CN216381605U - 燃气发动机中冷器 - Google Patents

Abstract

提供一种燃气发动机中冷器，包括散热芯体、进气室和出气室；散热芯体由上部紊流带散热管和下部口琴管散热管组成；散热芯体一侧连通进气室，散热芯体另一侧连通出气室；进气室顶端设有进气口，进气口连接中冷器进气管路；出气室顶端设有出气口，出气口连接发动机进气管路；进气室和出气室轴对称设置；其中出气室底端安装自动排水装置；自动排水装置为竖直朝下敞口结构，并利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。本实用新型采用组合式结构的散热芯体结合自动排水装置，解决燃气发动机中冷器冷凝水无法自动排出的技术问题；避免发动机故障，无需手动操作，自动排水，免维护；经济实用，简单安全可靠。

Description

燃气发动机中冷器

技术领域

本实用新型属于燃烧发动机空气供给冷却装置技术领域，具体涉及一种燃气发动机中冷器。

背景技术

对于增压中冷发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。对于涡轮增压发动机，需要在增压器与发动机进气管之间安装中冷器，用来冷却经增压器出来的高温空气，将其冷却到 50℃左右。

在我国的南方梅雨季节等湿度比较大的环境下运行时，发动机吸入的空气经中冷器冷却后空气中的水蒸气会冷凝成液态水。一部分冷凝水在增压气流作用下进入气缸，影响燃油燃烧效果，导致发动机性能变差。大部冷凝水还存在于中冷器出气管或发动机进气管捏，在停机时进入气缸内，水积存在活塞顶部，使燃烧室有效容积减小，压缩阻力增大，活塞传给连杆的压力也增大。当积水量达到一定程度时，压缩行程实际上变成了对水的压缩，连杆所承受的压力急剧增大以至发生弯曲变形，甚至断裂。

因国六燃气发动机的技术路线为闭式循环，因此燃气发动机比常规燃油发动机的进气管路更容易产生冷凝水，水分会大量聚集在中冷器底部，因积水随着进气管路进入发动机缸体，导致发动机出现火线圈头部积水、发动机失火、动力不足等故障问题。并且在寒冷的冬季，中冷器底部的凝水结冰导致中冷器总成的散热管胀管爆裂，中冷器总成售后严重。可见，及时地将冷凝水排出，可有效降低以上隐患。

目前，市场上大多数车辆都在中冷器底部加装了放水阀或放水螺塞，当中冷器底部的冷凝水达到一定量时，手动拧开放水阀，将中冷器底部的冷凝水排出，避免因冷凝水较多导致的发动机故障。

但是，由于采用中冷器底部加装放水阀或放水螺塞的方案，需用户定期的手动进行放水操作，使用不便；对放水周期把握不当时，容易造成发动机故障；并且在寒冷的冬季，中冷器底部冷凝水容易结冰，导致放水阀无法手动拧开，积水无法排出，仍会引起发动机故障。故，如何通过中冷器本身的结构优化，使得冷凝水可自动排出，是该领域急需解决的技术问题。对此，现提出如下改进技术方案。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种燃气发动机中冷器，采用组合式结构的散热芯体结合自动排水装置，解决燃气发动机中冷器冷凝水无法自动排出的技术问题。

本实用新型采用的技术方案：燃气发动机中冷器，包括散热芯体、进气室和出气室；散热芯体上部由多道水平平行的紊流带散热管组成；散热芯体底部由多道水平平行的口琴管散热管组成；紊流带散热管散热效率大于口琴管散热管散热效率；散热芯体一侧连通进气室，散热芯体另一侧连通出气室；进气室顶端设有进气口，进气口连接中冷器进气管路；出气室顶端设有出气口，出气口连接发动机进气管路；进气室和出气室轴对称设置；其中出气室底端安装自动排水装置；自动排水装置为竖直朝下敞口结构，并利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。

上述技术方案中，进一步地：进气室为L型结构并具有L型的空心腔体；空心腔体内设有分流板；分流板一端延伸设于进气室的进气口，分流板另一端延伸设于进气室底端；分流板转折处为圆弧倒角结构，且分流板位于空心腔体中心设置。

上述技术方案中，进一步地：出气室为L型结构并具有L型的空心腔体；空心腔体的底端壳体制有排水通孔；排水通孔适配固定安装竖直设置的螺套；螺套旋合适配安装自动排水装置顶端；自动排水装置底端利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。

