一种中冷器散热装置的制作方法

1.本发明涉及发动机试验的技术领域，尤其涉及一种中冷器散热装置。


背景技术：

2.中冷器是发动机的重要组成部分，中冷器的散热效果影响发动机的进气温度，而进气温度会直接影响发动机的动力性、经济性、燃烧、噪声和排放，是影响试验效果的一个重要因素。因此，在发动机的台架试验阶段，需要对发动机的中冷器进行换热散热，以保证发动机台架试验的顺利进行。
3.传统发动机台架试验中，通常依靠变频风机向发动机的中冷器提供的冷却风以对中冷器进行散热，将中冷器固定在变频风机出风口，根据发动机当前的进气温度，通过变频风机给定频率来控制冷却风量的大小，降低发动机的进气温度。但当发动机处于高负荷工况时，会出现变频风机的冷却功率不足，发动机的进气温度难以降至目标温度范围，导致发动机的进气温度不可控。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种中冷器散热装置，以解决现有技术中，采用传统风冷方式对中冷器的冷却效率不足，导致发动机的进气温度不可控的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.提供一种中冷器散热装置，用于对发动机台架试验的中冷器散热，包括：
7.集液箱，所述中冷器的本体安装于所述集液箱内；
8.管道总成，所述管道总成包括进液管道和与所述进液管道连通的出液管道，所述进液管道连接至所述集液箱，所述出液管道连接有多根喷射管道，各所述喷射管道设有多个连通至所述集液箱内部的喷嘴；
9.换热器，安装于所述进液管道与所述出液管道之间，用于对所述管道内的冷却液进行散热；
10.液体泵，安装于所述进液管道。
11.可选地，所述中冷器散热装置还包括安装于所述管道上且的比例阀，所述比例阀具有入口、第一出口以及第二出口，所述入口连接至所述液体泵的出液口，所述第一出口连接至所述换热器的一端，所述第二出口连接至所述液体泵的进液口。
12.可选地，所述中冷器散热装置还包括电控系统，所述电控系统包括温度传感器和控制模块，所述温度传感器用于检测发动机的进气温度，所述控制模块用于根据所述进气温度调节所述比例阀的开度。
13.可选地，所述集液箱的下端面设有排液口，所述进液管道呈竖直方向连接至所述排液口。
14.可选地，所述换热器包括壳体、冷却液入口和冷却液出口，所述进液管道与所述出液管道之间连通有散热管道，所述散热管道位于所述壳体内。
15.可选地，所述集液箱的两侧均设有所述喷射管道。
16.可选地，两所述喷射管道之间的连接处设有手动阀。
17.可选地，所述进液管道设有过滤器。
18.可选地，所述中冷器散热装置还包括框架，所述集液箱、所述管道总成以及所述液体泵均安装于所述框架围合成的空间内，所述框架上预留有可供所述中冷器的发动机连接端伸出的开口。
19.可选地，所述框架包括多根相互固定的方管，所述集液箱和所述液体泵、所述换热器固定至对应的所述方管上。
20.本发明提供的中冷器散热装置的有益效果在于：
21.中冷器散热装置包括集液箱、管道总成、换热器以及液体泵，集液箱内的冷却液经过液体泵加压后流到管道总成中，进而从管道总成的出液管道进入多根喷射管道中，然后再由喷射管道上的喷嘴喷到中冷器表面，使得冷却液淋过中冷器表面进行换热，冷却液换热完成后在集液箱中汇集，通过集液箱进入管道总成的进液管道，然后经过换热器降温，以进行下一次的中冷器散热，如此循环，将中冷器的热量交换至换热器，从而完成对中冷器的散热，达到控制发动机的进气温度的目的。本发明中，采用了循环液冷的方式对中冷器进行换热，散热性更强，能够更有效地降低发动机的高温进气，并可通过调节液体泵和换热器的功率以调节中冷器的散热强度，可控制性强，能够更加精确的调整发动机的进气温度，解决了传统风冷方式中发动机的进气温度不可控的问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明一实施例中中冷器散热装置的一结构示意图；
