CN201236742Y - 一种轿车中冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轿车中冷系统，设在增压涡轮(10)至发动机进气口(7)的管路上，包括中冷器(1)，在所述的轿车中冷系统中还设有水散热器(2)和风扇(3)，并从车身进风口开始，按照中冷器(1)、水散热器(2)和风扇(3)的顺序布置。采用上述技术方案，利用冷却组优化布置方案，前排中冷器，后排水散热器，风扇放在水散热器后并以吸风方式冷却，该布置方案能最大限度发挥的冷却组的冷却作用。

Description

一种轿车中冷系统

技术领域

本实用新型属于汽车构造的技术领域，涉及汽车发动机的换气系统，更具体地说，本实用新型涉及一种轿车中冷系统。

背景技术

在目前的内燃机研究方面，最主要的任务之一就是在提高单位体积功率的同时，也要追求降低燃油消耗和有害物质的排放。柴油发动机采用废气涡轮增压技术后，燃料能够完全燃烧，可降低CO和HC的生成量。采用涡轮增压中冷技术还可提高柴油发动机的功率，一台装有涡轮增压器的柴油发动机功率输出比未装增压器可增加20％～30％。新型涡轮增压器的使用，意味着可以用小排量的发动机替代大排量发动机，减轻发动机和整车质量，提高经济性和排放性。中冷器是任何涡轮增压式发动机的有机组成部分，它位于涡轮增压器和发动机空气入口之间，目的在于降低增压空气进气温度和提高进气密度，从而提高了发动机单位体积功率，降低燃油消耗和有害物质的排放。

发动机采用废气涡轮增压技术后，燃料能够完全燃烧，可降低CO和HC的生成量；采用涡轮增压技术还可提高发动机的功率。新型涡轮增压器的使用，意味着可以用小排量的发动机代替大排量发动机，减轻发动机和整车质量，提高经济性和排放性。但是增压后的进气温度非常高，在某种程度上讲，不但影响进气量，增大燃油消耗，而且增加了发动机的热负荷和机械负荷，给增压技术的普遍应用带来很多负面影响。

中冷器是弥补涡轮增压式发动机缺陷的产物，它位于涡轮增压器和发动机空气入口之间，功用在于降低增压空气进气温度，提高进气密度，从而提高了发动机单位体积功率，降低燃油消耗和有害物质的排放等。中冷器在卡车上的应用比较普遍，由于空间上的约束中冷器在轿车上的应用国内相对较少乃至空白。

中国专利号为CN02276288.4的专利技术文献公开了“一种铝质管带焊接式中冷器”的专利技术，其发明目的是改进中冷器的构造，提高其散热性能。其主要技术方案是在中冷器壳体中有间隔设置的散热管，散热管中设有散热带，散热管之间的间隔处也设有散热带。

中国专利号为CN03278258.6的专利技术文献公开了一种“汽车中冷器”的专利技术，其发明目的是提高换热效果、减轻重量、减少压力损失。其主要技术方案是在进气封头及出气封头之间密封隔层装置吸热片、相邻两层吸热片之间装置散热片，散热片为矩形波形状翅片；吸热片也为矩形波形状翅片，而且翅片上开有孔。

上述专利均只对中冷器本身的结构作了改进，未涉及冷却系统的各构件之间的布置方式。随着当今汽车发动机技术的发展、涡轮增压系统等先进技术的采用，急需一种合理和科学的轿车用中冷系统结构，以保证先进的涡轮增压技术推广应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种轿车中冷系统，其目的是在有限的布置空间下，通过轿车中冷系统的优化布置，以满足发动机进气要求，从而实现增压中冷技术在轿车领域的应用。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所提供的这种轿车中冷系统，设在增压涡轮至发动机进气口的管路上，包括中冷器，在所述的轿车中冷系统中还设有水散热器和风扇，并从车身进风口开始，按照中冷器、水散热器和风扇的顺序布置。

为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下的更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳实用效果：

在所述的中冷器与发动机进气口之间的管路上，设置增压压力传感器，并通过信号线路与发动机电控单元相连接。

所述的中冷器为铝质焊接管带式的中冷器。

所述的增压涡轮至中冷器之间的管路为软管材质，采用耐高温的AEM橡胶材料。

所述的增压涡轮至中冷器之间的软管材质的管路上，其中的一段为具有耐腐蚀性能的金属进气管。

所述的中冷器至发动机进气口之间的管路为软管材质，采用耐高温的EPDM橡胶材料。

所述的增压涡轮至发动机进气口的管路，采用新型加强型单耳卡箍与车身连接。

所述的水散热器中的冷却水通过独立设置的冷却系统进行循环；或者通过与发动机共用的水冷却系统进行循环。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本实用新型还提供了以上所述的轿车中冷系统所采用的冷却方法，其技术方案是：

