CN110159416B - 增压空气冷却器系统 - Google Patents

增压空气冷却器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110159416B
CN110159416B CN201910093044.6A CN201910093044A CN110159416B CN 110159416 B CN110159416 B CN 110159416B CN 201910093044 A CN201910093044 A CN 201910093044A CN 110159416 B CN110159416 B CN 110159416B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charge air
air cooler
manifold
fluid communication
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910093044.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110159416A (zh
Inventor
M·R·克莱韦尔
M·R·阿里卡恩
J·C·赫德里克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN110159416A publication Critical patent/CN110159416A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110159416B publication Critical patent/CN110159416B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • F02B29/0431Details or means to guide the ambient air to the heat exchanger, e.g. having a fan, flaps, a bypass or a special location in the engine compartment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0462Liquid cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10268Heating, cooling or thermal insulating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10295Damping means, e.g. tranquillising chamber to dampen air oscillations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/116Intake manifolds for engines with cylinders in V-arrangement or arranged oppositely relative to the main shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本公开提供了一种增压空气冷却器系统,其具有歧管增压空气冷却器、第一增压空气冷却器和第二增压空气冷却器,其中每个增压空气冷却器彼此流体连通。歧管增压空气冷却器在增压室内,并在增压室内限定第一腔室和第二腔室。歧管增压空气冷却器配置成冷却第一腔室和第二腔室之间的不稳定气流。第一增压空气冷却器可以配置成冷却第一环境空气流,并且可以与第一腔室流体连通。第二增压空气冷却器可以配置成冷却第二环境空气流,其中所述第二增压空气冷却器与第二腔室流体连通。

Description

增压空气冷却器系统
技术领域
本公开涉及一种具有增压空气冷却器系统的车辆内燃机组件,其提高了发动机性能和效率。
背景技术
内燃机经常需要在可靠的基础上长时间产生相当大的功率。许多这样的发动机采用通过气体压缩机(例如涡轮增压器或增压器)的强制进气,来对用于进入内燃机燃烧室的环境空气流加压,从而提高发动机的功率和效率。
强制进气发动机经常采用增压空气冷却器或热交换器,通过几乎等压即恒压冷却来增加进气充量的密度,从而进一步提高发动机的容积效率。通常,这种增压空气冷却器位于涡轮增压器的压缩机和进气歧管之间,以便在压缩空气进入发动机燃烧室之前冷却压缩空气。
发明内容
