CN111051664B - 中冷器的排水装置 - Google Patents

Abstract

一种中冷器的排水装置，包括：中冷器，其配置在比对内燃机的进气进行增压的增压器靠下游侧的进气通路中；进气调整阀，其配置在比中冷器靠下游侧的进气通路中；以及冷凝水除去通路，其一端与中冷器连接，另一端与在比进气调整阀靠下游侧的进气通路连接，将包含由中冷器生成的冷凝水的空气排出到进气通路。所述冷凝水除去通路的截面积小于所述进气通路的截面积，在所述冷凝水除去通路的所述另一端设有注孔，所述注孔的开孔面积小于所述冷凝水除去通路的所述截面积。

Description

中冷器的排水装置

技术领域

本公开涉及中冷器的排水装置，尤其涉及将利用中冷器对由增压器加压后的进气进行冷却时生成的冷凝水排出的中冷器的排水装置。

背景技术

具备增压器(涡轮增压器等)的发动机在进气通路内配置有中冷器，该中冷器用于冷却被增压器加压的进气。

另外，在通过中冷器对进气进行冷却时，水分被冷凝而生成冷凝水。若该冷凝水直接积存在中冷器的内部，则可能导致中冷器腐蚀。

因此，已知在与发动机的运转状态相应的适当的时刻、良好地对中冷器中生成的冷凝水向进气通路进行排出控制的中冷器的排水装置(例如，参照专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本国特开2012-140868号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

在这样的中冷器的排水装置中，为了在与发动机的运转状态相应的适当的时刻对冷凝水进行排出控制，除了通常的进气系统的控制之外必须进行冷凝水的排出控制，控制系统变得更加复杂。

本公开提供一种中冷器的排水装置，其无需进行使用专用的检测传感器或控制装置的复杂的冷凝水的排出控制，而能够良好地排出冷凝水。

[用于解决技术课题的技术方案]

本公开的中冷器的排水装置，包括：中冷器，其配置在比对内燃机的进气进行增压的增压器靠下游侧的进气通路中；进气调整阀，其配置在比中冷器靠下游侧处的进气通路中；以及冷凝水除去通路，其一端与中冷器连接，另一端与在比进气调整阀靠下游侧的进气通路连接，将包含由中冷器生成的冷凝水的空气排出到进气通路。所述冷凝水除去通路的截面积小于所述进气通路的截面积，在所述冷凝水除去通路的所述另一端设有注孔，所述注孔的开孔面积小于所述冷凝水除去通路的所述截面积。

也可以是，冷凝水除去通路由排水配管及连接部划分形成，所述排水配管的一端连接于中冷器，所述连接部将排水配管的另一端与在比进气调整阀靠下游侧的进气通路连接，并配置注孔。

也可以是，进气通路在进气调整阀与进气歧管之间包括比进气通路直径大的共用腔室(コモンチャンバ)；冷凝水除去通路由排水配管及连接部划分形成，所述排水配管的一端连接于中冷器，所述连接部将排水配管的另一端与共用腔室连接，并配置注孔。

也可以是，排水配管包括连接流路，该连接流路至少在排水配管的另一端与连接部在水平方向上连接；连接部包括排出流路，该排出流路在垂直方向上朝下与共用腔室的上表面连接；注孔与连接流路的一端在水平方向上连接，并与排出流路在水平方向上连接。

发明效果

根据本公开的技术，能够无需进行使用专用的检测传感器或控制装置的复杂的冷凝水的排出控制，而良好地排出冷凝水。

附图说明

图1是使用了本实施方式的中冷器的排水装置的发动机系统的说明图。

图2是本实施方式的中冷器的排水装置的主要部分的放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来对本公开的一实施方式的中冷器的排水装置进行说明。此外，对相同的部件标注相同的附图标记，其名称及功能也相同。因此，不重复对其的详细说明。

另外，在以下说明中，以前后左右上下的各方向与车辆前进行驶时驾驶员观察到的前后左右上下为相同地进行说明。因此，左右方向与车宽方向同义。但是，前后左右上下方向并不限于严格的意思上的表示前后左右上下方向的情况。例如，前后左右方向并不限于以水平面内为基准，上下方向并不限于以垂直方向为基准，也包含在功能的意思上表示各方向的情况。

如图1所示，发动机(内燃机)1是作为被搭载于车辆的多缸的压缩点火式内燃机的柴油发动机。此外，在图1所示的示例中为直列四缸发动机，但发动机1的气缸的配置形式、气缸数量等任意。

发动机1包括发动机主体2、与发动机主体2连接的进气通路3及排气通路4、增压器5以及燃料喷射装置6。虽省略图示，但发动机主体2包含气缸盖、气缸体、曲轴箱等结构部件，以及被收纳于其内部的活塞、曲轴、阀等可动部件。

燃料喷射装置6例如使用共轨式燃料喷射装置，包括作为被设于各气缸的燃料喷射阀的喷射器7及与喷射器7连接的共轨8。喷射器7将燃料直接喷射到气缸9的内部即燃烧室内。共轨8将喷射器7喷射的燃料以高压状态贮存。