上述技术方案中，进一步地：自动排水装置由放水螺塞、密封圈、导水管、箍圈组成；放水螺塞中心制有竖直通孔；放水螺塞顶端制有的外螺纹与出气室底端螺接连为一体，且放水螺塞在出气室底端竖直固定安装；放水螺塞底端外圆柱面制有多道间隔平行的防滑凸台；防滑凸台安装导水管，且导水管与放水螺塞使用箍圈箍紧连为一体；放水螺塞与出气室连接处的外圆柱面设有环形槽；环形槽内设有密封圈；密封圈将放水螺塞与出气室密封相连。

上述技术方案中，进一步地：放水螺塞外侧中部设有一体成型的六角头螺母；六角头螺母内侧轴端面设有密封圈；六角头螺母内侧轴端面将密封圈压紧固定在放水螺塞与出气室之间。

上述技术方案中，进一步地：竖直通孔由大直径通孔和小直径通孔组成；其中大直径通孔朝向出气室底端设置；小直径通孔朝向导水管侧设置。

上述技术方案中，进一步地：紊流带散热管和口琴管散热管均为矩形管；每个矩形管内分别设有多道散热带；其中口琴管散热管的散热带波间距大于紊流带散热管的散热带波间距。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本实用新型散热芯体由上部的紊流带散热管和下部的口琴管散热管组成；本实用新型采用复合散热芯体结构，底部的口琴管散热管比顶部的加强紊流带散热管的散热带波间距大，因此底部的口琴管散热管散热效率低，故散热芯体底部温度较上部温度高，即出气室底部空气温度较顶部温度高，可解决冬季出气室底部冷凝水结冰的技术难题。

2、本实用新型自动排水装置设于出气室底端且螺接安装，组装方便；同时利用积水重力自动排水，结构简单，经济实用；同时省去人工排水操作，省力好维护。

3、本实用新型进气室空心腔体内设有分流板，分流板一直设计到进气室下端，可调整中冷器内部的流场分布，提升气室下部空气流量分布以及空气温度，并且可提升进气室结构强度。

4、本实用新型自动排水装置安装拆卸方便；防脱落效果优良，设有的导水管可避免放水螺塞尾部发出哨声，产生噪音；放水螺塞竖直通孔设有的大直径通孔和小直径通孔，能够防止灰尘进入。

5、本实用新型有效避免发动机进气管路产生冷凝水，同时避免发动机进气管路积水或结冰，避免发动机故障，无需手动操作，自动排水，免维护；中冷器内部流场分布均匀，安全可靠进气；经济实用，简单可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型轴测图。

图2为本实用新型进气室透视图。

图3为本实用新型出气室局部纵截面半剖图。

图4为本实用新型图1中的D部放大细节结构示意图。

图5为本实用新型自动排水装置结构示意图。

图6为本实用新型图5放水螺塞的A-A剖视图。

图7为图6放水螺塞俯视图。

图8为散热芯体轴测图。

图9为图8的C部放大细节结构示意图。

图10为图8的A部放大细节结构示意图。

图11为图8的B部放大细节结构示意图。

图中：1-散热芯体，11-紊流带散热管，12-口琴管散热管，13-散热带；2-进气室，21-进气口；3-出气室，31-出气口，301-排水通孔，302-螺套；4-自动排水装置，41-放水螺塞，411-竖直通孔，4111-大直径通孔，4112-小直径通孔，412-防滑凸台，413-环形槽；42-密封圈，43-导水管，44-箍圈，45-六角头螺母；5-分流板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

（如图1所示）燃气发动机中冷器，包括散热芯体1、进气室2和出气室3。进气室2和出气室3分别从两侧连通散热芯体1，进气室2朝散热芯体供气，散热芯体1对气体降温并将降温后的气体从出气室3排出。