冷却气流在运动的车身和风扇的共同作用下，进入所述的中冷系统，并从车身进风口开始，按照从中冷器到水散热器，再到风扇的方向流动；

经过中冷器后温度上升的气流，由水散热器降低温度；

经过中冷器和水散热器后速度下降的气流，由风扇进行吸风，使气流加速并将气流尽快排出所述的中冷系统。

本实用新型采用上述技术方案，利用冷却组优化布置方案，前排中冷器，后排水散热器，风扇放在水散热器后并以吸风方式冷却，该布置方案能最大限度发挥的冷却组的冷却作用，冷却效果更好。铝质焊接管带式中冷器具有结构紧凑，内阻小，散热性能好，质量轻，使用寿命长等优点；软管材质耐高低温性能良好，工艺性好成本低；管路中间加金属管一来便于系统管路固定，二来防止中冷系统内部压力降超差；合理的管路布置更有利于系统散热；管路截面均匀可防止系统内部压力降超差；管路采用新型加强型单耳卡箍系列连接，卡紧力大，连接气密性好，工艺简单，便于加工安装。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标记为：1、中冷器，2、水散热器，3、风扇，4、吸风方向，5、增压压力传感器，6、发动机，7、发动机进气口，8、发动机排气口，9、发动机电控单元，10、增压涡轮，11、消声器，12、空气滤清器，13、增压空气流通管路，14、金属进气管。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所表达的本实用新型的结构，本实用新型为一种轿车中冷系统，一般公开的技术中均设在增压涡轮10至发动机进气口7的管路上，该管路即增压空气流通管路13。其中包括中冷器1。发动机排气口8排出的气体，经过增压涡轮10，推动增压涡轮10，使其产生增压的动力，再经过消声器11排出发动机6外的大气。增压空气流通管路13的连接关系为：从增压涡轮10开始，到中冷器1，再到发动机6上的发动机进气口7。新鲜空气经过空气滤清器12，进入增压涡轮10。经增压涡轮10增压以后的高温气体，经过中冷器1的冷却，进入发动机的配气系统重新工作。图1中吸风方向4的箭头表达了进风方向，也即风扇3的吸风方向；其余管路上的箭头，表达了各管路上的气流方向。

发动机6采用废气涡轮增压技术后，燃料能够完全燃烧，可降低CO和HC的排放量；还能提高发动机的功率，可以用小排量的发动机代替大排量发动机，减轻发动机和整车质量，提高经济性和排放性。增压后的进气温度非常高，不但影响进气量，增大燃油消耗，而且增加了发动机6的热负荷和机械负荷，给增压技术的普遍应用带来很多负面影响。中冷器1是弥补涡轮增压式发动机缺陷的产物，它位于增压涡轮10和发动机进气口7之间，其功用是降低增压空气进气温度，提高进气密度，从而提高了发动机单位体积功率，降低燃油消耗和有害物质的排放等。

发动机6上设发动机电控单元9，该电控单元根据其设定的程序及发动机各传感器获得的工况信息，对发动机6的运行进行调控，使其处于最佳运行状态。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现在有限的布置空间下，通过轿车中冷系统的优化布置来满足发动机进气要求的目的，本实用新型采取的技术方案为：如图1所示，本实用新型所提供的这种轿车中冷系统，在所述的轿车中冷系统中还设有水散热器2和风扇3，并从车身前方的进风口开始，按照中冷器1、水散热器2和风扇3的顺序布置。

上述中冷系统采用冷却组优化布置方案，进风方向为中冷器1，中间为水散热器2，风扇3放在水散热器2的后方，并以吸风方式冷却。

吸风方向4朝向中冷器1，在运动的车身及设在后面的起吸风作用的风扇3的共同作用下，气流进入中冷系统，利用温度较低、速度较大的进风，直接对中冷器1进行降温；经过中冷器1温度升高的气流，由水散热器2进行进一步的冷却，避免高温对车身内部的影响；风扇3在其最后的位置，进行吸风，使经过中冷器1和水散热器2、受到阻碍速度已经下降的气流加速流动，提高降温效果。如果风扇3设置在进风位置，则冷却组后方的气流速度会很低，导致温度上升。

该布置方案能最大限度发挥冷却组的冷却作用以满足发动机进气要求，结构紧凑，冷却效果更好。在有限的空间内能够满足发动机进气温度和压损要求，这一设计结果很好地解决了增压发动机在轿车上的普遍应用问题。

