CN101484673A - 用于机动车的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的冷却装置(1)，包括：进气空气冷却器(10)，具有第一冷却元件(11)；和EGR冷却器(20)，具有第二冷却元件(21)，从而第一和第二冷却元件设置在彼此旁边，并且基本设置在一个平面中，从而各个冷却元件均包括用于待冷却介质的管路以及用于冷却空气流的空气通道，所述空气通道设置在管路之间，－屏蔽装置(40)，设置在所述冷却元件的前面或后面，以调节穿过后者的空气流动，和－控制机构(50)，通过控制机构，所述屏蔽装置可以在开启位置和闭合位置之间来回转换，在开启位置，屏蔽装置不限制或者至少不显著限制穿过冷却元件的所述空气通道的空气流动，在闭合位置，屏蔽装置限制穿过第二冷却元件的所有所述管路之间的空气通道的空气流、以及穿过第一冷却元件的所述管路中的仅一些之间的空气通道的空气流，从而防止在这些管路中形成冰。

Description

用于机动车的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的冷却装置，包括：进气空气冷却器，具有第一冷却元件，用于冷却机动车内燃机用的进气空气；和EGR冷却器，具有第二冷却元件，用于冷却被引导返回到所述内燃机的废气，从而，第一冷却元件和第二冷却元件设置在彼此旁边，并基本设置在一个平面中，并且各个冷却元件均包括用于待冷却介质的管路以及用于冷却空气流动的空气通道，所述空气通道位于管路之间。
背景技术
具有增压内燃机和所谓的EGR(废气再循环)系统的机动车通常设置有冷却装置，所述EGR系统用于将废气引导返回到内燃机，所述冷却装置包括：进气空气冷却器，具有基本盘状的冷却元件，用于冷却内燃机用的进气空气；和EGR冷却器，具有基本盘状的冷却元件，用于冷却被引导返回到内燃机的废气。各个冷却元件包括伸长的管路和连接到管路的冷却凸缘，从而，待冷却的介质(例如分别是进气空气或者废气)被引导穿过这些管路，并通过冷却凸缘被周围空气冷却，所述周围空气穿过管路之间的空气通道。周围空气穿过空气通道的冷却流动是通过车辆的运动和/或风扇而产生的，所述风扇形成冷却装置的一部分。
在上述类型的冷却装置的情况中，节省空间并实现简单结构的冷却装置的一种已知方式是将进气空气冷却器和EGR冷却器彼此组装，其中进气空气冷却器的冷却元件和EGR冷却器的冷却元件设置在彼此旁边，并且基本在一个平面中。
在具有增压内燃机和进气空气的空气冷却的机动车中，用于内燃机的进入的空气被压缩机加压，并且在被供送到内燃机之前，结果被增压的进气空气之后通过进气空气冷却器被冷却到比周围温度高几度的温度。当进气空气在进气空气冷却器中被冷却时，冷凝水沉积在进气空气冷却器的冷却元件的管路中。在周围温度低于0℃的寒冷天气中，存在这样的危险，即沉积的冷凝水会在冷却元件的管路中结冰，这会导致后者受到不适合的阻塞。冷凝水沉积和形成冰的风险通常在EGR冷却器中更加严重。进气空气冷却器和EGR冷却器的冷却元件中形成冰的风险可以通过限制冷却的周围空气流动穿过冷却元件而被减轻。
已知的方法是使用各种屏蔽装置，例如百叶片的形式的屏蔽装置，用于调节穿过机动车中冷却装置的一个或多个冷却元件的空气流。这些屏蔽装置通常紧靠所述一个或多个冷却元件的前面或后面设置，并通常可以通过控制机构在开启位置和闭合位置之间自动或者手动地来回操作，在开启位置，屏蔽装置仅微微限制或者根本不限制空气流穿过相关的一个或多个冷却元件，在闭合位置，屏蔽装置基本完全或者至少很大程度上限制空气流穿过所述一个或多个冷却元件。各种类型的这种屏蔽装置例如在US 4 753 288A、DE 3 701 584 A1和DE 7 716 940 U1中描述。
