CN112682164A - 一种柴油机集成式中冷器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柴油机集成式中冷器，包括右中冷器进气腔、右中冷器芯子、中冷器出气腔、节温器、滴油嘴、左中冷器芯子、左中冷器进气腔、风机和燃烧器，右中冷器芯子和左中冷器芯子包含海水侧和淡水侧，节温器包含节温器壳体、节温器芯子和节温器盖；风机和燃烧器组成了进气加温装置。本发明所述的集成式中冷器，有效解决了水陆两栖车辆柴油机中冷器占用体积大、紧凑性差的问题，相比传统中冷器，既可以满足柴油机水上螺旋桨特性工况和陆上车用特性工况，又可以满足柴油机低温起动工况，大大提升了增压中冷系统的紧凑性。

Description

一种柴油机集成式中冷器
技术领域
本发明涉及柴油机增压中冷技术领域，尤其是涉及一种柴油机集成式中冷器。
背景技术
现代大功率柴油机一般都采用增压中冷技术来提高柴油机动力性能，降低柴油机热负荷，改善柴油机排放。对于水陆两栖车辆柴油机而言，增压中冷系统要更为复杂：在水上工况螺旋桨特性时，采用海水冷却增压后空气；在陆上工况车用特性时，采用淡水冷却增压后的空气；在低温地区柴油机起动时还需要对进气系统进行加温。因此，满足水陆两栖车辆柴油机两种工况需求的中冷器一般结构复杂、体积庞大、重量很大，造成柴油机的高度和宽度不同程度的增大，整机的集成程度低，不紧凑。
水陆两栖车辆大功率柴油机一般为V型柴油机，气缸分左、右两排，增压中冷一般采用左、右两个中冷器分别对两排气缸进行冷却，分别采用两套进气加温装置进行加温，分别两个滴油嘴进行气门润滑。本发明本着一体化设计理念，对不同功能的零部件进行高度集成设计，用一个部件满足了柴油机增压中冷和低温起动的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明在对中冷器、进气加温装置、滴油嘴进行了集成设计，同时为进一步提高柴油机起动性能，在前述零部件集成的基础上又集成了节温器，提高了增压中冷系统的紧凑性，减轻了系统重量，提高了系统性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种柴油机集成式中冷器，包括右中冷器进气腔、右中冷器芯子、中冷器出气腔、节温器、滴油嘴、左中冷器芯子、左中冷器进气腔、风机和燃烧器，所述右中冷器进气腔、右中冷器芯子、中冷器出气腔、左中冷器芯子和左中冷器进气腔由右到左依次连接，装配为一体集成式中冷器结构，节温器集成在中冷器出气腔上，形成水路，右中冷器进气腔和左中冷器进气腔分别通过右中冷器芯子气侧和左中冷器芯子气侧与中冷器出气腔形成气路，滴油嘴、风机和燃烧器连通于中冷器出气腔中的气路。
进一步，所述左中冷器芯子和右中冷器芯子对称连接于中冷器出气腔的两侧，左中冷器芯子和右中冷器进气腔对称设于中冷器出气腔的两侧。
进一步，所述右中冷器芯子内通过密封隔板分隔为海水侧和淡水侧，海水侧设有海水进口和海水出口，淡水侧设有淡水进口和淡水出口，左中冷器芯子和右中冷器芯子的结构相同。
进一步，所述滴油嘴、风机和燃烧器在中冷器出气腔上自上而下依次设置，节温器位于滴油嘴上方。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明相比传统中冷器，对左右出气腔进行集成，并且集成进气加温、节温器和滴油嘴，减少进气加温装置及滴油嘴的数量，有利于提高柴油机的紧凑性。
(2)本发明中冷器芯子将海水冷却和淡水冷却进行集成，既满足水陆两栖工况，又减小整个中冷器的体积和重量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的B-B面剖视图；
图3为左中冷器芯子的结构示意图；
图4为图3中的A-A面剖视图；
附图标记说明：
