CN101353978A - 一种车用复合散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种车用复合散热器，该散热器成本低、能够使发动机冷却系统和中冷系统的布置更加简洁、美观，减少安全隐患，同时解决低速时增压机冷却效率低的问题。本发明的车用复合散热器包含散热箱和置于散热箱前部或后部的风扇，特别是所述散热箱包含冷却水腔和中冷器腔两个独立的腔室，所述冷却水腔设置有进水口和出水口，所述中冷器腔设置有进气口和出气口。本发明的车用复合散热器结构简单、布置方便，同时解决了低速时中冷器冷却效率低的问题，适合现代汽车的需要。
Description
技术领域
本发明属于汽车冷却系统技术领域，具体地说涉及一种涡轮增压式内燃机的冷却和中冷系统。
背景技术
发动机冷却系的任务就是使工作中的发动机得到适度的冷却，从而保持在最适宜的温度范围内工作，分为有风冷式和水冷式，轿车通常采用水冷式。通常情况下，对水箱加装风扇以加强低速时的冷却效率。
涡轮增压技术通过利用发动机燃烧产生的废气的动能，最大限度地提高发动机进气量，从而提高发动机的升功率和升扭矩。空气从涡轮增压机得到了动能，但其温度也升高了，为了更充分地发挥增压效果，需要在空气进入进气歧管前利用中冷器对空气进行冷却。中冷器一般采用自然风冷式。
与常规自然吸气式发动机相比，涡轮增压式发动机新增了增压机、中冷器，需要较大的布置空间，这就使如何在轿车上布置大功率增压式发动机成为一道难题，尤其是中冷器的布置，受散热要求和管路走向的限制，中冷器一般布置在车头部位，通过前格栅的进风对中冷器进行冷却，这种布置方式存在以下四个弊端：1、前舱布置不够简洁美观；2、占用了汽车前后方向的碰撞空间，造成一定的安全隐患；3、散热性能受车速影响，低速时冷却效率低；4、增加了安装点及车身开孔，造成车身NVH(即Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振租糙度))性能下降，并增加了安装工时及耗材费用。
发明内容
本发明的目的是提出一种复合散热器，该散热器成本低、能够使发动机冷却系统和中冷系统的布置更加简洁、美观，减少安全隐患，同时解决低速时中冷器冷却效率低的问题。
本发明的车用复合式散热器包含散热箱和置于散热箱前部或后部的风扇，特别是所述散热箱包含冷却水腔和中冷器腔两个独立的腔室，所述冷却水腔设置有进水口和出水口，所述中冷器腔设置有进气口和出气口。
该复合式散热器安装在传统散热器水箱的位置，其冷却水腔与发动机冷却循环系统相通，发动机出水经冷却水腔冷却后返回发动机进水管，对发动机进行冷却；复合式散热器的中冷器腔与发动机进气系统相通，空气经过发动机的增压机压缩后形成高温高压气体，然后经中冷器腔冷却后进入发动机。
本发明的复合式散热器将发动机冷却系统散热水箱和中冷器做成一体，在汽车前后方向上占用空间少，有利于前舱的通风散热，并确保车头有足够的碰撞空间，布置简洁，一体式安装还能够减少安装点，简化安装工艺及安装成本；散热水箱和中冷器合为一体开发，能够降低开发成本。发动机冷却系统散热水箱和中冷器采用冷却风扇冷却，能够保证在低速时对发动机和发动机进气的冷却，提高发动机性能。
所述复合式散热器设置四个安装点，传统的冷却水箱一般需要四个安装点，中冷系统一般需要至少2～4个安装点，采用本发明的复合式散热器可以减少2～4个安装点，减少车身开孔，有利于获得更高的车身NVH(即Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振租糙度))性能，并降低安装工时及耗材费用。
所述复合式散热器与传统的冷却水箱和中冷器相比，可以少开一套模具，降低开发及生产成本。
所述冷却水腔与中冷器腔之间设置有隔热层。因为发动机进气的温度要求与发动机冷却系统的温度要求不同，设置隔热层后能够避免冷却水腔与中冷器腔之间互相影响，削弱冷却效果。
所述冷却水腔的进水口和出水口设置在冷却水腔相对的两个侧面；所述中冷器腔的进气口和出气口设置在中冷器腔相对的两个侧面。将进水口和出水口、进气口和出气口设置在相对的两个侧面，能够延长冷却水和空气在散热器内的通过路径的长度，提高冷却效率，增强冷却的效果。
所述冷却水腔的进水口和中冷器腔的进气口设置在复合式散热器的同侧。这样能够使复合式散热器的高温区集中在一起，低温区集中在一起，两者的相互影响减少到最少，有利于提高冷却效果。
所述冷却水腔出水口与中冷器腔出气口位于复合式散热器的中部或者分别位于复合式散热器的两端。冷却水腔出水口与中冷器腔出气口是经过冷却后的冷却水或空气的出口，其温度比冷却水腔进水口与中冷器腔进气口处的温度要低，把冷却水腔出水口与中冷器腔出气口设置在复合式散热器的中部，这样不会出现高、低温区混合，即温度较高的冷却水腔进水口与中冷器腔进气口将冷却水腔出水口或中冷器腔出气口夹在中间，同时对其进行传热的情况，保证冷却效果良好。同理，将冷却水腔出水口与中冷器腔出气口设置在复合式散热器的两端，也能使高温区集中在中部，即高、低温区分离，保证冷却效果良好。
具体的设置有如下四种方式：
1、所述冷却水腔位于中冷器腔的上方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的下部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的上部。
2、所述冷却水腔位于中冷器腔的上方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的上部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的下部。
3、所述冷却水腔位于中冷器腔的下方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的下部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的上部。
4、所述冷却水腔位于中冷器腔的下方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的上部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的下部。
冷却水腔与中冷器腔上下设置，方便将冷却水腔的进水口和出水口以及中冷器腔的进气口和出气口设置在复合式散热器的两端，同时减少了复合式散热器的厚度，不仅对复合式散热器的安装、布置提供便利，还能够最大限度的利用车身宽度，加大散热面积，提高散热效果。
本发明的车用复合式散热器结构简单、布置方便，同时降低了安装工时及耗材费用，解决了低速时中冷器冷却效率低的问题，适合现代汽车的需要。
附图说明
图1是实施例1的复合式散热器的左视图；
图2是实施例1的散热箱的正视图；
图3是实施例1的复合式散热器安装示意图；
图4是实施例2的散热箱的正视图；
图5是实施例3的散热箱的正视图；
图6是实施例4的散热箱的正视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例的复合式散热器包含散热箱1和固定于散热箱前部的风扇2，特别是所述散热箱1包含冷却水腔11和中冷器腔12两个独立的腔室，所述冷却水腔11设置有进水口111和出水口112，所述中冷器腔12设置有进气口121和出气口122。