本公开提供了一种增压空气冷却器系统,其具有歧管增压空气冷却器、第一增压空气冷却器和第二增压空气冷却器。歧管增压空气冷却器位于增压室内,并在增压室内限定第一腔室和第二腔室。歧管增压空气冷却器配置成冷却第一和第二腔室之间的不稳定流。第一增压空气冷却器可以配置成冷却第一环境空气流,并且可以与第一腔室流体连通。第二增压空气冷却器可以配置成冷却第二环境空气流,其中第二增压空气冷却器与第二腔室流体连通。
在第一实施例中,第一增压空气冷却器与第一气体压缩机流体连通,所述第一气体压缩机配置成对第一环境空气流加压以输送到第一腔室。第一增压空气冷却器可以设置在第一气体压缩机和进气歧管之间。第二增压空气冷却器与第二气体压缩机流体连通,所述第二气体压缩机配置成对第二环境空气流加压以输送到第二腔室。第二增压空气冷却器可以设置在第二气体压缩机和第二腔室之间。
本公开的增压空气冷却器组件可以进一步包括散热器,其可操作地配置成冷却输入冷却液流。散热器可以与歧管增压空气冷却器的输入端、第一增压空气冷却器的第一输出端和第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。替代性地,在另一种布置中,散热器可以与歧管增压空气冷却器的输入端、第一增压空气冷却器的第一输入端和第二增压空气冷却器的第二输入端流体连通。在增压空气冷却器组件的该替代布置中,散热器还可以与歧管增压空气冷却器的输出端、第一增压空气冷却器的第一输出端和第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
本公开还提供了一种内燃机组件,其包括发动机缸体、气缸盖、进气歧管、歧管增压空气冷却器、第一和第二空气压缩机、第一和第二增压空气冷却器。发动机缸体可以限定第一气缸组和横跨第一气缸组设置的第二气缸组。第一和第二气缸组中的每一个包括至少一个气缸(或燃烧室)。气缸盖可以固定到发动机缸体上。进气歧管可以固定到气缸盖上,其中进气歧管限定增压室和多个流道。歧管增压空气冷却器可以设置在增压室内,使得歧管增压空气冷却器在增压室内限定第一腔室和第二腔室。第一腔室可以与第一气缸组流体连通,第二腔室可以与第二气缸组流体连通。
发动机组件的第一气体压缩机可以配置成对第一环境空气流加压,以经由第一增压空气冷却器和进气歧管输送到第一气缸组。第一增压空气冷却器可以设置在第一气体压缩机和进气歧管之间。第二气体压缩机可以配置成对第二环境空气流加压,以经由第二增压空气冷却器和进气歧管输送到第二气缸组。第二增压空气冷却器可以设置在第二气体压缩机和进气歧管之间。发动机组件的歧管增压空气冷却器可以可操作地配置成冷却第一和第二腔室之间的不稳定气流。此外,歧管增压空气冷却器可以与第一和第二增压空气冷却器流体连通。歧管增压空气冷却器还配置成使得不稳定气流能够在第一和第二腔室之间通过。
本公开的发动机组件可以进一步包括散热器,其可操作地配置成冷却输入冷却液流。散热器可以与歧管增压空气冷却器的输入端、第一增压空气冷却器的第一输出端和第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
在发动机组件的替代布置中,散热器可以与歧管增压空气冷却器的输入端、第一增压空气冷却器的第一输入端和第二增压空气冷却器的第二输入端流体连通。在该替代布置中,散热器还可以与歧管增压空气冷却器的输出端、第一增压空气冷却器的第一输出端和第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
本公开的所有实施例中,歧管增压空气冷却器可以横跨或不横跨进气歧管的整个长度。在歧管增压空气冷却器不横跨进气歧管的整个长度的情况下,进气歧管可以进一步包括挡板壁,其中歧管增压空气冷却器和挡板壁限定第一和第二腔室。
参考附图,从下面的详细描述中,本公开及其特定特征和优点将变得更加明显。
附图说明
从以下详细描述、最佳模式、权利要求和附图中,本公开的这些和其他特征和优点将变得显而易见,其中:
图1是具有传统增压空气冷却器系统的传统双涡轮增压发动机系统的示意图。
图2是本公开的第一实施例的示意图。
图3是本公开的第二实施例的示意图。
图4是根据本公开的各种实施例的进气歧管和发动机缸体的平面图的示意图。
在附图的几个视图的描述中,相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的当前优选的组成、实施例和方法,其构成了发明人目前已知的实践本公开的最佳模式。附图不一定按比例绘制。然而,应该理解的是,所公开的实施例仅仅是本公开的示例,其可以以各种替代形式来实施。因此,在此公开的具体细节不应被解释为限制,而仅仅是作为本公开的任何方面的代表性基础和/或作为教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的代表性基础。
