CN106870119A - 一种汽车发动机外挂水冷中冷器及具有其的中冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机外挂水冷中冷器及具有其的中冷系统，具有：壳体，其两端为开放式结构；左主板和右主板，分别封闭壳体的两端，右主板与壳体围成成一个进气气室，左主板与壳体围成成一个出气气室；散热管，安装在壳体内，散热管的两端延伸到进气气室和出气气室内；散热管有多个，在壳体内上下层叠，相邻的散热管之间有间隙，伸入进气气室和出气气室内的散热管之间的间隙通过密封材料密封，伸入进气气室和出气气室内的散热管四周与左主板和右主板密封连接；中冷器进水口，设置在壳体侧面并与壳体内部连通；中冷器出水口，设置在壳体侧面并与壳体内部连通，保证冷却性能，布置上减少进气气道的长度，以减少系统气阻。

Description

一种汽车发动机外挂水冷中冷器及具有其的中冷系统
技术领域
本发明属于汽车发动机技术领域，尤其涉及一种汽车发动机外挂水冷中冷器及具有其的中冷系统。
背景技术
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
目前汽车领域增压发动机中冷系统较为广泛采用空空中冷器，一般固定在前舱保险横梁和冷凝器之间，因发动机进气阻力的限制，该换热器的芯厚尺寸较普通的低温散热器芯厚度多数倍，因此对前端布置X向的空间要求较高，且需串联增压器和空空中冷器的中冷管需绕经前舱连接保险横梁后方的中冷器，再用另一节中冷管绕至节流阀体，导致整个进气气路过长，一般进气流过的距离长度达到近2m，进气阻力较大，产生动力延迟缺陷。
另外，少部分是采用集成在进气歧管里面的水冷中冷器，该结构是将带有水循环的热交换器整体放置在歧管里面，当进气气流经过增压器流进节流阀体后，经过带有循环低温水的热交换器，吸收进气的热量，进而使进气的温度降低至目标要求，达到降低进气温度的目的。但因经过增压器后的高温进气直接流经节流阀体，导致节流阀体热负荷较高，对节流阀体的耐温及可靠性提出更高要求，另外，汽车行驶时，由于进气歧管内进气的温度压力交变对水冷中冷气和歧管之间的密封也提出了更高要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种保证冷却性能，布置上减少进气气道的长度，以减少系统气阻，提升动力响应速度，提高零部件的耐久和可靠性的汽车发动机外挂水冷中冷器及具有其的中冷系统。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车发动机外挂水冷中冷器，具有：
壳体，其两端为开放式结构；
左主板和右主板，分别封闭所述壳体的两端，所述右主板与壳体围成成一个进气气室，所述左主板与壳体围成成一个出气气室；
散热管，安装在所述壳体内，所述散热管的两端延伸到所述进气气室和出气气室内；所述散热管有多个，在所述壳体内上下层叠，相邻的散热管之间有间隙，伸入进气气室和出气气室内的散热管之间的间隙通过密封材料密封，伸入进气气室和出气气室内的散热管四周与所述左主板和右主板密封连接；
中冷器进水口，设置在所述壳体侧面并与所述壳体内部连通；
中冷器出水口，设置在所述壳体侧面并与所述壳体内部连通。
所述中冷器进水口位于所述壳体侧面上靠近左主板的位置；所述中冷器出水口位于所述壳体侧面上靠近右主板的位置。
所述散热管与所述壳体侧面有间隙。
所述散热管横向设有多个散热通道。
所述散热管上设有散热翅片。
一种具有上述的汽车发动机外挂水冷中冷器的中冷系统，具有：
排气系统、进气系统、中冷器进风管、中冷器进水管、中冷器出水管、低温散热器、低温散热器出水管、水泵、中冷器出风管、进气歧管、发动机、排气歧管；
所述中冷器进风管一端与所述进气系统连通，另一端与所述左主板连通；所述中冷器出风管一端与所述发动机的进气歧管连通，另一端与所述右主板连通；所述中冷器出水管一端与所述中冷器出水口连通，另一端与所述低温散热器连通；所述中冷器进水管一端与所述中冷器进水口连通，另一端与所述低温散热器的低温散热器出水管连通；所述水泵设置在所述中冷器进水管上；
所述排气系统与所述发动机的排气歧管连通。
