CN101749101B - 一种中冷系统及其构成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中冷系统及其构成方法，通过分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声，计算确定谐振腔的容积、出口直径大小和出口管长度，根据整车布置的位置和空间布置情况在中冷出气软管设计谐振腔，消除了机械增压器的低频部分噪声，改善了整车的NVH性能，中冷系统管路通过采用热塑性弹性体材料和独特的结构设计保证了软管接头具有良好的密封性，同时保证了管路的柔性与耐压性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及车辆构造的技术领域，涉及车用发动机的增压中冷系统，特别涉及一种带有谐振进气装置与耐负压结构的中冷系统及其构成方法。
背景技术
在增压发动机中，中冷系统的主要作用是冷却增压后被提高的进气温度，增高单位体积的氧气含量，提高空燃比，使燃料燃烧更充分，从而达到提高发动机功率的目的。但是一般的中冷系统都是从如何提高冷却效率入手，对中冷器内部结构和系统布置进行研究，近年来，随着人们环保意识的增强，对汽车提出了更高要求。最近，国际汽车界又制定了一项新标准，简称为NVH标准，即噪音(Noise)、震荡(Vibration)、平稳(Harshness)三项标准，通俗称为乘坐轿车的“舒适感”，而在某车型的开发过程中，根据噪声测试，发现所匹配的机械增压器存在300HZ的低频噪声，同时增压器出口存在-70kpa至200kpa的动态压力。
综上所述，现有技术中存在如下技术问题：(1)机械增压器存在低频部分噪声：(2)中冷系统管路内部负压过大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有谐振进气装置与耐负压结构的中冷系统，在保证中冷系统的冷却性能的基础上消除了机械增压器的低频部分噪声，同时解决了机械增压系统负压过大，管路易吸瘪的问题。
一种带有进气消声装置与耐压结构的中冷系统包括有中冷器、进气软管-中冷器进口、进进气消声器、进气软管-中冷器出口、减震橡胶垫、蜗杆卡箍等。通过分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声，计算确定谐振腔的容积、出口直径大小和出口管长度，根据整车布置的位置和空间布置情况在中冷出气软管设计谐振腔，消除了机械增压器的低频部分噪声，改善了整车的NVH性能。中冷系统管路通过采用热塑性弹性体材料和独特的结构设计保证了软管接头具有良好的密封性，同时保证了管路的柔性与耐压性能要求。
具体技术方案如下：
一种中冷系统，包括中冷器，进气消声器，中冷器进口的进气软管以及中冷器出口的进气软管，所述中冷器进口的进气软管和中冷器出口的进气软管分别安装至中冷器，所述进气消声器安装在中冷器进口的进气软管上。
所述进气消声器的谐振腔容积、和/或出口直径大小和、或出口管长度根据整车布置的位置和空间布置情况进行设置。
中冷器进口的进气软管，中冷器出口的进气软管以及中冷器其它管路采用热塑性弹性体材料制作。
所述中冷器进口的进气软管，中冷器出口的进气软管以及中冷器其它管路均采用波纹管。
所述中冷器与冷凝器并排布置，所述中冷器进一步包括带有内翅片的冷却管与开有百叶窗的散热带，其两侧贴有海棉条。
所述中冷器进口的进气软管用以连接增压器，其采用邵氏硬度为50的TEEE材料，管路本体壁厚为3.5mm，管体中间设有壁厚为2.5mm圆形波纹段，管路端头壁厚为2mm，中冷器进口的进气软管采用宽型蜗杆卡箍、单耳无极卡箍或T型卡箍固定，软管外表面上设有限位凸缘，内表面设有密封环带，内径小于中冷器气室出口。
所述中冷器出口的进气软管用以连接进气歧管，其采用邵氏硬度为50的TEEE材料，管路本体壁厚为3.5mm，管体中间设有壁厚为2.5mm圆形波纹段，管路端头壁厚为2mm。
还包括减震软垫或橡胶软垫，所述中冷器采用该减震软垫或橡胶软垫装配在上固定横梁上与下固定横梁之间，并且进一步采用三点固定。
上述中冷系统的构成方法，采用如下步骤：
(1)分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声；
(2)计算确定谐振腔的容积、出口直径大小和出口管长度；
(3)根据整车布置的位置和空间布置设计谐振腔。
与目前现有技术相比，本发明：
1.在保证中冷系统的冷却性能的基础上消除了机械增压器的低频部分噪声，在保证中冷系统的冷却性能的基础上消除了机械增压器的低频部分噪声；
2.解决了机械增压中冷系统管路内部负压过大，管路易吸瘪的问题，通过采用特别设计的热塑性弹性体材料的波纹管，满足了机械增压系统-70KPa到200KPa的工作压力要求，保证了软管装配的可靠性与软管的减震性能。
3.中冷器采用了三点软垫固定，安装方便，减少了零部件，同时保证了中冷器的可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图
图2是进气软管的局部剖视图
图3是进气消声器的剖视图
图中：
1-进气软管-中冷器出口 2-中冷器 3-软管接头-增压器出口 4-进气消声器 5-进气软管-中冷器进口 6-波纹管 7-软管端头 8-下橡胶软垫 9-下固定横梁 10-进气室11-海绵条 12-出气室 13-上橡胶软垫 14-上固定横梁 15-进气软管管体 16-限位凸缘17-谐振腔 18-谐振腔进气管 19-密封环带
