中冷器和车辆论文和设计-徐迪

全文摘要

本实用新型提供了一种中冷器和车辆。所述中冷器（100）用于对高温混合气体进行冷却，其中，所述中冷器（100）具有中冷器壳体（5），在所述中冷器壳体（5）处构造有冷却液进口（3）、冷却液出口（4）、进气口（1）和出气口（2），冷却液经由所述冷却液进口（3）流入在所述中冷器壳体（5）内的冷却液流道（7）并且从所述冷却液出口（4）流出，所述高温混合气体从所述进气口（1）流入在所述中冷器壳体（5）内的混合气流道（6）并且从所述出气口（2）流出，所述冷却液与所述高温混合气体在所述中冷器壳体（5）内发生换热。

主设计要求

1.一种中冷器（100），所述中冷器（100）用于对高温混合气体进行冷却，其中，所述中冷器（100）具有中冷器壳体（5），在所述中冷器壳体（5）处构造有冷却液进口（3）、冷却液出口（4）、进气口（1）和出气口（2），冷却液经由所述冷却液进口（3）流入在所述中冷器壳体（5）内的冷却液流道（7）并且从所述冷却液出口（4）流出，所述高温混合气体从所述进气口（1）流入在所述中冷器壳体（5）内的混合气流道（6）并且从所述出气口（2）流出，所述冷却液与所述高温混合气体在所述中冷器壳体（5）内发生换热，其特征在于，所述冷却液流道（7）在所述中冷器壳体（5）内形成多层结构并且由此将所述混合气流道（6）分成多个子冷却腔，从而所述冷却液与所述高温混合气体通过所述多个子冷却腔的腔壁发生对流换热。

设计方案

2.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，所述冷却液流道（7）由多个彼此连通的U形管束构成或由多个彼此连通的管束构造成折线形的流道。

3.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，所述冷却液流道（7）构造在冷却液流动腔内，所述冷却液流动腔在所述中冷器壳体（5）内形成多层结构并且由此将所述混合气流道（6）分成多个子冷却腔。

4.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，所述冷却液进口（3）与所述冷却液出口（4）构造在所述中冷器壳体（5）的同一侧。

5.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，所述进气口（1）与所述出气口（2）构造在所述中冷器壳体（5）的不同侧，并且所述进气口（1）和所述出气口（2）还分别与所述冷却液进口（3）和所述冷却液出口（4）构造在所述中冷器壳体（5）的不同侧。

6.根据权利要求3所述的中冷器（100），其特征在于，所述冷却液流动腔呈现为板式结构。

7.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，所述中冷器壳体（5）的与所述高温混合气体接触的内壁具有耐腐蚀的铜合金涂层。

8.根据权利要求4所述的中冷器（100），其特征在于，所述出气口（2）与所述冷却液进口（3）和所述冷却液出口（4）对置布置。

9.根据权利要求1所述的中冷器（100），其特征在于，在所述中冷器壳体（5）的与所述出气口（2）处于同一侧的表面处构造有凹处。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任一项所述的中冷器（100）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及耐高温废气腐蚀的新型中冷器，其例如可以满足匹配低压废气再循环系统涡轮增压汽油机的应用要求，具体而言，涉及一种中冷器以及装设有该中冷器的车辆。

背景技术

传统的涡轮增压汽油发动机，经过中冷器的是新鲜空气，且进气温度与大气温度接近；目前随着汽油机上许多新技术的开展应用，低压废气再循环系统成为一项新的技术趋势，再循环的废气在压气机前与新鲜空气混合后会经过中冷器然后进入发动机。也就是说，新开发的涡轮增压直喷汽油发动机采用了很多先进的技术，低压废气再循环系统就是其中之一，该技术提高了再循环的废气比率及应用工况范围，能够较大地提升发动机的燃油经济性。再循环的废气与新鲜空气混合后会需要经过中冷器冷却后进入发动机参与燃烧，废气中含有碳烟、硫化物等腐蚀性成分。

实用新型内容

本实用新型的目的在于开发了一种新型的中冷器，不仅满足耐腐蚀性要求，同时具有高的冷却效率，克服了低压废气再循环系统的应用瓶颈问题，使得该技术可在发动机上得以良好应用。

