一种多路并行的汽车散热器的制作方法

本技术涉及汽车散热器，尤其是一种多路并行的汽车散热器及利用其实现快速散热的方法。

背景技术：

1、汽车散热器是维持发动机及整车热管理系统稳定运行的核心部件，其主要功能是通过介质换热将发动机运行中产生的多余热量、机油循环热量及空调系统制冷剂热量等散发至外界，确保各系统处于最佳工作温度区间。

2、随着汽车向高功率化、电气化及集成化方向发展，整车热负荷持续攀升，传统散热器的单一或简单串联式管路结构已难以满足多热源同步高效散热的需求。

3、例如，在专利申请号为202323632264.2的专利文献中就公开的散热器及汽车，其通过将多个散热芯体沿第一方向间隔排布并串联，增大散热面积以提升散热能力，同时通过芯体角度设置优化装配空间利用率。

4、该专利针对传统单芯体散热器散热面积不足的问题提出了改进，在一定程度上提升了防冻液的散热效率。

5、但是，上述文献存在如下缺点：

6、第一，介质流通路径单一，仅能实现防冻液单一路径的串联散热。随着整车热管理需求的多元化，发动机机油温度控制（避免高温氧化）、空调制冷剂冷凝（确保制冷效率）等均需独立散热回路，该专利的单一介质设计无法满足多热源同步散热需求，需额外搭配机油冷却器、冷凝器等部件，导致整车热管理系统体积增大、成本上升。

7、第二，上述结构的换热方式局限于单介质与空气的单向换热，多个散热芯体仅用于增强防冻液与空气的换热，而机油、制冷剂等介质需与空气单独换热，造成能源浪费，且当整车空间有限时，多个独立散热部件的布置易产生空间冲突。

8、基于此，设计一种能够实现防冻液、空气、机油、制冷剂多路并行流通，且能够提升散热效率的新型汽车散热器存在显著必要性。

技术实现思路

1、本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种多路并行的汽车散热器，包括主框架，在所述主框架的前后两侧分别固定安装有散热壁板，两所述散热壁板与所述主框架组成散热器壳体，在所述散热器壳体的内部设置有空冷空间，在所述空冷空间的中部安装有制冷单元，在所述制冷单元的左侧的所述空冷空间内设置有防冻液冷却单元，在所述制冷单元的右侧的所述空冷空间内设置有机油冷却单元，所述制冷单元的左侧通过左冷却管组与所述防冻液冷却单元配合并对其实现冷却降温，所述制冷单元的右侧通过右冷却管组与所述机油冷却单元配合并对其实现冷却降温，在所述防冻液冷却单元的防冻液冷却进口端、防冻液冷却出口端分别接入汽车的防冻液输送管路，所述机油冷却单元的机油冷却进口端、机油冷却出口端分别接入汽车的机油输送管路，在所述空冷空间内部通入流动的冷却气流。

2、工作时，多路并行的汽车散热器可以实现防冻液、机油、冷却液、空气的多路并行，通过内部输送的低温制冷剂可以分别沿着左冷却管组、右冷却管组流动并对其螺旋缠绕的防冻液冷却单元内部的高温防冻液、机油冷却单元内部的高温机油进行热交换冷却，冷却后使得空冷空间内部的空气升温，通过空冷空间内部气流的流动将高温的气流快速排出，从而实现多路并行快速换热冷却。

3、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述制冷单元包括安装在所述空冷空间内的制冷剂储箱，在所述制冷剂储箱的顶部左侧安装带有阀门的制冷剂进口，在所述制冷剂储箱的底部右侧安装带有阀门的制冷剂出口，所述制冷剂进口用于连接外部的制冷剂进液管，所述制冷剂出口用于连接外部的制冷剂出液管，在所述制冷剂储箱的左侧安装有所述左冷却管组，在所述制冷剂储箱的右侧安装有所述右冷却管组。

4、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述防冻液冷却单元包括蛇形弯曲状的防冻液弯管，所述防冻液弯管的防冻液冷却进口端、防冻液冷却出口端分别接入汽车的防冻液输送管路。

5、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述机油冷却单元包括蛇形弯曲状的机油弯管，所述机油弯管的机油冷却进口端、机油冷却出口端分别接入汽车的机油输送管路。

6、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述左冷却管组包括水平向左延伸的左冷却引流管，在所述左冷却引流管的下方设置有左冷却回流管，所述左冷却引流管、所述左冷却回流管的右端均固定安装在所述制冷剂储箱上且与其内部连通，在所述左冷却引流管、所述左冷却回流管上均安装有单向阀，所述左冷却引流管内部的冷却液由右向左流动，所述左冷却回流管由左向右流动，在所述防冻液弯管的各竖直段的外侧壁上分别螺旋缠绕有左螺纹管路，各所述左螺纹管路的顶部均固定连接在所述左冷却引流管底部且与其内部相连通，各所述左螺纹管路的底部均固定连接在所述左冷却引流管顶部且与其内部相连通。

7、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述右冷却管组包括水平向右延伸的右冷却引流管，在所述右冷却引流管的下方设置有右冷却回流管，所述右冷却引流管、所述右冷却回流管的左端均固定安装在所述制冷剂储箱上且与其内部连通，在所述右冷却引流管、所述右冷却回流管上均安装有单向阀，所述右冷却引流管内部的冷却液由左向右流动，所述右冷却回流管由右向左流动，在所述机油弯管的各竖直段的外侧壁上分别螺旋缠绕有右螺纹管路，各所述右螺纹管路的顶部均固定连接在所述右冷却引流管底部且与其内部相连通，各所述右螺纹管路的底部均固定连接在所述右冷却引流管顶部且与其内部相连通。