发明内容
本发明的目的是提供对上述类型的冷却装置的进一步改进，从而提供这样一种冷却装置，至少一些方面中，其结构相对于相关类型的普通构造的冷却装置具有优点。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1特征的冷却装置实现。
根据本发明，冷却装置包括：
-进气空气冷却器，具有第一冷却元件，用于冷却机动车内燃机用的进气空气，所述冷却元件包括用于待冷却的进气空气的管路以及用于冷却空气流的空气通道，空气通道设置在这些管路之间，
-EGR冷却器，具有第二冷却元件，用于冷却被引导返回到内燃机的废气，所述冷却元件包括用于待冷却的废气的管路以及用于冷却空气流的空气通道，空气通道设置在这些管路之间，第一冷却元件和第二冷却元件设置在彼此旁边，并基本设置在一个平面中，
-屏蔽装置，设置在所述冷却元件的前面或者后面，从而调节穿过它们的空气流，和
-控制机构，所述屏蔽装置通过所述控制机构可在开启位置和闭合位置之间来回转换，在开启位置，屏蔽装置不限制或者至少不显著限制穿过冷却元件的所述空气通道的空气流，在闭合位置，屏蔽装置限制穿过第二冷却元件的所有所述管路之间的空气通道的空气流、以及穿过第一冷却元件的所述管路中的仅一些之间的空气通道的空气流，从而阻止后者中形成冰。
表述“空气流”这里意味着冷却的周围空气的流动，所述周围空气穿过冷却元件的管路之间的空气通道。
本发明是基于这样的理解，即为了机动车内燃机的令人满意的工作，充分的防止在EGR冷却器的冷却元件中以及在进气空气冷却器的冷却元件的较少部分中形成冰，从而在寒冷天气中，EGR冷却器的冷却元件的管路保持通畅，用于使废气流动穿过，并且进气空气冷却器的冷却元件的管路的至少一些保持通畅，用于进气空气流动穿过其中。在闭合位置使得屏蔽装置仅屏蔽进气空气冷却器的冷却元件的一部分，使得可以使用需要相对少的装配空间的屏蔽装置，结果，屏蔽装置例如可放置在EGR冷却器和进气空气冷却器前面的非常狭小的空间中。
根据本发明的冷却装置的各个实施例如从属权利要求和下面的描述所述。
附图说明
下面在实施例的基础上参考附图详细描述本发明，其中：
图1示出了根据本发明第一实施例的冷却装置的示意性侧视图，示出了形成冷却装置一部分的屏蔽装置处于开启位置，
图2示出了根据图1的冷却装置的一部分的示意性部分剖切放大视图，
图3示出了根据图1的冷却装置，其中屏蔽装置处于闭合位置，
图4示出了根据本发明第二实施例的冷却装置的示意性部分剖切侧视图，示出了形成冷却装置一部分的屏蔽装置处于开启位置，和
图5示出了根据图4的冷却装置，其中屏蔽装置处于闭合位置。
具体实施方式
图1-5示出了根据本发明两个不同实施例的用于机动车的冷却装置。冷却装置1用于设置有增压内燃机和EGR系统的机动车。图1-5中各个实施例的相同或类似部件用相同的附图标记表示。
冷却装置1包括普通结构的进气空气冷却器10，具有基本盘状的冷却元件11用于冷却机动车内燃机用的进气空气，即送到内燃机的进入的空气，该空气在被供应到内燃机之前在机动车的压缩机中被压缩。进气空气冷却器10用于通过未示出的管路从机动车的压缩机接收温热的进气空气，并且通过未示出的管路连接到机动车的内燃机，从而将进气空气供送到内燃机。冷却元件11包括伸长的管路12，所述伸长的管路彼此间隔一定距离延伸，冷却凸缘(未示出)连接到它。图2示出了管路12的横截面，并且它们此处采用了矩形横截面形状的扁平管道的形式。空气通道13设置在冷却元件的管路12之间，以允许冷却的周围空气沿着图2中箭头所示的方向经过冷却元件。来自所述压缩机的进气空气被引导穿过冷却元件的管路12，并且通过冷却凸缘被周围空气冷却，所述周围空气穿过管路之间的空气通道13。