本实用新型的改进在于：所述散热芯体1上部由多道水平平行的紊流带散热管11组成。

所述散热芯体1底部由多道水平平行的口琴管散热管12组成。

所述紊流带散热管11散热效率大于口琴管散热管12散热效率；

（结合图8、图9）具体地：所述散热芯体1主要由三十二根矩形散热管组成：其中，紊流带散热管11具有二十六根矩形散热管；口琴管散热管12具有六根矩形散热管。

所述紊流带散热管11散热后温度低于口琴管散热管12散热后温度。因此，散热芯体1的底部温度高于顶部温度。

（参见图10）所述紊流带散热管11内部紊流带采用S回转结构的加强型紊流带散热隔板以形成后文描述的散热带13。

（如图11）口琴管散热管12采用若干间隔平行的隔板结构以形成后文描述的口琴式样的散热带13。

上述实施例中，进一步地：所述紊流带散热管11和口琴管散热管12均为矩形管；每个矩形管内分别设有前文描述的散热带13。

（如图9）其中口琴管散热管12的散热带13波间距大于紊流带散热管11的散热带13波间距，以使口琴管散热管12散热效率低于紊流带散热管11散热效率。

可见，本实用新型散热芯体1由上部的紊流带散热管11和下部的口琴管散热管12组成。尤其地，本实用新型采用的复合散热芯体结构，口琴管散热管12比加强紊流带散热管11的散热带13波间距大，因此底部的口琴管散热管12散热效率低：故散热芯体1底部温度较上部温度高，即出气室3底部空气温度较顶部温度高，利用散热芯体的自身热源温差防止出气室3冷凝水结冰，保证后文描述的自动排水装置4中的放水螺塞41可正常工作，以解决冬季出气室3底部冷凝水结冰的技术难题。

（结合图1）所述散热芯体1一侧连通进气室2，所述散热芯体1另一侧连通出气室3；所述进气室2顶端设有进气口21，所述进气口21连接中冷器进气管路；所述出气室3顶端设有出气口31，所述出气口31连接发动机进气管路；具体地，所述出气口31和进气口21分别具有M22外螺纹，采用螺接方式安装。

（结合图1、图4）进气室2和出气室3轴对称设置；其中出气室3底端安装自动排水装置4；解决出气室3容易冷凝积水的问题。所述自动排水装置4为竖直朝下敞口结构，并利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。利用重力自动排水，结构简单，容易实现，效果优良。

在此基础上：（如图2所示）上述实施例中，进一步地：所述进气室2为L型结构并具有L型的空心腔体；所述空心腔体内设有分流板5。

所述分流板5在空心腔体内侧壁固化，分流板5一端延伸设于进气室2的进气口21，分流板5另一端延伸设于进气室2底端；所述分流板5转折处为圆弧倒角结构，防止凝集液滴，且分流板5位于空心腔体中心设置。

本实用新型进气室2空心腔体内设有分流板5，分流板5一直设计到进气室2下端，可调整中冷器内部的流场分布，提升进气室2下部空气流量分布以及空气温度，并且可提升进气室2结构强度。

（如图3所示）上述实施例中，进一步地：所述出气室3为L型结构并具有L型的空心腔体；所述空心腔体的底端壳体制有排水通孔301；底部聚集的冷凝水从出气室3底部利用重力从排水通孔301排出。

所述排水通孔301焊接或粘接适配固定安装竖直设置的M22x1.5的螺套302；所述螺套302旋合适配安装自动排水装置4顶端；所述自动排水装置4底端利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。

可见，本实用新型自动排水装置4设于出气室3底端且采用螺接安装，组装方便；同时利用积水重力自动排水，结构简单，经济实用；省去人工排水操作，日后排水免维护。

（如图4、图5、图6、图7所示）上述实施例中，进一步地：所述自动排水装置4由放水螺塞41、密封圈42、导水管43、箍圈44组成。

所述放水螺塞41中心制有竖直通孔411；出气室3底端通过放水螺塞41的竖直通孔411利用重力自动排水。

（如图4、图5）所述放水螺塞41顶端制有的外螺纹与出气室3底端螺套302螺接连为一体，螺接安装，拆卸方便。同时，放水螺塞41在出气室3底端竖直固定安装，实现重力自排水功能。

具体地，所述放水螺塞41顶端制有的外螺纹为M22X1.5的外螺纹，用于将放水螺塞41安装在出气室3的底部。

（如图6）所述放水螺塞41底端外圆柱面制有多道间隔平行的防滑凸台412；所述防滑凸台412安装柔性材质的导水管43，从而防止导水管43脱落。

（如图5）在此基础上；所述导水管43与放水螺塞41使用箍圈44箍紧连为一体。所述箍圈44为弹性箍圈，弹性抱紧以箍紧导水管43。

（如图5、图6）所述放水螺塞41与出气室3连接处的外圆柱面设有环形槽413；所述环形槽413内设有密封圈42；所述密封圈42将放水螺塞41与出气室3的螺套302密封同轴对合相连。环形槽413可以当卡槽使用，以凸凹配合的卡接方式适配相连前文描述的螺套302底端。

（如图6、图7）上述实施例中，进一步地：所述放水螺塞41外侧中部设有一体成型的六角头螺母45；六角头螺母45用于方便使用工具旋动拆卸安装放水螺塞41。

（如图4）同时，所述六角头螺母45内侧轴端面设有所述密封圈42；所述密封圈42优选O型密封圈。所述六角头螺母45内侧轴端面将密封圈42压紧固定在放水螺塞41与出气室3卡口之间。

