一种船用发动机两级冷却装置的制作方法

本发明涉及发动机冷却，具体为一种船用发动机两级冷却装置。

背景技术：

1、发动机工作时，气缸内燃料燃烧所产生的热量有一部分会传递给气缸盖、气缸套、活塞和气门等，零部件承受一定的热负荷后需要冷却；同时，发动机燃烧需要的增压空气和机油等均需要冷却。冷却系统的作用是对发动机进行强制冷却，将受热零件的热量散发到大气中去，同时使机油和空气保持在较适宜的温度范围内，使发动机工作温度始终保持在正常范围内，取得良好的性能指标。

2、现有技术中，一般采用两种冷却循环方式：第一种是增压空气采用高温水冷却，高温水从热交换器出来先进入中冷器，冷却完空气后，再进入机油冷却器和发动机冷却水套。该冷却方式中，冷却后的空气温度满足使用要求，但是从中冷器出来的冷却水温度提升，进入机油冷却器和发动机冷却水套的温度进一步提升，冷却水温差较小，容易造成发动机机油温度和冷却水出机温度过高，冷却效率下降；

3、第二种是经典的r-k双循环冷却系统，增压空气直接采用低温水冷却，有中冷器与热交换器串联和并联安装两种方式，不论是哪一种方式，进入发动机的低温水温度均在25℃～35℃之间，且随着地域和季节变化而变化，使进入中冷器的冷却水温度过低，造成经过中冷器后的空气温度过低，不利于发动机缸内燃烧，对燃油经济性和排放性造成负面影响。对于中冷器与热交换器串联安装的结构，进入热交换器的低温水温度已经提升，再进入热交换器后与发动机进行热量交换，冷却水温差较小，热交换器换热效率较低，不利于控制热交换器体积。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种船用发动机两级冷却装置，用于提升受热零部件的冷却效率，保证船用发动机始终处于正常工作温度，达到较好的性能指标，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船用发动机两级冷却装置，包括开式低温冷却循环系统和闭式高温冷却循环系统；

3、所述开式冷却循环系统包括低温水泵、热交换器和低温水出口，所述低温水泵的进水端设置有低温水管路i，所述低温水泵与热交换器之间通过低温水管路ii连接，所述热交换器的下端通过低温水管路iii与低温水出口连接；

4、所述闭式高温冷却循环系统包括膨胀水箱、注水口、冷却水出口、高温水泵、机油冷却器、增压器冷却水套、机体冷却水套、气缸盖冷却水套、排气管冷却水套、节温器和中冷器，所述膨胀水箱安装在发动机外围最高处，所述注水口设置在膨胀水箱的上端，所述冷却水出口设置在膨胀水箱的下端，所述冷却水出口和高温水泵之间通过补偿水管连接，所述高温水泵的出水口通过管路与机油冷却器连接，所述机油冷却器的出口端分为两路，一路与增压器冷却水套连接，增压器冷却水套通过管路与补偿水管连接，另一路通过高温水管路依次串接气缸盖冷却水套和机体冷却水套，所述机体冷却水套的出水端通过管路一路与排气管冷却水套连接，另一路与节温器连接，所述排气管冷却水套的出水口通过管路与节温器连接，所述节温器的出水口分为两路，一路与热交换器连接，另一路与高温水泵连接，所述热交换器的出水口一路与高温水泵连接，另一路通过中冷器流向高温水泵。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述低温水管路i上设置有压力调节阀和压力传感器i。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述低温水管路i的进水口处设置有粗滤器。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述低温水管路ii上设置有分水机构，用于连接发动机及船上辅助设备进行冷却。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述低温水管路ii上设置有压力传感器ii和温度传感器i。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述注水口的盖子上设置有蒸汽阀。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述高温水管路上设置有压力传感器iii和温度传感器ii。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述节温器的进水口处设置有温度传感器iii。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述热交换器与中冷器之间的管路上设置有单向阀。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本船用发动机两级冷却装置通过设置开式循环的低温水冷却系统和闭式循环高温水冷却系统，实现进入发动机机油冷却器、机体、气缸盖、增压器及排气管的冷却水温度较低，有利于发动机受热零部件的冷却；通过对进入中冷器的冷却水设置两级冷却，使中冷后的空气温度保证在适宜的范围内，有利于发动机缸内燃烧，对改善发动机动力性、经济性和排放性起到积极的作用。

技术特征：

1.一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：包括开式低温冷却循环系统和闭式高温冷却循环系统；

2.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述低温水管路i(7)上设置有压力调节阀(4)和压力传感器i(10)。

3.根据权利要求2所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述低温水管路i(7)的进水口处设置有粗滤器(1)。

4.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述低温水管路ii(8)上设置有分水机构(5)，用于连接发动机及船上辅助设备进行冷却。

5.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述低温水管路ii(8)上设置有压力传感器ii(11)和温度传感器i(12)。

6.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述注水口(14)的盖子上设置有蒸汽阀(15)。

7.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述高温水管路(27)上设置有压力传感器iii(28)和温度传感器ii(29)。

8.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述节温器(24)的进水口处设置有温度传感器iii(30)。

9.根据权利要求1所述的一种船用发动机两级冷却装置，其特征在于：所述热交换器(3)与中冷器(25)之间的管路上设置有单向阀(26)。

技术总结
本发明公开了一种船用发动机两级冷却装置，包括开式低温冷却循环系统和闭式高温冷却循环系统；所述开式冷却循环系统包括低温水泵、热交换器和低温水出口，所述低温水泵的进水端设置有低温水管路I，所述低温水泵与热交换器之间通过低温水管路II连接，所述热交换器的下端通过低温水管路III与低温水出口连接；所述闭式高温冷却循环系统包括膨胀水箱、注水口、冷却水出口、高温水泵、机油冷却器、增压器冷却水套、机体冷却水套、气缸盖冷却水套、排气管冷却水套、节温器和中冷器，本船用发动机两级冷却装置用于提升受热零部件的冷却效率，保证船用发动机始终处于正常工作温度，解决船用发动机冷却系统出机温度高和空冷后进气温度过低的问题。

技术研发人员：丁艳,牛晓晓,吴亚龙,曹德水,包方芳
受保护的技术使用者：河南柴油机重工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14