CN104775893B - 一种直列六缸发动机水冷式中冷器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直列六缸发动机水冷式中冷器，包括中冷器上盖、中冷器壳体、中冷器芯；所述中冷器芯的左端设有进水管、左端部内设有左气道隔板，左气道隔板与中冷器芯的左端部构成进水室，进水管与该进水室相通；所述中冷器芯的右端设有出水管、右端部内设有右气道隔板，右气道隔板与中冷器芯的右端部构成出水室，出水管与该出水室相通；在左气道隔板和右气道隔板之间设有冷却水道封板，在所述左气道隔板和右气道隔板之间设有多件散热格栅，在散热格栅的两侧分别设有冷却水道封板，在相邻两冷却水道封板之间设有多块冷却水道隔板，构成多条冷却水道；增压空气从上至下通过散热格栅。本发明流道和散热片的气阻较小，散热能力强，冷却效率高。

Description

一种直列六缸发动机水冷式中冷器

技术领域

本发明属于发动机冷却系统构件，具体涉及一种直列六缸发动机水冷式中冷器。

背景技术

对于涡轮增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件，当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高，空气密度也相应变小。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，油耗上升，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NO_x的含量，造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，因此需要在增压器之后加装中冷器来降低进气温度，提高充气效率。而中冷器好坏关键的两个参数分别是其内部的流道造型以及散热片的设计，理想状态下的中冷器设计就是散热片的面积能够尽可能的大，而流道内最好不出现生硬的折曲以及会妨碍气流的焊接痕迹。如CN 203867701 U公开的“一种套管式水冷中冷器”，包括翅片、内管、外管、主片、水室以及气室。所述翅片镶嵌于内管里面，内管套在外管中，内外管两端有主片，通过主片把水和空气隔开并分别形成水室和气室，各个部件间钎焊成一体。该实用新型通过在内外管之间添加筋条的方式，提高了内管的结构强度；增加了液侧的换热面积，强化散热能力；避免增加散热管管壁材料厚度，减轻了芯子重量。但是，由于各个部件间采用钎焊连接，容易出现妨碍气流的焊接痕迹。目前市面上的中冷器流道和散热片设计均不够合理，造成中冷器进气阻力增大，散热能力差，导致冷却效率降低，体积大、质量大、生产效率低、制造成本高、内部清理维护不便，中冷器芯不可以单独进行更换且中冷器总成安装复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其流道和散热片的气阻较小，散热能力强，冷却效率高；体积较小、质量较轻，制造成本较低；安装简便，内部清理维护方便，能够单独更换中冷器芯。

本发明所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，包括中冷器上盖、中冷器壳体、设在中冷器壳体与中冷器上盖之间并与两者配合连接的中冷器芯，其特征是：所述中冷器芯的左端设有进水管、所述中冷器芯的左端部内设有左气道隔板，左气道隔板与中冷器芯的左端部构成进水室，所述进水管与该进水室相通；所述中冷器芯的右端设有出水管、所述中冷器芯的右端部内设有右气道隔板，右气道隔板与中冷器芯的右端部构成出水室，所述出水管与该出水室相通；在所述左气道隔板和右气道隔板之间间隔设有多件散热格栅，在所述散热格栅的两侧分别设有冷却水道封板，在相邻两冷却水道封板之间间隔设有多块冷却水道隔板，构成多条冷却水道，每条冷却水道的一端都与进水室相通、另一端都与出水室相通；增压空气从上至下通过散热格栅。

所述的直列六缸发动机水冷式中冷器，其所述中冷器芯的外壁中部设有框型连接板，所述进水管位于所述框型连接板之上，所述出水管位于所述框型连接板之下。

所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其所述散热格栅为连续往返弯折的铜片构成。

进一步，所述中冷器壳体的下部并列设有六个出气口、右端设有出水管接口；所述六个出气口分别直接与发动机上的六个缸盖进气口连接相通；所述出水管与出水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器壳体的上缘与所述中冷器芯上的框型连接板的下面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片。

进一步，所述中冷器上盖的顶部设有进气口、左端设有进水管接口；所述进气口与涡轮增压器连通，增压空气由进气口进入；所述进水管与进水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器上盖的下缘与所述中冷器芯上的框型连接板的上面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片。

