CN201133280Y - 一种发动机中冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机中冷系统，设置在采用涡轮增压的发动机上，在增压涡轮至发动机进气口之间的增压空气流通管路上，设中冷器，在发动机中冷系统中，设冷却水独立循环回路，中冷器设在该回路中，其冷却方式为通过该回路进行循环的水冷却。采用上述技术方案，采用冷却水独立循环，中冷器体积减小，内部结构可简单化，缩短增压空气流通管路，冷却气流阻力减小，减小了中冷系统压力损失；降低了中冷器的空间布置要求；水循环散热稳定，中冷器出气温度得到更有效的控制。制造成本低、系统冷却效率高、压力损失小、应用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车构造的技术领域，涉及汽车发动机的换气系统，更具体地说，本实用新型涉及一种发动机中冷系统。
背景技术
发动机采用涡轮增压技术后，增压后的进气温度非常高，大部分都在150℃度以上，在一定程度上讲不但影响进气量，还增大了燃油消耗，而且增加了发动机的热负荷和机械负荷，给增压技术的普遍应用带来很多负面影响。
针对上述问题，现在一般的解决办法是在涡轮增压发动机中采用中冷器冷却增压气流的技术。中冷器是弥补涡轮增压式发动机缺陷的产物，它位于涡轮增压器和发动机空气入口之间，其作用是降低经涡轮增压后的空气进气温度，提高进气密度，从而提高发动机单位体积功率，降低燃油消耗和有害物质的排放。
目前，采用空气冷却中冷器的技术已经得到广泛应用。由于空间上的约束，空气冷却中冷器体积不能过大，其散热量是有限的，特别是在炎热的夏季，其散热性能受到很大干扰；同时必须布置于冷空气易到达处，布置空间要求高。
另外，采用发动机冷却液的水空中冷系统，其优点在于散热稳定；缺点由于受冷却液温度的限制，中冷后的增压空气很难达到较低的温度(如80℃以下)；同时由冷却液带走的这部分热量，还要通过水箱散发到大气中，无形之中增加了冷却系统水散热器的负担，而且从传热过程来看它是二次传热，整体的传热效率较低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种发动机中冷系统，其目的是提高中冷器的冷却效果并使其更易于在车内的空间布置。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所提供的这种发动机中冷系统，设置在采用涡轮增压的发动机上，在增压涡轮至发动机进气口之间的增压空气流通管路上，设中冷器，在所述的发动机中冷系统中，设冷却水独立循环回路，所述的中冷器设在该回路中，其冷却方式为通过该回路进行循环的冷却水冷却。
为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下的更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的：
冷却水独立循环回路的各构件连接顺序：在所述的冷却水独立循环回路的冷却水管路上依次设置附加水箱、附加水泵、中冷器、低温散热器，再回到附加水箱。
中冷器中的冷却水管路的结构技术方案：所述的冷却水独立循环回路穿过中冷器的管路为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个吸热片。
低温散热器的结构技术方案：所述的低温散热器为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个散热片。
低温散热器的位置设置技术方案：所述的低温散热器布置在整车前端的吸风口处。
冷却风扇的位置设置技术方案：在所述的发动机中冷系统中设冷却风扇，其位置在低温散热器外侧朝向吸风口相反的一侧，所述的冷却风扇的风向为从吸风口吸风。
增压压力传感器的位置设置技术方案：在所述的增压空气流通管路上设置增压压力传感器，其位置在中冷器的出气口外的管路上，并通过信号线路与发动机电控单元连接。
本实用新型采用上述技术方案，采用冷却水独立循环，中冷器体积减小，内部结构可简单化，缩短增压空气流通管路，冷却气流阻力减小，减小了中冷系统压力损失；中冷器可布置在冷空气难到达的区域，降低了中冷器的空间布置要求；水循环散热稳定，中冷器出气温度得到更有效的控制。制造成本低、系统冷却效率高、压力损失小、应用范围广。
附图说明
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中标记为：1、中冷器，2、低温散热器，3、附加水箱，4、附加水泵，5、增压压力传感器，6、发动机，7、发动机进气口，8、发动机排气口，9、发动机电控单元，10、增压涡轮，11、消声器，12、空气滤清器，13、增压空气流通管路，14、冷却水管路，15、吸风方向，16、冷却水独立循环回路，17、冷却风扇。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所表达的本实用新型的结构，本实用新型为一种发动机中冷系统，设在带增压涡轮的汽车发动机上，所述的发动机6包括空气滤清器12、发动机进气口7、发动机排气口8、增压涡轮10、消声器11。在增压涡轮10至发动机进气口7之间的增压空气流通管路13上，设中冷器1，其作用是对增压后的高温气流进行降温。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知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并使其更易于在车内的空间布置的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：如图1所示，本实用新型所提供的这种发动机中冷系统，设冷却水独立循环回路16，所述的中冷器1设在该回路中，其冷却方式为通过该回路进行循环的冷却水冷却。
