一种高通量高稳压三通冷却进液机构的制作方法

1.本实用新型涉及发动机发动机冷却进液装置技术领域，具体涉及一种高通量高稳压三通冷却进液机构。


背景技术：

2.随着当前大功率发动机技术的逐渐普及应用，尤其是集成度增加、体积越来越小的大功率发动机的各段冷却要求更为苛刻精准，冷却液通量不仅需求大，同时因为精细化越来越高，也基于大功率发动机燃烧量大，且似乎每根管路的冷却设计需求或精确度都已达到极限，因此如果进液机构尤其是三通以上，其分流的各段液压、液量不足或阻力不一或稳定性不佳，则容易出现某段冷却液循环不利，冷却效果不好，轻则冷却效果不佳影响发动机效率，重则某区域持续高温影响整机性能安全，而某段冷却液循环过快也会造成浪费的现象，降低整体冷却效率。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述技术问题提供一种使用效果好的高通量高稳压三通冷却进液机构。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种高通量高稳压三通冷却进液机构，包括进液总管，所述进液总管的后部开设有第一分流管和第二分流管；所述第一分流管的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第二分流管的下部的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第一分流管的右端通过弯管段连接在所述进液总管的左侧；所述第一分流管的中心线呈水平分布，所述第二分流管的下部的中心线呈竖直分布；所述第一分流管的中心线与所述第二分流管的下部的中心线共面；所述第一分流管的竖直截面面积自其右端向左端逐渐减小；所述第二分流管的侧面呈圆滑的阶梯形；所述第一分流管的后侧分布有l形分流进液管；所述l形分流进液管包括分布在所述第一分流管的中部的第一分流进液口和分布在所述第一分流管的左端的第二分流进液口。
6.进一步的，所述第一分流管的顶部端线与其下部端线构成夹角∠a；∠a为2～5
°
。
7.进一步的，所述∠a为2.5
°
或3
°
或3.5
°
。
8.进一步的，自所述第二分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s1；自所述第一分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s2；所述第一分流管的右端的横截面积为s3；所述弯管段的右端的横截面积为s4；所述第二分流管的下端的横截面积为s5；s1:s2:s3:s4:s5＝870～890:1560～1580:1880～1900：1700～1720:850～870。进一步的，s1:s2:s3:s4:s5＝880～885:1570～1575:1890～1895：1710～1716:860～865。
9.进一步的，s1:s2:s3:s4:s5＝884：1573；1893:1715:862。
10.进一步的，所述第二分流管的顶部进液口以及所述第一分流进液口、所述第二分
流进液口呈竖直向上开设；所述进液总管的总进液开口为前后向开设。
11.本实用新型与现有技术相比的有益效果：
12.(1)通过对使用本实用新型的发动机进行监测，其缸盖下部的各缸水流量均匀度高，最大偏差仅为0.08m/s，确保了各缸冷却的均匀度，提高各缸工作的一致性，进而提高发动机的整体效能。能减小附件功消耗，提升燃油经济性。
13.(2)装配本实用新型能够确保发动机的排排鼻梁区流速高达4.8m/s，这就有效确保高效地快速控制和分配水量，保证需要强冷却的排气鼻梁区有更多的冷却水冷却，进而提高整体换热系数、制住流阻，具有为发动机排排鼻梁区能够提供持续高通量和高稳定的能力。
附图说明
14.图1是本实用新型的立体结构示意图；
15.图2是本实用新型的主视图；
16.图3是本实用新型的s1区域截面视图；
17.图4是本实用新型的s2区域截面视图；
18.图5是本实用新型的s3区域截面视图；
19.图6是本实用新型的s4区域截面视图；
20.图7是本实用新型的s5区域截面视图；
21.图8是本实用新型的第二分流管处的侧视图；
22.图9是本实用新型装配到发动机后的结构示意图；
23.图10是使用本实用新型装配到发动机后的各缸体流速云图；
24.图11是使用本实用新型装配到发动机后的鼻梁区流速云图；
25.图12是现有的六道冷却进液机构的结构示意图；
26.图13是使用现有的六道冷却进液机构装配到发动机后的各缸体流速云图；
27.图14是使用现有的六道冷却进液机构装配到发动机后的鼻梁区流速云图。
具体实施方式
28.如图1～9所示，一种高通量高稳压三通冷却进液机构，包括进液总管2，所述进液总管2的后部开设有第一分流管1和第二分流管4；所述第一分流管的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第二分流管的下部的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第一分流管的右端通过弯管段1-3连接在所述进液总管的左侧；所述第一分流管的中心线呈水平分布，所述第二分流管的下部3-1的中心线呈竖直分布；所述第一分流管的中心线与所述第二分流管的下部的中心线共面；所述第一分流管的竖直截面面积自其右端1-1向左端1-2逐渐减小；所述第二分流管的侧面呈圆滑的阶梯形，如图8所示；所述第一分流管的后侧分布有l形分流进液管；所述l形分流进液管包括分布在所述第一分流管的中部的第一分流进液口5和分布在所述第一分流管的左端的第二分流进液口6。所述第一分流管的顶部端线与其下部端线构成夹角∠a；∠a为2～5
°
，比如2.5
°
或3
°
或3.5
°
等。本实施例优选∠a为2.5
°
。自所述第二分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s1；自所述第一分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s2；
所述第一分流管的右端的横截面积为s3；所述弯管段的右端的横截面积为s4；所述第二分流管的下端的横截面积为s5；s1:s2:s3:s4:s5＝870～890:1560～1580:1880～1900：1700～1720:850～870。或者可选s1:s2:s3:s4:s5＝880～885:1570～1575:1890～1895：1710～1716:860～865。本实施例优选s1:s2:s3:s4:s5＝884：1573；1893:1715:862。所述第二分流管的顶部进液口4以及所述第一分流进液口、所述第二分流进液口呈竖直向上开设；所述进液总管的总进液开口为前后向开设。
29.通过将本实用新型装配到六缸发动机上进行测试获得如下数据：
30.如图10所示，六个缸的流速分别稳定在1.93m/s、1.92m/s、1.96m/s、1.91m/s、1.96m/s、1.99m/s。各缸最大流速偏差仅为0.08m/s，确保了各缸冷却的均匀度，提高各缸工作的一致性，进而提高发动机的整体效能，这主要得益于本实用新型的合理设计，进而提高各缸流速的均匀度。
31.如图11所示，左边是进-进气门鼻梁区流速图，右边是排-排鼻梁区流速图，而最需要解决的就是排排鼻梁区的流速问题，由图中可见，排排鼻梁区流速高达4.8m/s，这就有效确保高效地快速控制和分配水量，保证需要强冷却的排气鼻梁区有更多的冷却水冷却，进而提高整体换热系数、制住流阻，这也是得益于本技术结构的合理设计体现出本实用新型具有的为发动机排排鼻梁区能够提供持续高通量和高稳定的能力。
32.为更好体现本实用新型的有益效果，本技术人通过使用现有的六道冷却进液机构，如图12所示的结构示意图，使用图12中的六道冷却进液机构进行替换，同一个六缸发动机的相关数据如图13～14，从图中可知：
33.如图13所示，六道冷却进液机构的六个分支进液口a、b、c、d、e、f的流速差异非常大，进而导致六个缸的流速分别平均稳定在1.53m/s、1.64m/s、1.77m/s、1.79m/s、1.92m/s、2.13m/s。各缸最大流速偏差达到0.6m/s，无法确保各缸冷却的均匀度和各缸工作的一致性，会降低发动机的整体效能，这主要基于现有的六道冷却进液机构无法满足大功率发动机相关特性的冷却要求。
34.如图14所示，左边是进-进气门鼻梁区流速图，右边是排-排鼻梁区流速图，而最需要解决的就是排排鼻梁区的流速问题，由图中可见，在使用现有的六道冷却进液机构下，排排鼻梁区流速自然会较低，如图只有3.9m/s，这就会导致大功率发动机无法有效实现快速控制和分配水量，无法保证需要强冷却的排气鼻梁区有更多的冷却水冷却(流速)，进而会降低整体换热系数等，这也是体现出现有的六道冷却进液机构无法有效为大功率发动机排排鼻梁区提供所需的持续高通量和高稳定的能力。