此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本实用新型通过提供一种中冷器以及装设有该中冷器的车辆来解决上述问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：

一种中冷器，所述中冷器用于对高温混合气体进行冷却，其中，所述中冷器具有中冷器壳体，在所述中冷器壳体处构造有冷却液进口、冷却液出口、进气口和出气口，冷却液经由所述冷却液进口流入在所述中冷器壳体内的冷却液流道并且从所述冷却液出口流出，所述高温混合气体从所述进气口流入在所述中冷器壳体内的混合气流道并且从所述出气口流出，所述冷却液与所述高温混合气体在所述中冷器壳体内发生换热，其中，所述冷却液流道在所述中冷器壳体内形成多层结构并且由此将所述混合气流道分成多个子冷却腔，从而所述冷却液与所述高温混合气体通过所述多个子冷却腔的腔壁发生对流换热。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述冷却液流道由多个彼此连通的U形管束构成或由多个彼此连通的管束构造成折线形的流道。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述冷却液流道构造在冷却液流动腔内，所述冷却液流动腔在所述中冷器壳体内形成多层结构并且由此将所述混合气流道分成多个子冷却腔。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述冷却液进口与所述冷却液出口构造在所述中冷器壳体的同一侧。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述进气口与所述出气口构造在所述中冷器壳体的不同侧，并且所述进气口和所述出气口还分别与所述冷却液进口和所述冷却液出口构造在所述中冷器壳体的不同侧。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述冷却液流动腔呈现为板式结构。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述中冷器壳体的与所述高温混合气体接触的内壁具有耐腐蚀的铜合金涂层。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述出气口与所述冷却液进口和所述冷却液出口对置布置。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，在所述中冷器壳体的与所述出气口处于同一侧的表面处构造有凹处。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种车辆，其中，所述车辆包括上述任一种中冷器。

所提供的中冷器以及装设有该中冷器的车辆的有益之处包括：能够耐受高温混合废气腐蚀，满足发动机生命周期耐久性和可靠性要求；很好地解决了低压废气再循环系统应用带来的问题。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了根据本实用新型的中冷器的一种实施方式的示意图；

图2示出了根据本实用新型的中冷器的一种实施方式的组合剖切视图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1和图2，它们分别示出了根据本实用新型的中冷器100的一种实施方式的示意图以及根据本实用新型的中冷器100的一种实施方式的组合剖切视图。其中，图1的中冷器壳体进行了部分透明处理以便看清其内部、例如管束；图2的组合剖切视图采用不同剖切线的组合剖切显示方法，以用于同时展示冷却液流动区域和混合气体流动区域。所述中冷器100用于对高温混合气体进行冷却，其中，所述中冷器100具有中冷器壳体5，在所述中冷器壳体5处构造有冷却液进口3、冷却液出口4、进气口1和出气口2，冷却液经由所述冷却液进口3流入在所述中冷器壳体5内的冷却液流道7并且从所述冷却液出口4流出，所述高温混合气体从所述进气口1流入在所述中冷器壳体5内的混合气流道6并且从所述出气口2流出，所述冷却液与所述高温混合气体在所述中冷器壳体5内发生换热，其中，所述冷却液流道7在所述中冷器壳体5内形成多层结构并且由此将所述混合气流道6分成多个子冷却腔，从而所述冷却液与所述高温混合气体通过所述多个子冷却腔的腔壁发生对流换热。

需要说明的是，所述高温混合气体在本实施例中是指高温废气和新鲜空气的混合气体，然而其自然也能够包括其它需要进行冷却的混合气体。类似地，所述冷却液在本实施例中为冷却水，然而其并不限于此，也能够采用具有其它成分的液体以实现冷却效果。所述冷却液流道7在所述中冷器壳体5内形成多层结构能够涵盖多种实施方式。例如，所述冷却液流道7在所述中冷器壳体5内首先水平排布并且覆盖所述高温混合气体在所述中冷器壳体5内的流经区域，进而向下下层后继续水平排布，以此类推，从而形成分层结构，最终再连通到所述冷却液出口4，以增大换热面积，提高换热能力。就此而言，所述冷却液出口4和所述冷却液进口3能够不在同一平面上。或者反过来，先进行竖直排布，进而水平转向后再返回地进行竖直排布，从而形成分层结构。当然，分层结构也能够涵盖非水平或竖直、或者部分水平或竖直的情况，甚至是交错、交叉、例如具有折回特征的蜿蜒式排布方式。所述冷却液流道7具体在所述中冷器壳体5内部情况能够根据实际情况进行确定或改变。