24.图2为本发明一实施例中管道总成的一结构示意图；
25.图3为本发明一实施例中中冷器散热装置的一冷却水循环示意图；
26.图4为本发明一实施例中框架的侧视图；
27.图5为本发明一实施例中框架的正视图；
28.图6为本发明一实施例中中冷器散热装置的一整体安装示意图。
29.其中，图中各附图标记：
30.1-中冷器；2-集液箱；3-管道总成；31-喷射管道；32-喷嘴；33-比例阀；34-手动阀；35-过滤器；4-换热器；5-液体泵；6-框架；61-开口；62-方管；63-洞洞板；64-万向轮；7-电控系统。
具体实施方式
31.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
33.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.请一并参阅图1至图6，现对本发明实施例提供的一种中冷器散热装置进行说明。
36.如图1和图2所示，本实施例中提供一种中冷器散热装置，用于在发动机的台架试验阶段对中冷器1进行散热，从而降低发动机进气口的温度，中冷器散热装置包括：集液箱2、管道总成3、换热器4以及液体泵5。其中，管道总成3包括出液管道和与出液管道连通的出液管道。中冷器1的本体安装于集液箱2内，中冷器1的两发动机连接端通过集液箱2两侧的孔洞伸出，以与试验发动机连接。管道总成3的进液管道连接至集液箱2，管道总成3的出液管道连接有多根喷射管道31，各喷射管道31沿集液箱2的外侧设置。各喷射管道31设有多个喷嘴32，喷嘴32连通至集液箱2的内部以向中冷器1喷冷却液。换热器4安装于出液管道和出液管道之间，用于对管道内的冷却液进行散热。液体泵5安装在管道总成3的进液管道。
37.本实施例中，中冷器散热装置的工作过程为：预先往集液箱2的内部加满冷却液，集液箱2的出液口与液体泵5的进液口连接，集液箱2内的冷却液经过液体泵5加压后流到管道总成3中，液体泵5在工作过程中持续对管道总成3内的冷却液加压，使冷却液沿着管道总成3移动，从管道总成3的出液管道进入多根喷射管道31中，然后再通过多个喷射管道31上的喷嘴32喷到中冷器1表面，使得冷却液淋过中冷器1表面进行换热，实现对中冷器1的散热。由于集液箱2的侧壁与中冷器1密封，冷却液换热完成后会在集液箱2中汇集，将使用过后的冷却液收集起来，使得冷却液能够通过集液箱2进入管道总成3的进液管道，进行下一次的中冷器1散热。此时，完成换热后较高温度的冷却液流经管道总成3，经过换热器4进行散热后成为较低温度发冷却液，再次进入多根喷射管道31，通过喷射管道31上的喷嘴32喷淋至中冷器1表面，以换热的方式继续与中冷器1换热，如此循环，将中冷器1的热量交换至换热器4，从而完成对中冷器1的散热，进而达到控制发动机的进气温度的目的。其中，中冷器散热装置中冷却液的循环示意图如图3所示。
38.在上述散热过程中，采用了循环水冷的方式对中冷器1进行换热，达到中冷器1降温的效果，散热性更强，能够更有效地降低发动机的高温进气，散热性能强，并且可以通过调节液体泵5的功率、换热器4的功率，以调节对中冷器1的散热强度，可控制性强，能够更加精确的调整发动机的进气温度，从而解决了传统风冷方式中，发动机的进气温度不可控的问题。
39.本实施例中以冷却液为冷却水为例进行说明，在其他的实施例中，也可以为冷却油等冷却液体。其中，中冷器1可以通过耐高温的密封胶粘在集液箱2的内部，保证在试验过
程中，中冷器1不会从集液箱2上脱落。
