CN112727593A - 空气冷却室组件以及带有空气冷却室组件的内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气冷却室组件，带有独立冷却装置的空气冷却室组件以及带有空气冷却室组件的内燃发动机。空气冷却室组件包括：用于接受常温空气的进气管，用于冷却常温空气的空气冷却室，和将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机的出气管。空气冷却室包括一个带有气态致冷剂管和散热片阵列的蒸发器。空气冷却室里的常温空气由一个独立冷却装置制冷，蒸发器对通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量。这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

Description

空气冷却室组件以及带有空气冷却室组件的内燃发动机

技术领域

本发明涉及内燃发动机，具体的涉及到一种用于增加进入内燃发动机空气密度，和增加空气氧分子含量的空气冷却室组件，用以改善内燃发动机的燃油效率，以及一种配备独立冷却装置的空气冷却室组件的内燃发动机。

背景技术

内燃发动机通过燃烧燃油和空气的混合物来产生动力。为了提高内燃发动机的燃油效率，许多内燃发动机都采用涡轮增压器。涡轮增压器利用汽车尾气的能量推动一个涡轮转动，这个涡轮直接与一个鼓风机机械性连接，以便向内燃发动机提供和压缩过滤后的常温空气。涡轮增压器的目标是通过在常温空气进入内燃发动机进气管之前压缩进气来提高进气密度，从而提高内燃发动机的燃油效率。这会导致每个进气冲程上进入气缸的气量更大，从而允许每个发动机循环获得更大的功率。但是，加压空气的温度有时可以高达150℃，因此，高达150℃的高温空气会大大降低进气的空气密度，而降低的进气空气密度会影响提高燃油效率的初衷。

本行业中需要有一种更有效的提高燃油效率的内燃发动机系统设计。

发明内容

在一方面，本发明涉及一个空气冷却室组件。在某些实施例中，空气冷却室组件包括：一个进气管，一个空气冷却室，和一个出气管。其中进气管是用于接受内燃发动机外的常温空气。空气冷却室是用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷。这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器。出气管用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机。

在某些实施例中，空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接，在送入内燃发动机之前，空气冷却室组件将常温空气进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

在某些实施例中，进气管包括一个进气管第一端和一个进气管第二端。进气管第一端用于接受常温空气。进气管第二端用于将进气管第一端接受的常温空气送至空气冷却室。

在某些实施例中，出气管包括一个出气管第一端和一个出气管第二端。出气管第一端用于接受来自空气冷却室的冷却空气。出气管第二端用于将出气管第一端接受的来自空气冷却室的冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

在某些实施例中，出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

在某些实施例中，空气冷却室包括一个蒸发器。蒸发器包括：一个散热片阵列和一个气态致冷剂管。气态致冷剂管包含两端：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端，气态致冷剂管第一端与一个冷却装置的一个低压线相连接，用以接受气态致冷剂，气态致冷剂管第二端与冷却装置的压缩机的低压进口相连接，蒸发器对通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

在某些实施例中，空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量。这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

在另一方面，本发明涉及一个内燃发动机。在某些实施例中，内燃发动机包括一个空气冷却室组件。空气冷却室组件包括：一个进气管，一个空气冷却室，和一个出气管。其中进气管是用于接受内燃发动机外的常温空气。空气冷却室是用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷。这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器。出气管用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机。

在某些实施例中，空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接，在送入内燃发动机之前，空气冷却室组件将常温空气进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

在某些实施例中，进气管包括一个进气管第一端和一个进气管第二端。进气管第一端用于接受常温空气。进气管第二端用于将进气管第一端接受的常温空气送至空气冷却室。

在某些实施例中，出气管包括一个出气管第一端和一个出气管第二端。出气管第一端用于接受来自空气冷却室的冷却空气。出气管第二端用于将出气管第一端接受的来自空气冷却室的冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

在某些实施例中，出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

在某些实施例中，空气冷却室包括一个蒸发器。蒸发器包括：一个散热片阵列和一个气态致冷剂管。气态致冷剂管包含两端：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端，气态致冷剂管第一端与一个冷却装置的一个低压线相连接，用以接受气态致冷剂，气态致冷剂管第二端与冷却装置的压缩机的低压进口相连接，蒸发器对通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

在某些实施例中，空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量。这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

在又一方面，本发明涉及一种内燃发动机。在某些实施例中，内燃发动机包括一个由独立冷却装置进行冷却的空气冷却室组件。空气冷却室组件包括：一个进气管，一个空气冷却室，和一个出气管。其中进气管是用于接受内燃发动机外的常温空气。空气冷却室是用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷。这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器。出气管用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机。

在某些实施例中，空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接用以将常温空气在送入内燃发动机之前进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

在某些实施例中，进气管包括一个进气管第一端和一个进气管第二端。进气管第一端用于接受常温空气。进气管第二端用于将进气管第一端接受的常温空气送至空气冷却室。

在某些实施例中，出气管包括一个出气管第一端和一个出气管第二端。出气管第一端用于接受来自空气冷却室的冷却空气。出气管第二端用于将出气管第一端接受的来自空气冷却室的冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

在某些实施例中，空气冷却室包括一个蒸发器。蒸发器包括：一个散热片阵列和一个气态致冷剂管。气态致冷剂管包含两个端口：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端。气态致冷剂管第一端与冷却装置的一个膨胀阀的膨胀阀出口相连接。膨胀阀的膨胀阀入口与独立冷却装置的高压管线相连接。气态致冷剂管第二端与独立冷却装置的低压管线相连接，并与独立冷却装置的压缩机的压缩机低压输入口相连接。空气冷却室中的蒸发器对通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

在某些实施例中，独立冷却装置包括：一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器，一个干燥器，和一个膨胀阀。其中控制单元由一个电池的正极和负极供电。控制单元控制独立冷却装置的运行。当控制单元通过内燃发动机的点火电路的点火电路输出端检测到内燃发动机处于打开状态时，控制单元打开独立冷却装置。

在某些实施例中，压缩机压缩独立冷却装置的气态致冷剂。压缩机包括一个与低压管线相连接的压缩机低压输入口，一个与高压管线相连接的压缩机高压输出口，一个与控制单元的第一电源的压缩机第一电源输入，和一个与控制单元的第二电源输出端的压缩机第二电源输入。

在某些实施例中，冷凝器包括一个冷凝器散热片阵列和冷凝器气态致冷剂管。在每个压缩的周期中，一个直流风扇对冷凝器气态致冷剂管中的气态致冷剂进行冷却，其中直流风扇是由控制单元的第三电源输出端和第四电源输出端供电。

在某些实施例中，干燥器储存来自冷凝器的液态致冷剂，并将液态致冷剂送往膨胀阀以降低液态致冷剂的压力，并将液态致冷剂转换成气态致冷剂。

在某些实施例中，膨胀阀的膨胀阀出口与气态致冷剂管第一端以及低压管线相连接，膨胀阀的膨胀阀入口与高压管线相连接。

在某些实施例中，来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量，这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

本发明的这些和其它方面将通过结合以下图式获得的优选实施例的以下描述而变得清楚，但可以在不脱离本发明的新颖概念的精神和范围的情况下实现这些和其它方面的变化和修改。

附图说明

附图说明本发明的一个或多个实施例，且与书面描述一起用以解释本发明的原理。在可能的情况下，相同的参考标号在所有图式中尽量用于代表不同实施例中的相同或相似元件。附图并不能将本发明限于本文中所揭示和描述的具体实施例。附图不一定按适当的比例绘制，而是将重点放在清晰地说明本发明的原理上，并且其中：

图1根据本发明的某些实施例显示了一种空气冷却室组件的示意图；

图2根据本发明的某些实施例显示了一种带有空气冷却室组件的内燃发动机的示意图；和

图3根据本发明的某些实施例显示了一种配备独立冷却装置的空气冷却室组件的内燃发动机的示意图。

具体实施方式

现将参考附图在下文中更加全面地描述本发明，在这些附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用许多不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使得本发明将为透彻且完整的，并且这些实施例将向所属领域的技术人员充分传达本发明的范围。类似参考标号通篇指代类似元件。

应理解，当元件被称作“在”另一元件“上”时，其可以直接在所述另一元件上或可在其之间存在中间元件。相比之下，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在插入元件。如本文中所使用，术语“和/或”包含相关联的所列项中的一个或多个的任何以及所有组合。

应理解，虽然本文中可以使用术语第一，第二，第三等来描述各种元件，装置，区域，层和/或部分，但是这些元件，装置，区域，层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件，装置，区域，层或部分与另一元件，装置，区域，层或部分。因此，在不脱离本发明的教示内容的情况下，下文所论述的第一元件，装置，区域，层或部分可以称为第二元件，装置，区域，层或部分。

本文中所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，且并不意图限制本发明。如本文中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“所述”也既定包含复数形式。应进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括”或“包含”或“具有”指明存在所陈述的特征，区域，整数，步骤，操作，元件和/或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，元件，装置和/或其群组。

此外，本文中可以使用例如“下部”或“底部”，“上部”或“顶部”和“前部”或“后部”等相关术语来描述如图式中所示的一个元件与另一元件的关系。应理解，相关术语既定涵盖除图式中所描绘的定向以外的装置的不同定向。例如，如果一个图式中的装置翻转，那么描述成位于其它元件的“下部”侧面上的元件将定向在所述其它元件的“上部”侧面上。因此，示例性术语“下部”可取决于图式的具体定向而涵盖“下部”和“上部”的定向。类似地，如果一个图式中的装置翻转，那么描述成位于其它元件“之下”或“下方”的元件将定向在所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“之下”或“下方”可涵盖上方和下方两种定向。

除非另外定义，否则本文中所用的所有术语(包含技术和科技术语)具有与本发明所属领域的技术人员的通常所理解相同的意义。将进一步理解，术语(如在常用词典中所定义的那些术语)应解释为具有与其在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文中明确地定义，否则将不会以理想化或过分正式意义进行解释。

在以下描述中提供许多具体细节以使本发明得到全面理解，但本发明还可以通过使用与本文中所描述的方式不同的其它方式来实施，因此本发明并不限于在下文中揭示的具体实施例。

在参考图1至图3后，本发明在这里会被描述的更完整，因为附图中所示了本发明的实施例。但本发明可能用不同的形式被具体化，而且不能被理解为局限于这里阐述的这些实施例。相反地，提供这些实施例，本发明可以更加全面和完整，并且会充分传达本发明的范围给该领域的技术人员。在下列整个描述过程中，相同的数字通常指的是相同的元件。

在一方面，本发明涉及一个空气冷却室组件100。如图1所示，空气冷却室组件100是内燃发动机的附加组件，用于降低进入内燃发动机进气口的空气温度，增加冷却空气中的氧分子，进而提高内燃发动机的燃油效率。在某些实施例中，空气冷却室组件100包括：一个进气管102，一个空气冷却室104，和一个出气管106。其中进气管102是用于接受内燃发动机200外的常温空气301。空气冷却室104是用于冷却来自进气管102的常温空气301并产生冷却空气302。出气管106用于将来自空气冷却室104的冷却空气302送往内燃发动机200。

在某些实施例中，空气冷却室104包括一个蒸发器108。蒸发器108包括：一个散热片阵列1084和一个气态致冷剂管1082。气态致冷剂管1082包含两个端口：一个气态致冷剂管第一端10821和一个气态致冷剂管第二端10822。气态致冷剂管第一端10821与一个冷却装置400的一个低压管路4022相连接，用以接受气态致冷剂。气态致冷剂管第二端10822与冷却装置400的压缩机406的低压进口4062相连接。蒸发器108对通过空气冷却室104的常温空气301进行冷却以产生冷却空气302。在某些实施例中，冷却装置400是一个独立的基于压缩机的冷却装置400。在另一些实施例中，冷却装置400是利用汽车空调的冷却装置400。

在某些实施例中，如图2所示，进气管102包括一个进气管第一端1021和一个进气管第二端1022。进气管第一端1021用于接受常温空气301。进气管第二端1022用于将进气管第一端1021接受的常温空气301送至空气冷却室104。

在某些实施例中，如图2所示，出气管106包括一个出气管第一端1061和一个出气管第二端1062。出气管第一端1061用于接受来自空气冷却室104的冷却空气302。出气管第二端1062用于将出气管第一端1061接受的来自空气冷却室104的冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，空气冷却室组件100与内燃发动机200的发动机进气口202相连接，在送入内燃发动机200之前，空气冷却室组件100将常温空气301进行冷却，产生冷却空气302，并将冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，出气管106周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机200机舱内的冷却空气302的温度不受发动机产生的热量影响。在某些实施例中，隔热材料包括隔热套，热屏障和/或隔热包裹。在其他实施例中，隔热材料包括实心钢隔热板，铝隔热板和/或带有陶瓷隔热涂层的其它隔热材料。这些隔热材料非常重要，如果没有这些隔热材料，空气冷却室组件100可能无法按照设计那样有效工作。

在某些实施例中，空气冷却室组件100内冷却过程导致来自空气冷却室104的冷却空气302的空气密度的提高。来自空气冷却室104的高密度冷却空气302的氧分子含量大大增加。这种增加氧分子含量的高密度冷却空气302能够提高内燃发动机200的燃油效率，并降低内燃发动机200的废气排放。

在另一方面，本发明涉及一个配有空气冷却室组件100的内燃发动机200。在某些实施例中，如图2所示，内燃发动机200包括一个空气冷却室组件100。空气冷却室组件100包括：一个进气管102，一个空气冷却室104，和一个出气管106。其中进气管102是用于接受内燃发动机200外的常温空气301。空气冷却室104是用于冷却来自进气管102的常温空气301并产生冷却空气302。出气管106用于将来自空气冷却室104的冷却空气302送往内燃发动机200。

在某些实施例中，进气管102包括一个进气管第一端1021和一个进气管第二端1022。进气管第一端1021用于接受常温空气301。进气管第二端1022用于将进气管第一端1021接受的常温空气301送至空气冷却室104。

在某些实施例中，出气管106包括一个出气管第一端1061和一个出气管第二端1062。出气管第一端1061用于接受来自空气冷却室104的冷却空气302。出气管第二端1062用于将出气管第一端1061接受的来自空气冷却室104的冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，空气冷却室组件100与内燃发动机200的发动机进气口202相连接，在送入内燃发动机200之前，空气冷却室组件100将常温空气301进行冷却，产生冷却空气302，并将冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，出气管106周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机200机舱内的冷却空气302的温度不受发动机产生的热量影响。在某些实施例中，隔热材料包括隔热套，热屏障和/或隔热包裹。在其他实施例中，隔热材料包括实心钢隔热板，铝隔热板和/或带有陶瓷隔热涂层的其它隔热材料。这些隔热材料非常重要，如果没有这些隔热材料，空气冷却室组件100可能无法按照设计那样有效工作。

在某些实施例中，如图1所示，空气冷却室104包括一个蒸发器108。蒸发器108包括一个散热片阵列1084和一个气态致冷剂管1082。气态致冷剂管1082包含两个端口：一个气态致冷剂管第一端10821和一个气态致冷剂管第二端10822。气态致冷剂管第一端10821与一个冷却装置400的一个低压管路4022相连接，用以接受气态致冷剂。气态致冷剂管第二端10822与冷却装置400的压缩机406的低压进口4062相连接。蒸发器108对通过空气冷却室104的常温空气301进行冷却以产生冷却空气302。在某些实施例中，冷却装置400是一个独立的基于压缩机的冷却装置400。在另一些实施例中，冷却装置400是利用汽车空调的冷却装置400。

在某个实施例中，冷却装置400是基于压缩机的一种单独冷却系统。基于压缩机的冷却系统包括用于将系统中的气体制冷剂压缩为高温、高压气体制冷剂的压缩机。高温、高压气体制冷剂通过压缩机出口，通过高压管路进入冷凝器。冷凝器类似于小型散热器，通过与大气的热交换过程，将高温、高压气态制冷剂液化。然后，液化制冷剂流入膨胀阀，然后变成低温气态制冷剂。这时低温气体制冷剂能够吸收通过蒸发器散热器散热器的空气中产生的热量，使得流过的空气降温成冷却空气302。一个冷却空气风扇可用来将冷却空气302经过出气管106的出气管第二端1062送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，空气冷却室组件100内冷却过程导致来自空气冷却室104的冷却空气302的空气密度的提高。来自空气冷却室104的高密度冷却空气302包含增加的氧分子含量。这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气302提高内燃发动机200的燃油效率，并降低内燃发动机200的废气排放。

在又一方面，本发明涉及一种内燃发动机200。在某些实施例中，如图3所示，内燃发动机200包括一个由独立冷却装置400进行冷却的空气冷却室组件100。如图1和图2所示，空气冷却室组件100包括：一个进气管102，一个空气冷却室104，和一个出气管106。其中进气管102是用于接受内燃发动机200外的常温空气301。空气冷却室104是用于冷却来自进气管102的常温空气301并产生冷却空气302。出气管106用于将来自空气冷却室104的冷却空气302送往内燃发动机200。

在某些实施例中，空气冷却室组件100与内燃发动机200的发动机进气口202相连接用以将常温空气301在送入内燃发动机200之前进行冷却，产生冷却空气302，并将冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。

在某些实施例中，进气管102包括一个进气管第一端1021和一个进气管第二端1022。进气管第一端1021用于接受常温空气301。进气管第二端1022用于将进气管第一端1021接受的常温空气301送至空气冷却室104。

在某些实施例中，出气管106包括一个出气管第一端1061和一个出气管第二端1062。出气管第一端1061用于接受来自空气冷却室104的冷却空气302。出气管第二端1062用于将出气管第一端1061接受的来自空气冷却室104的冷却空气302送入内燃发动机200的发动机进气口202。出气管106周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机200机舱内的冷却空气302的温度不受发动机产生的热量影响。

在某些实施例中，空气冷却室104包括一个蒸发器108。如图3所示，蒸发器108包括：一个散热片阵列1084和一个气态致冷剂管1082。气态致冷剂管1082包含两个端口：气态致冷剂管第一端10821和气态致冷剂管第二端10822。气态致冷剂管第一端10821与冷却装置400的一个膨胀阀404的膨胀阀出口4041相连接。膨胀阀404的膨胀阀入口4042与独立冷却装置400的高压管线4066相连接。气态致冷剂管第二端10822与独立冷却装置400的低压管线4065相连接，并与独立冷却装置400的压缩机406的压缩机低压输入口4062相连接。空气冷却室104中的蒸发器108对通过空气冷却室104的常温空气301进行冷却以产生冷却空气302。

在某些实施例中，如图3所示，独立冷却装置400包括：一个控制单元402，一个压缩机406，一个冷凝器405，一个干燥器408，和一个膨胀阀404。其中控制单元402由一个电池500的正极501和负极502供电。控制单元402控制独立冷却装置400的运行。当控制单元402通过内燃发动机200的点火电路600的点火电路输出端602检测到内燃发动机200处于打开状态时，控制单元402打开独立冷却装置400。

在某些实施例中，压缩机406压缩独立冷却装置400的气态致冷剂。压缩机406包括一个与低压管线4065相连接的压缩机低压输入口4061，一个与高压管线4066相连接的压缩机高压输出口4062，一个与控制单元402的第一电源4021的压缩机第一电源输入4063，和一个与控制单元402的第二电源输出端4022的压缩机第二电源输入4064。

在某些实施例中，冷凝器405包括一个冷凝器散热片阵列4052和冷凝器气态致冷剂管4051。在每个压缩的周期中，一个直流风扇403对冷凝器气态致冷剂管4051中的气态致冷剂进行冷却，其中直流风扇403是由控制单元402的第三电源输出端4023和第四电源输出端4024供电。

在某些实施例中，干燥器408储存来自冷凝器405的液态致冷剂，并将液态致冷剂送往膨胀阀404以降低液态致冷剂的压力，并将液态致冷剂转换成气态致冷剂。

在某些实施例中，膨胀阀404的膨胀阀出口4041与气态致冷剂管第一端10821以及低压管线4065相连接，膨胀阀404的膨胀阀入口4042与高压管线4066相连接。

在某些实施例中，如图3所示，来自低压管线4065的低压气态制冷剂从压缩机低压输入口4061进入压缩机406，经过压缩机406压缩后，高温高压的气态制冷剂从压缩机高压输出口4062由高压管线4066送入冷凝器405。冷凝器405类似于小型散热器，高温高压气态制冷剂通过与冷凝器405的冷凝器气态致冷剂管4051和冷凝器散热片阵列4052进行热交换过程转换成液化制冷剂。然后，液化制冷剂通过干燥器408和高压管路连接器4082流入高压管路4066到膨胀阀404。液化制冷剂经过膨胀阀404转换成低温气态制冷剂。然后，低温气体制冷剂通过气态致冷剂管第二端10822进入独立冷却装置400的蒸发器108。低温气态制冷剂流经蒸发器108的散热片阵列1084，并通过蒸发器108的气态致冷剂管第二端10822和低压管线4065返回压缩机406的压缩机低压输入口4061。

回流至压缩机406的气态制冷剂将被压缩回高压和高温气态制冷剂，这样的冷却过程不断重复。当冷气态制冷剂通过蒸发器108的气态致冷剂管1082和散热片阵列1084，这个热交换过程降低了通过进气管第一端1021吸入的常温空气301的温度，在空气冷却室104产生冷却空气302。

冷却空气302变成高密度空气，高密度空气携带更多的氧分子。然后，高密度冷却空气302通过出气管106引导到内燃发动机200的空气过滤器204，然后向内燃发动机200提供这种高密度，含有更多氧分子的冷却空气302。

在某些实施例中，出气管106周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机200机舱内的冷却空气302的温度不受发动机产生的热量影响。在某些实施例中，隔热材料包括隔热套，热屏障和/或隔热包裹。在其他实施例中，隔热材料包括实心钢隔热板，铝隔热板和/或带有陶瓷隔热涂层的其它隔热材料。这些隔热材料非常重要，如果没有这些隔热材料，空气冷却室组件100可能无法按照设计那样有效工作。

在某些实施例中，由于空气冷却室组件100内的冷却过程，空气冷却室104产生的冷却空气302的空气密度增加。来自空气冷却室104的高密度冷却空气302包含增加的氧分子含量，这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气302提高内燃发动机200的燃油效率，并降低内燃发动机200的废气排放。

上述对本发明的各种示例性实施例的描述仅仅用来演示和陈述本发明的部分内容，上述描述并不代表穷尽性，也不能将本发明局限于所揭示的具体或精确形式。根据上述的描述和演示，许多修改和变化是完全可能的。

选择和描述实施例以便解释本发明的原理和其实际应用，以便使得所属领域的技术人员能够利用本发明和各种实施例并且伴以适合于所预期的特定用途的各种修改。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明所涉及的领域的技术人员将清楚替代实施例。因此，本发明的范围由所附权利要求书，前述描述和其中所描述的示例性实施例以及附图界定。

Claims (20)

1.一个空气冷却室组件，包括：

一个用于接收内燃发动机外的常温空气的进气管；

一个用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气的空气冷却室，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷，这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器；和

一个用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机的出气管，

其中空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接用以将常温空气在送入内燃发动机之前进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

2.根据权利要求1所述的空气冷却室组件，其中所述独立冷却装置包括：

所述控制单元，其中控制单元由一个电池的正极和负极供电，控制单元控制独立冷却装置的运行，当控制单元通过内燃发动机的点火电路的点火电路输出端检测到内燃发动机处于打开状态时，控制单元打开独立冷却装置；

所述压缩机，其中压缩机压缩独立冷却装置的气态致冷剂，其中压缩机包括一个与低压管线相连接的压缩机低压输入口，一个与高压管线相连接的压缩机高压输出口，一个与控制单元的第一电源的压缩机第一电源输入，和一个与控制单元的第二电源输出端的压缩机第二电源输入；

所述冷凝器，其中冷凝器包括一个冷凝器散热片阵列和冷凝器气态致冷剂管，在每个压缩的周期中，一个直流风扇对冷凝器气态致冷剂管中的气态致冷剂进行冷却，其中直流风扇是由控制单元的第三电源输出端和第四电源输出端供电；

所述干燥器，其中干燥器储存来自冷凝器的液态致冷剂，并将液态致冷剂送往一个膨胀阀以降低液态致冷剂的压力，并将液态致冷剂转换成气态致冷剂；膨胀阀的膨胀阀出口与气态致冷剂管第一端以及低压管线相连接，膨胀阀的膨胀阀入口与高压管线相连接。

3.根据权利要求2所述的空气冷却室组件，

其中进气管包括：

一个接受常温空气的进气管第一端；和

一个将常温空气送至空气冷却室的进气管第二端，和

其中出气管包括：

一个接受来自空气冷却室的冷却空气的出气管第一端；和

一个将接受到的冷却空气送入内燃发动机进气口的出气管第二端。

4.根据权利要求3所述的空气冷却室组件，其中出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

5.根据权利要求4所述的空气冷却室组件，所述空气冷却室包括一个蒸发器，其中蒸发器包括：

一个散热片阵列和一个气态致冷剂管，其中气态致冷剂管包含两端：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端，气态致冷剂管第一端与一个冷却装置的一个低压线相连接，用以接受气态致冷剂，气态致冷剂管第二端与冷却装置的压缩机的低压进口相连接，蒸发器将通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

6.根据权利要求1所述的空气冷却室组件，空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。

7.根据权利要求6所述的空气冷却室组件，其中来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量，这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

8.一个内燃发动机，包括：

一个空气冷却室组件，其中空气冷却室组件包括：

一个用于接收内燃发动机外的常温空气的进气管；

一个用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气的空气冷却室，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷，这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器；和

一个用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机的出气管，

其中空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接用以将常温空气在送入内燃发动机之前进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中所述独立冷却装置包括：

所述控制单元，其中控制单元由一个电池的正极和负极供电，控制单元控制独立冷却装置的运行，当控制单元通过内燃发动机的点火电路的点火电路输出端检测到内燃发动机处于打开状态时，控制单元打开独立冷却装置；

所述压缩机，其中压缩机压缩独立冷却装置的气态致冷剂，其中压缩机包括一个与低压管线相连接的压缩机低压输入口，一个与高压管线相连接的压缩机高压输出口，一个与控制单元的第一电源的压缩机第一电源输入，和一个与控制单元的第二电源输出端的压缩机第二电源输入；

所述冷凝器，其中冷凝器包括一个冷凝器散热片阵列和冷凝器气态致冷剂管，在每个压缩的周期中，一个直流风扇对冷凝器气态致冷剂管中的气态致冷剂进行冷却，其中直流风扇是由控制单元的第三电源输出端和第四电源输出端供电；

所述干燥器，其中干燥器储存来自冷凝器的液态致冷剂，并将液态致冷剂送往一个膨胀阀以降低液态致冷剂的压力，并将液态致冷剂转换成气态致冷剂；膨胀阀的膨胀阀出口与气态致冷剂管第一端以及低压管线相连接，膨胀阀的膨胀阀入口与高压管线相连接。

10.根据权利要求9所述的内燃发动机，

其中进气管包括：

一个接受常温空气的进气管第一端；和

一个将常温空气送至空气冷却室的进气管第二端，和

其中出气管包括：

一个接受来自空气冷却室的冷却空气的出气管第一端；和

一个将接受到的冷却空气送入内燃发动机进气口的出气管第二端。

11.根据权利要求10所述的内燃发动机，其中出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

12.根据权利要求11所述的内燃发动机，其中所述空气冷却室包括一个蒸发器，其中蒸发器包括：

一个散热片阵列和一个气态致冷剂管，其中气态致冷剂管包含两端：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端，气态致冷剂管第一端与一个冷却装置的一个低压线相连接，用以接受气态致冷剂，气态致冷剂管第二端与冷却装置的压缩机的低压进口相连接，蒸发器将通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

13.根据权利要求8所述的内燃发动机，空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。

14.根据权利要求13所述的内燃发动机，其中来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量，这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

15.一种内燃发动机，包括：

一个由独立冷却装置进行冷却的空气冷却室组件，所述空气冷却室组件包括：

一个用于接收内燃发动机外的常温空气的进气管；

一个用于冷却来自进气管的常温空气并产生冷却空气的空气冷却室，其中空气冷却室是由一个独立冷却装置制冷，这个独立冷却装置包括一个控制单元，一个压缩机，一个冷凝器和一个干燥器；和

一个用于将来自空气冷却室的冷却空气送往内燃发动机的出气管，

其中空气冷却室组件与内燃发动机的发动机进气口相连接用以将常温空气在送入内燃发动机之前进行冷却，产生冷却空气，并将冷却空气送入内燃发动机的发动机进气口。

16.根据权利要求15所述的内燃发动机，其中

进气管包括：一个接受常温空气的进气管第一端；和一个将常温空气送至空气冷却室的进气管第二端；

出气管包括：一个接受来自空气冷却室的冷却空气的出气管第一端；和一个将接受到的冷却空气送入车用内燃发动机的发动机进气口的出气管第二端；和

出气管周围使用一种或多种隔热材料进行屏蔽以保持内燃发动机机舱内的冷却空气的温度不受发动机产生的热量影响。

17.根据权利要求16所述的内燃发动机，其中空气冷却室包括一个蒸发器，其中蒸发器包括：一个散热片阵列和一个气态致冷剂管，其中气态致冷剂管包含两端：气态致冷剂管第一端和气态致冷剂管第二端，气态致冷剂管第一端与冷却装置的一个膨胀阀的膨胀阀出口相连接，膨胀阀的膨胀阀入口与独立冷却装置的高压管线相连接，气态致冷剂管第二端与独立冷却装置的低压管线相连接，并与独立冷却装置的压缩机的压缩机低压输入口相连接，空气冷却室中的蒸发器对通过空气冷却室的常温空气进行冷却以产生冷却空气。

18.根据权利要求17所述的内燃发动机，其中独立冷却装置包括：

所述控制单元，其中控制单元由一个电池的正极和负极供电，控制单元控制独立冷却装置的运行，当控制单元通过内燃发动机的点火电路的点火电路输出端检测到内燃发动机处于打开状态时，控制单元打开独立冷却装置；

所述压缩机，其中压缩机压缩独立冷却装置的气态致冷剂，其中压缩机包括一个与低压管线相连接的压缩机低压输入口，一个与高压管线相连接的压缩机高压输出口，一个与控制单元的第一电源的压缩机第一电源输入，和一个与控制单元的第二电源输出端的压缩机第二电源输入；

所述冷凝器，其中冷凝器包括一个冷凝器散热片阵列和冷凝器气态致冷剂管，在每个压缩的周期中，一个直流风扇对冷凝器气态致冷剂管中的气态致冷剂进行冷却，其中直流风扇是由控制单元的第三电源输出端和第四电源输出端供电；

所述干燥器，其中干燥器储存来自冷凝器的液态致冷剂，并将液态致冷剂送往一个膨胀阀以降低液态致冷剂的压力，并将液态致冷剂转换成气态致冷剂；和其中膨胀阀的膨胀阀出口与气态致冷剂管第一端以及低压管线相连接，膨胀阀的膨胀阀入口与高压管线相连接。

19.根据权利要求15所述的内燃发动机，空气冷却室组件内冷却过程导致来自空气冷却室的冷却空气的空气密度的提高。

20.根据权利要求19所述的内燃发动机，其中来自空气冷却室的高密度冷却空气包含增加的氧分子含量，这种增加的氧分子含量的高密度冷却空气提高内燃发动机的燃油效率，并降低内燃发动机的废气排放。

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