所述冷却水腔11与中冷器腔12之间设置有隔热层13，以避免冷却水腔11与中冷器腔12之间互相影响，削弱冷却效果。
如图3所示，复合式散热器安装在汽车的传统散热器水箱的位置处(风扇未画出)，其冷却水腔11与发动机冷却循环系统相通，发动机的冷却水经冷却水腔冷却后返回发动机，对发动机进行冷却；复合式散热器的中冷器腔12分别与增压机和发动机进气系统相通，发动机燃烧后产生的气体进入增压机，增压机增压后的高温高压气体经中冷器腔12冷却后进入发动机。
所述冷却水腔11的进水口111和出水口112设置在冷却水腔11相对的两个侧面；所述中冷器腔12的进气口121和出气口122设置在中冷器腔12相对的两个侧面。这样能够延长发动机冷却水和高温高压气体在散热器内的通过路径的长度，提高冷却效率，增强冷却的效果。
所述冷却水腔11的进水口111和中冷器腔12的进气口121设置在复合式散热器的同侧，这样能够使复合式散热器的高温区集中在一起，低温区集中在一起，两者的相互影响减少到最少，有利于提高冷却效果。
所述冷却水腔11位于中冷器腔12的上方，冷却水腔的进水口111设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口112设置在进水口111相对一侧的下部；中冷器腔的进气口121设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口122设置在进气口121相对一侧的上部。冷却水腔出水口112与中冷器腔出气口122是经过冷却后的冷却水或空气的出口，其温度比冷却水腔进水口111与中冷器腔进气口处121的温度要低，把冷却水腔出水口112与中冷器腔出气口122设置在复合式散热器的中部，这样不会出现高、低温区混合，即温度较高的冷却水腔进水口111与中冷器腔进气口121将冷却水腔出水口112或中冷器腔出气口122夹在中间，同时对其进行传热的情况，保证冷却效果良好。
实施例2：
如图4所示，与实施例1不同的是，本实施例的冷却水腔11位于中冷器腔12的上方，冷却水腔的进水口111设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口112设置在进水口111相对一侧的上部；中冷器腔的进气口121设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口122设置在进气口121相对一侧的下部。
实施例3：
如图5所示，与实施例1、2不同的是，本实施例的冷却水腔11位于中冷器腔12的下方，冷却水腔的进水口111设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口112设置在进水口111相对一侧的下部；中冷器腔的进气口121设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口122设置在进气口121相对一侧的上部。
实施例4：
如图6所示，与实施例1、2、3不同的是，本实施例的冷却水腔11位于中冷器腔12的下方，冷却水腔的进水口111设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口112设置在进水口111相对一侧的上部；中冷器腔的进气口121设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口122设置在进气口121相对一侧的下部。
实施例2～4的对冷却水腔、中冷器腔、冷却水腔的进、出水口及中冷器腔的进、出气口的设置都减少散热箱的高温区对低温区的影响，有利于提高冷却效果。
本发明的车用复合式散热器结构简单、布置方便，同时降低了安装工时及耗材费用，解决了低速时中冷器冷却效率低的问题，适合现代汽车的需要。
Claims (9)
1、一种车用复合散热器，包含散热箱和置于散热箱前部或后部的风扇，其特征在于所述散热箱包含冷却水腔和中冷器腔两个独立的腔室，所述冷却水腔设置有进水口和出水口，所述中冷器腔设置有进气口和出气口。
2、根据权利要求1所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔与中冷器腔之间设置有隔热层。
3、根据权利要求1或2所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔的进水口和出水口设置在冷却水腔相对的两个侧面；所述中冷器腔的进气口和出气口设置在中冷器腔相对的两个侧面。
4、根据权利要求3所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔的进水口和中冷器腔的进气口设置在复合式散热器的同侧。
5、根据权利要求3所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔出水口与中冷器腔出气口位于复合式散热器的中部或者分别位于复合式散热器的两端。
6、根据权利要求5所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔位于中冷器腔的上方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的下部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的上部。
7、根据权利要求5所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔位于中冷器腔的上方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的上部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的下部。
8、根据权利要求5所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔位于中冷器腔的下方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的上部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的下部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的下部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的上部。
9、根据权利要求5所述的复合式散热器，其特征在于所述冷却水腔位于中冷器腔的下方，冷却水腔的进水口设置在冷却水腔侧面的下部，冷却水腔的出水口设置在进水口相对一侧的上部；中冷器腔的进气口设置在中冷器腔侧面的上部，中冷器腔的出气口设置在进气口相对一侧的下部。
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