CN216278128U - 中冷器和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种中冷器和车辆，中冷器包括进气结构、导流板、冷却管和加强结构，进气结构具有进气流道且设有进气口；导流板设于进气流道内，用于将进气口分隔成两个子进气口，导流板的一端朝远离进气口的方向延伸；冷却管一端与进气结构连接，冷却管与进气流道连通；加强结构设于冷却管与进气流道连通的一端，加强结构与冷却管的内壁连接。上述中冷器设置导流板将进气口分隔成两个子进气口，使高温空气形成的涡流规模减小，导流板引导气流向远离进气口的方向流动，从而使气流分布更均匀，使靠近进气口的冷却管受到的影响减小。通过设置加强结构，提高冷却管与进气流道连通的一端的强度，防止冷却管断裂，使冷却管的可靠性得到进一步提高。

Description

中冷器和车辆

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种中冷器和车辆。

背景技术

目前，为了提高发动机的功率，涡轮增压技术的应用越来越广泛。中冷器作为涡轮增压技术中的重要部件，其作用为使增压后的高温空气的温度降低，以降低发动机的热负荷并提高发动机的有效充气效率。具体地，中冷器通常采用空气冷却的方式，高温空气从中冷器的进气室流进多个冷却管，在冷却管中散热，再由出气室流出。

然而，当高温气流从进气室的进气口流向冷却管时，靠近进气口的冷却管处高温空气集中，存在冷却管容易失效的问题。为此，相关技术中提供一种具有导流结构的中冷器，该中冷器在一定程度上减轻了高温空气对此处的冷却管的影响，但靠近进气口的冷却管与进气室的连接处依然受到长期的热冲击，使冷却管存在开裂漏气的风险。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中中冷器的冷却管容易开裂的问题，提供一种进一步提高冷却管可靠性的中冷器。

根据本申请的一个方面，提供一种中冷器，包括：

进气结构，具有进气流道，所述进气流道设有进气口；

导流板，设于所述进气流道内，所述导流板用于将所述进气口分隔成两个子进气口，所述导流板的一端朝远离所述进气口的方向延伸；

冷却管，一端与所述进气结构连接，所述冷却管与所述进气流道连通；

加强结构，设于所述冷却管与所述进气流道连通的一端，所述加强结构与所述冷却管的内壁连接。

上述中冷器，设置导流板使高温气流在进气口被分隔，防止高温气流在进气口形成大量涡流，且导流板的一端朝远离进气口的方向延伸，引导高温气流进入进气结构内部，使气流的分布更均匀，从而使高温气流在靠近进气口的冷却管处聚集的程度减轻。此外，由于与进气流道连通的一端是冷却管最先与高温空气接触的区域，该处在中冷器工作和不工作时受到较大的温差作用，因此产生膨胀收缩，通过设置连接于冷却管的内壁的加强结构，提高冷却管的机械强度，防止冷却管因热应力开裂。如此，上述中冷器结合了导流板和加强结构，使冷却管的可靠性进一步提高。

在其中一实施例中，所述冷却管具有相对设置的第一内表面和第二内表面，及连接于所述第一内表面和所述第二内表面之间的第三内表面；

所述加强结构包括至少一个加强件，所述加强件包括相对设置的两个翻折部，所述两个翻折部分别与所述第一内表面和所述第二内表面连接；所述加强件还包括连接于两个翻折部之间的支撑部，所述支撑部与所述第三内表面连接。

在其中一实施例中，所述导流板包括：

延伸部，所述延伸部位于所述导流板远离所述进气口的一端；

弯折部，连接于所述延伸部靠近所述进气口的一端，所述弯折部用于将所述进气口分隔成两个子进气口。

在其中一实施例中，所述导流板具有沿其延伸方向彼此相对设置的两个侧边，所述两个侧边分别连接于所述进气流道的内表面。

在其中一实施例中，所述进气结构还包括主片，所述主片设于所述进气结构与所述冷却管连接的一侧；

所述主片设有安装孔，所述冷却管通过所述安装孔与所述进气流道连通；

所述主片还包括连接部，所述连接部的一端与所述安装孔的边缘连接，所述连接部的另一端朝远离所述进气流道的方向延伸，所述冷却管与所述进气流道连通的一端连接于所述连接部。