除了在示例中,或者在另外明确指出的情况下,在描述本公开的最宽范围时,本说明书中表示材料量或反应和/或使用条件的所有数值都应理解为由词语“约”修饰。通常优选在规定的数值范围内实践。此外,除非明确表示相反:百分比、“份”和比值按重量计;结合本公开,对适合或优选用于给定目的的一组或一类材料的描述意味着该组或该类中任何两种或多种成员的混合物同样适合或优选;首字母缩略词或其他缩写的第一定义适用于相同缩写的所有后续使用,并适用于最初定义的缩写的正常语法变体;并且,除非明确指出相反的情况,否则对一个属性的测量是通过与之前或之后对同一属性引用的相同技术来确定的。
还应当理解,本公开不限于下面描述的具体实施例和方法,因为具体的部件和/或条件当然可以变化。此外,本文中使用的术语仅用于描述本公开的特定实施例的目的,并不旨在以任何方式进行限制。
还必须注意的是,如说明书和所附权利要求中所使用的,单数形式“一个”和“该”包括复数个指代物,除非上下文清楚地另有说明。例如,以单数形式提及部件旨在包括多个部件。
术语“包括”与“具有”、“包含”或“特征在于”这些术语是包容性的和开放式的,并且不排除附加的、未叙述的元素或方法步骤。
短语“由……组成”排除了权利要求中未指定的任何元素、步骤或成分。当该短语出现在权利要求项的条款中,而不是紧接在序言之后时,它只限制了该条款中列出的元素;其他元素不排除在整个权利要求之外。
短语“基本上由……组成”将权利要求的范围限制为指定的材料或步骤,以及那些实质上不影响所要求保护的主题的基本和新颖特征的材料或步骤。
术语“包括”、“由……组成”和“基本上由……组成”可以替换使用。当使用这三个术语中的一个时,当前公开和要求保护的主题可以包括使用另外两个术语中的任一个。
在引用出版物的整个申请中,这些出版物的全部公开内容通过引用结合到本申请中,以更全面地描述本公开内容所涉及的技术状态。
涡轮增压发动机的工作原理是,用于驱动涡轮叶片的排气和设置在涡轮轴线一端的空气压缩机用于在进气进入燃烧室之前压缩进气。压缩空气被提供给内燃机燃烧。因此,当在传统发动机组件110中使用双涡轮增压器119、121时,图1所示的中间冷却器118、120可以实现。中间冷却器118、120中的每一个都是热交换器,用于冷却已经被发动机的涡轮增压器119、121(或增压器)压缩的空气124。
中间冷却器118、120通常放置在从涡轮/增压器119、121流向马达122的空气路径中的某处,并且通常是靠近发动机的单独单元,如图1所示。中间冷却器118、120通常用于在空气进入发动机122的燃烧室之前冷却过热空气。热空气密度较低,因此每单位体积含有较少的氧分子。因此,在热空气的情况下,给定冲程下用于马达的空气更少,产生的功率更小。此外,热空气还会导致较高的燃烧室(或气缸)温度,促进燃烧循环的预爆,导致发动机运转效率低下。每个涡轮增压器119、121的中间冷却器118、120可以用于发动机组件110中,以冷却进气。
进气歧管128可以将进入的冷却空气125从中间冷却器118、120引导至内燃机122的相应发动机气缸130、132。进气歧管128可以由金属或模制材料制成,例如热塑性塑料、树脂和聚合物。优选的材料可以包括尼龙或其它聚酰胺,其还可以包括填充材料,例如玻璃纤维。然而,进气歧管中的一部分湍流是以进气歧管的增压室内的不稳定流的形式提供的。应该理解,残余热量保留在不稳定流中。
因此,本公开通过更好地冷却气流进一步改善了发动机性能和效率。增压空气冷却系统10进一步降低增压室内的不稳定气流35(图4)的温度。现在参考图2和图3,本公开的增压空气冷却器系统10包括歧管增压空气冷却器12、第一增压空气冷却器28和第二增压空气冷却器32。歧管增压空气冷却器12设置在增压室14内,并在增压室14内限定第一腔室16和第二腔室18(图4)。歧管增压空气冷却器12配置成冷却第一和第二腔室16、18之间的不稳定流35。第一增压空气冷却器28可以配置成冷却第一环境空气流30,并可以与第一腔室16流体连通。第二增压空气冷却器32可以配置成冷却第二环境空气流34,其中第二增压空气冷却器32与第二腔室18流体连通。
在第一实施例中,第一增压空气冷却器28与第一气体压缩机38流体连通,第一气体压缩机38配置成对第一环境空气流加压以输送到第一腔室16。第一增压空气冷却器28可以设置在第一气体压缩机38和进气歧管58之间。第二增压空气冷却器32与第二气体压缩机36流体连通,第二气体压缩机36配置成对第二环境空气流34加压以输送到第二腔室18。第二增压空气冷却器32可以设置在第二气体压缩机36和第二腔室18之间。
本公开的增压空气冷却器组件10、10'可以进一步包括散热器40,其可操作地配置成冷却输入冷却液流42。参照图2,散热器40可以与歧管增压空气冷却器12的输入端44、第一增压空气冷却器28的第一输出端46和第二增压空气冷却器32的第二输出端48流体连通。图2的增压空气冷却器组件是歧管增压空气冷却器与第一和第二增压空气冷却器串联(彼此平行)的配置。因此,歧管增压空气冷却器在其最冷的温度下接收冷却液。在这种布置中,每个增压空气冷却器彼此流体连通,因此,在更好地冷却气流的同时,实现了来自散热器的冷却液的有效利用。