（如图6）上述实施例中，进一步地：所述竖直通孔411由大直径通孔4111和小直径通孔4112组成；其中大直径通孔4111朝向出气室3底端设置；小直径通孔4112朝向导水管43侧设置。且优选地：小直径通孔4112直径为φ3mm的小孔，用于排出冷凝水。同时，采用小直径通孔4112，用于防止灰尘逆流进入。通过竖直通孔411排出冷凝水，进而降低发动机因进气管路带有液态水导致的故障问题。

可见，本实用新型自动排水装置4安装拆卸方便；防脱落效果优良，设有的导水管43可避免放水螺塞41尾部发出哨声，产生噪音；设有的大直径通孔4111和小直径通孔4112，能够防止灰尘进入。

通过以上描述可以发现：本实用新型有效避免发动机进气管路产生冷凝水，同时避免发动机进气管路积水或结冰，避免发动机故障，无需手动操作，自动排水，免维护；中冷器内部流场分布均匀，安全可靠进气；经济实用，简单可靠，适合推广。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.燃气发动机中冷器，包括散热芯体（1）、进气室（2）和出气室（3）；其特征在于：所述散热芯体（1）上部由多道水平平行的紊流带散热管（11）组成；所述散热芯体（1）底部由多道水平平行的口琴管散热管（12）组成；所述紊流带散热管（11）散热效率大于口琴管散热管（12）散热效率；所述散热芯体（1）一侧连通进气室（2），所述散热芯体（1）另一侧连通出气室（3）；所述进气室（2）顶端设有进气口（21），所述进气口（21）连接中冷器进气管路；所述出气室（3）顶端设有出气口（31），所述出气口（31）连接发动机进气管路；进气室（2）和出气室（3）轴对称设置；其中出气室（3）底端安装自动排水装置（4）；所述自动排水装置（4）为竖直朝下敞口结构，并利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。

2.根据权利要求1所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述进气室（2）为L型结构并具有L型的空心腔体；所述空心腔体内设有分流板（5）；所述分流板（5）一端延伸设于进气室（2）的进气口（21），所述分流板（5）另一端延伸设于进气室（2）底端；所述分流板（5）转折处为圆弧倒角结构，且分流板（5）位于空心腔体中心设置。

3.根据权利要求1所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述出气室（3）为L型结构并具有L型的空心腔体；所述空心腔体的底端壳体制有排水通孔（301）；所述排水通孔（301）适配固定安装竖直设置的螺套（302）；所述螺套（302）旋合适配安装自动排水装置（4）顶端；所述自动排水装置（4）底端利用流水重力自动朝外排出冷凝积水。

4.根据权利要求1或3所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述自动排水装置（4）由放水螺塞（41）、密封圈（42）、导水管（43）、箍圈（44）组成；所述放水螺塞（41）中心制有竖直通孔（411）；所述放水螺塞（41）顶端制有的外螺纹与出气室（3）底端螺接连为一体，且放水螺塞（41）在出气室（3）底端竖直固定安装；所述放水螺塞（41）底端外圆柱面制有多道间隔平行的防滑凸台（412）；所述防滑凸台（412）安装导水管（43），且导水管（43）与放水螺塞（41）使用箍圈（44）箍紧连为一体；所述放水螺塞（41）与出气室（3）连接处的外圆柱面设有环形槽（413）；所述环形槽（413）内设有密封圈（42）；所述密封圈（42）将放水螺塞（41）与出气室（3）密封相连。

5.根据权利要求4所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述放水螺塞（41）外侧中部设有一体成型的六角头螺母（45）；所述六角头螺母（45）内侧轴端面设有所述密封圈（42）；所述六角头螺母（45）内侧轴端面将密封圈（42）压紧固定在放水螺塞（41）与出气室（3）之间。

6.根据权利要求4所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述竖直通孔（411）由大直径通孔（4111）和小直径通孔（4112）组成；其中大直径通孔（4111）朝向出气室（3）底端设置；小直径通孔（4112）朝向导水管（43）侧设置。

7.根据权利要求1所述燃气发动机中冷器，其特征在于：所述紊流带散热管（11）和口琴管散热管（12）均为矩形管；每个矩形管内分别设有多道散热带（13）；其中口琴管散热管（12）的散热带（13）波间距大于紊流带散热管（11）的散热带（13）波间距。

Images