进一步，设在所述进水管与进水管接口配合连接处密封组件由三个O形圈、一个法兰、一个密封垫片组成，所述法兰内孔壁上设有三道密封槽，三个O形圈分别与三道密封槽一一对应配合，所述法兰与进水接口之间设有一密封垫片；设在所述出水管与出水管接口配合连接处的密封组件与设在所述进水管与进水管接口配合连接处的密封组件完全相同。

所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其所述中冷器上盖和中冷器壳体均采用铝合金铸造成型。

本发明有益的技术效果：高温增压空气（200℃左右）通过进气口进入中冷器芯，经过散热铜片时，热量会通过散热格栅传到冷却水道，再经过冷却水道中流动的冷却水将热量带走，气温下降。经过散热格栅出来后的增压空气，温度在60℃左右，最后通过出气口直接连接发动机的气缸盖，进入燃烧室。由于中冷器上盖、密封垫片、中冷器壳体均为分体式独立部件，分别通过内六角螺钉固定在中冷器芯的框型连接板上，拆下螺钉，取下相应部件，即可方便地清理中冷器芯内部，必要时可单独更换中冷器芯；由于中冷器上盖、中冷器壳体均采用铝合金铸造成型，一方面铸件能实现顺畅流道的造型，生产效率高，降低了制造成本；另一方面铸铝密度大约是钢材密度的三分之一，这样大大减轻了中冷器总成的重量，实现质量小。

附图说明

图1是本发明的外形示意图。

图2是本发明的爆炸图。

图3是中冷器上盖的轴测图。

图4是中冷器壳体的轴测图。

图5是中冷器芯的正视图。

图6是图5的俯视图。

图7是图6的B－B剖视图。

图8是散热格栅的结构示意图。

图中：1－中冷器上盖，2－进气口，3－密封垫片，4－中冷器芯，5－出水管，6－中冷器壳体，7－出气口，8－O形圈，9－法兰，10－密封垫片，11－进水管接口，12－进水管，14－出水管接口，15－进水室，16－出水室，17－左气道隔板，18－右气道隔板，19－散热格栅，20－冷却水道封板，21－冷却水道隔板，22－冷却水道，41－框型连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1至图8所示的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，包括中冷器上盖1、中冷器壳体6、设在中冷器壳体与中冷器上盖之间并与两者配合连接的中冷器芯4，其突出的实质性特点是：所述中冷器芯的左端设有进水管12、所述中冷器芯的左端部内设有左气道隔板17，左气道隔板与中冷器芯的左端部构成进水室15，所述进水管12与该进水室相通；所述中冷器芯的右端设有出水管5、所述中冷器芯的右端部内设有右气道隔板18，右气道隔板与中冷器芯的右端部构成出水室16，所述出水管5与该出水室相通；在所述左气道隔板和右气道隔板之间间隔设有多件散热格栅19，在所述散热格栅的两侧分别设有冷却水道封板20，在相邻两冷却水道封板之间间隔设有多块冷却水道隔板21，构成多条冷却水道22，每条冷却水道的一端都与进水室15相通、另一端都与出水室16相通；增压空气从上至下通过散热格栅。

所述的直列六缸发动机水冷式中冷器，其所述中冷器芯4的外壁中部设有框型连接板41，所述进水管12位于所述框型连接板之上，所述出水管5位于所述框型连接板之下。

进一步，所述散热格栅19为连续往返弯折的铜片构成。

进一步，所述中冷器壳体6的下部并列设有六个出气口7、右端设有出水管接口14；所述六个出气口分别直接与发动机上的六个缸盖进气口连接相通；所述出水管5与出水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器壳体6的上缘与所述中冷器芯上的框型连接板41的下面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片3。

进一步，所述中冷器上盖1的顶部设有进气口2、左端设有进水管接口11；所述进气口与涡轮增压器连通，增压空气由进气口进入；所述进水管12与进水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器上盖1的下缘与所述中冷器芯上的框型连接板41的上面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片3。

进一步，设在所述进水管12与进水管接口11配合连接处密封组件由三个O形圈8、一个法兰9、一个密封垫片10组成，所述法兰内孔壁上设有三道密封槽，三个O形圈分别与三道密封槽一一对应配合，所述法兰与进水接口之间设有一密封垫片10；设在所述出水管5与出水管接口14配合连接处的密封组件与设在所述进水管12与进水管接口11配合连接处的密封组件完全相同。