替代性地,在图3所示的另一种布置中,散热器40可以与歧管增压空气冷却器12的输入端44、第一增压空气冷却器28的第一输入端48和第二增压空气冷却器32的第二输入端46流体连通。在增压空气冷却器组件的这种替代布置中,散热器40还可以与歧管增压空气冷却器12的输出端50、第一增压空气冷却器28的第一输出端46和第二增压空气冷却器32的第二输出端48流体连通。图3的增压空气冷却器组件是歧管增压空气冷却器与第一和第二增压空气冷却器并联的配置。因此,中间、第一和第二增压空气冷却器各自在最冷的温度下接收冷却液。类似于前述“串联”布置,每个增压空气冷却器彼此流体连通,因此,在更好地冷却气流的同时,实现了来自散热器的冷却液的有效利用。
本公开还提供了一种内燃机组件52,其包括发动机缸体54(图4)、气缸盖56(图4)、进气歧管58、歧管增压空气冷却器12、第一和第二空气压缩机以及第一和第二增压空气冷却器28、32。应当理解,第一气缸盖56'示出用于燃烧室的第一气缸组20,第二气缸盖56”示出用于燃烧室的第二气缸组22。第一和第二气缸盖56'、56”可以统称为发动机气缸盖56。发动机缸体54可以限定第一气缸组20和与第一气缸组20相对设置的第二气缸组22。第一和第二气缸组20、22中的每一个包括至少一个气缸(或燃烧室)。气缸盖56可以固定到发动机缸体54上。进气歧管58可以固定到气缸盖56上,其中进气歧管58限定增压室14和多个流道60。歧管增压空气冷却器12可以设置在增压室14内,使得歧管增压空气冷却器12在增压室14内限定第一腔室16和第二腔室18。第一腔室16可以与燃烧室24的第一气缸组20流体连通,第二腔室18可以与燃烧室24的第二气缸组22流体连通。
发动机组件52的第一气体压缩机38可以配置成对第一环境空气流30加压,以经由第一增压空气冷却器28和进气歧管58输送到第一气缸组20。第一增压空气冷却器28可以设置在第一气体压缩机38和进气歧管58之间。第二气体压缩机36可以配置成对第二环境空气流加压,以经由第二增压空气冷却器32和进气歧管58输送到第二气缸组22。第二增压空气冷却器32可以设置在第二气体压缩机36和进气歧管58之间。发动机组件52的歧管增压空气冷却器12可操作地配置成冷却第一和第二腔室18之间的不稳定气流35。此外,歧管增压空气冷却器12可以与第一和第二增压空气冷却器28、32流体连通。歧管增压空气冷却器12还配置成使得不稳定气流35能够在第一腔室16和第二腔室18之间通过。
如图2所示,本公开的发动机组件52还可以包括散热器40,其可操作地配置成冷却输入冷却液流42。如图2所示,散热器40可以与歧管增压空气冷却器12的输入端44、第一增压空气冷却器28的第一输出端46和第二增压空气冷却器32的第二输出端48流体连通。在图2中,歧管增压空气冷却器与第一和第二增压空气冷却器串联(彼此平行)。因此,歧管增压空气冷却器在其最冷的温度下接收冷却液。在这种布置中,每个增压空气冷却器彼此流体连通,因此,在更好地冷却气流的同时,实现了来自散热器的冷却液的有效利用。如图所示,可选的旁通阀41可以被实施为使得在预定条件下,来自散热器的冷却液仅经由可选的管道43流向第一和第二增压空气冷却器。旁通阀41配置成将冷却液51的一部分(或全部冷却液51)从散热器重定向到第一和第二增压空气冷却器28、32的第一和第二输入端47、49。
在图3中的发动机组件52'的替代布置中,散热器40可以与歧管增压空气冷却器12的输入端44、第一增压空气冷却器28的第一输入端47和第二增压空气冷却器32的第二输入端49流体连通。在该替代布置中,散热器40还与歧管增压空气冷却器12的输出端50、第一增压空气冷却器28的第一输出端46和第二增压空气冷却器32的第二输出端48流体连通。在图3中,歧管增压空气冷却器与第一和第二增压空气冷却器并联。因此,中间、第一和第二增压空气冷却器各自在最冷的温度下接收冷却液。类似于前述“串联”布置,每个增压空气冷却器彼此流体连通,因此,在更好地冷却气流的同时,实现了来自散热器的冷却液的有效利用。如图3所示,可选的旁通阀41可以被实施为使得在预定条件下,来自散热器的冷却液仅经由可选的管道43流向第一和第二增压空气冷却器。图3的旁通阀41配置成将冷却液51的一部分(或全部冷却液51)从散热器重定向到第一和第二增压空气冷却器28、32的第一和第二输入端47、49。
本公开的所有实施例中,歧管增压空气冷却器12可以横跨或不横跨进气歧管58的整个长度。在歧管增压空气冷却器12不横跨进气歧管58的整个长度的情况下,进气歧管58可以进一步包括挡板壁70,其中歧管增压空气冷却器12和挡板壁70共同限定第一和第二腔室16、18。挡板壁70可以包括或不包括孔,以允许不稳定气流35除了流过歧管增压空气冷却器12的热交换器部分外,还流过挡板壁。如图4所示,本公开的内燃机组件52可以包括气缸体,其具有布置在第一气缸组20和第二气缸组22中的多个气缸24。