8、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：所述散热壁板采用铝合金板材制成且其表面冲压成型有若干条交错设置的造型加强筋。

9、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：在所述散热器壳体的顶部左侧安装有进气管接头，在所述散热器壳体的底部右侧安装有出气管接头，所述进气管接头通过管路用于与汽车上配置的鼓风机的出风口相连接，进入所述空冷空间内部的冷区空气在其内部带走热量后并经出气管接头向外排出。

10、本实用新型还包括一种利用多路并行的汽车散热器实现快速散热的方法，包括以下步骤：

11、s1.初始准备：检查散热器部件连接与介质密封性，检测空冷空间气流通道通畅性；

12、s2.系统启动：启动汽车发动机，使机油、防冻液分别进入机油冷却单元、防冻液冷却单元；开启制冷单元及左冷却管组、右冷却管组的阀门；启动鼓风机使冷却气流进入空冷空间；

13、s3.多路换热：制冷剂经左冷却管组、右冷却管组分别与防冻液、机油热交换，冷却后的防冻液、机油回流发动机；冷却气流流经两冷却单元外壁辅助换热后排出；

14、s4.系统调节：根据汽车上配置的传感器采集的介质温度与制冷剂压力，动态调节鼓风机转速、阀门开度及外部制冷强度，维持介质温度在预设范围；

15、s5.系统停止：关闭发动机与制冷单元，待冷却气流排出空冷空间后关闭鼓风机，完成停机自检。

16、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：步骤s1中，初始准备还包括：确认制冷单元的制冷剂储箱内液位为储箱容积的1/2-2/3；传感器自检需确保无故障代码；气流通道检测通过启动鼓风机至最低转速，验证进气管接头气流稳定、出气管接头无阻塞。

17、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：步骤s2中，系统启动的时序为：发动机运转1-2min后开启制冷单元及左/右冷却管组的单向阀；发动机启动后2-3min启动鼓风机并调节至中低转速；机油通过机油冷却进口端进入机油冷却单元的蛇形机油弯管，防冻液通过防冻液冷却进口端进入防冻液冷却单元的蛇形防冻液弯管。

18、在上述任一项技术方案的基础上，进一步优化的是：步骤s3中，左冷却管组含左冷却引流管、左冷却回流管及缠绕防冻液弯管的左螺纹管路，制冷剂沿左冷却引流管右向左流动，经左螺纹管路与防冻液换热后，沿左冷却回流管左向右流回制冷单元；右冷却管组含右冷却引流管、右冷却回流管及缠绕机油弯管的右螺纹管路，制冷剂沿右冷却引流管左向右流动，经右螺纹管路与机油换热后，沿右冷却回流管右向左流回制冷单元；冷却气流需覆盖防冻液冷却单元、制冷单元及机油冷却单元外壁。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

20、1、本实用新型通过将制冷单元置于空冷空间中部，防冻液冷却单元与机油冷却单元对称分布于两侧，配合左冷却管组、右冷却管组实现制冷剂与防冻液、机油的两路直接热交换，同时结合冷却气流对各换热单元的辅助散热，形成多路并行换热模式，突破传统散热器单一或双介质换热局限，无需额外设置独立冷却部件，有效简化汽车热管理系统结构，减少整车空间占用与设备成本，且对称布局能保障左冷却管组、右冷却管组换热均衡，避免介质串流风险，提升散热系统整体运行稳定性与换热效率。

21、2、本实用新型在防冻液冷却单元采用蛇形弯曲状的防冻液弯管，在机油冷却单元采用更大弯曲半径的蛇形机油弯管，蛇形结构能在有限安装空间内显著延长介质流动路径与停留时间，配合左螺纹管路、右螺纹管路分别缠绕在对应弯管外侧的设计，大幅增加制冷剂与防冻液、机油的接触面积，同时螺纹结构可破坏制冷剂在管壁的层流边界层形成湍流，提升传热系数，既能确保高黏度的机油顺畅循环避免发动机润滑系统压力不足，又能弥补机油导热系数低的缺陷，保障防冻液与机油充分降温，适配不同介质的散热需求。

22、3、本实用新型的制冷单元通过制冷剂储箱实现冷源储存与分配，储箱顶部左侧的制冷剂进口与底部右侧的制冷剂出口形成上进下出布局，可利用重力辅助制冷剂流动减少储箱内滞留，且进出口阀门能根据防冻液、机油温度灵活调节制冷剂流量，提升散热针对性；同时左冷却管组的左冷却引流管、左冷却回流管与右冷却管组的右冷却引流管、右冷却回流管均采用上引下回布局并配备单向阀，能实现制冷剂单向循环避免逆流导致的换热效率下降与冷量损耗，保障冷源供给稳定，进一步提升散热效果的可控性。

23、4、本实用新型的散热壁板采用铝合金板材制成，兼具高导热性与轻量化特性，既能将空冷空间内的部分热量传导至壁板表面通过自然换热辅助散热，又能降低散热器整体重量，符合汽车轻量化设计需求；壁板表面冲压成型的交错造型加强筋，可在不增加过多重量的前提下增强壁板结构刚性与抗振动能力，适配汽车行驶过程中的振动工况，延长壁板使用寿命，同时加强筋能引导外界空气流动进一步辅助散热；此外，进气管接头与出气管接头形成的顶左进-底右出气流路径，能确保冷却气流覆盖所有换热单元外壁，避免气流死角，配合鼓风机转速的动态调节，可根据不同散热需求灵活适配，在保障散热效果的同时减少能耗浪费。