CN102442201B

CN102442201B - 一种混合动力公交车的散热器总成

Info

Publication number: CN102442201B
Application number: CN201110420927.7A
Authority: CN
Inventors: 张有; 李国祥; 乔海周; 闫伟; 雷保军; 赵晓嵩; 纪嘉伟
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: CN102442201A

Abstract

本发明公开了一种混合动力公交车的散热器总成，包括电机及控制器冷却散热器、发动机冷却散热器、增压中冷器和冷却风扇，其中，所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器同排连接；所述增压中冷器设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的外侧，发动机冷却散热器靠近增压中冷器的热端，电机及控制器冷却散热器靠近增压中冷器的冷端；所述冷却风扇设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的内侧。由于上述两散热器循环水路各自独立，增强了发动机和电机及控制器冷却系统的冷却效果，保证其工作及寿命，从而解决了混合动力公交车在发动机驾驶舱中散热器总成的布置问题。

Description

一种混合动力公交车的散热器总成

技术领域

本发明涉及公交车辅助配件领域，具体涉及一种混合动力公交车的散热器总成。

背景技术

随着石油能源日益紧缺和排放要求的日益严格，节能环保产品成为各行各业的热门话题。在汽车行业中，致力于清洁环保的混合动力汽车日渐被人关注，混合动力汽车(亦称复合动力汽车，英文为Hybrid Power Automobile)是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、内燃机及发电机组、电机等。

目前，混合动力汽车一般是指具有内燃机车发电机和蓄电池的汽车，为了配合内部发电机和蓄电池的运行，与传统汽车相比上述混合动力汽车增加了许多零部件，使得结构及布置更加复杂，尤其是在电机冷却系统方面，新增加了电动水泵、电机散热器、电机控制器等零部件。为保证发动机排放控制在国标之内，增压中冷器出口端温度不能超过50℃，增压中冷器芯体不能太小；为防止发动机过热、冷却液沸腾，水冷散热器芯体也不能太小。即：增压中冷器和水冷散热器设计尺寸与同等尺寸的普通汽车内的增压中冷器和水冷散热器设计尺寸相对较大，为了配合增压中冷器和水冷散热器的正常工作，势必会改变混合动力汽车的车身结构，对应的重新设计制造车身的模型。

因此，如何研究出一种提高散热性能的混合动力公交车的散热器总成，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种混合动力公交车的散热器总成，以实现提高其散热性能的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力公交车的散热器总成，包括电机及控制器冷却散热器、发动机冷却散热器、增压中冷器和冷却风扇，其中，所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器同排连接；所述增压中冷器设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的外侧，发动机冷却散热器靠近增压中冷器的热端，电机及控制器冷却散热器靠近增压中冷器的冷端；所述冷却风扇设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的内侧。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，所述增压中冷器包括具有进口端和出口端的壳体和设置在所述壳体内部的芯体，所述芯体为管带式换热器，管带上开有百叶窗。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，所述管带式换热器自所述增压中冷器的进口端到出口端由密到疏分布。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，所述发动机冷却散热器大约占所述增压中冷器2/3的迎风面积，所述电机及控制器冷却散热器大约占所述增压中冷器1/3的迎风面积。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，

从所述增压中冷器的进口端到出口端，所述管带式换热器的波距w满足：

w = \{\begin{matrix} 8 & l < L_{a} \\ 8 + 4 \cdot \frac{{L - L}_{a}}{L_{b} - L_{a}} & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

其中，其中，L_b为所述增压中冷器进口端与出口端的距离；

L_a为所述增压中冷器冷端与热端的分界线距离增压中冷器的进口端的距离；

l为管带式换热器上任意波纹距离增压中冷器进口端的距离。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，

从所述增压中冷器的进口端到出口端，所述管带上的百叶窗的宽度L_p满足：

L_{p} = \{\begin{matrix} 0.9 & if & l < L_{a} \\ 1.2 & if & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

百叶窗的角度θ满足：

θ = \{\begin{matrix} 24 & if & l < L_{a} \\ 22 & if & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

其中，其中，L_b为所述增压中冷器进口端与出口端的距离；

l为管带式换热器上任意波纹距离增压中冷器进口端的距离。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，设置在所述发动机冷却散热器外侧的加强板的形状为中间宽，两端窄的菱形；设置在所述电机及控制器冷却散热器外侧的加强板的形状为中间宽，两端窄的菱形。

优选地，在上述混合动力公交车的散热器总成中，所述发动机冷却散热器和所述电机及控制器冷却散热器芯子之间由橡胶块隔开。

由上述描述可以看出，本发明中的混合动力公交车的散热器总成，包括电机及控制器冷却散热器、发动机冷却散热器、增压中冷器和冷却风扇，其中，所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器同排连接；所述增压中冷器设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的外侧，发动机冷却散热器靠近增压中冷器的热端，电机及控制器冷却散热器靠近增压中冷器的冷端；所述冷却风扇设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的内侧。由于上述两散热器循环水路各自独立；最后由冷却风扇总成共同冷却，这样使得在保证增压中冷器出口温度满足排放要求，原有车身不必做太大改动的情况下就可以布置电机及控制器冷却系统。增强了发动机和电机及控制器冷却系统的冷却效果，保证其工作及寿命，从而解决了混合动力公交车在发动机驾驶舱中散热器总成的布置问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的混合动力公交车的散热器总成的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的增压中冷器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的管带式换热器散热带的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的管带式换热器百叶窗的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的加强板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的混合动力公交车的散热器总成，该混合动力公交车的散热器总成，包括电机及控制器冷却散热器6、发动机冷却散热器7、增压中冷器3和冷却风扇11和12，其中，电机及控制器冷却散热器6和发动机冷却散热器7同排连接；增压中冷器3设置在电机及控制器冷却散热器6和发动机冷却散热器7的外侧，发动机冷却散热器7靠近增压中冷器3的热端，电机及控制器冷却散热器6靠近增压中冷器3的冷端；冷却风扇11和12设置在电机及控制器冷却散热器6和发动机冷却散热器7的内侧。