在其中一实施例中，所述主片还包括翻边；

所述翻边的一端连接于所述连接部远离所述进气流道的一端，所述翻边的另一端朝远离所述冷却管的方向延伸。

在其中一实施例中，所述连接部的一端环绕连接于所述安装孔的边缘。

在其中一实施例中，所述中冷器还包括：

出气结构，连接于所述冷却管远离所述进气结构的一端，所述出气结构设有与所述冷却管连通的排水口；

自动排水阀，与所述出气结构连接，所述自动排水阀用于封堵或打开所述排水口。

在其中一实施例中，所述自动排水阀包括：

阀体，所述阀体与所述出气结构连接，所述阀体设有与所述排水口连通的阀口；

浮子，设于所述阀体内，所述浮子用于封堵或打开所述阀口。

根据本申请的另一个方面，提供一种车辆，包括如上述任一项实施例所述的中冷器。

附图说明

图1为本申请一实施例中中冷器的结构示意图；

图2为本申请一实施例中中冷器的局部剖视图；

图3为本申请一实施例中冷却管和加强结构的装配示意图；

图4为本申请一实施例中冷却管和主片的装配示意图；

图5为图4所示实施例中冷却管和主片在另一视角下的装配示意图；

图6为本申请一实施例中自动排水阀处于不排水状态下的结构示意图；

图7为本申请一实施例中自动排水阀处于排水状态下的结构示意图。

图中：10、进气结构；12、进气口；14、主片；142、连接部；144、翻边；20、导流板；22、延伸部；24、弯折部；30、冷却管；40、加强件；42、翻折部；44、支撑部；50、出气结构；52、出气口；60、自动排水阀；62、阀体；622、第一腔；624、第二腔；626、阀口；64、浮子。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

目前，中冷器作为发动机的增压系统的重要部件，在汽车技术领域得到广泛应用，其作用在于冷却增压后的高温空气，使其以较低的进气温度进入发动机。具体地，来自增压器的高温空气通过中冷器的进气口进入进气室，再从进气室流进多个冷却管，并在冷却管中得到冷却。然而，由于高温空气集中在进气口处，靠近此处设置的冷却管易开裂漏气。为解决上述问题，出现了一种在进气室设置导流结构的中冷器，以使高温气流在进气室内分布更均匀。

但是，上述中冷器依然存在冷却管易开裂的问题。本申请的发明人研究发现，出现上述问题的原因在于，导流结构只能部分减轻高温空气在进气口处的集中，导致靠近进气口的冷却管仍然受到比其他部位更强烈的热冲击。而冷却管内部的空气温度对其可靠性有重要影响，当空气温度升高时，冷却管产生膨胀，从而受到来自进气室的约束作用。因此，在长期的热应力作用下，冷却管与进气室的连接处产生变形，使靠近进气口的冷却管容易失效。

因此，有必要提供一种进一步提高冷却管的可靠性的中冷器。

图1为本申请一实施例中中冷器的结构示意图；图2为本申请一实施例中中冷器的局部剖视图；图3为本申请一实施例中冷却管和加强结构的装配示意图。

参阅图1-3，本申请一实施例中提供的中冷器，包括进气结构10、导流板20(见图2)、冷却管30和加强结构。

结合图1和图2所示，进气结构10具有进气流道，进气流道设有进气口12。导流板20设于进气流道内，导流板20用于将进气口12分隔成两个子进气口，导流板20的一端朝远离进气口12的方向延伸。冷却管30的一端与进气结构10连接，且冷却管30与进气流道连通。加强结构设于冷却管30与进气流道连通的一端，加强结构与冷却管30的内壁连接。