特别能够从图2中看到的是，所述冷却液流道7由多个彼此连通的U形管束构成，当然其也能够由多个彼此连通的管束构造成折线形的流道，这也能够增大换热面积，提高换热能力。需要说明的是，U形或折线形应该广义理解，其不代表严格意义上的形状，大体上如此呈现即可，也就是说，其还能够包括细节方面的改型、例如倒角、倒圆、翻边、卷边、凸出部、凹入部等。

在本实施例中，所述冷却液流道7构造在冷却液流动腔内，所述冷却液流动腔在所述中冷器壳体5内形成多层结构并且由此将所述混合气流道6分成多个子冷却腔。通过所述冷却液流动腔来实现多层\/分层结构的特点在于所述高温混合气体的流阻由其来决定，也就是说不再由其内部的冷却液流道7来决定，然而冷却液流道7的形状依然能够根据所需要的冷却\/换热性能进行改变，由此能够同时兼顾混合气体的流阻和冷却性能。其中，所述冷却液流动腔在所述中冷器壳体5内的排布方式能够参考上文关于所述冷却液流道7的相关描述。还例如，所述冷却液流动腔呈现为板式结构，以便实现所述高温混合气体的较小的流阻。

关于各出入口的布置方面，所述冷却液进口3与所述冷却液出口4构造在所述中冷器壳体5的同一侧。所述进气口1与所述出气口2构造在所述中冷器壳体5的不同侧，并且所述进气口1和所述出气口2还分别与所述冷却液进口3和所述冷却液出口4构造在所述中冷器壳体5的不同侧。所述出气口2与所述冷却液进口3和所述冷却液出口4对置布置。例如在图1中，所述冷却液进口3与所述冷却液出口4位于左上方，所述出气口2位于右下方，所述进气口1位于左下方，以便在实际应用中与发动机、进气管、冷却系统等良好地匹配。由此在不同的应用的情况下，这些零件的布置方式能够适应性进行修改。

为了防止高温混合气体腐蚀管束，所述中冷器壳体5的与所述高温混合气体接触的内壁具有耐腐蚀的铜合金涂层。铜合金具有优良的耐蚀性。而所述中冷器壳体5为铝合金材料，强度高。另外，中冷器的耐高温特性也能够通过中冷器材料选型实现，本领域技术人员知晓耐高温材料的选型。

从图1中还能够看出的是，在所述中冷器壳体5的与所述出气口2处于同一侧的表面处构造有凹处，以用于中冷器腔体的轻量化设计。此外，左下方还示出了进气出气口结构和腔体的卡扣类连接结构。

应当理解的是，本实用新型的中冷器100可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、轿车、货车、客车、混合动力汽车（中冷器一般应用在使用增压器的发动机上，如果混合动力汽车使用的发动机也是增压的，就可以应用该型中冷器）等等。其中，高温废气和新鲜空气的混合气体从中冷器进气口进入并通过中冷器冷却腔，然后从出气口回到进气管路；发动机冷却水从中冷器进水口进入，并在冷却腔外间隙中流动，最终从中冷器出水口回到发动机冷却系统，发动机冷却水和混合气体通过冷却腔壁发生对流换热，发动机冷却水温度升高带走混合气体的热量，从而实现降低高温混合废气温度的目的，提高发动机的进气量。由此，本实用新型的主题还旨在保护装设有本实用新型的中冷器100的各种车辆。

综上所述，本实用新型涉及一种在增压汽油发动机上应用的耐高温废气腐蚀的中冷器，因该发动机上匹配有低压废气再循环系统，再循环的废气与新鲜空气混合后需要会经过中冷器冷却以提高发动机进气量，之后再进入发动机参与燃烧，本实用新型的中冷器能够耐受再循环的废气中的碳烟、硫化物等腐蚀性成分，满足发动机生命周期耐久性可靠性要求。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。

设计图

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