一种基于风冷降温的发动机缸体及其风冷降温控制系统的制作方法

1.本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种基于风冷降温的发动机缸体及其风冷降温控制系统。


背景技术：

2.早期的汽车发动机多采用风冷散热，汽车行驶时依靠空气流动将热量带走，不需要冷却液冷却。风冷发动机为了保证散热效果，其外侧设置有较多的散热片，散热片暴露在空气中，在行驶过程中，通过气流进行散热，这种结构不管发动机是否达到正常工作温度，只要发动机温度高于环境温度就会一直散热，因此很难把发动机温度控制在比较小的范围内，对于散热的范围和散热的程度不能够保证，这种情况会导致风冷发动机仅能够应用于摩托车或者在特定环境下使用的车辆。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种基于风冷降温的发动机缸体及其风冷降温控制系统，具体技术方案如下：一种基于风冷降温的发动机缸体，包括：支撑框架、固定于所述支撑框架内部的发动机缸体、设置于所述支撑框架一侧表面的送风机构以及与送风机构的出风口连通的管路切换机构。
4.具体的，所述管路切换机构连通有若干个与发动机缸体的各个组件紧贴的导风管，所述管路切换机构的内部设置有封闭导风管的进风口的弧形板以及控制弧形板移动的可伸缩的旋转机构，所述旋转机构驱动弧形板移动从而控制封闭或导通导风管的数量以及位置；所述支撑框架的一侧表面位于送风机构的四周设置有第一防尘网，所述支撑框架远离送风机构的一侧表面设置有第三防尘网，所述第三防尘网的表面固定有与导风管出气口连接的排气管，所述排气管具有两个出气口，两个所述出气口分别朝向所述发动机缸体的两侧。
5.作为上述技术方案的改进，所述管路切换机构包括有连接筒以及紧贴连接筒内壁的内筒，所述连接筒的一端与送风机构的出风口连通，所述连接筒的外表面开设有若干个竖直排列的出气孔，所述导风管设置于连接筒的外表面，所述导风管的进风口与出气孔的位置一一对应，且导风管的进风口覆盖出气孔，所述旋转机构固定于内筒远离送风机构的一端，所述弧形板设置于内筒的内壁上。
6.作为上述技术方案的改进，所述内筒的内部设置有若干个扣板，所述扣板呈u型，所述扣板的u型槽与内筒的内壁之间隔开有移动腔体，两个所述扣板为一组对称设置于出气孔的两侧，所述弧形板穿入移动腔体，所述弧形板的中部位置设置有通气槽，所述弧形板的凹陷侧设置有凸板，所述凸板设置于通气槽的一侧，所述旋转机构挤压凸板从而驱使弧形板沿着内筒的内壁移动以使得出气孔封闭或导通。
7.作为上述技术方案的改进，所述旋转机构包括有固定于内筒远离送风机构一端的封口板，所述封口板的表面固定有伸缩电机，所述伸缩电机的伸缩端固定有第二电机，所述第二电机的动力端固定有凸杆，所述第二电机旋转以控制凸杆挤压凸板从而驱使弧形板沿着内筒的内壁移动以使得出气孔封闭或导通。
8.作为上述技术方案的改进，所述凸板的中心位置设置有定位机构。
9.作为上述技术方案的改进，所述发动机缸体包括有外壳，所述外壳的内部设置有若干个气道，所述外壳的外侧设置有若干个散热片，所述导风管依次贯通气道、散热片，所述导风管的出风口穿入排气管的内部。
10.作为上述技术方案的改进，所述送风机构包括有固定于第一防尘网表面的固定框架，所述固定框架的内侧设置有第二防尘网，所述第二防尘网的中心位置设置有导风筒，所述导风筒的内部设置有散热扇。
11.作为上述技术方案的改进，所述第二防尘网的内侧固定有第一电机，所述第一电机的动力端以齿轮啮合同步带的方式与散热扇的中轴转动连接。
12.作为上述技术方案的改进，所述第一电机设置于导风筒的外侧，所述导风筒的表面开设有泄气孔，所述第一电机动力端的同步带从泄气孔穿入导风筒的内部。