为了使本实用新型更为完善，还提供以下实施例作为具体实施时的参考：

实施例一：

在上述技术方案的基础上，在中冷器1与发动机进气口7之间的管路上，设置增压压力传感器5，并通过信号线路与发动机电控单元9相连接。

通过发动机电控单元9检测增压压力传感器5的输入信号来控制增压涡轮10的工作。

实施例二：

以上所述的中冷器1为铝质焊接管带式的中冷器。选用铝质焊接管带式中冷器1具有结构紧凑，内阻小，散热性能好，质量轻，使用寿命长等特点。

实施例三：

上述技术方案及实施例中的增压涡轮10至中冷器1之间的管路为软管材质，采用耐高温的AEM橡胶材料。

增采用耐高温性能优异的AEM橡胶材料，满足管路的高温要求，工艺性好，成本适中。

实施例四：

所述的增压涡轮10至中冷器1之间的软管材质的管路上，其中的一段为具有耐腐蚀性能的金属进气管14。

管路中间金属进气管14经过特殊处理，耐腐蚀性能好，满足使用寿命及进气清洁度要求，其作用一是便于系统管路的固定，二是防止中冷系统内部压力降超差。

实施例五：

所述的中冷器1至发动机进气口7之间的管路为软管材质，采用耐高温的EPDM橡胶材料。

中冷器1至发动机进气歧管之间的软管采用耐高温性能良好的EPDM橡胶材料，工艺性好，成本低；管路截面均匀，可防止系统内部压力降超差；

实施例六：

所述的增压涡轮10至发动机进气口7的管路，采用新型加强型单耳卡箍与车身连接。

本实用新型中的管路均采用新型加强型单耳卡箍连接，其最大卡紧力可达5500N，连接紧固，气密性好，工艺简单，便于加工安装。整个系统性能优异、结构简单，完全满足轿车整车匹配要求。

实施例七：

所述的水散热器2中的冷却水通过独立设置的冷却系统进行循环；或者通过与发动机共用的水冷却系统进行循环。

采用通过与发动机共用的水冷却系统进行循环的技术方案，其冷却系统的构件可以减少，但冷却效果稍差；采用通过独立设置的冷却系统进行循环的技术方案，虽然冷却系统的构件有所增加，但其冷却效果较好。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本实用新型还提供了以上所述的轿车中冷系统所采用的冷却方法，其技术方案是：

冷却气流在运动的车身和风扇3的共同作用下，进入所述的中冷系统，并从车身进风口开始，按照从中冷器1到水散热器2，再到风扇3的方向流动；

经过中冷器1后温度上升的气流，由水散热器2降低温度；

经过中冷器1和水散热器2后速度下降的气流，由风扇3进行吸风，使气流加速并将气流尽快排出所述的中冷系统。

上述方法的使中冷系统的结构更为紧凑、在车身的布置更为合理和方便，冷却效果更好。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种轿车中冷系统，设在增压涡轮(10)至发动机进气口(7)的管路上，包括中冷器(1)，其特征在于：在所述的轿车中冷系统中还设有水散热器(2)和风扇(3)，并从车身进风口开始，按照中冷器(1)、水散热器(2)和风扇(3)的顺序布置。

2、按照权利要求1所述的轿车中冷系统，其特征在于：在所述的中冷器(1)与发动机进气口(7)之间的管路上，设置增压压力传感器(5)，并通过信号线路与发动机电控单元(9)相连接。

3、按照权利要求1或2所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的中冷器(1)为铝质焊接管带式的中冷器。

4、按照权利要求1或2所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的增压涡轮(10)至中冷器(1)之间的管路为软管材质，采用耐高温的AEM橡胶材料。

5、按照权利要求4所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的增压涡轮(10)至中冷器(1)之间的软管材质的管路上，其中的一段为具有耐腐蚀性能的金属进气管(14)。

6、按照权利要求1或2或5所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的中冷器(1)至发动机进气口(7)之间的管路为软管材质，采用耐高温的EPDM橡胶材料。

7、按照权利要求3所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的中冷器(1)至发动机进气口(7)之间的管路为软管材质，采用耐高温的EPDM橡胶材料。

8、按照权利要求1或2或5或7所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的增压涡轮(10)至发动机进气口(7)的管路，采用新型加强型单耳卡箍与车身连接。

9、按照权利要求1或2或5或7所述的轿车中冷系统，其特征在于：所述的水散热器(2)中的冷却水通过独立设置的冷却系统进行循环；或者通过与发动机共用的水冷却系统进行循环。

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