本实用新型专利技术涉及无人机技术领域，公开了一种小型航空发动机风冷散热系统，包括风冷组件和离合传动组件，风冷组件包括安装在发动机输出轴上的风扇和用于实现风流导向的导流罩，离合传动组件包括离合器和同步轮，离合器安装在风扇上，同步轮安装在离合器上，导流罩上设有风道口，风道口与导流罩内的风道贯通，风扇位于导流罩内且风扇通过风道口引入空气并经风道吹向发动机，导流罩上设有用于实现与机身固定连接的安装结构；本实用新型专利技术提供的一种小型航空发动机风冷散热系统，利用发动机自身的输出轴同轴带动风扇转动，通过导流罩引入冷风，不仅可以提高冷却效率、减少占用空间，同时发动机的安装不受机身位置的影响。
A cooling system of air cooling for small Aeroengine
【技术实现步骤摘要】
一种小型航空发动机风冷散热系统
本技术涉及无人机
，具体涉及一种小型航空发动机风冷散热系统。
技术介绍
目前，公知德国产3W80型小型航空发动机为双缸对置两冲程发动机，未配置冷却系统，需用户改装增加风冷设备，用于固定翼飞行器时，发动机采用前置或后置安装方式，一般情况下利用前飞气流可自然完成风冷散热，若用于无人直升机动力，无人直升机在悬停和爬升时，不产生前飞气流，发动机置于机身内时前飞气流产生的风冷效果也不能完全满足发动机散热要求，因此该发动机用于无人直升机需要用户进行风冷装置设计。常规使用情况，无人直升机机头部分开窗，机身内设计导流风道，在前飞自然风不足或悬停/爬升无风情况下，开启风道内风扇强制进风冷却，此种风冷方式存在不足有三个方面，一是构设计较复杂，要设计专用进风道，辅助风扇及控制。二是安装方式受限，要求发动机在机身前部，便于气流进入，三是进气效率受限，在发动机高功率工作及高温天工作时，散热效率明显不足。
技术实现思路
针对上述现有技术中，本技术提供一种小型航空发动机风冷散热系统，利用发动机自身的输出轴同轴带动风扇转动，通过导流罩引入冷风，不仅可以提高冷却效率、减少占用空间，同时发动机的安装不受机身位置的影响。本技术所采用的技术方案为：一种小型航空发动机风冷散热系统，包括风冷组件和离合传动组件，所述风冷组件包括安装在发动机输出轴上的风扇和用于实现风流导向的导流罩，所述离合传动组件包括离合器和同步轮，所述离合器安装在所述风扇上，所述同步轮安装在所述离合器上，所述导流罩上设有风道口，所述风道口与所述导流罩内的风道贯通，所述风扇位于所述导流罩内且所述风扇通过所述风道口引入空气并经所述风道吹向发动机，所述导流罩上设有用于实现与机身固定连接的安装结构。由于发动机缸头温度过高，会影响发动机的功率，因此，为发动机缸头降温，使其工作在一定的温度范围内，是保护发动机使用性能及寿命的必要条件。本技术的风冷散热系统利用发动机的输出轴同轴带动风扇转动，则发动机的输出轴转动时，带动风扇转动，配合导流罩的设计，能够通过风扇的转动实现对外部风的吸入并通过导流罩内的风道扩散到发动机表面，实现对发动机的均匀散热。发动机的输出轴加速转动时，在离心力作用下离合器工作，带动同轴的同步轮转动，同步轮实现动力输出；随着发动机转速增高，缸头热量增加，风扇转速增高，风流速增大，缸头温度随之下降，风扇的转速与发动机的转速同步，从而实现了能够根据发动机缸头的温度调节风扇引入冷风的速度，无需增加额外的配合控制结构便能达到对发动机的有效降温。风冷散热系统的具体工作状态配合发动机的工作状态，当发动机启动后，转速增大，风扇随发动机的输出轴转动，风效增大，提供风冷，使发动机热量转换保持在正常工作温度内，发动机停止运转则风扇也停止运转，也即是发动机的开启与关闭与风扇的开启与关闭同步，风扇可以在发动机运转过程中及时为发动机提供冷却风，在发动机停止运转状态下，又无需浪费能源继续驱动风扇。本技术的发动机风冷散热系统，通过发动机输出轴直接实现对风扇的驱动，自导流罩的风道口引入冷却风并经过导流罩内的风道进行冷却风的扩散，保证了对发动机散热的均匀性，散热效果好。通过本发动机风冷散热系统的设计，省去了在机身内设置专用进风道的麻烦，且能够直接与发动机进行配合安装，针对发动机在无人机上的安装位置无限制性的要求，风冷方式由被动型转为主动型，通过发动机驱动风扇，省去了风扇的驱动部件，风冷装置简捷紧凑，使得在无人机动力系统的狭小空间内加入本风冷散热系统实现对发动机的风冷成为可能。配合导流罩的设计散热效率得到提高，减少了中间传动环节，优化了整机设计空间，无需改变无人机的外形与外壳的设计，并能适应多种型号的无人机发动机冷却的需要。为了保证风扇的结构强度，且减轻风扇的重量，风扇材质优选为具有重量轻、强度高的铝合金材质，风扇为八叶内旋结构，叶片为螺旋状，叶片的出风方向朝向发动机。进一步的，所述导流罩内的风道自所述风道口呈弧形朝向发动机进行扩散。由于发动机运转过程中，发热部位主要集中在两端的缸头位置，因此导流罩主要针对发动机两端的缸头进行散热。