CN111794850A - 一种使用新型气室结构的水空中冷器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及使用新型气室结构的水空中冷器，包括设有主片的水空中冷器芯体以及设有连接部的气室，气室与水空中冷器芯体相连，气室通过连接部与水空中冷器芯体的主片相连。与现有技术相比，本发明具有一次合格率高、密封性好、装配简单方便、实用性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车水空中冷器技术领域，尤其是涉及一种使用新型气室结构的水空中冷器。
背景技术
现今社会，汽车时代飞速发展，中冷器一般只有在安装了涡轮增压的车才能看到。中冷器一般由铝合金材料制成，按照冷却介质的不同，常见的中冷器可以分为两种：一种是通过车辆行驶的时候迎面撞进的冷风进行降温，即风冷；另一种刚好和风冷相反，就是将一个形状和原理与风冷的中冷器基本一致的冷却器放入进气管中，让增压后的热空气流过。而冷却器里则有冷却水不断地流动，从而带走增压空气的热量即水冷。
中冷器的作用：
(1)发动机排出废气的温度非常高，通过增压器的热传导会提高进气的温度。而且，空气在被压缩的过程中密度会升高，这必然也会导致空气温度的升高，从而影响发动机的充气效率。如果想要进一步提高充气效率，就要降低进气温度。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3％～5％。
(2)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，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx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，因此需要加装中冷器来降低进气温度。水空中冷器是以水为冷却介质，主要用于车辆、船舶，发电机组等发动机的增压空气的冷却，属于节能环保产品，有利于增加动力和减善排放。
现有技术中的水空中冷器结构如图1、图2和图3所示，芯体的主片(4343/3003/7072)采用AlMg合金，经过钎焊炉钎焊后，主片的内部组织结构发生了晶格变化，会产生裂缝现象。气室结构与密封垫配合后与芯体压装后，密封性很重要。而现有技术中的密封结构设计不合理，导致中冷器产品质量下降，在生产过程中，存在泄漏问题。并且在使用时不能承受一定的压力，气室很容易脱开芯体，从而影响发动机的性能，并且还存在如下缺陷：
1、气室的结构只局限于氩弧焊焊接，需要专业人员操作焊接加工。人工成本高；
2、气室零件要求高，同时气室模具要求高；
3、在有限的空间,不能提高中冷器性能；
4、如果有返修件几乎很难返修，造成报废。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种一次合格率高、密封性好、装配简单方便、实用性强的使用新型气室结构的水空中冷器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种使用新型气室结构的水空中冷器，所述的水空中冷器包括设有主片的水空中冷器芯体以及设有连接部的气室；所述的气室与水空中冷器芯体相连；所述的气室通过连接部与水空中冷器芯体的主片相连。
优选地，所述的连接部设置在气室的底部，与气室相连；所述的连接部设有焊接面、压合面、底面和闭合面；所述的焊接面和闭合面分别设置在连接部的外侧面和内侧面；所述的压合面和底面分别设置在连接部的顶部和底部。
更加优选地，所述的焊接面的宽度范围为[3.5mm,6mm]。
更加优选地，所述的压合面的宽度范围为[2.5mm,4mm]。
更加优选地，所述的底面的宽度范围为[3mm,5mm]。
更加优选地，所述的闭合面的宽度范围为[1.5mm,3.5mm]。
更加优选地，所述的水空中冷器设有密封垫；所述的密封垫安装在底面与主片之间。
更加优选地，所述的主片通过连接部的焊接面与连接部进行钎焊焊接。
更加优选地，所述的主片设有压合部；所述的压合部通过压合面与连接部相连。
优选地，所述的气室为塑料注塑气室或压铸气室。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、水空中冷器一次合格率高：本发明中的水空中冷器通过设置连接部来实现气室与主片的连接，有效降低了泄露现象，大大提高了水空中冷器的一次合格率，一次合格率高达99.99％，与现有技术中30％的一次合格率相比，具有较大的提升。
二、密封性好：本发明中的水空中冷器通过压装的方式实现装置的密封，并且主片设置有压合部，压合部配合连接部可以实现对水空中冷器的密封，提高密封性能，水空中冷器的性能可以提高10％。
三、装配简单方便：本发明中的水空中冷器设置连接部来实现气室与主片的连接，同时主片设有压合部，压合部配合连接部的压合面即可实现主片与气室的压紧，使得气室与芯体的装配更加简单方便。
四、实用性强：本发明中的水空中冷器通过设置连接部，使得气室的选型具有更多的选择，气室可以为压铸件，也可以为塑料注塑件，大大提高了装置的实用性。
附图说明
图1为现有技术中水空中冷器的主视图；
图2为现有技术中水空中冷器的俯视图；
图3为现有技术中气室与主片相连时的结构示意图；
图4为本发明中水空中冷器的主视图；
图5为本发明中水空中冷器的俯视图；
图6为本发明中气室与主片相连时的结构示意图；
图7为本发明中气室与主片相连是的剖视图；
图8为本发明中连接部的结构示意图。
图中标号所示：
1、主片，2、水空中冷器芯体，3、连接部，4、气室，5、密封垫，101、压合部，301、焊接面，302、压合面，303、底面，304、闭合面。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