冷却装置1还包括普通结构的EGR冷却器20，具有基本盘状的冷却元件21，用于冷却废气，所述废气从机动车的排气管转移从而被引导回到机动车的内燃机。EGR冷却器20适用于在废气被引导回到内燃机之前冷却所述废气，并用于通过未示出的管路接收来自机动车排气管的温热的废气，并且通过未示出的管路连接到机动车内燃机的进气管，从而将废气供送给后者。冷却元件21包括伸长的管路22，所述管路彼此间隔一定距离延伸，冷却凸缘(未示出)连接到其处。图2示出了管路22的剖视图，并且它们采用了矩形横截面形状的扁平管道的形式。空气通道23设置在冷却元件的管路22之间，以允许冷却的周围空气沿着图2中箭头所示的方向经过冷却元件。来自机动车排气管的废气被引导穿过冷却元件的管路22，并且通过冷却凸缘被周围空气冷却，周围空气穿过管路之间的空气通道23。
EGR冷却器的冷却元件21和进气空气冷却器的冷却元件11设置在彼此旁边，并且基本设置在一个平面中。在所示实施例中，EGR冷却器20设置在进气空气冷却器10上面。
在所示实施例中，沿着机动车的运动方向观察，普通结构的散热液体冷却器30设置在进气空气冷却器10和EGR冷却器20的后面，冷却器30具有基本盘状的冷却元件31，用于冷却机动车内燃机用的散热液体。另外，沿着机动车的运动方向观察，车辆部件3，例如可采用用于机动车空调系统或者油冷却器的压缩机的形式，设置在进气空气冷却器10的前面。图1还示出了设置在车辆前部的格栅4。
周围空气穿过相应冷却元件11、21、31的空气通道13、23的冷却流动通过机动车的向前运动和/或通过风扇5而产生。图1的实例中，沿着机动车的运动方向观察，这种风扇5设置在散热液体冷却器30后面。
根据本发明，冷却装置1包括：
-屏蔽(screening)装置40，设置在进气空气冷却器和EGR冷却器的冷却元件11、21的前面或后面，以调节穿过后者的空气流，和
-控制机构50，通过它，屏蔽装置40可以在开启位置和闭合位置之间来回转换，在开启位置，屏蔽装置40不限制或者至少不会显著限制穿过进气空气冷却器和EGR冷却器的冷却元件11、21的所述空气通道13、23的空气流动，在闭合位置，相比开启位置，屏蔽装置40基本完全限制、或者至少更大程度上限制穿过EGR冷却器的冷却元件21的所有上述管路22之间的空气通道23的空气流动、以及穿过进气空气冷却器的冷却元件11的所述管路12中的仅一些之间的空气通道13的空气流动，从而防止在这些管路12、22中形成冰。
所示实施例中，沿着机动车的运动方向观察，屏蔽装置40紧紧设置在EGR冷却器20和进气空气冷却器10的上部的前面，即在冷却器10、20和格栅4之间，但是可替换的，它可以紧紧设置在这些冷却器10、20的后面，即这些冷却器10、20和散热液体冷却器30之间。
控制机构50可以有利地包括气压或者液压缸51，用于转换所述屏蔽装置40，如图2、4、5所示。
图1-3的实施例中，屏蔽装置40采用了百叶窗(louvre)的形式，包括叶片41，所述叶片可通过控制机构50在开启位置(见图1和2)和闭合位置(见图3)之间来回枢转，在开启位置，叶片41基本垂直于冷却元件11、21的相邻侧平面14、24延伸，在闭合位置，叶片41基本平行于冷却元件11、21的相邻侧平面14、24延伸。叶片41有利地设置成在闭合位置彼此重叠，如图3所示。
图4、5的实施例中，屏蔽装置40包括两个盘形的屏蔽元件45a、45b，所述屏蔽元件彼此相对，并具有穿过其中的孔46a、46b。一个屏蔽元件45a可通过控制机构50在它的延伸平面中相对于另一个屏蔽元件45b以这样一种方式移动，即屏蔽元件中的孔46a、46b配合以形成空气通道47，该空气通道延伸穿过屏蔽装置40，并且当屏蔽装置处于开启位置时(见图4)，该空气通道大于当屏蔽装置处于闭合位置时(见图5)。所述孔46a、46b例如可采用伸长的间隙的形式。当屏蔽装置40处于闭合位置时，所述空气通道47有利地完全闭合。