发动机组件52还可以包括多个进气阀(未示出),其可操作地连接到气缸盖56,并且配置成控制对每个气缸24的空气供应,空气用于与气缸中的燃料一起燃烧。气缸盖56通常包括用于将空气或空气和燃料的供应连通到多个进气阀的入口。发动机52可以配置成火花点火式内燃机,其使用火花塞(未示出)来启动燃烧室内部的燃料和空气混合物的燃烧。发动机组件52还可以另外包括多个排气阀(未示出),其可操作地连接到气缸盖56,并配置成控制燃烧后气体从每个气缸去除。
发动机组件还可以包括曲轴(未示出),该曲轴配置成在气缸体内旋转。如本领域技术人员所知,由于适当比例的燃料-空气混合物经由一个或多个可操作地连接到气缸盖56的进气阀选择性地进入燃烧室,然后在燃烧室中燃烧,曲轴被燃烧室中的每个活塞(未示出)连续旋转。在连续循环中,由于气缸24内的燃烧,曲轴的旋转还经由相应的杆(未示出)使活塞往复运动,包括第一气缸中的第一活塞和第二气缸中的第二活塞。
本公开的歧管增压空气冷却器12可以与进气歧管58结合(图2-4),进气歧管58直接安装到燃烧室24(由图4所示的气缸盖56和发动机缸体54形成)。如所指示的,歧管增压空气冷却器12配置成在气流被第一或第二压缩机加压之后、在将加压气流输送到气缸24之前冷却加压的不稳定气流35。第一/第二/歧管增压空气冷却器12、28、32可以配置为空气-液体中间冷却器,其中热能通过专用冷却液72从气流中移除。
本公开的所有实施例中,歧管增压空气冷却器12设置在进气歧管58内,并且可以沿着歧管增压空气冷却器轴线B伸长(图4)。歧管增压空气冷却器轴线B可以限定相对于歧管轴线P的倾斜角θ,如图4所示。因此,歧管增压空气冷却器轴线B可以与歧管轴线P成角度或对齐。例如,歧管增压空气冷却器12可以相对于歧管轴线P成角度,以允许更多的中间冷却器表面积暴露于至少一个气缸24(图4),从而进一步改善气缸之间的平衡。歧管增压空气冷却器12的角度取向也可以相对于至少一个流道60确定,其中每个流道限定流道中心轴线74(图4)。
此外,歧管增压空气冷却器12包括可沿歧管增压空气冷却器12的整个长度延伸的热交换器部分76(图4)。歧管增压空气冷却器的热交换器部分76配置成冷却在增压室14内接收的加压不稳定气流35。由于热的不稳定气流35移动通过热交换器部分76,热交换器部分76配置成在气流35作为进气流的一部分被传送到气缸24之前冷却热的不稳定气流35。因此,进气歧管58将进气35从增压室引导至燃烧室。
如所指示的,进气歧管58限定了多个端口/流道60,其可操作以将进气引导至气缸24。如本文所使用的,术语“流道”包括但不限于能够在进气歧管58和燃烧室24之间建立流体连通的开口和孔。每个端口/流道60设置成与相应的燃烧室24流体连通。因此,本公开的所有实施例的进气歧管58可以具有与多个流道60成一体的增压室14。增压室14可以沿着歧管轴线P伸长(图4),并且流道/端口60可以沿着歧管轴线P彼此隔开。进气歧管58也可以沿着歧管轴线P伸长。
虽然在前面的具体实施方式中已经给出了示例性实施例,但是应该认识到存在大量的变型。还应当理解,一个或多个示例性实施例仅仅是示例,并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反,前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的便利的指南。应当理解,在不脱离所附权利要求及其法律等同物所阐述的本公开的范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种增压空气冷却器系统,包括:
歧管增压空气冷却器,其设置在增压室内,并在所述增压室内限定第一腔室和第二腔室,所述第一腔室可操作地配置成与第一发动机气缸组流体连通,所述第二腔室与第二发动机气缸组流体连通;
第一增压空气冷却器,其配置成冷却第一环境空气流,所述第一增压空气冷却器与所述第一腔室流体连通;以及
第二增压空气冷却器,其配置成冷却第二环境空气流,所述第二增压空气冷却器与所述第二腔室流体连通;
其特征在于,所述歧管增压空气冷却器配置成冷却所述第一腔室和所述第二腔室之间的不稳定气流。
2.根据权利要求1所述的增压空气冷却器系统,其中所述第一增压空气冷却器与第一气体压缩机流体连通,所述第一气体压缩机配置成对第一环境空气流加压以输送到所述第一腔室,所述第一增压空气冷却器设置在所述第一气体压缩机和所述第一腔室之间。
3.根据权利要求2所述的增压空气冷却器系统,其中所述第二增压空气冷却器与第二气体压缩机流体连通,所述第二气体压缩机配置成对第二环境空气流加压以输送到所述第二腔室,所述第二增压空气冷却器设置在所述第二气体压缩机和所述第二腔室之间。