本实用新型采用冷却水独立循环的方式，对增压后的高温气流进行降温，采用附加水泵4提供循环动力，低温散热器2布置在整车前端，用于对循环冷却液(根据需要可以附加冷却剂达到更高的冷却效果)进行强制冷却，利用环境空气和风扇的吸风方式冷却循环水。独立循环的水空中冷系统的出现很好的克服了空气冷却的中冷系统与采用发动机冷却液的水空中冷系统的缺陷。
根据需要可在中冷器1进气口附加冷却剂来达到更高的冷却效果。
独立循环水空中冷系统的出现降低了整个中冷系统空间布置要求。由于循环水作为冷却介质，中冷器1完全可以不需要冷却空气直接参与热交换当中，中冷器可布置在冷空气难到达的区域，降低了中冷器1在发动机上的空间布置要求。
同时中冷器1体积可减小，内部结构可简化，中冷器1制造成本降低。增压空气流通管路最短化，冷却气流受阻状况得以改善，中冷系统压力损失降低；水循环散热稳定，中冷器1出气温度更好的得到很好的控制。系统冷却效率高压力损失小、应用范围广。
为了使本发明更为完善，还提供以下实施示例作为本发明在具体实施时的参考：
实施例一：
如图1所示，本实施例解决冷却水独立循环回路16上的各组成构件的相对连接关系。
在所述的冷却水独立循环回路16的冷却水管路14上依次设置附加水箱3、附加水泵4、中冷器1、低温散热器2，再回到附加水箱3。
采用附加水泵4提供水循环动力，通过水循环管路完成冷却水在中冷器1与低温散热器2、附加水箱3之间的循环来实现热交换。冷却水在中冷器1中吸热；在低温散热器2中散热。
实施例二：
本实施例提出了提高冷却水在中冷器1中对增压后的高温气流的冷却效果的结构方案，使冷却水在中冷器中更好地吸热：
所述的冷却水独立循环回路16中冷却水管路14在穿过中冷器1的管路，其结构为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个吸热片。
水管采用多个细管、形状为连续多道弯曲状并在外表设有多个吸热片，都能有效地提高吸热效果。
实施例三：
本实施例提出了提高冷却水在低温散热器2中散热效果的结构方案，使冷却水在低温散热器2中更好地散热：
所述的低温散热器2为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个散热片。
水管采用多个细管、形状为连续多道弯曲状并在外表设有多个吸热片，都能有效地提高散热效果。
实施例四：
本实施例提出了低温散热器2在车内的布置方案，目的是将散热的功能由低温散热器2来实现，所以，与一般的中冷系统布置的区别是：
所述的低温散热器2布置在整车前端的吸风口处。
采取上述结构，汽车前端吸风口处进来的冷空气直接对低温散热器2起降温作用，而中冷器1可以根据缩短增压管路的需要布置在其它位置。
如图1所示，低温散热器2位于吸风口处，该位置上标注有箭头，即指吸风方向15。
实施例五：
本实施例解决加强冷却气流的流动动力的问题：
在所述的发动机中冷系统中设冷却风扇17，其位置在低温散热器2外侧朝向吸风口相反的一侧，所述的冷却风扇17的风向为从吸风口吸风。
由于从车外被吸进的气流在经过低温散热器2后流速下降，空气温度升高后，所以会降低冷却效果。因此，本实用新型在吸风口相反的一侧，设冷却风扇17，加强气流的流动，将温度升高后气流尽快排走，提高冷却效果。
实施例六：
本实施例提出了增压气流的压力控制的技术方案：
在所述的增压空气流通管路13上设置增压压力传感器5，其位置在中冷器1的出气口外的管路上，并通过信号线路与发动机电控单元9连接。
增压压力传感器5固定于中冷器1的出气侧，用来检测系统压力信号并传输给发动机电控单元9(即ECU)，通过ECU来控制增压中冷系统工作，安全可靠。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1、一种发动机中冷系统，设置在采用涡轮增压的发动机上，在增压涡轮(10)至发动机进气口(7)之间的增压空气流通管路(13)上，设中冷器(1)，其特征在于：在所述的发动机中冷系统中，设冷却水独立循环回路(16)，所述的中冷器(1)设在该回路中，其冷却方式为通过该回路进行循环的冷却水冷却。
2、按照权利要求1所述的发动机中冷系统，其特征在于：在所述的冷却水独立循环回路(16)的冷却水管路(14)上依次设置附加水箱(3)、附加水泵(4)、中冷器(1)、低温散热器(2)，再回到附加水箱(3)。
3、按照权利要求1或2所述的发动机中冷系统，其特征在于：所述的冷却水独立循环回路(16)穿过中冷器(1)的管路为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个吸热片。
4、按照权利要求1或2所述的发动机中冷系统，其特征在于：所述的低温散热器(2)为多个并联连接的细水管，所述的每个细水管为连续多道弯曲状，其外表设有多个散热片。
5、按照权利要求2所述的发动机中冷系统，其特征在于：所述的低温散热器(2)布置在整车前端的吸风口处。
6、按照权利要求5所述的发动机中冷系统，其特征在于：在所述的发动机中冷系统中设冷却风扇(17)，其位置在低温散热器(2)外侧朝向吸风口相反的一侧，所述的冷却风扇(17)的风向为从吸风口吸风。
7、按照权利要求1或2或5或6所述的发动机中冷系统，其特征在于：在所述的增压空气流通管路(13)上设置增压压力传感器(5)，其位置在中冷器(1)的出气口外的管路上，并通过信号线路与发动机电控单元(9)连接。
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