所述低温散热器上匹配设有冷却风扇。
所述中冷器出风管上设有节流阀体，所述排气系统和进气系统上设有增压器总成。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，提出一种新结构的外挂水冷中冷器，单独固定在增压器和节流阀体之间，保证其性能较好的发挥，布置上减少进气气道的长度，以减少系统气阻，提升动力响应速度，规避以上中冷器实际应用中出现的问题，提高零部件的耐久和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的汽车发动机外挂水冷中冷器的中冷系统的结构示意图；
图2为图1的汽车发动机外挂水冷中冷器的结构示意图；
上述图中的标记均为：1、排气系统，2、增压器总成，3、进气系统，4、中冷器进风管，5、中冷器，6、中冷器进水管，7、中冷器出水管，8、低温散热器，9、冷却风扇，10、低温散热器出水管，11、水泵，12、节流阀体，13、中冷器出风管，14、进气歧管，15、发动机，16、排气歧管，17、进气气室，18、散热管，19、散热翅片，20、中冷器出水口，21、中冷器进水口，22、出气气室，23、左主板，24、密封圈，25、壳体，26、右主板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
参见图1-2，一种汽车发动机15外挂水冷中冷器，具有：
壳体25，其两端为开放式结构；
左主板23和右主板26，分别封闭壳体25的两端，右主板26与壳体25围成成一个进气气室17，左主板23与壳体25围成成一个出气气室22；
散热管18，安装在壳体25内，散热管18的两端延伸到进气气室17和出气气室22内；散热管18有多个，在壳体25内上下层叠，相邻的散热管18之间有间隙，伸入进气气室17和出气气室22内的散热管18之间的间隙通过密封材料密封，伸入进气气室17和出气气室22内的散热管18四周与左主板23和右主板26密封连接；
中冷器进水口21，设置在壳体25侧面并与壳体25内部连通；
中冷器出水口20，设置在壳体25侧面并与壳体25内部连通。
中冷器进水口21位于壳体25侧面上靠近左主板23的位置；中冷器出水口20位于壳体25侧面上靠近右主板26的位置。使得冷却水流向与进气流向相反，提升散热效果。
散热管18与壳体25侧面有间隙。便于冷却水流入和流出散热管18之间的间隙。
散热管18横向设有多个散热通道。提升散热效果。
散热管18上设有散热翅片19。提升散热效果。
外挂水冷中冷器是由外挂水冷中冷进气气室17、外挂水冷中冷出气气室22、散热管18、散热器翅片、O型胶密封圈24、外挂水冷中冷进水口，外挂水冷出水口、左主板23、右主板26、壳体25组成，其中外挂水冷中冷进水管和外挂水冷中冷出水管可以根据实际布置需求布置在壳体25水槽(凸起部位)上下任意位置，壳体25、主板、散热管18、散热器翅片、外挂水冷进出水口采用整体焊接保证水侧密封，气室、O型胶密封圈24、主片采用机械压装保证气侧密封。
外挂水冷中冷器水侧的冷却液采用电子水泵11驱动，当增压器介入工作时，进气温度和压力增高，当流经节流阀体12处传感器温度达到这标定温度时，ECU接受到其温度信号，并对信号做出分析判断，给水泵11指令指导水循环系统作出相应转速，通过控制流量来控制换热量，直至节流阀体12进气温度达到控制目标要求。
有益效果是：能改善空空中冷系统因气道过长导致的动力延迟问题，亦能减少集成在歧管里面的水冷中冷器带来的节流阀体12的热负荷高和密封要求高问题，且固定方式简单易行，布置位置灵活。
实施例二
如图1所示，一种具有上述的汽车发动机15外挂水冷中冷器的中冷系统，具有：
排气系统1、进气系统3、中冷器进风管4、中冷器进水管6、中冷器出水管7、低温散热器8、低温散热器8出水管10、水泵11、中冷器出风管13、进气歧管14、发动机15、排气歧管16；
中冷器进风管4一端与进气系统3连通，另一端与左主板23连通；中冷器出风管13一端与发动机15的进气歧管14连通，另一端与右主板26连通；中冷器出水管7一端与中冷器出水口20连通，另一端与低温散热器8连通；中冷器进水管6一端与中冷器进水口21连通，另一端与低温散热器8的低温散热器8出水管10连通；水泵11设置在中冷器进水管6上；