13.一种基于风冷降温的发动机缸体的风冷降温控制系统，包括：温度检测模块，用于检测发动机缸体各个组件的实时温度；定位机构，用于实时定位凸板的当前位置以确定出气孔处于封闭状态或导通状态；无线模块，用于以无线连接的方式接收所述温度检测模块检测的实时温度数据以及所述定位机构确定的出气孔当前状态数据；预警模块，用于在温度检测模块检测的实时温度数据长时间处于高温状态下时，提供预警提示；供电模块，用于给风冷降温控制系统整体进行供电；总线接口，用于电性连接第一电机、第二电机以及伸缩电机；主控制器，用于接收无线模块所获得的温度检测模块以及定位机构的监测数据，并根据监测数据控制第一电机、第二电机以及伸缩电机进行相应的动作。
14.本发明的有益效果：通过设置的旋转机构驱动弧形板移动，从而控制对应位置的导风管导通和封闭，这样能够根据需求，针对不同的位置进行温度控制，当对应位置处于高温状态时，通过打开对应位置的导风管的方式，使得送风机构能够定点送风，此外支撑框架前后端面设置为通气状态，并且以防尘网进行通气，会导致气体流速降低，在此种情况下，可保证支撑框架的内部，即发动机缸体的外表面存在气体流动，但又不会因为过快的气体流速导致温度急速降低，与导风管配合，从而形成了稳定的导流结构，在避免了发动机缸体外部积热的情况下，能够使得发动机缸体的散热效果可控，能够有效避免现有的发动机缸体在车辆行驶过程中始终处于散热状态的问题。
附图说明
15.图1为本发明的支撑框架的主视图；
图2为本发明的散热扇与第一电机的连接示意图；图3为本发明的支撑框架的后视示意图；图4为本发明的支撑框架的内部结构示意图；图5为本发明的壳体内部的气道的结构示意图；图6为图5中a处的放大结构示意图；图7为本发明的管路切换结构的结构示意图；图8为本发明的管路切换结构的爆炸示意图；图9为图8中b处的放大结构示意图；图10为本发明的可伸缩的旋转机构的结构示意图；图11为本发明的风冷降温控制系统的原理框图。
16.附图标记：10、支撑框架；11、第一防尘网；12、送风机构；121、固定框架；122、第二防尘网；123、散热扇；124、第一电机；125、导风筒；1251、泄气孔；13、卡合槽；14、第三防尘网；20、发动机缸体；21、散热片；22、气道；30、管路切换机构；31、连接筒；311、导风管；32、内筒；321、封口板；322、伸缩电机；323、第二电机；3231、凸杆；324、出气孔；325、扣板；326、弧形板；327、凸板；3271、定位机构；328、通气槽；40、排气管；51、主控制器；52、温度检测模块；53、无线模块；54、预警模块；55、供电模块；56、总线接口。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.现有的风冷发动机为了保证散热效果，其外侧设置有较多的散热片，散热片暴露在空气中，在行驶过程中，通过气流进行散热，此种结构不管发动机是否达到正常工作温度，只要发动机温度高于环境温度就会一直散热，因此很难把发动机温度控制在比较小的范围内，对于散热的范围和散热的程度不能够保证。
19.实施例一为了解决上述问题，请参阅图1-9，提供一种基于风冷降温的发动机缸体，包括：支撑框架10、固定于支撑框架10内部的发动机缸体20、设置于支撑框架10一侧表面的送风机构12以及与送风机构12的出风口连通的管路切换机构30。
20.具体的，管路切换机构30连通有若干个与发动机缸体20的各个组件紧贴的导风管311，管路切换机构30的内部设置有封闭导风管311的进风口的弧形板326以及控制弧形板326移动的可伸缩的旋转机构，旋转机构驱动弧形板326移动从而控制封闭或导通导风管311的数量以及位置。
21.车辆的发动机缸体20一般会设置温度传感器，通过温度传感器检测发动机缸体20的各个组件的温度，如外壳、盖体、曲轴等结构，而导风管311以贴合这些组件的方式进行导流，当低温气体从导风管311的内部流通时，会形成热传递效应，高温方向会向低温方向传递温度，因此不断流通的低温空气会吸走组件上的温度，从而达到降温的效果，而为了避免导风管311始终降温，送风机构12送入的空气进入管路切换机构30，根据温度传感器检测的温度检测各个组件的温度，通过管路切换机构30切换通风的导风管311，即控制达到降温温