1-右中冷器进气腔；2-右中冷器芯子；3-中冷器出气腔；4-节温器；5-滴油嘴；6-左中冷器芯子；7-左中冷器进气腔；8-风机；9-燃烧器；10-密封隔板；11-右进气口；12-左进气口；13-出气口；14-海水出口；15-海水进口；16-淡水出口；17-淡水进口；18-水路；19-气路；20-海水侧；21-淡水侧。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-4所示，一种柴油机集成式中冷器，包括右中冷器进气腔1、右中冷器芯子2、中冷器出气腔3、节温器4、滴油嘴5、左中冷器芯子6、左中冷器进气腔7、风机8和燃烧器9，所述右中冷器进气腔1、右中冷器芯子2、中冷器出气腔3、左中冷器芯子6和左中冷器进气腔7由右到左依次连接，装配为一体集成式中冷器结构，节温器4集成在中冷器出气腔3上，形成水路18，右中冷器进气腔1和左中冷器进气腔7分别通过右中冷器芯子2气侧和左中冷器芯子6气侧与中冷器出气腔3形成气路19，滴油嘴5、风机8和燃烧器9连通于中冷器出气腔3中的气路19。
所述左中冷器芯子6和右中冷器芯子2对称连接于中冷器出气腔3的两侧，左中冷器芯子6和右中冷器进气腔1对称设于中冷器出气腔3的两侧。
所述右中冷器芯子2内通过密封隔板10分隔为海水侧20和淡水侧21，海水侧20设有海水进口15和海水出口14，淡水侧21设有淡水进口17和淡水出口16，左中冷器芯子6和右中冷器芯子2的结构相同。
所述滴油嘴5、风机8和燃烧器9在中冷器出气腔3上自上而下依次设置，节温器4位于滴油嘴5上方。
中冷器出气腔3集成了节温器4，节温器4包含节温器壳体、节温器芯子和节温器盖。有效利用出气腔空余空间，提高紧凑性，减少淡水大小循环管路布置，使冷却系统大小循环更为紧凑，提高紧凑性的同时提高柴油机低温起动性能。
中冷器出气腔3集成了进气加温装置的风机8和燃烧器9，采用一套进气加温装置使柴油机满足低温起动环境。
中冷器出气腔3集成了滴油嘴5，润滑油通过滴油嘴5随气体进入进气道，对气门进行润滑，采用一个滴油嘴5即可满足气门润滑。
右中冷器芯子2集成海水和淡水冷却，海水由海水进口15流入经海水出口14流出，淡水由淡水进口17流入经淡水出口16流出。左中冷器芯子6结构同理。海、淡水的进、出口位置可根据实际中冷器芯子流程情况进行调整。
所述集成式中冷器将原左、右中冷器出气腔集成为一体中冷器出气腔3，中冷器出气腔3两侧安装法兰分别与右中冷器芯子2和左中冷器芯子6装配，再安装右中冷器进气腔1和左中冷器进气腔7，形成集成式中冷器。气体从右中冷器进气腔1的右进气口11和左中冷器进气腔7的左进气口12进入，分别通过右中冷器芯子2和左中冷器芯子6冷却，经过中冷器出气腔3混合，通过出气口13进入燃烧室。
本发明所述的集成式中冷器，有效解决了水陆两栖车辆柴油机中冷器占用体积大、紧凑性差的问题，相比传统中冷器，既可以满足柴油机水上螺旋桨特性工况和陆上车用特性工况，又可以满足柴油机低温起动工况，大大提升了增压中冷系统的紧凑性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种柴油机集成式中冷器，其特征在于：包括右中冷器进气腔(1)、右中冷器芯子(2)、中冷器出气腔(3)、节温器(4)、滴油嘴(5)、左中冷器芯子(6)、左中冷器进气腔(7)、风机(8)和燃烧器(9)，所述右中冷器进气腔(1)、右中冷器芯子(2)、中冷器出气腔(3)、左中冷器芯子(6)和左中冷器进气腔(7)由右到左依次连接，装配为一体集成式中冷器结构，节温器(4)集成在中冷器出气腔(3)上，形成水路(18)，右中冷器进气腔(1)和左中冷器进气腔(7)分别通过右中冷器芯子(2)气侧和左中冷器芯子(6)气侧与中冷器出气腔(3)形成气路(19)，滴油嘴(5)、风机(8)和燃烧器(9)连通于中冷器出气腔(3)中的气路(19)。
2.根据权利要求1所述的柴油机集成式中冷器，其特征在于：所述左中冷器芯子(6)和右中冷器芯子(2)对称连接于中冷器出气腔(3)的两侧，左中冷器芯子(6)和右中冷器进气腔(1)对称设于中冷器出气腔(3)的两侧。
3.根据权利要求2所述的柴油机集成式中冷器，其特征在于：所述右中冷器芯子(2)内通过密封隔板(10)分隔为海水侧(20)和淡水侧(21)，海水侧(20)设有海水进口(15)和海水出口(14)，淡水侧(21)设有淡水进口(17)和淡水出口(16)，左中冷器芯子(6)和右中冷器芯子(2)的结构相同。
4.根据权利要求1所述的柴油机集成式中冷器，其特征在于：所述滴油嘴(5)、风机(8)和燃烧器(9)在中冷器出气腔(3)上自上而下依次设置，节温器(4)位于滴油嘴(5)上方。
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