排气系统1与发动机15的排气歧管16连通。
低温散热器8上匹配设有冷却风扇9。
中冷器出风管13上设有节流阀体12，排气系统1和进气系统3上设有增压器总成2。
将该外挂水冷中冷器布置在增压器总成2进气侧出口和节流阀体12入口之间，并用两段中冷管将增压器出气口、外挂水冷中冷器进气气室17、外挂水冷中冷器出气气室22、节流阀体12入口连接。然后采用外挂水冷中冷器进水管6和外挂水冷中冷器出水管7将水泵11出口、外挂水冷中冷器进水口21、外挂水冷中冷器出水口20、水泵11出口连接。当经增压器总成2增压后的高温气体流经外挂水冷中冷器散热管18的时候，管壁面会和高温的热空气发生对流换热，气侧的壁面吸收的热量又通过热传导传递给散热翅片19，液侧散热翅片19壁面又会通过对流换热将吸收的热量传递给液侧的逆流的冷却液，流经液侧散热翅片19的冷却液吸收到了进气气体大量的热能，最终使得进气温度降低至设定目标值，经过外挂水冷中冷器出气气室22、节流阀体12、进气歧管14最后进入发动机15燃烧，与此同时，流出外挂水冷中冷器出水管7的冷却液因吸收热能温度升高，经水泵11的驱动后进入低温散热器8，与外界空气产生二次热交换，最终实现将增加器传递给进气的热能传递给外界环境空气，进而对增压后的温度进行有效的控制。
采用上述的结构后，提出一种新结构的外挂水冷中冷器，单独固定在增压器和节流阀体12之间，保证其性能较好的发挥，布置上减少进气气道的长度，以减少系统气阻，提升动力响应速度，规避以上中冷器实际应用中出现的问题，提高零部件的耐久和可靠性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，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 (8)

1.一种汽车发动机外挂水冷中冷器，其特征在于，具有：
壳体，其两端为开放式结构；
左主板和右主板，分别封闭所述壳体的两端，所述右主板与壳体围成成一个进气气室，所述左主板与壳体围成成一个出气气室；
散热管，安装在所述壳体内，所述散热管的两端延伸到所述进气气室和出气气室内；所述散热管有多个，在所述壳体内上下层叠，相邻的散热管之间有间隙，伸入进气气室和出气气室内的散热管之间的间隙通过密封材料密封，伸入进气气室和出气气室内的散热管四周与所述左主板和右主板密封连接；
中冷器进水口，设置在所述壳体侧面并与所述壳体内部连通；
中冷器出水口，设置在所述壳体侧面并与所述壳体内部连通。
2.如权利要求1所述的汽车发动机外挂水冷中冷器，其特征在于，所述中冷器进水口位于所述壳体侧面上靠近左主板的位置；所述中冷器出水口位于所述壳体侧面上靠近右主板的位置。
3.如权利要求2所述的汽车发动机外挂水冷中冷器，其特征在于，所述散热管与所述壳体侧面有间隙。
4.如权利要求3所述的汽车发动机外挂水冷中冷器，其特征在于，所述散热管横向设有多个散热通道。
5.如权利要求4所述的汽车发动机外挂水冷中冷器，其特征在于，所述散热管上设有散热翅片。
6.一种具有如权利要求1-5任一所述的汽车发动机外挂水冷中冷器的中冷系统，其特征在于，具有：
排气系统、进气系统、中冷器进风管、中冷器进水管、中冷器出水管、低温散热器、低温散热器出水管、水泵、中冷器出风管、进气歧管、发动机、排气歧管；
所述中冷器进风管一端与所述进气系统连通，另一端与所述左主板连通；所述中冷器出风管一端与所述发动机的进气歧管连通，另一端与所述右主板连通；所述中冷器出水管一端与所述中冷器出水口连通，另一端与所述低温散热器连通；所述中冷器进水管一端与所述中冷器进水口连通，另一端与所述低温散热器的低温散热器出水管连通；所述水泵设置在所述中冷器进水管上；
所述排气系统与所述发动机的排气歧管连通。
7.如权利要求6所述的中冷系统，其特征在于，所述低温散热器上匹配设有冷却风扇。
8.如权利要求7所述的中冷系统，其特征在于，所述中冷器出风管上设有节流阀体，所述排气系统和进气系统上设有增压器总成。
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