[發明專利]一種復合型中冷器

在審

• 申請號: 201210271676.5
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102943705A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 谷操;靳霏;趙迎豐;王艷琴;姜紅霞;蘆柯京;董慶麗;王凝嵐;張敏;高潔
• 申請（專利權）人: 北京豐凱換熱器有限責任公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種中冷器，特別是涉及一種水-空中冷器與空-空中冷器相結合的復合型中冷器。?

背景技術

現代車輛中有相當大的一部分都采用渦輪增壓中冷柴油機。在渦輪增壓中冷柴油機中，采用增壓器提高發動機的進氣壓力，壓力提高的同時溫度將無法避免的升高，此時通常采用中冷器降低增壓空氣的溫度。現今的中冷器一般分為水-空中冷器和空-空中冷器兩種，它們在使用過程中都存在各自的不足：水-空中冷器是通過冷卻液對增壓空氣進行冷卻，受冷卻液溫度的影響,無法將增壓空氣冷卻至較低溫度，冷卻效果較差；空-空中冷器是通過用環境空氣對增壓空氣進行冷卻，這就會使增壓空氣隨環境溫度變化而劇烈變化，導致無法為發動機提供溫度穩定的增壓空氣，而發動機的使用經驗表明,發動機進氣溫度不穩定會引起發動機熄火,降低發動機的穩定性,引起發動機性能惡化對發動機損耗較大。?

另外，由于傳統的沃爾渦輪增壓發動機的渦輪系統由低壓渦輪和高壓渦輪組成，且低壓渦輪和高壓渦輪每個具有高于60%的渦輪圖效率，使發動機內的氣體急劇膨脹，溫度升高，故該發動機采用雙中冷系統，目的是更好地對其雙增壓系統的增壓空氣進行強制冷卻，提高進入氣缸的空氣密度，已達到大幅度增加功率的目的；但是當該冷卻系統中的分水閥損壞后，冷卻液全部流向該分水閥，無法循環到雙中冷系統中的高壓空氣冷卻器和低壓空氣冷卻器內，使高壓空氣冷卻器和低壓空氣冷卻器內的增壓空氣得不到冷卻，導致因增壓空氣溫度過高，發動機熄火。?

發明內容

本發明目的是為了提供一種水-空中冷器與空-空中冷器相結合的復合型中冷器，在不同的環境條件下能夠為發動機提供溫度變化相對平穩的增壓空氣，提高發動機的可靠性。?

為了達到上述目的，本發明所提供的技術方案是：一種復合型中冷器，它由水-空中冷器與空-空中冷器串聯而成。?

本發明的另一優選方式：所述水-空中冷器的出氣室與空-空中冷器的進氣室合為一體。?

本發明的另一優選方式：所述水-空中冷器的出氣室與空-空中冷器的進氣室通過管道連通。?

本發明的另一優選方式：水-空中冷器散熱量與空-空中冷器的散熱量的比值為2:3。?

本發明的另一優選方式：所述水-空中冷器和空-空中冷器包括板翅式換熱器構造的冷卻芯體。?

本發明的另一優選方式：所述水-空中冷器包括進氣室、冷卻芯體、出氣室、進水室和出水室，所述進氣室、冷卻芯體和出氣室依次串聯，所述進水室和出水室分別設置在冷卻芯體的兩側，并通過管道與冷卻芯體連通。?

本發明的另一優選方式：所述空-空中冷器包括進氣室、冷卻芯體和出氣室，所述進氣室、冷卻芯體和出氣室依次串聯。?

一種安裝有復合型中冷器的增壓冷卻系統，所述冷卻系統包括增壓器、復合型中冷器和發動機，所述復合型中冷器設置在增壓器與發動機進氣歧管之間。?

本發明的另一優選方式：所述發動機包括燃燒室、噴射裝置和渦輪系統，所述渦輪系統包括低壓渦輪和設置在低壓渦輪下方的高壓渦輪，所述低壓渦輪和高壓渦輪每個具有高于60%的渦輪圖效率，并且氣體交換閥的控制機構被配置為向平均活塞速度大于6m/s和發動機負荷大于15bar平均有效缸內壓力的內燃機提供至少一個第一操作范圍，其中在所述第一操作范圍的容積效率低于70%。?

采用上述技術方案，本發明的技術效果有：?

本發明復合型中冷器是由水-空中冷器與空-空中冷器串聯而成，使增壓空氣經過水-空中冷器進行一次冷卻，再采用空—空中冷對增壓空氣進行二次冷卻，使增壓空氣的冷卻效果更佳，使該中冷器在不同的環境條件下能夠為發動機提供溫度變化相對平穩的增壓空氣，提高發動機的可靠性。?

夏季氣溫可高達35℃～40℃，當發動機工作在這種環境時，希望進氣溫?度盡可能低一些。在復合式中冷系統中，增壓空氣經過水－空中冷進行一次冷卻后溫度降低了一部分，這部分熱量最終將由發動機冷卻液帶走，因此此時的溫度不會低于發動機冷卻液的溫度，再利用空－空中冷對增壓空氣進行二次冷卻，充分發揮空－空中冷可以將增壓空氣溫度降低到接近環境溫度的優勢（通常可以達到比環境溫度高15℃～30℃），從而獲得較低的發動機進氣溫度，滿足該工況下發動機對進氣的要求。?