需要说明的是，当高温空气通过进气口12进入进气结构10时，进气流道内产生大量涡流回流，使靠近进气口12处的冷却管30进入的空气流量多，且该局部区域的冷却管30受到高温气体的直接冲击。为此，上述中冷器设置导流板20将进气口12分隔成两个子进气口12，使高温空气形成的涡流规模减小，且导流板20的一端朝远离进气口12的方向延伸，引导气流向远离进气口12的方向流动，从而使气流分布更均匀，使靠近进气口12的冷却管30受到的影响减小，并提高中冷器的散热效率。此外，由于冷却管30与进气流道连通的一端热应力集中，通过在此端设置加强结构，提高该处的强度，减小变形，防止冷却管30断裂。如此，使冷却管30的可靠性得到进一步提高，延长了中冷器的使用寿命。

一些实施例中，如图2所示，进气流道包括彼此连通的进口段和出口段，进口段设有进气口12，出口段用于与冷却管30连通，且进口段的纵长延伸方向相对于出口段的纵长延伸方向倾斜设置，使在进口段和出口段的连接处，进气流道形成拐角。如此，由进气口12进入的压缩空气得到缓冲，且使得空气的分布均匀性提高。

具体地，导流板20远离进气口12的一端位于出口段内，导流板20靠近进气口12的一端位于进气段内，以将进气口12分隔成两个子进气口，并将进气流道分隔成与两个子进气口分别对应的两个子进气流道。通过使高温空气经过两个子进气流道流向冷却管30，使气流走向均匀，避免高温空气集中于靠近进气口12的冷却管30。

可选地，如图1和图2所示，进口段连接于出口段的纵长延伸方向上的一端。

具体地，如图2所示，导流板20包括延伸部22和弯折部24。延伸部22位于导流板20远离进气口12的一端，弯折部24连接于延伸部22靠近进气口12的一端，弯折部24用于将进气口12分隔成两个子进气口。如此，通过设置延伸部22和弯折部24将进气流道分隔，防止高温空气从进气口12进入后形成大规模的涡流。此外，延伸部22还用于引导高温空气进入距离进气口12较远的冷却管30，使中冷器的整体散热效率提高。弯折部24与进口段和出口段连接处的角度适配，以使气流能够较为均匀地分配于两个子进气流道，且沿进气流道的路径流动。

一些实施例中，导流板20具有沿其延伸方向彼此相对设置的两个侧边，两个侧边分别连接于进气流道的内表面，以在进气流道内起到支撑作用，从而提高进气结构10的强度。此外，设置两个侧边与进气流道的内表面连接，还使得由导流板20分隔的两个子进气流道之间被完全隔绝，更有效地实现了引流的作用。

在一个实施例中，导流板20具有连接于两个侧边之间的第一表面，进气流道的一侧与冷却管30连接，第一表面与进气流道的此侧相对设置。

图4为本申请一实施例中冷却管和主片的装配示意图；图5为图4所示实施例中冷却管和主片在另一视角下的装配示意图。

一些实施例中，如图4和图5所示，进气结构10还包括主片14，主片14设于进气结构10与冷却管30连接的一侧。主片14设有安装孔，冷却管30通过安装孔与进气流道连通。主片14还包括用于与冷却管30连接的连接部142，连接部142的一端与安装孔的边缘连接，连接部142的另一端朝远离进气流道的方向延伸。如此，通过设置主片14，使进气结构10通过主片14与冷却管30连接，便于中冷器各部件的制造与装配。通过设置与冷却管30连接的连接部142，增加了主片14与冷却管30的接触面积，从而提高冷却管30与主片14连接处的机械强度，使冷却管30连通于进气流道的一端更不易开裂。设置连接部142的一端朝远离进气流道的方向延伸，使连接部142不位于进气流道内，从而避免因连接部142导致中冷器的内阻增加，使得气流能保持较高的流速进入发动机。

进一步地，如图5所示，连接部142的一端环绕连接于安装孔的边缘。可以理解，冷却管30的尺寸被配置为与连接部142的尺寸适配，因此，连接部142环绕连接于冷却管30连通于进气流道的一端，使该端任一区域的强度均得到提高。

可选地，如图4所示，连接部142的内表面与冷却管30的外壁连接，即冷却管30连通于进气流道的一端插入连接部142内。可以理解，由于中冷器还包括连接于冷却管30的内壁的加强结构，设置连接部142与冷却管30的外壁连接，使冷却管30的内外管壁均能受到保护，从而使冷却管30的强度有效提高。