度的管路进行通风降温。
22.管路切换机构30以旋转机构的旋转驱动不同位置的弧形板326产生移动，通过弧形板326封闭对应的导风管311，这样能够有效地避免发动机缸体20刚启动时由于始终处于散热状态，导致的发动机缸体20处于低温状态，达不到运行温度的情况。
23.由于发动机缸体20的外部设置支撑框架10，并且因为支撑框架10为包覆式状态，在此种情况下，可能会出现热量逸散至支撑框架10与发动机缸体20之间的腔体内部，并且此处的热量很难逸散，可能会导致温度无法逸散的问题，因此支撑框架10的至少需要两个槽口，一个用于进风一个用于出风，这是为了避免发动机缸体20在支撑框架10的内部产生积热。
24.因此，支撑框架10的一侧表面位于送风机构12的四周设置有第一防尘网11，支撑框架10远离送风机构12的一侧表面设置有第三防尘网14，第三防尘网14的表面固定有与导风管311出气口连接的排气管40，排气管40具有两个出气口，两个出气口分别朝向发动机缸体20的两侧。
25.在车辆行进的过程中，空气会从第一防尘网11的孔隙以及送风机构12流入，送风机构12由于是处于送风状态，因此其空气的流动速度更快，而从第一防尘网11的孔隙流入的空气受到防尘网的阻挡，流速较慢，因此第一防尘网11的设置能够保证内部空气的流动，有效避免出现积热的情况，而且因为其空气流速较慢，能够避免温度逸散，在导风管311关闭的情况下，避免了发动机启动时无法达到工作温度的问题。
26.在导风管311导通的情况下，导风管311内部的温度远低于支撑框架10与发动机缸体20之间的腔体内的温度，因此发动机缸体20的温度以更快的速度传递至导风管311，因此支撑框架10与发动机缸体20之间的腔体内温度始终保持在一个相对稳定的范围，第一防尘网11进入的空气在经过腔体内部时，产生一定的热传递，形成小幅的升温，最后从第三防尘网14流出，此处流出的空气相对于导风管311流出的空气来说温度更低，因此从第三防尘网14流出的空气又能够与排气管40内部的气体形成热传递，辅助排气管40进行降温。
27.排气管40的两个排气口朝向两侧，这样若发动机缸体20安装在车辆上，能够从车身的两侧进行排气降温，能够避免热量堆积在车身内，进一步降低车身内部出现积热的情况。
28.在一个实施例中，请参阅图4、图7、图8、图9，管路切换机构30包括有连接筒31以及紧贴连接筒31内壁的内筒32，连接筒31的一端与送风机构12的出风口连通，连接筒31的外表面开设有若干个竖直排列的出气孔324，导风管311设置于连接筒31的外表面，导风管311的进风口与出气孔324的位置一一对应，且导风管311的进风口覆盖出气孔324，旋转机构固定于内筒32远离送风机构12的一端，弧形板326设置于内筒32的内壁上。
29.即通过连接筒31来连接送风机构12，送入的冷风进入内筒32的内部，而出气孔324为竖直排列的状态，并在外侧以导风管311进行覆盖，这样出气孔324导通时，从导通的出气孔324流出的空气全部进入与之相连的对应的导风管311，因此当设置的若干个弧形板326均处于封闭状态时，出气孔324无法流通气体，此处弧形板326无需完全封闭出气孔324，轻微的泄气不会影响整体的散热情况，当温度传感器检测到部分位置需要散热时，打开对应位置的弧形板326，即可使空气从出气孔324进入导风管311，进入导风管311内部的空气能够对对应位置的组件进行降温，从而达到定位降温的效果，能够根据需求自由控制对应的
导风管311进行散热，避免了发动机缸体20始终处于散热状态的情况，保证了发动机缸体20启动时能够快速达到合适的工作温度。
30.在一个实施例中，请参阅图7-9，内筒32的内部设置有若干个扣板325，扣板325呈u型，扣板325的u型槽与内筒32的内壁之间隔开有移动腔体，两个扣板325为一组对称设置于出气孔324的两侧，弧形板326穿入移动腔体，弧形板326的中部位置设置有通气槽328，弧形板326的凹陷侧设置有凸板327，凸板327设置于通气槽328的一侧，旋转机构挤压凸板327从而驱使弧形板326沿着内筒32的内壁移动以使得出气孔324封闭或导通。