所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其所述中冷器上盖1和中冷器壳体6均采用铝合金铸造成型。这样一方面铸件能实现顺畅流道的造型，生产效率高，降低了制造成本；另一方面铸铝密度大约是钢材密度的三分之一，能减轻的中冷器总成的重量，实现质量小。

现有的散热片是通过焊接的方式固定在铜管上，这样生硬的曲折会妨碍气流的流通，造成进气阻力大。本发明的中冷器芯内部设有由铜片连续往返弯折构成的散热格栅，不仅散热面积大，而且避免了焊接变形和生硬的曲折造成进气受阻，使进气阻力减小。散热格栅的散热能力极强，冷却效率高达90%以上，实现中冷器关键的性能参数：高的冷却效率。

在每个出气口上设计有3个安装固定孔，能方便的将中冷器固定在发动机上。

本中冷器的出气口通道截面积设计地足够大，内表面平整，转角处圆滑过渡，使空气流通阻力尽可能小。

本中冷器与市面上的管带式比较，具有散热面积大，对气流阻力小，结构刚度好，耐高压不易破裂等优点。

Claims (4)

1.一种直列六缸发动机水冷式中冷器，包括中冷器上盖（1）、中冷器壳体（6）、设在中冷器壳体与中冷器上盖之间并与两者配合连接的中冷器芯（4），其特征是：所述中冷器芯的左端设有进水管（12）、所述中冷器芯的左端部内设有左气道隔板（17），左气道隔板与中冷器芯的左端部构成进水室（15），所述进水管（12）与该进水室相通；所述中冷器芯的右端设有出水管（5）、所述中冷器芯的右端部内设有右气道隔板（18），右气道隔板与中冷器芯的右端部构成出水室（16），所述出水管（5）与该出水室相通；在所述左气道隔板和右气道隔板之间间隔设有多件散热格栅（19），在所述散热格栅的两侧分别设有冷却水道封板（20），在相邻两冷却水道封板之间间隔设有多块冷却水道隔板（21），构成多条冷却水道（22），每条冷却水道的一端都与进水室（15）相通、另一端都与出水室（16）相通；增压空气从上至下通过散热格栅；

所述中冷器芯（4）的外壁中部设有框型连接板（41），所述进水管（12）位于所述框型连接板之上，所述出水管（5）位于所述框型连接板之下；所述中冷器壳体（6）的下部并列设有六个出气口（7）、右端设有出水管接口（14）；所述六个出气口分别直接与发动机上的六个缸盖进气口连接相通；所述出水管（5）与出水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器壳体（6）的上缘与所述中冷器芯上的框型连接板（41）的下面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片（3）；

所述中冷器上盖（1）的顶部设有进气口（2）、左端设有进水管接口（11）；所述进气口与涡轮增压器连通，增压空气由进气口进入；所述进水管（12）与进水管接口配合连接，并在两者配合连接处设有密封组件；所述中冷器上盖（1）的下缘与所述中冷器芯上的框型连接板（41）的上面对应连接，并在两者对应连接的部位之间设有密封垫片（3）；

所述中冷器上盖（1）、密封垫片（3）、中冷器壳体（6）均为分体式独立部件，分别通过内六角螺钉固定在中冷器芯（4）的框型连接板（41）上。

2.根据权利要求1所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其特征是：设在所述进水管（12）与进水管接口（11）配合连接处密封组件由三个O形圈（8）、一个法兰(9)、一个密封垫片（10）组成，所述法兰内孔壁上设有三道密封槽，三个O形圈分别与三道密封槽一一对应配合，所述法兰与进水接口之间设有一密封垫片（10）；设在所述出水管（5）与出水管接口（14）配合连接处的密封组件与设在所述进水管（12）与进水管接口（11）配合连接处的密封组件完全相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其特征是：所述散热格栅（19）为连续往返弯折的铜片构成。

4.根据权利要求1或2所述的一种直列六缸发动机水冷式中冷器，其特征是：所述中冷器上盖（1）和中冷器壳体（6）均采用铝合金铸造成型。