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所表达的本发明的结构，本发明为一种带有谐振进气装置的中冷系统，包括有进气软管-中冷器出口(1)、中冷器(2)、进气软管-中冷器进口(3)、下橡胶软垫(8)与上橡胶软垫(13)、进气消声器(4)、蜗杆卡箍等，设置在机械增压器至进气歧管之间。
本发明的目的通过以下技术解决方案来实现：
增压后的空气依次通过进气软管-中冷器进口(3)、中冷器(2)、进气软管-中冷器出口(1)，最终到达进气歧管。其中进气软管-中冷器进口上设有进气消声器(4)以消除机械增压器的低频噪声。中冷系统管路通过采用热塑性弹性体材料和独特的结构设计保证了软管两端具有良好的密封性，同时保证了管路的柔性与耐压性能要求。
为了使本发明更加完善，还进一步提出了以下的更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的：
中冷器(2)的技术方案：中冷器与冷凝器并排布置，体积较小，采用了带有内翅片的冷却管与开有百叶窗的散热带，以加大散热面积，提高冷却效率。同时较低了散热器前的冷侧风阻，有利于提高整个冷却模块的冷却性能。中冷器两侧贴有海棉条(11)，以防止热风回流。
进气软管-中冷器进口(3)的技术方案：如图2所示，由于增压器出口温度较高，同时根据发动机的台架试验数据，机械增压系统的内部负压达70Kpa，采用一般的橡胶材料很容易被吸瘪，而采用塑料管与金属管，由于发动机与中冷器之间存在相对运动，也难以满足减震性能要求，因此采用了邵氏硬度为50的TEEE材料，由于软管的耐负压要求，管路本体(15)采用了3.5mm的壁厚，出于减震性能的要求，管体中间增加了壁厚为2.5mm波纹段(6)，同时为了满足耐负压要求，采取了圆形波纹，加强径向的抗负压能力，以达到抗负压与减震性能的统一，管路端头(7)的壁厚为2mm，可以保证管路二端有良好的弹性，满足安装和密封性要求。进气软管-中冷器进口(3)采用宽型蜗杆卡箍固定，如果对密封性能有更高要求，也可以采用卡紧力更均匀的单耳无极卡箍或卡紧力更大的T型卡箍固定。软管外表面上设有限位凸缘(16)，以防止卡箍脱落，内表面设有密封环带(19)，内径比中冷器气室出口小0.5mm，以保证软管的密封性。
进气消声器(4)的技术方案：如图3所示，通过分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声，计算确定谐振腔(17)的容积、出口管(18)直径大小和出口管(18)长度，根据整车布置的位置和空间布置情况把进气消声器(4)设置在进气软管-中冷器进口上，消除了机械增压器的低频部分噪声。
进气软管-中冷器出口(1)的技术方案：由于中冷后温度较低，因此采用了TEEE材料，以降低成本，并增加波纹段，以满足发动机的实际使用要求。具体结构与进气软管-中冷器进口(2)相同。
中冷器(2)的固定方式：中冷器(2)采用减震软垫装配在上固定横梁上(14)与下固定横梁(9)之间，由于中冷器的芯宽较小，因此采用了三点固定，以减少零部件，增加装配和维修的便利性，同时采用橡胶软垫具有良好的减震效果。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，虽然本发明具体实现并不受上述方式的的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种中冷系统，其特征在于，包括中冷器，进气消声器，中冷器进口的进气软管和中冷器出口的进气软管，减震软垫或橡胶软垫，其中，
所述中冷器进口的进气软管和中冷器出口的进气软管分别安装至中冷器，所述进气消声器安装在中冷器进口的进气软管上；
所述中冷器采用所述减震软垫或橡胶软垫装配在上固定横梁上与下固定横梁之间，并且采用三点固定，所述中冷器与冷凝器并排布置，中冷器进一步包括带有内翅片的冷却管与开有百叶窗的散热带，其两侧贴有海棉条；
所述中冷器进口的进气软管用以连接增压器，其采用邵氏硬度为50的TEEE材料，管路本体壁厚为3.5mm，管体中间设有壁厚为2.5mm圆形波纹段，管路端头壁厚为2mm，中冷器进口的进气软管采用宽型蜗杆卡箍、单耳无极卡箍或T型卡箍固定，软管外表面上设有限位凸缘，内表面设有密封环带，其内径小于中冷器气室出口；所述中冷器出口的进气软管用以连接进气歧管，其采用邵氏硬度为50的TEEE材料，管路本体壁厚为3.5mm，管体中间设有壁厚为2.5mm圆形波纹段，管路端头壁厚为2mm；
所述中冷器进口的进气软管，中冷器出口的进气软管以及中冷器其它管路采用热塑性弹性体材料制作的波纹管；
通过分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声，计算确定谐振腔的容积、出口直径大小和出口管长度。
2.如权利要求1所述中冷系统的构成方法，其特征在于，采用如下步骤：
(1)分析增压器在整车运行过程中产生的特定频段的噪声；
(2)计算确定谐振腔的容积、出口直径大小和出口管长度；
(3)根据整车布置的位置和空间布置设计谐振腔。
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