技术特征：
1.一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：包括进液总管，所述进液总管的后部开设有第一分流管和第二分流管；所述第一分流管的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第二分流管的下部的中心线与所述进液总管的中心线互相垂直；所述第一分流管的右端通过弯管段连接在所述进液总管的左侧；所述第一分流管的中心线呈水平分布，所述第二分流管的下部的中心线呈竖直分布；所述第一分流管的中心线与所述第二分流管的下部的中心线共面；所述第一分流管的竖直截面面积自其右端向左端逐渐减小；所述第二分流管的侧面呈圆滑的阶梯形；所述第一分流管的后侧分布有l形分流进液管；所述l形分流进液管包括分布在所述第一分流管的中部的第一分流进液口和分布在所述第一分流管的左端的第二分流进液口。2.根据权利要求1所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：所述第一分流管的顶部端线与其下部端线构成夹角∠a；∠a为2～5
°
。3.根据权利要求2所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：所述∠a为2.5
°
或3
°
或3.5
°
。4.根据权利要求1所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：自所述第二分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s1；自所述第一分流进液口的中间竖直下剖，所对应的所述第一分流管的横截面积为s2；所述第一分流管的右端的横截面积为s3；所述弯管段的右端的横截面积为s4；所述第二分流管的下端的横截面积为s5；s1:s2:s3:s4:s5＝870～890:1560～1580:1880～1900：1700～1720:850～870。5.根据权利要求4所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：s1:s2:s3:s4:s5＝880～885:1570～1575:1890～1895：1710～1716:860～865。6.根据权利要求4所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：s1:s2:s3:s4:s5＝884：1573；1893:1715:862。7.根据权利要求1所述的一种高通量高稳压三通冷却进液机构，其特征在于：所述第二分流管的顶部进液口以及所述第一分流进液口、所述第二分流进液口呈竖直向上开设；所述进液总管的总进液开口为前后向开设。

技术总结
本实用新型公开了一种高通量高稳压三通冷却进液机构，包括进液总管，所述进液总管的后部开设有第一分流管和第二分流管；所述第一分流管的右端通过弯管段连接在所述进液总管的左侧；所述第一分流管的竖直截面面积自其右端向左端逐渐减小；所述第二分流管的侧面呈圆滑的阶梯形；所述第一分流管的后侧分布有L形分流进液管；所述L形分流进液管包括分布在所述第一分流管的中部的第一分流进液口和分布在所述第一分流管的左端的第二分流进液口。采用本实用新型具有结构简单、可靠性好等优点。可靠性好等优点。可靠性好等优点。


技术研发人员：叶洁 林铁坚 林晨曦 李壮 朱杰
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/17