进气通路3主要由与发动机主体2(特别是气缸盖)连接的进气歧管10 及与进气歧管10的上游端连接的进气管11划分形成为进气系统。进气歧管 10将从进气管11输送来的进气分配供给到各气缸的进气口。

在进气管11中从上游侧开始按顺序设有空气滤清器12、增压器5的压缩机5C、中冷器13、电子控制式的进气调整阀14以及共用腔室15。

进气通路4主要由与发动机主体2(特别是气缸盖)连接的排气歧管20 及被配置于排气歧管20的下游侧的排气管21而划分形成排气系统。排气歧管20使从各气缸的排气口输送来的废气集合。

在排气管21(或排气歧管20与排气管21之间)设有增压器5的涡轮机 5T。在排气管21中、在比涡轮机5T靠下游侧处设有各种催化剂、传感器等。

另一方面，发动机1包括EGR装置30。EGR装置30包括：EGR通路 31，其用于使在排气通路4、特别是在排气歧管20的内部流动的废气的一部分(以下也称为“EGR气体”。)回流到进气通路3；EGR冷却器32，其对在 EGR通路31中流动的EGR气体进行冷却；以及EGR阀33，其用于调节EGR 气体的流量。

另外，虽省略图示，但发动机1中设有控制单元或构成控制器的电子控制单元(以下称为“ECU”。)。该ECU包含中央处理装置(CPU)、半导体存储元件(ROM、RAM)等各种电路部件，对喷射器7、进气调整阀14、EGR 阀33等进行控制。

此外，ECU例如基于来自配置于省略图示的进气系统及排气系统中的各种传感器及发动机转速传感器、油门开度传感器等的检测信号，来执行包含喷射器7的燃料喷射量、进气调整阀14的开度等的发动机驱动相关的各种控制。

然而，如上述这样，在通过中冷器13对进气进行冷却时，水分被冷凝而生成冷凝水。若该冷凝水直接积存在中冷器13的内部，则可能导致中冷器 13腐蚀。

特别是，在配置了EGR装置30的发动机1中，由排气再循环而供给到进气通路3的EGR气体的温度有时较高，较多地含有作为水蒸气的水分。

因此，EGR装置30的EGR通路31在进气调整阀14与共用腔室15之间与进气通路3连接。由此，在EGR装置30产生的水蒸气能够通过共用腔室15回收。

共用腔室15在通过利用进气流路3的进气的流动惯性而提高进气填充效率从而实现输出提高的基础上，通过残存于在内部的空气而使发动机1的启动时的转速的上升量增大。共用腔室15至少向下侧扩径，以使在内部结露的水分(冷凝水)不流入下游侧。此外，也可以是，共用腔室15能够将该水分排出到大气中。

另外，本实施方式中的发动机1包括冷凝水除去通路40，该冷凝水除去通路40将在通过上述中冷器13对进气进行冷却时生成的冷凝水排出。

冷凝水除去通路40被由排水配管41及连接部42划分形成，所述排水配管41的一端连接于中冷器13，所述连接部42将排水配管41的另一端与在进气调整阀14的下游侧的进气通路3连接。

如图2所示，连接部42包括：接头构件43，其开放一端从而与沿水平方向延伸的排水配管41的另一端以套管方式连接；螺栓构件44，其贯通接头构件43；以及密封件45，其在接头构件43的外周位于接头构件43与螺栓构件44之间。

螺栓构件44通过使螺纹部44a与形成于从共用腔室15的上表面向上隆起的隆起部15a的内螺纹孔15b螺合从而将排水配管41固定于公共腔室15。由此，密封件45在被螺栓构件44的头部44b与隆起部15a夹持的状态下将接头构件43与螺栓构件44之间密闭。

在螺纹部44a上形成有沿轴线方向在前端开放的排出流路44c，以及在接近头部44b的基部附近与轴线方向正交的注孔44d。

因此，排水配管41的另一端在水平方向上与接头构件43连接，螺栓构件44的螺纹部44a在与共用腔室15的上表面侧上隆起的隆起部15a垂直方向上贯通接头构件43。

由此，排水配管41至少在另一端包括与连接部42的接头构件43在水平方向上连接的连接流路41a；连接部42包括在与共用腔室15的上表面垂直方向朝下与贯通孔15c连接的排出流路44c，注孔44d与连接流路41a的终端部在水平方向上连接，并与排出流路44c也在水平方向上连接。

通过注孔44d在水平方向上设置于将排水配管41与进气通路3连接的连接部42，从而防止空气通过排水配管41过剩地被供给到发动机1。由此，特别是对以天然气为燃料的CNG车辆等有效。即，在CNG车辆中利用进气调整阀14的开度(进气量)来控制发动机1的输出，因此进气量的控制变得重要。

具体地说，例如在将进气调整阀14将进气通路3设为设计上的全闭时所产生的与进气通路3之间的间隙所允许进气的截面积设为1的情况下，注孔 44d的与流路正交的截面积设定为0.08以下的比例。

由此，通过随着在进气通路3中流动的进气而在共用腔室15的贯通孔 15c中产生的负压，能够使包含冷凝水的空气从中冷器13按照以下顺序经由排水配管41、包含接头构件43的水平方向上延伸的连接流路41a、注孔44d、排出流路44c、贯穿孔15c从而排出到共用腔室15的内部的进气通路3。