31.旋转机构在工作时，以挤压凸板327的方式推动弧形板326移动，而弧形板326因为扣板325的位置限制，使得弧形板326会沿着内筒32的内壁移动，当弧形板326中部的通气槽328与出气孔324产生部分重合或者完全重合时，会形成导通，即导风管311内部流入低温空气，从而达到自由控制导风管311封闭和导通的效果，由于每个组件都存在一个导风管311进行散热，因此可自由选择导风管311封闭和导通的数量。
32.在一个实施例中，请参阅图4、图7、图8、图9、图10，旋转机构包括有固定于内筒32远离送风机构12一端的封口板321，封口板321的表面固定有伸缩电机322，伸缩电机322的伸缩端固定有第二电机323，第二电机323的动力端固定有凸杆3231，第二电机323旋转以控制凸杆3231挤压凸板327从而驱使弧形板326沿着内筒32的内壁移动以使得出气孔324封闭或导通。
33.即通过伸缩电机322控制凸杆3231的高度，由于出气孔324为竖直排列的状态，因此控制凸杆3231的高度，即可达到切换凸杆3231能够挤压的凸板327，并通过第二电机323转动，驱动凸杆3231呈环形挤压凸板327，从而使得凸板327在内筒32的内壁上进行水平的圆周运动，而两侧的扣板325不仅能够限制凸板327的移动范围，而且当凸板327挤压扣板325时，能够确定当前的出气孔324为完全打开的状态，从而达到根据需求控制不同位置的导风管311导通的目的。
34.在一个实施例中，请参阅图9，凸板327的中心位置设置有定位机构3271。
35.即凸板327具有定位机构3271，通过定位机构3271对凸板327当前的位置进行定位，可确定当前凸板327的位置，凸板327可选择磁性吸附材料，这样能够吸附在内筒32的内壁上，空气流动形成的风压和磁吸效果能够将凸板327紧紧地固定在移动的位置，避免发动机缸体20或者装有发动机缸体20的车辆在运动的振动导致凸板327出现位置偏移的问题。
36.在一个实施例中，请参阅图6，发动机缸体20包括有外壳，外壳的内部设置有若干个气道22，外壳的外侧设置有若干个散热片21，导风管311依次贯通气道22、散热片21，导风管311的出风口穿入排气管40的内部。
37.从导风管311流入的气体，先进入气道22，将发动机外壳内部的热量带走，并经过散热片21，将热量部分传递至散热片21，然后进入排气管40，传递至散热片21上的热量与空气接触逸散，而从排气管40排出的气体则是从两侧的出气口排出，排出的气体能够从车身的两侧逸散至外界，能够避免热量堆积在车身内。
38.此外，可将支撑框架10设置为可拆卸地，即在支撑框架10的前表面和后表面设置卡合槽13，卡合槽13指将框架10设置为若干个平面板体，以板体上设置卡合槽13的方式进行卡合，在卡合槽13的位置以螺栓贯穿的方式进行固定，既能保证结构的可拆卸，又能保证结构连接的稳定性。
39.在一个实施例中，请参阅图1、图2、图4，送风机构12包括有固定于第一防尘网11表面的固定框架121，固定框架121的内侧设置有第二防尘网122，第二防尘网122的中心位置设置有导风筒125，导风筒125的内部设置有散热扇123，散热扇123送入内部的空气不会直接逸散，而是被导风筒125阻隔并完全进入内筒32的内部，保证散热扇123送入的高速流动的气体仅在内筒32的内部流通，避免进入发动机缸体20的外侧，即需要避免高速流动的气体对发动机缸体20的外表面进行直接的降温。
40.在一个实施例中，请参阅图2，第二防尘网122的内侧固定有第一电机124，第一电机124的动力端以齿轮啮合同步带的方式与散热扇123的中轴转动连接，即散热扇123自身会以一定的转速加速气体的流动，在导风管311通气降温时，能够提供更快的气体流速，加强散热效果。
