[發(fā)明專利]一種車用雙級(jí)中冷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010273256.1
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN101936212A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲棟良;宋述崗;張朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): F02B29/04
• 分類號(hào): F02B29/04
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中冷裝置，特別涉及一種車用雙級(jí)中冷裝置。

背景技術(shù)

在內(nèi)燃機(jī)研究方面，最主要的任務(wù)之一就是在提高單位體積功率的同時(shí)，也要追求降低燃油消耗和有害物質(zhì)的排放。目前，多數(shù)車輛采用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來解決此問題。以采用渦輪增壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為例加以說明：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用廢氣渦輪增壓技術(shù)后，使燃料能夠完全燃燒，可降低一氧化碳CO和碳?xì)浠衔锏纳闪俊Ｈ舨捎脺u輪增壓中冷技術(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率還可提高20％～30％。因此，渦輪增壓中冷裝置的使用，意味著可以用小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)替代大排量發(fā)動(dòng)機(jī)，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)和整車質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)性和排放性。

而對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說，中冷器是增壓系統(tǒng)的重要組成部件。無論是機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，都需要在增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之間安裝中冷器。安裝中冷器的目的在于：冷卻增壓后被提高的氣流溫度，增高氣流單位體積的氧氣含量，提高空燃比，使燃料燃燒更充分，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。

按冷卻介質(zhì)的不同，中冷器可分為：空對(duì)空中冷器(即風(fēng)冷式中冷器)和水對(duì)空中冷器(即水冷式中冷器)。

風(fēng)冷式中冷器是利用外界空氣對(duì)通過中冷器的空氣進(jìn)行冷卻。風(fēng)冷式中冷器包括散熱芯體和兩端的氣室，散熱芯體主要由流通管和散熱片組成。而大部分渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用的都是風(fēng)冷式中冷器。

水冷式中冷器是利用循環(huán)冷卻水對(duì)通過中冷器的空氣進(jìn)行冷卻。水冷式中冷器包括散熱芯體和中冷器殼體，散熱芯體主要由流通管和散熱片組成。水冷式中冷器的殼體上連接有循環(huán)水管，冷卻水在水泵的作用下不斷循環(huán)，將流通管內(nèi)的壓縮空氣冷卻。水冷式中冷器的應(yīng)用比較少，一般用在發(fā)動(dòng)機(jī)中置或后置的車輛上，以及大排量發(fā)動(dòng)機(jī)上。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

風(fēng)冷式中冷器是利用車輛迎面風(fēng)對(duì)增壓后空氣進(jìn)行冷卻，由于冷卻空氣溫度比水溫要低，相對(duì)可以達(dá)到較低的進(jìn)氣溫度，但一般需要較長的連接管路，對(duì)布置空間的要求很高。

水冷式中冷器由于受冷卻液溫度的限制，水空中冷后的增壓空氣很難達(dá)到較低的進(jìn)氣溫度(如80℃以下)；其次，由冷卻液帶走的這部分熱量，實(shí)際上還要通過水箱散發(fā)到大氣中，無形之中增加了冷卻裝置水散熱器的負(fù)擔(dān)，而且從傳熱過程來看它是二次傳熱，整體的傳熱效率較低。

隨著重增壓、雙級(jí)增壓、復(fù)合增壓(渦輪增壓和機(jī)械增壓并用)發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，增壓后氣流溫度越來越高，同時(shí)由于受到整車布置空間的限制，現(xiàn)有的水冷中冷器或風(fēng)冷中冷器難以滿足冷卻效率的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的中冷器在受到整車布置空間的限制的情況下，難以滿足冷卻效率的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車用雙級(jí)中冷裝置。所述技術(shù)方案如下：

一種車用雙級(jí)中冷裝置，設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管之間，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元控制所述渦輪增壓器動(dòng)作，所述中冷裝置為兩級(jí)中冷器，包括通過管路順次串聯(lián)的第一級(jí)中冷器和第二級(jí)中冷器。

進(jìn)一步地，為了使流道可調(diào)，所述第一級(jí)中冷器的出口通過第一溫度壓力傳感器、控制閥并經(jīng)所述管路與所述第二級(jí)中冷器相連，所述控制閥通過旁通管路與所述進(jìn)氣歧管相連，所述第二級(jí)中冷器的出口經(jīng)第二溫度壓力傳感器連接至所述進(jìn)氣歧管，所述第一、第二溫度壓力傳感器及所述控制閥分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元相連，并通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元控制。

具體地，所述雙級(jí)中冷裝置是兩個(gè)風(fēng)冷式中冷器的組合，是兩個(gè)水冷式中冷器的組合，或者是風(fēng)冷式中冷器與水冷式中冷器的組合。

進(jìn)一步地，所述雙級(jí)中冷裝置是風(fēng)冷式中冷器與水冷式中冷器的組合，其中，第一級(jí)中冷器為水冷式中冷器，所述水冷式中冷器包括出氣室，第二級(jí)中冷器為風(fēng)冷式中冷器，所述風(fēng)冷式中冷器包括進(jìn)氣室，所述出氣室與所述進(jìn)氣室為同一室或不同室。

進(jìn)一步地，所述水冷式中冷器與所述發(fā)動(dòng)機(jī)分別設(shè)有冷卻回路，所述水冷式中冷器的冷卻回路與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路為相同的冷卻回路或不同的冷卻回路。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)冷式中冷器的前方或后方設(shè)置冷卻風(fēng)扇。

具體地，所述水冷式中冷器的冷卻回路為獨(dú)立的中冷冷卻回路，其中串聯(lián)有低溫散熱器及中冷裝置獨(dú)立水泵。

具體地，所述雙級(jí)中冷裝置用于單級(jí)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、單級(jí)機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、雙級(jí)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)或復(fù)合增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例所述車用雙級(jí)中冷裝置，采用包括通過管路順次串聯(lián)的第一級(jí)中冷器和第二級(jí)中冷器，能夠在充分利用整車布置空間的情況下，滿足汽車?yán)鋮s效率的需求。

附圖說明