最前面放置增压中冷器3，气体流动方式为横流式；后面将电机及控制器冷却散热器6和发动机冷却散热器7同排联接，最后由冷却风扇11和12总成共同冷却。电机及控制器冷却散热器6和发动机冷却散热器7同排联接的具体布置为：发动机冷却散热器7靠近增压中冷器3的热端，电机及控制器冷却散热器6靠近增压中冷器3的冷端。由于发动机散热量要比电机及控制器大得多，同时电机及控制器冷却液要比发动机冷却液工作温度要低，综合考虑，发动机冷却散热器7大约占增压中冷器3的2/3迎风面积，电机及控制器冷却散热器6大约占增压中冷器3的1/3迎风面积。

如图2所示，增压中冷器包括具有进口端2和出口端1的壳体和设置在壳体内部的芯体，芯体为管带式换热器，管带上开有百叶窗。芯体一部分置于增压中冷器3的冷端，另一部分置于增压中冷器3的热端，其中，芯体置于冷端的一侧为稀疏部13，置于热端的一侧为稠密部14。在本发明实施例中各散热器芯子采用铝材料的管带式换热器。

以增压中冷器3中芯体为例，该芯体为铝材料的管带式换热器，该管带式换热器自增压中冷器3的进口端2到出口端1由密到疏分布。

如图1所示，增压中冷器3进口端2与出口端1的距离为L_b；增压中冷器3冷端与热端的分界线距离增压中冷器3的进口端2的距离为L_a。如图3所示，当增压中冷器中的芯体为管带式换热器时，该管带式换热器中的散热管呈波纹状结构，相邻的两个波纹之间的距离为波距，用w表示；一个波纹从波谷到波峰的距离为波高，用h表示；管带式换热器上任意波纹距离增压中冷器3进口端2的距离用l表示。

如图2所示，从增压中冷器3的进口端2到出口端1，波高h不变，管带式换热器的波距w满足(单位为mm)：

w = \{\begin{matrix} 8 & l < L_{a} \\ 8 + 4 \cdot \frac{{L - L}_{a}}{L_{b} - L_{a}} & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

如图4所示，从增压中冷器3的进口端2到出口端1，百叶窗的宽度L_p满足：

L_{p} = \{\begin{matrix} 0.9 & l < L_{a} \\ 1.2 & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

百叶窗的角度θ满足：

θ = \{\begin{matrix} 24 & l < L_{a} \\ 22 & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

其中，

L_b为增压中冷器3进口端2与出口端1的距离；

L_a为增压中冷器3冷端与热端的分界线距离增压中冷器3的进口端2的距离；

l为管带式换热器上任意波纹距离增压中冷器3进口端2的距离。

整体上满足靠近发动机散热器的中冷器芯体比较密，散热好而阻力比较大；靠近电机及控制器的中冷器芯体比较疏，散热差而阻力比较小。

鉴于发动机冷却散热器和电机及控制器散热器在宽度方向都有所变窄，为保证其工作强度和寿命，经有限元分析，做以下改进：如图1所示的发动机冷却散热器7和电机及控制器散热器6的外侧设置的加强板4，8，10和5的形状为中间宽，两端窄的菱形，如图5所示。

发动机冷却散热器7和电机及控制器散热器6同排联接，车辆在行驶过程中发生颠簸为了防止发动机冷却散热器7和电机及控制器散热器6相互碰撞，上述发动机冷却散热器7和电机及控制器散热器6之间由橡胶块9隔开，既能减震又满足隔热的要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种混合动力公交车的散热器总成，包括电机及控制器冷却散热器、发动机冷却散热器、增压中冷器和冷却风扇，其特征在于，所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器同排连接；所述增压中冷器设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的外侧，发动机冷却散热器靠近增压中冷器的热端，电机及控制器冷却散热器靠近增压中冷器的冷端；所述冷却风扇设置在所述电机及控制器冷却散热器和发动机冷却散热器的内侧；所述增压中冷器包括具有进口端和出口端的壳体和设置在所述壳体内部的芯体，所述芯体为管带式换热器，管带上开有百叶窗；所述发动机冷却散热器占所述增压中冷器2/3的迎风面积，所述电机及控制器冷却散热器占所述增压中冷器1/3的迎风面积；

w = \{\begin{matrix} 8 & l < L_{a} \\ 8 + 4 \cdot \frac{l - L_{a}}{L_{b} - L_{a}} & L_{a} \leq l < L_{b} \end{matrix}

其中，w单位为mm，L_b为所述增压中冷器进口端与出口端的距离；

l为管带式换热器上任意波纹距离增压中冷器进口端的距离。

2.如权利要求1所述的混合动力公交车的散热器总成，其特征在于，设置在所述发动机冷却散热器外侧的加强板的形状为中间宽，两端窄的菱形；设置在所述电机及控制器冷却散热器外侧的加强板的形状为中间宽，两端窄的菱形。

3.如权利要求2所述的混合动力公交车的散热器总成，其特征在于，所述发动机冷却散热器和所述电机及控制器冷却散热器芯子之间由橡胶块隔开。