一些实施例中，主片14还包括翻边144，翻边144的一端连接于连接部142远离进气流道的一端，翻边144的另一端朝远离冷却管30的方向延伸。通过设置翻边144，以便于将冷却管30插入连接部142内，使冷却管30与主片14易于装配，节省了操作时间。

具体地，如图3所示，冷却管30具有相对设置的第一内表面和第二内表面，及连接于第一内表面和第二内表面之间的第三内表面。加强结构包括至少一个加强件40，加强件40包括相对设置的两个翻折部42，两个翻折部42分别与第一内表面和第二内表面连接，加强件40还包括连接于两个翻折部42之间的支撑部44，支撑部44与第三内表面连接。通过设置加强件40，减少冷却管30在外力作用下的变形，使冷却管30的使用寿命延长，且加强件40并未改动冷却管30的自身结构，使制作工艺简单。设置加强件40的两个翻折部42和支撑部44与冷却管30的内表面连接，相当于使冷却管30的局部壁厚增加，使冷却管30不易裂开，且其受到的应力可部分传递给加强件40，从而增加了冷却管30的强度。此外，由于加强件40贴合冷却管30的内壁设置，使加强件40对气流流道的影响较小，避免对气流的流动造成阻碍。

可选地，加强件40与冷却管30的内壁可以采用钎焊的方式焊接连接，该焊接方式变形小，且适合于焊接精密的零件，从而使加强件40和冷却管30的机械性能变化小、尺寸精度高。

在一个实施例中，如图3所示，冷却管30的横截面呈矩形，加强结构包括两个加强件40，两个加强件40各自的支撑部44相对设置，从而使冷却管30四角的机械强度均得到提升，进一步地提高了冷却管30的可靠性。

一些实施例中，如图1所示，中冷器还包括出气结构50和自动排水阀60。出气结构50连接于冷却管30远离进气结构10的一端，出气结构50设有与冷却管30连通的排水口，自动排水阀60与出气结构50连接，自动排水阀60用于封堵或打开排水口。

需要说明的是，在实际使用过程中，气流在中冷器内部的流动路径为，先通过进气口12进入进气流道，再进入一端与进气流道连通的冷却管30，然后气流沿冷却管30的纵长延伸方向流动并得到冷却，通过冷却管30远离进气结构10的一端进入出气结构50。最后，由于出气结构50与发动机的进气歧管连通，气流得以流入发动机。

然而，当车辆运行在低温且空气湿度大的环境时，通过中冷器内的高温空气易凝结成水滴，积聚在中冷器底部。当积聚的冷凝水无法排出且环境温度降低到冰点以下时，冷凝水会发生相变，形成的冰块体积变大，易造成中冷器冷却管30开裂，危害发动机的正常使用。为此，上述实施例中通过设置自动排水阀60，使中冷器在发动机未以中高负荷工作时排水，防止中冷器内冷凝水长期过量积聚，从而避免了冷凝水结冰导致的中冷器冻裂风险。

在一个实施例中，中冷器的排水口设有内螺纹，自动排水阀60与排水口螺纹连接。

可选地，如图1所示，出气结构50具有与发动机连通的出气口52，出气口52和进气口12均设于中冷器的顶侧，排水口设于中冷器与顶侧相对的底侧，以便于使冷凝水通过自动排水阀60排出中冷器。

图6为本申请一实施例中自动排水阀处于不排水状态下的结构示意图；图7为本申请一实施例中自动排水阀处于排水状态下的结构示意图。

具体地，如图6-7所示，自动排水阀60包括阀体62和浮子64。阀体62与出气结构50连接，阀体62设有与排水口连通的阀口626，浮子64设于阀体62内，浮子64用于封堵或打开阀口626。可以理解的是，如图6所示，浮子64的尺寸大于阀口626的尺寸，以在不排水状态下，浮子64能够封堵阀口626，使中冷器正常运行。此外，如图7所示，为使排水状态下浮子64能够打开阀口626，阀体62被配置为使浮子64在阀体62中有一定的运动空间。如此，当阀体62内不具有冷凝水时，浮子64在自身重力作用下封堵阀口626，直至阀体62内的冷凝水积聚到一定量时，浮子64在浮力作用下浮起，使冷凝水通过浮子64和阀体62的间隙流出阀口626，使中冷器排水。