4.根据权利要求3所述的增压空气冷却器系统,还包括散热器,所述散热器可操作地配置成冷却输入冷却液流,所述散热器与所述歧管增压空气冷却器的输入端、所述第一增压空气冷却器的第一输出端和所述第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
5.根据权利要求3所述的增压空气冷却器系统,还包括散热器,所述散热器可操作地配置成冷却输入冷却液流,所述散热器与所述歧管增压空气冷却器的输入端、所述第一增压空气冷却器的第一输入端和所述第二增压空气冷却器的第二输入端流体连通。
6.根据权利要求5所述的增压空气冷却器系统,其中所述散热器与所述歧管增压空气冷却器的输出端、所述第一增压空气冷却器的第一输出端和所述第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
7.根据权利要求6所述的增压空气冷却器系统,还包括在所述歧管增压空气冷却器的所述输入端上游的旁通阀,所述旁通阀配置成将冷却液流从所述歧管增压空气冷却器的所述输入端重定向到所述第一和第二增压空气冷却器的所述第一和第二输入端。
8.一种内燃机,包括:
发动机缸体,其限定第一气缸组和横跨所述第一气缸组设置的第二气缸组,所述第一气缸组和所述第二气缸组中的每一个具有至少一个气缸;
气缸盖,其固定到所述发动机缸体上;
进气歧管,其固定到所述气缸盖上,所述进气歧管限定增压室和多个流道;
歧管增压空气冷却器,其设置在所述增压室内,并在所述增压室内限定第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与所述第一气缸组流体连通,所述第二腔室与所述第二气缸组流体连通;
第一气体压缩机,其配置成对第一环境空气流加压,以经由第一增压空气冷却器和所述进气歧管输送到所述第一气缸组,所述第一增压空气冷却器设置在所述第一气体压缩机和所述进气歧管之间;以及
第二气体压缩机,其配置成对第二环境空气流加压,以经由第二增压空气冷却器和所述进气歧管输送到所述第二气缸组,所述第二增压空气冷却器设置在所述第二气体压缩机和所述进气歧管之间;
其特征在于,所述歧管增压空气冷却器可操作地配置成冷却所述第一和第二腔室之间的不稳定气流,并与所述第一和第二增压空气冷却器流体连通。
9.根据权利要求8所述的内燃机,还包括散热器,所述散热器可操作地配置成冷却输入冷却液流,所述散热器与所述歧管增压空气冷却器的输入端、所述第一增压空气冷却器的第一输出端和所述第二增压空气冷却器的第二输出端流体连通。
10.根据权利要求8所述的内燃机,还包括散热器,所述散热器可操作地配置成冷却输入冷却液流,所述散热器与所述歧管增压空气冷却器的输入端、所述第一增压空气冷却器的第一输入端和所述第二增压空气冷却器的第二输入端流体连通。
CN201910093044.6A 2018-02-13 2019-01-30 增压空气冷却器系统 Active CN110159416B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/895205 2018-02-13
US15/895,205 US10584629B2 (en) 2018-02-13 2018-02-13 Charge air cooler system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110159416A CN110159416A (zh) 2019-08-23
CN110159416B true CN110159416B (zh) 2021-06-11

Family

ID=67399849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910093044.6A Active CN110159416B (zh) 2018-02-13 2019-01-30 增压空气冷却器系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10584629B2 (zh)
CN (1) CN110159416B (zh)
DE (1) DE102019102960B4 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201803633U (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 岳阳市中达机电有限公司 新型高效油冷器
CN102341578A (zh) * 2009-03-10 2012-02-01 贝洱两合公司 用于设置在吸管中的增压空气中间冷却器