具体的，风道的形状与发动机的外部形状匹配，与风道连通的风道口为圆形口，风道包括相对于发动机两端的缸头对应设置的风道一区和风道二区，所述风道一区和所述风道二区对称设计，所述风道一区与所述风道二区的形状一致，所述风道一区和所述风道二区分别自风道口呈弧形朝向到发动机两端对应的缸头扩散，具体的，风道一区和风道二区均呈溜肩状。为了实现较好的散热效果，导流罩的内壁与发动机缸体之间的距离为1.5公分。为了方便导流罩安装在机身的对应位置上，安装结构为对称设置在导流罩上靠近风道口的位置的两组连接杆，连接杆的长度方向与发动机输出轴的长度方向平行，两组连接杆分别正对发动机的两个缸头，由于导流罩配合发动机的结构设计为具有一定的长度，因此，两组连接杆设置在正对发动机的两个缸头的位置也即是分别正对风道一区和风道二区的靠近风道口的位置，从导流罩的长度方向上实现对导流罩的固定安装，在保证安装效果的同时，节省安装步骤。两组连接杆形成四个支脚，该四个支脚的自由端与机身固定连接。导流罩固定安装状态下，风扇的靠近离合器的端面位于导流罩内。为了保证进风效果，风道口与发动机缸体之间的距离为1公分。为了进一步保证导流罩的安装效果，导流罩靠近发动机两个缸头的位置分别设有与发动机两个缸头实现固定安装的安装孔，从两个方向上实现对导流罩的固定，也即是通过两组连接杆和两个安装孔实现对导流罩的固定安装，保证导流罩安装的稳定性。为了增加导流罩的风道口的结构强度，风道口处周向与导流罩一体成型有翻折边，翻折边向导流罩的内侧翻折，且紧贴导流罩的风道口的内侧壁。为了不影响迎风效果的同时，减小导流罩的设计体积，因此，导流罩包括收拢部一和收拢部二，所述收拢部一与所述收拢部二对称设置且与风道一区和风道二区交叉设置，在与风道口平行的平面上，收拢区一与收拢区二之间的距离小于风道一区到风道二区之间的距离。此种结构设计在配合了双缸发动机的外形的同时，针对发动机的两个缸头都能进行有效的散热同时也缩小了导流罩的设计体积，节省设计成本，减轻结构重量。进一步的，所述离合器为甩块离合器。甩块离合器的输入轴固定在风扇上，与风扇的转动轴同轴，发动机、风扇、甩块离合器同轴布置，可以最大限度的降低传动结构的复杂度，降低运行的维护难度，降低设备的总成本。进一步的，为了实现对甩块离合器的便捷安装，所述甩块离合器包括离合器支座，所述风扇朝向所述甩块离合器的一侧设有用于安装所述离合器支座的安装位。为了保证甩块离合器与发动机的同轴度，所述安装位位于风扇的中心，风扇的转动轴与发动机的输出轴同轴。进一步的，所述安装位包括支座槽和位于所述支座槽中部的连接孔，所述离合器支座包括支座轴和固定在所述支座轴上的支座，所述支座的下端安装在所述支座槽内，所述支座轴靠近所述风扇的一端安装在所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：包括风冷组件和离合传动组件，所述风冷组件包括安装在发动机输出轴上的风扇和用于实现风流导向的导流罩，所述离合传动组件包括离合器和同步轮，所述离合器安装在所述风扇上，所述同步轮安装在所述离合器上，所述导流罩上设有风道口，所述风道口与所述导流罩内的风道贯通，所述风扇位于所述导流罩内且所述风扇通过所述风道口引入空气并经所述风道吹向发动机，所述导流罩上设有用于实现与机身固定连接的安装结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：包括风冷组件和离合传动组件，所述风冷组件包括安装在发动机输出轴上的风扇和用于实现风流导向的导流罩，所述离合传动组件包括离合器和同步轮，所述离合器安装在所述风扇上，所述同步轮安装在所述离合器上，所述导流罩上设有风道口，所述风道口与所述导流罩内的风道贯通，所述风扇位于所述导流罩内且所述风扇通过所述风道口引入空气并经所述风道吹向发动机，所述导流罩上设有用于实现与机身固定连接的安装结构。
2.根据权利要求1所述的一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：所述导流罩内的风道自所述风道口呈弧形朝向发动机进行扩散。
3.根据权利要求1或2所述的一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：所述离合器为甩块离合器。
4.根据权利要求3所述的一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：所述甩块离合器包括离合器支座，所述风扇朝向所述甩块离合器的一侧设有用于安装所述离合器支座的安装位。
5.根据权利要求4所述的一种小型航空发动机风冷散热系统，其特征在于：所述安装位包括支座槽和位于所述支座槽中部的连接孔，所述离合器支座包括支座轴和固定在所述支座轴上的支座，所述支座的下端...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冠峰，
申请(专利权)人：北京华翼星空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。