进一步地，如图7所示，阀体62具有与排水口连通的阀腔，阀口626设于阀腔，且浮子64位于阀腔内。阀腔包括彼此连通的第一腔622和第二腔624。第一腔622与排水口连通，用于提供使浮子64能够浮起的空间。第二腔624连通于第一腔622远离排水口的一端，阀口626设于第二腔624远离第一腔622的一端，第二腔624用于与浮子64的表面接触，从而封堵阀口626。

在一个实施例中，第一腔622被构造为呈圆柱状，浮子64被构造为呈球状。沿设有阀口626的一端到另一端，第二腔624的截面积逐渐增加，使第二腔624便于容纳浮子64，且使冷凝水易于沿第二腔624的内壁流出。在其他实施例中，第一腔622、第二腔624和浮子64也可以被构造为其他形状，只要使浮子64能在浮力作用下封堵或打开排水口即可，在此不做限定。

本申请还提供一种车辆，包括如上述任一项实施例所述的中冷器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种中冷器，其特征在于，包括：

进气结构，具有进气流道，所述进气流道设有进气口；

导流板，设于所述进气流道内，所述导流板用于将所述进气口分隔成两个子进气口，所述导流板的一端朝远离所述进气口的方向延伸；

冷却管，一端与所述进气结构连接，所述冷却管与所述进气流道连通；

加强结构，设于所述冷却管与所述进气流道连通的一端，所述加强结构与所述冷却管的内壁连接。

2.根据权利要求1所述的中冷器，其特征在于，所述冷却管具有相对设置的第一内表面和第二内表面，及连接于所述第一内表面和所述第二内表面之间的第三内表面；

所述加强结构包括至少一个加强件，所述加强件包括相对设置的两个翻折部，所述两个翻折部分别与所述第一内表面和所述第二内表面连接；所述加强件还包括连接于两个翻折部之间的支撑部，所述支撑部与所述第三内表面连接。

3.根据权利要求1所述的中冷器，其特征在于，所述导流板包括：

延伸部，所述延伸部位于所述导流板远离所述进气口的一端；

弯折部，连接于所述延伸部靠近所述进气口的一端，所述弯折部用于将所述进气口分隔成两个子进气口。

4.根据权利要求1所述的中冷器，其特征在于，所述导流板具有沿其延伸方向彼此相对设置的两个侧边，所述两个侧边分别连接于所述进气流道的内表面。

5.根据权利要求1所述的中冷器，其特征在于，所述进气结构还包括主片，所述主片设于所述进气结构与所述冷却管连接的一侧；

所述主片设有安装孔，所述冷却管通过所述安装孔与所述进气流道连通；

所述主片还包括连接部，所述连接部的一端与所述安装孔的边缘连接，所述连接部的另一端朝远离所述进气流道的方向延伸，所述冷却管与所述进气流道连通的一端连接于所述连接部。

6.根据权利要求5所述的中冷器，其特征在于，所述主片还包括翻边；

所述翻边的一端连接于所述连接部远离所述进气流道的一端，所述翻边的另一端朝远离所述冷却管的方向延伸。

7.根据权利要求5所述的中冷器，其特征在于，所述连接部的一端环绕连接于所述安装孔的边缘。

8.根据权利要求1所述的中冷器，其特征在于，所述中冷器还包括：

出气结构，连接于所述冷却管远离所述进气结构的一端，所述出气结构设有与所述冷却管连通的排水口；

自动排水阀，与所述出气结构连接，所述自动排水阀用于封堵或打开所述排水口。

9.根据权利要求8所述的中冷器，其特征在于，所述自动排水阀包括：

阀体，所述阀体与所述出气结构连接，所述阀体设有与所述排水口连通的阀口；

浮子，设于所述阀体内，所述浮子用于封堵或打开所述阀口。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的中冷器。

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