置于集成散熱器的正上方。無刷電機通電后帶動散熱風扇以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機上端的空氣加壓加速后通過集成散熱器為其散熱，氣流繼續(xù)向下流動通過氣缸壁和氣缸壁并散熱。集成散熱器結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分為滑油冷卻散熱器，另一部分為氣缸頭液體冷卻散熱器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了常規(guī)小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機冷卻系統(tǒng)不適用于直升機的問題。本發(fā)明可將氣缸頭風冷、氣缸壁水冷和滑油冷卻集成到一起，具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、能耗較小、占用空間較小等特點；本發(fā)明的風扇系統(tǒng)在有效的對滑油冷卻散熱器和氣缸頭液體冷卻散熱器進行散熱的同時，還可以對氣缸頭進行附帶的風冷散熱，效果更好；本發(fā)明風扇轉(zhuǎn)速可調(diào)，可適用于不同的環(huán)境溫度，在達到良好散熱效果的同時降低能耗。

附圖說明

圖1小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機氣缸體冷卻系統(tǒng)示意圖；

圖2小型航空用四沖程活塞式發(fā)動機滑油冷卻系統(tǒng)示意圖；

圖3直升機用一體化復(fù)合式冷卻系統(tǒng)組成示意圖；