[發明專利]一種分區冷卻裝置及基于分區冷卻的活塞強度提升方法

有效

• 申請號: 201911103691.7
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110671183B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 劉宇;李亞軍;朱昌吉;高騰麟;曲大為
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F01P3/08
• 分類號: F01P3/08;F01P3/06;F01P3/18;F01M1/08
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 王前程;王家培

本發明適用于發動機活塞維護技術領域，提供了一種分區冷卻裝置及基于分區冷卻的活塞強度提升方法。一種分區冷卻裝置，包括：換熱機構，設置在冷卻主體上，用于通過冷卻介質并降低冷卻主體的溫度；機油循環機構，設置在冷卻主體上，用于向冷卻主體循環噴注經過冷卻的機油以潤滑冷卻主體；以及水冷循環機構，連通設置在換熱機構兩端并形成循環，用于對通過的冷卻介質降溫，并驅動冷卻介質循環通過換熱機構；所述水冷循環機構還通過可限制方式連通設置在機油循環結構外，用于通過換熱方式調控機油循環機構溫度。在負荷工作情況下，解除水冷循環結構的限制可以對機油循環機構進行換熱冷卻，從而保證用于油冷的機油循環機構運行的有效性。

技術領域

本發明屬于發動機活塞維護技術領域，尤其涉及一種分區冷卻裝置及基于分區冷卻的活塞強度提升方法。

背景技術

柴油機活塞在工作時不斷的從燃燒系統吸收熱量，活塞過熱，就將引起過大膨脹及潤滑油的碳化，滑動面粘著和燒損，頭部松弛和燒壞，如果要保持活塞有較高的強度，滿足柴油機的使用要求，必須將活塞吸收的熱量及時地傳走，通常情況下，活塞吸收的熱量是通過活塞環、活塞裙部和活塞內腔頂傳遞。但對于高強化柴油機活塞，僅靠這些方式已不能滿足冷卻活塞的要求。

現有技術中，采用強制噴油冷卻和水冷卻，通常雖然采用水冷卻具有吸收大量熱量的能力，但是它也存在著漏水污染曲軸箱的風險，如果冷卻水沒有得到合適處理和維護，則存在結垢和腐蝕的風險，因此油冷方式在發動機活塞中的應用是較為安全有效的。

但是在現有技術中，油冷過程中，油冷結構在正常運行時可以保證散熱效果，但是在負荷運行時，沒有及時的調整就會造成油冷系統失效，進而影響到活塞的維護。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種分區冷卻裝置，旨在解決活塞負荷運行時油冷系統的散熱問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種分區冷卻裝置，包括：

換熱機構，設置在冷卻主體上，用于通過冷卻介質并降低冷卻主體的溫度；

機油循環機構，設置在冷卻主體上，用于向冷卻主體循環噴注經過冷卻的機油以潤滑冷卻主體；以及

水冷循環機構，連通設置在換熱機構兩端并形成循環，用于對通過的冷卻介質降溫，并驅動冷卻介質循環通過換熱機構；

所述水冷循環機構還通過可限制方式連通設置在機油循環結構外，用于通過換熱方式調控機油循環機構溫度。

本發明實施例的另一目的在于，所述水冷循環機構包括：

主冷卻結構，輸入端和輸出端分別連通換熱機構的兩端，用于對通過的冷卻介質降溫，并驅動冷卻介質循環通過換熱機構；

副冷卻結構，輸入端和主冷卻結構的輸入端連通，用于冷卻介質分流，并輔助主冷卻結構對冷卻介質降溫

本發明實施例的另一目的在于，所述副冷卻結構的輸出端通過設有閥門結構限制通過機油循環機構，并連通主冷卻結構的輸出端，用于控制輔助機油散熱冷卻。

本發明實施例的另一目的在于，所述機油循環機構包括：

機油冷卻結構，用于驅動機油循環，并將通過的機油冷卻；

機油循環管道結構，機油循環管道結構連通所述機油冷卻結構形成循環，用于機油噴注和回收。

本發明實施例的另一目的在于，所述機油循環管道結構包括：

出油組件，連通機油冷卻結構的輸出端，且遠離機油冷卻結構的一端和冷卻主體相對，用于將冷卻后的機油噴注到冷卻主體上；

進油組件，設置在冷卻主體上，且一端和機油冷卻結構的輸入端連通，用于將出油組件噴注的機油回收并輸送到機油冷卻結構內。