CN103993991A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 摩丁制造公司 增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1818283A (en) * 1929-05-03 1931-08-11 Owen H Spencer Engine inlet manifold
US3018767A (en) 1959-05-26 1962-01-30 Chrysler Corp Engine intake manifold
DE19547994A1 (de) 1995-12-21 1997-06-26 Bayerische Motoren Werke Ag Brennkraftmaschine mit zwei parallel wirkenden Abgas-Turboladern
JP4327805B2 (ja) * 2006-02-08 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 V型ディーゼルエンジンの吸気制御装置
US7275511B1 (en) 2006-07-26 2007-10-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Intake manifold assembly
US9664152B2 (en) 2008-01-06 2017-05-30 Callaway Cars, Inc. Induction assembly and system for a supercharged internal combustion engine, and method for assembly for the same
DE102010036591A1 (de) * 2010-07-23 2012-01-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Ladeluftkühlung
US8813728B2 (en) * 2011-01-03 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Intake system for an internal combustion engine
US9163586B2 (en) * 2013-01-31 2015-10-20 Electro-Motive Diesel, Inc. Exhaust system having parallel EGR coolers
US9004047B2 (en) * 2013-03-27 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly having a baffle in the intake manifold
US9726121B2 (en) * 2015-03-31 2017-08-08 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine system having reduced pressure EGR system
US9995256B2 (en) 2016-01-04 2018-06-12 GM Global Technology Operations LLC Charge-air cooler with plenum partition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102341578A (zh) * 2009-03-10 2012-02-01 贝洱两合公司 用于设置在吸管中的增压空气中间冷却器
CN102341578B (zh) * 2009-03-10 2013-12-11 贝洱两合公司 用于设置在吸管中的增压空气中间冷却器
CN201803633U (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 岳阳市中达机电有限公司 新型高效油冷器
CN103993991A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 摩丁制造公司 增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管
CN103993991B (zh) * 2013-02-18 2017-11-14 摩丁制造公司 增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019102960A1 (de) 2019-08-14
DE102019102960B4 (de) 2021-09-30
US10584629B2 (en) 2020-03-10