屏蔽装置40也可具有附图所示之外的其它结构，并且例如可包括屏蔽织物，所述织物可通过控制机构移动到EGR冷却器20和进气空气冷却器10的相关部分的前面的空间内外。
屏蔽装置40可以设置成使得：在闭合位置，它限制穿过进气空气冷却器的冷却元件11的一半以下上述管路12之间的空气通道13的空气流动。所示实施例中，屏蔽装置40设置成使得：在闭合位置，它基本遮蔽朝向屏蔽装置的EGR冷却器的冷却元件21的全部侧面24，而遮蔽朝向屏蔽装置的进气空气冷却器的冷却元件11的一半以下的侧表面14。
屏蔽装置40例如可以固定到EGR冷却器20和进气空气冷却器10，或者固定到格栅4。
本发明当然不限于上述实施例，因为对本领域技术人员来说许多变形是可能的，同时不脱离权利要求限定的本发明的基本概念。

Claims (5)

1.一种用于机动车的冷却装置，包括：进气空气冷却器(10)，具有第一冷却元件(11)，用于冷却机动车内燃机用的进气空气；和EGR冷却器(20)，具有第二冷却元件(21)，用于冷却将被引导返回到所述内燃机的废气，第一冷却元件(11)和第二冷却元件(21)设置在彼此旁边，并且基本设置在一个平面中，从而各个冷却元件(11，21)均包括用于待冷却介质的管路(12，22)以及用于冷却空气流动的空气通道(13，23)，所述空气通道设置在所述管路之间，其特征在于：
-冷却装置(1)包括屏蔽装置(40)，屏蔽装置设置在所述冷却元件(11，21)的前面或后面，以调节穿过它们的空气流动，和
-冷却装置(1)包括控制机构(50)，通过控制机构，所述屏蔽装置(40)可以在开启位置和闭合位置之间来回转换，在开启位置，屏蔽装置(40)不限制或者至少不显著限制穿过冷却元件(11，21)的所述空气通道(13，23)的空气流动，在闭合位置，屏蔽装置(40)限制穿过第二冷却元件(20)的所有所述管路(22)之间的空气通道(23)的空气流动、以及穿过第一冷却元件(11)的仅其中一些所述管路(12)之间的空气通道(13)的空气流动，从而防止在这些管路中形成冰。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，屏蔽装置(40)设置成使得：在闭合位置，它限制穿过第一冷却元件(11)的所述管路(12)的一半以下之间的空气通道(13)的空气流动。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述屏蔽装置(40)设置成使得：在闭合位置，它基本遮蔽朝向屏蔽装置的第二冷却元件(21)的全部侧面(24)，而遮蔽朝向屏蔽装置的第一冷却元件(11)的侧表面(14)的一半以下。
4.如权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，屏蔽装置(40)包括叶片(41)，所述叶片可通过控制机构(50)枢转。
5.如权利要求1-3中任一项所述的冷却装置，其特征在于，屏蔽装置(40)包括至少两个盘状的屏蔽元件(45a，45b)，所述屏蔽元件彼此相对，并具有穿过它们的孔(46a，46b)，至少其中一个这些屏蔽元件可以在它的延伸平面中相对于另一个屏蔽元件通过控制机构(50)移动，并且屏蔽元件(45a，45b)中的孔(46a，46b)设置成配合以形成空气通道(47)，空气通道延伸穿过屏蔽装置(40)，并且当屏蔽装置(40)处于开启位置时，所述空气通道大于当屏蔽装置处于闭合位置时。
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