像这样，本实施方式的中冷器13的排水装置包括：中冷器13，其配置在比对发动机(内燃机)1的进气进行增压的增压器5靠下游侧的进气通路3 中；进气调整阀14，其配置在比中冷器13靠下游侧的进气通路3中；以及冷凝水除去通路40，其一端与中冷器13连接，另一端在比进气调整阀14靠下游侧与进气通路3连接、并将包含由中冷器13生成的冷凝水的空气排出到进气通路3。冷凝水除去通路40的截面积小于进气通路3的截面积，在冷凝水除去通路40的所述另一端设有注孔44d，所述注孔的开孔面积小于所述冷凝水除去通路的所述截面积。因此，能够无需进行使用专用的检测传感器或控制装置的复杂的冷凝水的排出控制，而良好地排出冷凝水。

另外，本实施方式的中冷器13的排水装置中，冷凝水除去通路40由排水配管41及连接部42划分形成，所述排水配管41的一端连接于中冷器13，所述连接部42将排水配管41的另一端与在比进气调整阀14靠下游侧的进气通路3连接，并配置注孔44d。具体地说，进气通路3在进气调整阀14与进气歧管10之间包括比进气通路3直径大的共用腔室15；冷凝水除去通路40 由排水配管41及连接部42划分形成，所述排水配管41的一端连接于中冷器 13，所述连接部42将排水配管41的另一端与共用腔室15连接，并配置注孔 44d。由此，能够将冷凝水排出到共用腔室15，并能够抑制冷凝水向进气歧管10过度地混入。

另外，本实施方式的中冷器的排水装置中，排水配管41包括至少在另一端与连接部42在水平方向上连接的连接流路41a；连接部42包括在垂直方向朝下与共用腔室15的上表面连接的排出流路44c；注孔44d与连接流路41a 的终端部在水平方向上连接，并与排出流路44c在水平方向上连接。由此，能够抑制注孔44d中的乳化液、异物的堵塞。

然而，本公开的中冷器的排水装置并不限定于上述实施方式，在权利要求的范围所记载的技术范围内，包含在不脱离发明的主旨的范围内进行各种设计变更的方式。

例如，中冷器13的排水装置为包括排水配管41及连接部42的结构，但并不限于此，例如也可以是，使排水配管41的另一端为弯管构造而与共用腔室15的上表面直接连接，并在排水配管41的中途部(水平部分)以具有注孔结构的方式配置形成了小孔的块构件的结构。

此外，在以上说明中，在存在“水平”、“垂直”等记载的情况下，这些各记载并不是严格的意思。即，“水平”、“垂直”是指允许在设计上或制造上等的公差或误差，“实质上的水平”、“实质上的垂直”的意思。此外，在此的公差或误差是指不脱离本公开的构成/作用/效果的范围内的单位的意思。

本申请基于2017年8月10日申请的日本国专利申请(特愿 2017-155383)，并将其内容作为参照援引至此。

[工业可利用性]

根据本公开的技术，可以在不使用专用的检测传感器或控制装置进行复杂的冷凝水的排出控制的情况下良好地排出冷凝水。

[附图标记说明]

1 发动机

13 中冷器

40 冷凝水除去通路

41 排水配管

41a 连接流路

42 连接部

44 螺栓构件

44c 排出流路

44d 注孔

Claims (2)

1.一种中冷器的排水装置，包括：

中冷器，其配置在比对车辆的内燃机的进气进行增压的增压器靠下游侧的进气通路中，

进气调整阀，其配置在比所述中冷器靠下游侧的所述进气通路中，以及

冷凝水除去通路，其一端与所述中冷器连接，另一端与在比所述进气调整阀靠下游侧的所述进气通路连接，将包含由所述中冷器生成的冷凝水的空气排出到所述进气通路；

所述冷凝水除去通路的截面积小于所述进气通路的截面积；

在所述冷凝水除去通路的所述另一端设有注孔；

所述注孔的开孔面积小于所述冷凝水除去通路的所述截面积；

所述内燃机具有内燃机主体；

所述进气通路包括：

进气歧管，其与所述内燃机主体连接，将所述进气通路内的进气供给到所述内燃机主体，以及

共用腔室，其设置在所述进气通路中的所述进气调整阀与所述进气歧管之间，与所述进气通路相比向所述车辆的上下方向上的至少下侧扩径；

所述冷凝水除去通路具有：

排水配管，其一端连接于所述中冷器，以及

连接部，其包含将所述排水配管的另一端与所述共用腔室连接的螺栓；

在所述螺栓上形成有与所述排水配管连通的所述注孔。

2.如权利要求1所述的中冷器的排水装置，其中，

所述排水配管包括连接流路，该连接流路至少在所述排水配管的所述另一端与所述连接部在水平方向上连接；

所述连接部包括排出流路，该排出流路在垂直方向上朝下与所述共用腔室的上表面连接；

所述注孔与所述连接流路的一端在水平方向上连接，并与所述排出流路在水平方向上连接。

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