[發明專利]一種用于汽車發動機中冷器的組合式冷卻結構

有效

• 申請號: 201611194891.4
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106762105B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 黎明;馬朝;劉偉琛;邱思槐;李樂;王剛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F28D1/03
• 分類號: F28D1/03;F02B29/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明公開了一種用于汽車發動機中冷器的組合式冷卻結構，在發動機中冷器冷卻空氣進口側加裝進口分配隔板，冷卻氣體通過進口分配隔板處進入百葉窗翅片結構，氣體在百葉窗翅片結構的導流下流動；隨著導熱及對流換熱的進行，高溫氣體溫度下降，與冷卻氣體的溫差逐漸變小，并與百葉窗翅片完成熱交換，實現降低熱氣溫度。組合式冷卻結構中，進口分配隔板和同向布置的百葉窗翅片可明顯提高換熱效率并降低流動阻力。相鄰傾斜基片上的百葉窗翅片開窗方向相同，使冷卻氣體在百葉窗翅片側流動更加均勻。同時，通過改變進口分配隔板的角度，可獲得不同的冷卻氣體分配效果。組合式冷卻結構冷卻效率高，冷側壓力損失小，結構簡單，易于加工。

技術領域

本發明涉及汽車發動機中冷器及散熱器冷卻技術，具體地說，涉及一種用于提高發動機中冷器換熱性能的組合式冷卻結構。

背景技術

目前，渦輪增壓技術作為一種能夠明顯提高發動機動力、降低燃油消耗率的手段，已經越來越多地被發動機廠和整車廠采用。但是空氣在壓縮過程中溫度會升高，如果將壓縮后的高溫空氣直接送入發動機燃燒室，容易導致發動機爆震，也會使發動機功率降低。所以將渦輪壓縮后的高溫高壓空氣通過中間冷卻器降溫就顯得非常必要。當前車用中冷器多采用百葉窗型板翅式換熱結構。換熱芯體是由若干基本流道單元組成，基本流道單元是由換熱翅片、百葉窗結構和冷卻管組成，將若干個這樣的流道單元根據流體流動方式疊置起來釬焊成一體，冷流體和熱流體在相鄰的基本流道單元中流動，通過換熱翅片進行熱交換。換熱翅片是板翅式換熱器的主要傳熱單元，正常設計中，換熱翅片傳熱面積為換熱器總傳熱面積的67％～88％。故換熱翅片的結構和尺寸是影響換熱器性能的重要因素。國內外許多研究和改型都針對此進行。

發明專利CN101074855A中提出一種應用于汽車發動機冷卻部件的“強化傳熱百葉窗翅片”。該發明中翅片內窗翅的開窗角度不同，隨著空氣流動長度的增加，每組窗翅的整體開窗角度減小。這種結構可在一定程度上降低流動損失，但是從工程應用角度來看，有其自身的不足；因為每組翅窗間距較小，不同翅窗采用不同角度會造成加工難度的增大。

包括上述專利在內，傳統中冷器板翅式換熱器上相鄰基片的百葉窗翅采用反向開窗。這種布置方式會導致相鄰不同通道的冷卻氣體通過百葉窗結構導流后流向同一通道，增大了冷卻空氣側壓力損失。過高的冷卻側壓力損失會使冷卻氣體流量下降，導致中冷器冷卻效果下降。

發明內容

為了提高發動機中冷器的換熱性能，克服現有技術存在的冷卻結構冷卻效率不高，冷側壓力損失大，加工復雜的問題，，本發明提出一種用于汽車發動機中冷器的組合式冷卻結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括B型扁管、進口分配隔板、百葉窗翅片、傾斜基片，在中冷器冷卻空氣進口側加裝進口分配隔板，冷卻氣體通過進口分配隔板處進入百葉窗翅片結構，氣體在百葉窗翅片結構的導流下流動，其特征在于進口分配隔板固定在B型扁管之間，進口分配隔板按冷卻氣流分配確定角度,其取值范圍為45～60°；百葉窗翅片安裝在傾斜基片上,每兩組傾斜基片呈八字形安裝在B型扁管上，每組傾斜基片與B型扁管間夾角相同，且以軸對稱分布，百葉窗翅片橫截面為平行四邊形，在同一傾斜基片布置兩組百葉窗翅片，分為迎風部分和背風部分，迎風部分的百葉窗翅片與傾斜基片的夾角和背風部分的百葉窗翅片與傾斜基片的夾角相同，開窗方向相反，相鄰傾斜基片上的百葉窗翅片開窗方向相同；百葉窗翅片與傾斜基片之間夾角取值范圍為26～30°；傾斜基片與B型扁管之間夾角取值范圍為72～76°。

所述百葉窗翅片為多組，每組百葉窗翅片為7～10個。

所述百葉窗翅片的水平間距為1.2～1.5mm。

有益效果