一种使用新型气室结构的水空中冷器，其结构如图4和图5所示，包括设有主片1的水空中冷器芯体2以及设有连接部3的气室4，气室4与水空中冷器芯体2相连，气室4通过连接部3与水空中冷器芯体2的主片1相连。
主片1与气室4相连时的结构如图6和图7所示，连接部3的结构如图8所示，连接部3设置在气室4的底部，与气室4相连，连接部3设有焊接面301、压合面302、底面303和闭合面304，焊接面301和闭合面304分别设置在连接部3的外侧面和内侧面，压合面302和底面303分别设置在连接部3的顶部和底部。
本实施例中焊接面301、压合面302、底面303和闭合面304的宽度尺寸要求分别为：
(1)焊接面301的宽度范围为[3.5mm,6mm]；
(2)压合面302的宽度范围为[2.5mm,4mm]；
(3)底面303的宽度范围为[3mm,5mm]；
(4)闭合面304的宽度范围为[1.5mm,3.5mm]。
焊接面301不仅适用于焊接铝制件组合，同时也便于塑料注塑件组合；压合面302用于压合铝制件，同时也保证塑料注塑件的压合稳定；底面303的结构保证了在有限空间内产品芯体达到产品要求；闭合面304保证了产品的稳定可靠性。通过设置上述结构可以采用压铸件或者塑料注塑件都可以满足产品要求。零件生产由模具控制，产品由设备控制，产品装配容易生产，可以有效降低产品泄漏现象。在很大程度上提高了产品的合格率。更能提高产品的性能。将气室底部的结构进行优化改进。同时气室的材料不受限制，可以是塑料注塑件，也可以是压铸件。
不仅节约成本,而且在恶劣工作状况下，也不会发生产品泄漏，并且可以承受较高的压力。产品的性能大大提高。
本实施例中的水空中冷器设有密封垫5，该密封垫安装在底面303与主片1之间。
本实施例中的主片1通过连接部3的焊接面301与连接部3进行钎焊焊接，在主片1上还设有压合部101，该压合部通过压合面302与连接部3相连。
本实施例中的气室4为塑料注塑气室或压铸气室。
本实施例中的水空中冷器避免因压装泄漏而返修，更能在使用上提高中冷器的性能。而现有技术中的水空中冷器结构，第一次检漏密封处泄漏，如果遇到咬边泄漏，只能通过返修来保证产品的合格。
在对主片1、芯体散热带、散热管、紊流带、水侧水室、出气室和水侧水室进行装配后使用钎焊炉进行钎焊焊接。
芯体(主片4343/3003/7072，侧板3003，散热管3003，散热带4343/3003/4343)钎剂(FLUCS)的熔点为565℃～572℃，铝硅合金4343的熔点为577℃，铝镁合金3003的熔点为643℃～654℃。当钎焊炉炉温在565℃～572℃时助焊剂氧化，再到577℃，使铝硅合金4343氧化后，流动去弥补缝隙，堆积焊点。钎焊的温度在595℃～615℃±3℃。
待芯体焊接合格后，将气室4与芯体组装并进行压装。
与现有产品结构相比，本实施例中的水空中冷器具有以下优点：
改进前的结构，产品的一次合格率为30％，产品报废率为40％。
改进后的结构，产品的一次合格率为99.99％，产品报废率为0.01％。
假如公司年产量为20万，每台产品为200元/台，销售总额为4000万元，改进前每年可产生的经济效益为2320万元，改进后每年可产生的经济效益为3999.6万元，可以看出本实施例中的水空中冷器可以有效的降低报废率并提高经济效益。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的水空中冷器包括设有主片(1)的水空中冷器芯体(2)以及设有连接部(3)的气室(4)；所述的气室(4)与水空中冷器芯体(2)相连；所述的气室(4)通过连接部(3)与水空中冷器芯体(2)的主片(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的连接部(3)设置在气室(4)的底部，与气室(4)相连；所述的连接部(3)设有焊接面(301)、压合面(302)、底面(303)和闭合面(304)；所述的焊接面(301)和闭合面(304)分别设置在连接部(3)的外侧面和内侧面；所述的压合面(302)和底面(303)分别设置在连接部(3)的顶部和底部。
3.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的焊接面(301)的宽度范围为[3.5mm,6mm]。
4.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的压合面(302)的宽度范围为[2.5mm,4mm]。
5.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的底面(303)的宽度范围为[3mm,5mm]。
6.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的闭合面(304)的宽度范围为[1.5mm,3.5mm]。
7.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的水空中冷器设有密封垫(5)；所述的密封垫(5)安装在底面(303)与主片(1)之间。
8.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的主片(1)通过连接部(3)的焊接面(301)与连接部(3)进行钎焊焊接。
9.根据权利要求2所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的主片(1)设有压合部(101)；所述的压合部(101)通过压合面(302)与连接部(3)相连。
10.根据权利要求1所述的一种使用新型气室结构的水空中冷器，其特征在于，所述的气室(4)为塑料注塑气室或压铸气室。
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