[實(shí)用新型]一種多芯體并聯(lián)組合式中冷器裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821386125.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208966416U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李艷琴;萬(wàn)光前;王振雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山推工程機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): F02B29/04
• 分類號(hào): F02B29/04
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣冷卻領(lǐng)域，尤其是一種多芯體并聯(lián)組合式中冷器裝置，包括一中間獨(dú)立芯體組件，所述中間獨(dú)立芯體組件的兩端分別安裝在其左右兩側(cè)的左安裝支架與右安裝支架上，左安裝支架、右安裝支架的外側(cè)分別設(shè)有一左空氣腔體、一右空氣腔體，左空氣腔體、右空氣腔體分別安裝在整機(jī)上，所述左空氣腔體通過(guò)進(jìn)端軟管與中間獨(dú)立芯體組件的進(jìn)口端相連，所述右空氣腔體通過(guò)出端軟管與中間獨(dú)立芯體組件的出口端相連，所述左空氣腔體的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的輸出口相連，所述右空氣腔體的出口與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連。它采用多個(gè)獨(dú)立芯體、進(jìn)出氣口的布置方式使高溫空氣流經(jīng)路線分布更加均勻，提高了各個(gè)獨(dú)立芯體的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣冷卻領(lǐng)域，尤其是一種多芯體并聯(lián)組合式中冷器裝置。

背景技術(shù)

基于排放法規(guī)的要求，目前大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用渦輪增壓的進(jìn)氣方式，目的是多進(jìn)氣，增加發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率，以減少排放污染。但是,經(jīng)過(guò)渦輪增壓后的氣體溫度會(huì)大幅度升高，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體溫度非常高，通過(guò)增壓器的熱傳導(dǎo)會(huì)提高進(jìn)氣溫度 ，而且空氣在被壓縮的過(guò)程中密度會(huì)升高，這必然也會(huì)導(dǎo)致空氣溫度的升高，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。

如果想要進(jìn)一步提高充氣效率，就要降低進(jìn)氣溫度。有數(shù)據(jù)表明，在相同的空燃比條件下，增壓空氣的溫度每下降10℃，發(fā)動(dòng)機(jī)功率就能提高3％～5％。另外，如果未經(jīng)冷卻的增壓空氣進(jìn)入燃燒室，除了會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率外，還很容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度過(guò)高，造成爆震等故障，而且會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的NO_x的含量，造成空氣污染。為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響，因此需要加裝中冷器來(lái)降低進(jìn)氣溫度。

目前，常見(jiàn)的中冷器結(jié)構(gòu)有空空中冷式和水空中冷式兩種：

空空中冷式，利用外界空氣對(duì)通過(guò)中冷器的空氣進(jìn)行冷卻。優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)冷卻系統(tǒng)的組成部件少，結(jié)構(gòu)比水空中冷式中冷器相對(duì)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是冷卻效率比水空中冷式中冷器低，一般需要較長(zhǎng)的連接管路，空氣通過(guò)阻力較大。空空中冷式中冷器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制造成本低而得到了廣泛應(yīng)用，大部分渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用的都是空空中冷式中冷器。

水空中冷式，利用循環(huán)冷卻水對(duì)通過(guò)中冷器的空氣進(jìn)行冷卻。優(yōu)點(diǎn)是冷卻效率較高，而且安裝位置比較靈活，無(wú)需使用很長(zhǎng)的連接管路，使得整個(gè)進(jìn)氣管路更加順暢。缺點(diǎn)是需要一個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的循環(huán)水系統(tǒng)與之配合，因此整個(gè)系統(tǒng)的組成部件較多，制造成本較高，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此水空中冷式中冷器的應(yīng)用比較少。

傳統(tǒng)的中冷器結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣口、出氣口、兩個(gè)空氣腔和整體式獨(dú)立芯體組成，有縱流式和橫流式兩種。以橫流式散熱器為例，其左空氣腔上設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口，右空氣腔上設(shè)有一個(gè)出氣口；兩個(gè)空氣腔之間通過(guò)焊接為整體式的芯體連接，工作時(shí)，高溫空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，自左向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)獨(dú)立芯體冷卻后，從出氣口出來(lái)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。

傳統(tǒng)散熱器結(jié)構(gòu)如圖1所示，a為左空氣腔、b為進(jìn)氣口、c為整體式芯體、d為出氣口、e為右空氣腔，可以看出傳統(tǒng)中冷器存在如下缺點(diǎn)：空氣流只能主要流經(jīng)氣口附近的芯體，距離氣口較遠(yuǎn)的芯體利用率偏低，從而造成較大的散熱性能損失與浪費(fèi)；另外，因目前中冷器芯體制造材料多為強(qiáng)度較低的銅、鋁及其合金，在使用過(guò)程中受外物沖擊、碰撞易造成芯體損壞泄漏。而傳統(tǒng)中冷器為整體式結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)泄漏故障，需將整個(gè)中冷器拆下進(jìn)行檢驗(yàn)補(bǔ)焊，維修操作難度大。若中冷器嚴(yán)重?fù)p壞無(wú)法修復(fù)，需要將整個(gè)中冷器更換，成本會(huì)相應(yīng)增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一所采用的技術(shù)方案是：一種多芯體并聯(lián)組合式中冷器裝置，包括一中間獨(dú)立芯體組件，所述中間獨(dú)立芯體組件的兩端分別安裝在其左右兩側(cè)的左安裝支架與右安裝支架上，左安裝支架、右安裝支架的外側(cè)分別設(shè)有一左空氣腔體、一右空氣腔體，左空氣腔體、右空氣腔體分別安裝在整機(jī)上，所述左空氣腔體通過(guò)進(jìn)端軟管與中間獨(dú)立芯體組件的進(jìn)口端相連，所述右空氣腔體通過(guò)出端軟管與中間獨(dú)立芯體組件的出口端相連，所述左空氣腔體的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的輸出口相連，所述右空氣腔體的出口與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連。