一種發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)為一種發(fā)動(dòng)機(jī)，用于多旋翼飛行器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的缸套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，所述缸套是與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體分體制造的部件，并設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，所述缸套設(shè)有進(jìn)水口、出水口，分別與水路連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)由風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)去掉部分散熱片改造而成，所述缸套安裝于去掉散熱片后的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，所述缸套為環(huán)形體，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞在環(huán)形體中部露出，所述缸套與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸散熱片連接，接縫采取密封手段，使其抗壓能力不低于5個(gè)大氣壓。本實(shí)用新型專利技術(shù)設(shè)計(jì)了高效的小型發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)，解決小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)散熱問題。其重量小，散熱功率高，提升無人機(jī)可靠性、穩(wěn)定性及續(xù)航時(shí)間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于航空
，具體涉及一種飛行器用發(fā)動(dòng)機(jī)。
技術(shù)介紹
小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)踐中，主要應(yīng)用于固定翼無人機(jī)，利用固定翼飛機(jī)平飛產(chǎn)生的高速氣流散熱，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱設(shè)計(jì)簡單。近年來，多旋翼無人機(jī)迅速發(fā)展，以其飛行穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，易于操縱等特點(diǎn)，在航拍航測(cè)、偵察、勘探、物流、植保等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。采用汽油動(dòng)力的多旋翼無人機(jī)突破了電動(dòng)多旋翼無人機(jī)在續(xù)航和載重方面的短板，打開了多旋翼無人機(jī)更廣闊的應(yīng)用前景。多旋翼采用小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，不具備固定翼高速平飛的散熱條件，采用一般的風(fēng)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱需求，正常工況下，數(shù)分鐘內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)即過熱，氣缸溫度超過150℃，若不及時(shí)停止工作，則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、爆缸等事故，極大地制約了采用汽油動(dòng)力的多旋翼無人機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性及續(xù)航時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠有效解決散熱不佳的問題。本技術(shù)的技術(shù)方案是：一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的缸套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其中所述缸套是與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體分體制造的部件，其設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)。采用本技術(shù)的技術(shù)方案，可以通過高效的小型水冷系統(tǒng)，解決小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)散熱問題。更具體地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)由風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)去掉至少部分散熱片改造而成，所述水缸套安裝于去掉散熱片后的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)。附圖說明圖1為本技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)示意圖；圖2為本技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中氣缸水缸套的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中熱交換器的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1-3說明本技術(shù)的具體實(shí)施方式。如圖1所示，本技術(shù)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)水冷散熱系統(tǒng)，包括氣缸水缸套11，氣缸水缸套12,水泵2，熱交換器3，過濾器4，水箱5，注水閥6，溫度計(jì)71，溫度計(jì)72，溫度計(jì)73,溫度計(jì)74，調(diào)節(jié)閥91，調(diào)節(jié)閥92，壓力表10等部件。如圖2所示，氣缸水缸套11與氣缸水缸套12位于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸散熱片連接，接縫采取必要的密封手段，使其抗壓能力不低于5個(gè)大氣壓。氣缸水缸套11外側(cè)設(shè)有進(jìn)水口101、出水口102，氣缸水缸套12外側(cè)設(shè)有進(jìn)水口、出水口分別與水路連接。水泵2與水箱5采用泵箱一體式設(shè)計(jì)，水泵2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的冷卻工作液循環(huán)流動(dòng)，引導(dǎo)熱流從氣缸水缸套11與氣缸水缸套12流向熱交換器3，為滿足充分換熱的需求，水泵流量應(yīng)不小于發(fā)動(dòng)機(jī)散熱負(fù)載所要求的最小流量，一般來說，對(duì)于應(yīng)用于無人機(jī)的小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)排量不同，其范圍在300L/h-2500L/h。如圖3所示，熱交換器3位于無人機(jī)旋翼下方的懸臂梁下方，由儲(chǔ)水容器、水路和折疊鋁箔散熱排構(gòu)成，熱交換器3一端分別設(shè)有進(jìn)水口301、出水口302。熱交換器利用旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的下洗氣流進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，要達(dá)到理想的散熱效果，強(qiáng)制對(duì)流風(fēng)速經(jīng)過熱交換器應(yīng)不低于8m/s。水箱5與水泵2一體，其上端設(shè)有注水閥6，通過注水閥6可向水箱5注入冷卻工作液，調(diào)節(jié)注水閥6可控制水箱5與大氣的通斷，在循環(huán)水路溫度升高系統(tǒng)壓力增大超過臨界值時(shí)，壓力表10讀數(shù)觸發(fā)控制電路自動(dòng)打開注水閥6，使水箱5與大氣連通，釋放壓力。