US20190249593A1 (en) 2019-08-15
CN110159416A (zh) 2019-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8220264B2 (en) Integrated inboard exhaust manifolds for V-type engines
US5152144A (en) Air to air heat exchanger internal bypass
US20170002716A1 (en) Engine having integrated exhaust manifold with combined ducts for inside cylinders and outside cylinders
US8096124B2 (en) Exhaust system having parallel asymmetric turbochargers and EGR
US20100258096A1 (en) Intercooler cartridge assembly design for improving internal combustion engine performance
US20100024419A1 (en) Exhaust system having series turbochargers and EGR
RU2637160C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением и способ работы двигателя внутреннего сгорания
GB2391587A (en) Turbocharged engine having exhaust gas recirculation with a single intercooler and integral bypass valve with condensation sensor
CN103362632A (zh) 用于内燃机的进气系统
US9194281B2 (en) Internal combustion engine with a cylinder head having an integrated drainage channel and method for producing the internal combustion
CN104121123A (zh) 具有脉冲抑制的专用排气再循环的发动机
AU2010246385A1 (en) Engine with charge air-cooling system with water fumigation
CN110630372A (zh) 热交换器的控制系统
CN110159416B (zh) 增压空气冷却器系统
KR20150032589A (ko) 내연기관용 과급 공기 냉각을 위한 시스템 및 과급 공기 냉각을 제공하기 위한 관련 방법
CN106939820B (zh) 具有增压室隔板的增压空气冷却器
US7008175B2 (en) Radiator cooling fan replacement to increase engine efficiency
CN108291480B (zh) 四冲程内燃机
US20150198082A1 (en) Turbocharged Internal Combustion Engine With Pre-Charge Air Cooler
US20140174078A1 (en) Egr system having flow restricting valve
RU225250U1 (ru) Система регистрового турбонаддува корабельного дизеля с дополнительным стабилизатором температуры
US11060445B1 (en) Heat exchanger and power source system including same
Kapse et al. Study and comparison of charge air cooling techniques their effects on efficiency of automobile engine
KR102100624B1 (ko) 내연 기관용으로 유체의 유속 변경이 가능한 유체가속 장치
Hummel et al. Intake module with indirect integrated charge air cooler

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant