CN114837800A - 一种中冷器导风结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中冷器导风结构，应用于轿车车型；中冷器设置在涡轮增压器和进气歧管之间；在中冷器的两侧设置导风板；中冷器与发动机下护板之间具有一个间隙；在发动机下护板上设置凸台结构(3)，凸台结构(3)朝向中冷器方向凸起，将该间隙减小。采用上述技术方案，通过在发动机下护板上增加凸台结构，将中冷器下方导风结构集成于发动机下护板上，有利于中冷器密封及导风，提升中冷器冷却风量；通过CFD仿真分析得出中冷器风量提升20％，极大地提高中冷器的冷却效果，满足产品开发要求；同时，不再采用下导风板、密封条等结构和零部件，很大程度上降低了整车重量和开发成本。
Description
技术领域
本发明属于汽车动力系统的技术领域。更具体地，本发明涉及一种中冷器导风结构，以提升中冷器冷却风量。
背景技术
随着消费者对汽车动力性能的要求越来越高，涡轮增压式发动机得以逐渐普及。在相同排量下，涡轮增压式发动机动力明显优于自然吸气式发动机。涡轮增压式发动机是通过排出的尾气冲击涡轮机叶片，使涡轮机高速旋转，从而使压气机跟随着涡轮机高速旋转，将新鲜空气从引气口强制引入发动机，进行燃烧做功。新鲜空气经过涡轮增压器后，其流速、压力和温度都会大幅增加。然而高温空气会造成空气密度及氧含量较低，严重影响发动机动力性能，同时高温空气进入气缸后易造成发动机爆震，影响其寿命。
为降低增压后气体的温度，在涡轮增压器和进气歧管之间增加一个中冷器，达到冷却高温气体的目的。冷侧气体由前格栅掠过中冷器，实现冷侧气体带走热侧气体(涡轮后高温气体)热量。
中冷器冷却能力严重影响发动机进气温度，从而影响发动机性能及寿命。良好的中冷器冷却风量是保证中冷器冷却能力的关键因素之一，提升中冷器冷却风量是提升中冷器冷却性能的一种途径。
现有技术中，提升中冷器冷却风量方法有：增大前格栅开口、增加导风板提升导风及密封效果、提升风扇抽风能力、降低中冷器冷侧风阻等重要方法。
但是，这些技术方案有时受到结构限制，无法实施；有的时候会带来制造成本或使用成本的较大增加，从技术、经济的角度来说并不合理和完善。
发明内容
本发明提供一种中冷器导风结构，其目的是提高中冷器的冷却效果。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的中冷器导风结构，应用于轿车车型；所述的中冷器设置在涡轮增压器和进气歧管之间；在所述的中冷器的两侧设置导风板；所述的中冷器与发动机下护板之间具有一个间隙；在所述的发动机下护板上设置凸台结构，所述的凸台结构朝向中冷器方向凸起，使得该间隙减小。
所述的凸台结构为长条形，其长条方向与中冷器的长度方向相同。
所述的凸台结构的长度尺寸，等于中冷器的芯体的长度尺寸。
所述的中冷器的高温进气管道和冷却排气管道，分别设置在中冷器两端的中冷器固定支架上。
所述的凸台结构采用冲压成形，或者采用注塑成形。
所述的发动机下护板通过水箱下横梁安装孔固定在水箱下横梁上。
所述的水箱下横梁安装孔的数量为三个，且按与所述的中冷器平行的方向等距分布，外端的两个水箱下横梁安装孔位于中冷器两端之外。
所述的发动机下护板通过前保安装孔与前保连接。
所述的前保安装孔的数量为六个，且按与所述的前保一致的弧形方向等距分布；其最外面的两个前保安装孔的位置接近发动机下护板的端部。
本发明采用上述技术方案，通过在发动机下护板上增加凸台结构，将中冷器下方导风结构集成于发动机下护板上，有利于中冷器密封及导风，提升中冷器冷却风量；通过CFD仿真分析得出中冷器风量提升20％，极大地提高中冷器的冷却效果，满足产品开发要求；同时，不再采用下导风板、密封条等结构和零部件，很大程度上降低了整车重量和开发成本。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1是中冷器与发动机下护板相对关系示意图；
图2是发动机下护板的结构示意图。
图中标记为：
1、发动机下护板，2、中冷器，3、凸台结构，4、水箱下横梁安装孔，5、前保安装孔，6、中冷器气室两侧海绵条。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明涉及某款轿车开发，由于受到造型和成本的约束，前格栅开口是有限制的，风扇及中冷器为沿用件，从而导风系统优化成了提升中冷器冷却风量的关键途径。
一般车型的中冷器导风系统主要包括左右两侧导风板、下导风板及密封条。然而本次开发车型为轿车，与一般SUV车型相比，左右两侧导风板可增加，但受到Z向空间限制，在中冷器下部无法增加下导风板，造成中冷器与发动机下护板之间存在较大缝隙。
通过CFD仿真分析得出，中冷器风量距目标风量还差21％，进气温度不满足开发要求。
如图1、图2所示本发明的结构，为一种中冷器导风结构，应用于轿车车型；所述的中冷器2设置在涡轮增压器和进气歧管之间；在所述的中冷器2的两侧设置导风板；所述的中冷器2与发动机下护板1之间具有一个较大的间隙。
查看CFD分析出的速度矢量图可知，中冷器与发动机下护板之间的缝隙中有大量气流通过，漏风严重。
本发明从提升中冷器冷却风量出发，提出一种简单易行、低成本的、有利于中冷器密封及导风的装置，保证中冷器冷却能力，以满足发动机进气温度。
为验证漏风对中冷器风量影响，通过CFD仿真对比，完全封堵中冷器与发动机下护板之间的缝隙后，中冷器风量可提升约30％。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高中冷器的冷却效果的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的中冷器导风结构，在所述的发动机下护板1上设置凸台结构3，所述的凸台结构3朝向中冷器2方向凸起，使得该间隙减小。并尽可能地将该间隙封闭。
为解决中冷器2下方漏风问题，首先提出在中冷器2与发动机下护板1之前增加海绵条封堵其缝隙。通过工艺分析，在中冷器2下方增加海绵条会存在安装过程中海绵条被蹭掉的风险，因此该方案不可行；其次提出在原有发动机下护板1上增加凸台结构3，减小中冷器2与发动机下护板1之间间隙，实现更优的密封，提升导风效果。通过分析，工程和工艺都可实施。
本发明通过在原有的发动机下护板1上增加特殊的凸台结构，封堵中冷器2与发动机下护板1之间的间隙，实现更优的密封，具有良好的导风效果，经过CFD仿真分析得出：中冷器风量提升20％，接近目标，满足开发要求。将中冷器2下方导风结构集成于发动机下护板1上，有利于中冷器密封及导风，提升中冷器2冷却风量，同时可减少下导风板、密封条等零部件，也无需新增加零部件及安装结构，很大程度地降低了整车开发成本和重量。
如图2所示：
所述的凸台结构3为长条形，其长条方向与中冷器2的长度方向相同。
采用长条形的凸台结构，其具有一定的强度，加工制造也比较方便。
所述的凸台结构3的长度尺寸，等于中冷器2芯体的长度尺寸。
按图中所示，凸台结构3正好卡在两个中冷器固定支架之间，将中冷器2与发动机下护板1之间的间隙大大减小，起到良好的密封作用，提高了中冷器2的冷却效果。
所述的中冷器2的两端设置中冷器气室两侧海绵条6，以保证两端中冷器2的密封以及减小中冷器2的振动。
如图1所示：
所述的中冷器2的高温进气管道和冷却排气管道，分别设置在中冷器2两端的中冷器固定支架上。
如果发动机下护板1的材料为钢板，则所述的凸台结构3采用冲压成形；如果发动机下护板1的材料为塑料件，则所述的凸台结构3采用注塑成形。
如图2所示：
所述的发动机下护板1通过水箱下横梁安装孔4固定在水箱下横梁上。
所述的水箱下横梁安装孔4的数量为三个，且按与所述的中冷器2平行的方向等距分布，外端的两个水箱下横梁安装孔4位于中冷器2两端之外。
外端的两个水箱下横梁安装孔4位于中冷器2两端之外，以及水箱下横梁安装孔4的数量，可以提高连接的稳定性。
所述的发动机下护板1通过前保安装孔5与前保连接。
所述的前保安装孔5的数量为六个，且按与所述的前保一致的弧形方向等距分布；其最外面的两个前保安装孔5的位置接近发动机下护板1的端部。
最外面的两个前保安装孔5的位置接近发动机下护板1的端部，以及前保安装孔5的数量采用六个，可以较大地提高连接的稳定性。
以上所述的水箱下横梁安装孔4及前保安装孔5，其设置的位置均设有凸起，以保证其结构强度和连接的稳定性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种中冷器导风结构，应用于轿车车型；所述的中冷器(2)设置在涡轮增压器和进气歧管之间；在所述的中冷器(2)的两侧设置导风板；所述的中冷器(2)与发动机下护板(1)之间具有一个间隙；其特征在于：在所述的发动机下护板(1)上设置凸台结构(3)，所述的凸台结构(3)朝向中冷器(2)方向凸起，使得该间隙减小。
2.按照权利要求1所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的凸台结构(3)为长条形，其长条方向与中冷器(2)的长度方向相同。
3.按照权利要求2所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的凸台结构(3)的长度尺寸，等于中冷器(2)的芯体的长度尺寸。
4.按照权利要求3所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的中冷器(2)的高温进气管道和冷却排气管道，分别设置在中冷器(2)两端的中冷器固定支架上。
5.按照权利要求1所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的凸台结构(3)采用冲压成形，或者采用注塑成形。
6.按照权利要求1所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的发动机下护板(1)通过水箱下横梁安装孔(4)固定在水箱下横梁上。
7.按照权利要求5所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的水箱下横梁安装孔(4)的数量为三个，且按与所述的中冷器(2)平行的方向等距分布，外端的两个水箱下横梁安装孔(4)位于中冷器(2)两端之外。
8.按照权利要求1所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的发动机下护板(1)通过前保安装孔(5)与前保连接。
9.按照权利要求7所述的中冷器导风结构，其特征在于：所述的前保安装孔(5)的数量为六个，且按与所述的前保一致的弧形方向等距分布；其最外面的两个前保安装孔(5)的位置接近发动机下护板(1)的端部。
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