41.当所有的导风管311处于封闭状态时，气体进入内筒32内部容易冲击，可能会导致散热扇123出现损坏，为了避免这一问题，请参阅图4，第一电机124设置于导风筒125的外侧，导风筒125的表面开设有泄气孔1251，第一电机124动力端的同步带从泄气孔1251穿入导风筒125的内部。
42.即第一电机124设置在导风筒125的外侧，啮合齿轮的同步带则穿入导风筒125，这样导风筒125表面用来穿入同步带的泄气孔1251则可以在此种情况下进行泄气，而由于齿轮与同步带比散热扇123更靠近内筒32，因此空气会先从泄气孔1251进行逸散，降低内部风压，有效避免风压冲击散热扇123，导致散热扇123损坏的问题。
43.实施例二为了配合实施例一中记载的一种基于风冷降温的发动机缸体，请参阅图11，一种基于风冷降温的发动机缸体的风冷降温控制系统，包括：温度检测模块52、定位机构3271、无线模块53、预警模块54、供电模块55、总线接口56以及主控制器51。
44.温度检测模块52用于检测发动机缸体20各个组件的实时温度。
45.定位机构3271用于实时定位凸板327的当前位置以确定出气孔324处于封闭状态或导通状态。
46.无线模块53用于以无线连接的方式接收温度检测模块52检测的实时温度数据以及定位机构3271确定的出气孔324当前状态数据。
47.预警模块54用于在温度检测模块52检测的实时温度数据长时间处于高温状态下时，提供预警提示。
48.供电模块55用于给风冷降温控制系统整体进行供电。
49.总线接口56用于电性连接第一电机124、第二电机323以及伸缩电机322。
50.主控制器51，用于接收无线模块53所获得的温度检测模块52以及定位机构3271的监测数据，并根据监测数据控制第一电机124、第二电机323以及伸缩电机322进行相应的动作。
51.即通过定位机构3271定位每个凸板327的当前位置，根据位置确定当前的凸板327处于封闭导风管311的状态还是处于封闭导风管311的状态，并且可以根据位置确定导通状态下，凸板327所露出的出气孔324的面积，即能够根据露出的出气孔324的面积来控制通入导风管311内部气体的流量，通过温度检测模块52检测发动机缸体20各个组件的实时温度，当出现部分组件温度过高时，主控制器51通过总线接口56控制第一电机124转动，向内部通
风，再控制伸缩电机322调整位置，直至凸杆3231移动至对应的凸板327的位置，再控制第二电机323转动，驱动凸杆3231挤压凸板327，形成封闭，若凸板327的移动方向为逆时针，则处于封闭操作下，若凸板327的移动方向为顺时针，则处于导通操作下。
52.当温度检测模块52所检测的组件出现部分或者全部的温度异常时，通过预警模块54进行预警，提示驾驶员车辆的发动机缸体20出现温度异常，需要进行检修排查。
53.在上述技术方案中，温度检测模块52一般是指若干个温度传感器，将其设置在不同的位置，从而达到检测不同组件温度的目的，定位机构3271一般是定位芯片，能够根据当前位置实时发送定位芯片的位移情况，通过定位芯片的位移情况来判断安装定位芯片的凸板327的位移情况，然后再通过凸板327的位移情况来确定当前出气孔324的状态，预警模块54包括两种，一种是硬件预警，通常是以蜂鸣器为主的发声提示的预警设备，另一种是软件预警，加装在车辆的控制系统中，根据主控制器51返回的信号，在车辆的显示屏上进行可视化的预警，主控制器51包括主板、集成芯片、逻辑控制器以及集成元件，集成元件一般包括滤波电容、供电电容、供电芯片、控制芯片等，无线模块53则是集成在主控制器51的主板上的无线芯片，以无限的方式与各个设备进行无线数据的传输，因为车辆长期在各种环境移动，因此与主要的控制设备之间采用无线连接可能会出现问题，因此设置总线接口56，通过总线接口56连接辅助设备，如第一电机124、第二电机323以及伸缩电机322等，形成电信连接，保证主控制器51的控制信号能够稳定地传输至对应的位置，保证控制的稳定。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。