溫度計(jì)71和溫度計(jì)72實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)缸套內(nèi)冷卻液溫度，溫度超過120℃時(shí)，溫度計(jì)71或溫度計(jì)72讀數(shù)觸發(fā)控制電路報(bào)警。溫度計(jì)73監(jiān)測(cè)熱交換器3進(jìn)水口301溫度，溫度計(jì)74監(jiān)測(cè)熱交換器3出水口302溫度，水冷系統(tǒng)正常工作時(shí)，出水口302溫度應(yīng)低于進(jìn)水口301溫度。小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)通常應(yīng)用于固定翼無人機(jī)，其散熱結(jié)構(gòu)是針對(duì)固定翼平飛工況設(shè)計(jì)的，其特點(diǎn)是散熱片面積小、換熱風(fēng)量大。應(yīng)用于多旋翼無人機(jī)，散熱是需要解決的關(guān)鍵問題之一，要采用水冷作為散熱手段，首先需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行必要的改造，將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)的散熱片替換為氣缸水缸套。通過加工去除發(fā)動(dòng)機(jī)外側(cè)的部分散熱片，將水缸套與余下的散熱片使用密封手段黏合在一起，保證水缸套除進(jìn)出水口外密封完好。內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，約20%-30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過發(fā)動(dòng)機(jī)軸輸出到機(jī)械，70%-80%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，其中30%-40%的熱能隨尾氣從排氣管排出，散熱系統(tǒng)的散熱負(fù)載在燃料總熱值的30%左右，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，氣缸是主要熱源，也是散熱系統(tǒng)的目標(biāo)散熱部位。小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的液冷系統(tǒng)主要由循環(huán)水路、換熱器、測(cè)量模塊組成。其中，循環(huán)水路包含氣缸水缸套、水箱、管路、水泵、過濾器等組件，其主要作用是驅(qū)動(dòng)冷卻工作液在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，冷卻工作液在氣缸水缸套內(nèi)與氣缸外壁進(jìn)行充分熱交換，通過循環(huán)水路引導(dǎo)熱流流向換熱器，在換熱器完成強(qiáng)制對(duì)流后經(jīng)過濾器回流到氣缸水缸套進(jìn)行下一次換熱循環(huán)，其中水箱設(shè)有注水閥，可調(diào)節(jié)閥門使之與大氣連通，此時(shí)系統(tǒng)具有過熱保護(hù)的功能，即在冷卻工作液耗盡前，可保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸不會(huì)產(chǎn)生過熱；水泵與水箱采用一體設(shè)計(jì)。換熱器由鋁排和管路組成，鋁排使用折疊鋁箔來增大散熱面積，承擔(dān)系統(tǒng)散熱負(fù)載，冷卻工作液通過管路與鋁排進(jìn)行充分熱交換。測(cè)量模塊主要包括溫度計(jì)和壓力表，壓力表監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的壓力情況，在壓力過大時(shí)可觸發(fā)水箱的減壓閥開關(guān)，向大氣釋放壓力保證水路安全，溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控水溫，水溫超過110℃報(bào)警。本技術(shù)設(shè)計(jì)了高效的小型水冷系統(tǒng)，解決小型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)散熱問題。其重量小，散熱功率高，提升無人機(jī)可靠性、穩(wěn)定性及續(xù)航時(shí)間。由于采用了包覆發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的水缸套，冷卻工作液與氣缸直接接觸，高效換熱。此外，利用旋翼下洗氣流強(qiáng)制對(duì)流鋁排換熱器，替代了專用散熱風(fēng)機(jī)，提高了整機(jī)效率。以上所述實(shí)施例僅僅是本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，并非對(duì)本技術(shù)的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本技術(shù)設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本技術(shù)的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)動(dòng)機(jī)，用于多旋翼飛行器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的缸套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，所述缸套是與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體分體制造的部件，并設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，所述缸套設(shè)有進(jìn)水口、出水口，分別與水路連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)由風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)去掉部分散熱片改造而成，所述缸套安裝于去掉散熱片后的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，所述缸套為環(huán)形體，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞在環(huán)形體中部露出，所述缸套與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸散熱片連接，接縫采取密封手段，使其抗壓能力不低于5個(gè)大氣壓。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，用于多旋翼飛行器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的缸套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，所述缸套是與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體分體制造的部件，并設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸外側(cè)，所述缸套設(shè)有進(jìn)水口、出水口，分別與水路連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)由風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)去掉部分散熱片改造而成，所述缸套安裝于去掉散熱片后的發(fā)動(dòng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐志雄，姜欣宏，趙恒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京浩恒征途航空科技有限公司，北京國知?jiǎng)?chuàng)投科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11