40.可选的，本实施例中的中冷器散热装置还包括安装于管道总成3上的比例阀33，比例阀33为安装在管道总成3上的三通分流比例阀，位于液体泵5与换热器4之间，比例阀33具有入口、第一出口以及第二出口，比例阀33的入口连接至液体泵5的出液口，比例阀33的第一出口连接至换热器4的一端，比例阀33的第二出口连接至液体泵5的进液口。从集液箱2中流出的冷却水，经过液体泵5加压后从比例阀33的入口流入到比例阀33，然后经比例阀33的两个出口分两路流出，一路流到换热器4，另一路流回液体泵5的进液口。其中，比例阀33可以按照设定的比例改变第一出口和第二出口的出水比例，在其他条件都不发生变化的前提下，通过增加比例阀33中第一出口的出水比例，同时减少比例阀33中第二出口的出水比例，则可增加集液箱2中高温冷却水进入换热器4的流量，使得经过换热器4散热后输出的低温冷却水流量更大，从而使得喷嘴32的冷却水流量更大，使整个中冷器散热装置的散热性能上升；通过减少比例阀33中第一出口的出水比例，同时增加比例阀33中第二出口的出水比例，则使得更多的高温冷却水回流，减少进入换热器4的高温水流量，进而使得输出的低温冷却水流量变小，从而使得喷嘴32的冷却水流量变小，降低了整个中冷器散热装置的散热性能。因此，可以通过控制比例阀33的开度，精确的调整中冷器散热装置的散热性能，使中冷器散热装置的散热性能满足试验需求。
41.可选的，本实施例中的中冷器散热装置还包括电控系统7，电控系统7包括温度传感器和控制模块，温度传感器用于检测发动机的进气温度，控制模块用于根据发动机的进气温度调整比例阀33的开度。控制模块和温度传感器构成温度闭环控制，通过温度传感器检测发动机的进气温度，进而根据检测到的进气温度自动调节比例阀33的开度，以保证发动机的进气温度满足要求。本实施例中的比例阀33还可以为自带控制模块的电子阀，通过相应的通信系统，将温度传感器、比例阀33中的控制模块和液体泵5相互通信即可。液体泵5、喷嘴32、比例阀33、控制模块和温度传感器组成了温度控制系统，能够根据发动机的进气温度自动调节喷嘴32流量，通过循环水冷的方式稳定发动机的进气温度，可适用于发动机的全部工况，相比于传统的风冷方式，自动化程度高、冷却效率稿、控制更精准。
42.可选的，本实施例中的中冷器散热装置，在集液箱2的下端面设有排液口，管道总成3的进液管道呈竖直方向连接至排液口。排液口位于集液箱2的下端面能避免水在集液箱2内部留存，以保证全部的冷却水都能离开集液箱2。管道总成3的进液管道呈竖直方向同样能够避免水留存在管路内，增加整体流通效率。
43.可选的，本实施例中的换热器4包括壳体、冷却液入口和冷却液出口，进液管道与出液管道之间连通有散热管道，散热管道位于壳体内，外部输送的冷却水通过冷却液入口进入换热器4的壳体内，外部输送的冷却水与管道总成3内的高温冷却水换热后，通过冷却液出口流出。在其他的实施例中，也可以采用其他的换热器，例如较大面积的散热片配合风扇等。
44.可选的，本实施例中的中冷器散热装置，集液箱2的两侧均设有喷射管道31，以对中冷器1的两侧表面进行散热。其中，两喷射管道31可以相互平行设置，以对中冷器1的两侧表面同时进行散热。如图2所示，集液箱2的两侧各设有一喷射管道31，在需要对中冷器1散热时，集液箱2两侧的两个喷射管道31同时向集液箱2内的中冷器1两侧喷水，对中冷器1的两侧表面进行降温散热，使中冷器1的两侧同时进行散热，提高散热效率。在其他的实施例
中，喷射管道31的数量也可为其他，例如四个，在集液箱2的两侧各设置两个平行的喷射管道31等。
45.可选的，如图1和图2所示，本实施例中的中冷器散热装置，在管道总成3上两喷射管道31之间的连接处设有手动阀34，可以根据冷却需求控制手动阀34关闭或打开，以减少喷射到中冷器1上的冷却水流量。例如，如图2所示，集液箱2的两侧各设有一喷射管道31，在打开手动阀34时，位于手动阀34两端的喷射管道31都有冷却水进入，对中冷器1进行正常的散热。在关闭手动阀34后，有一喷射管道31没有冷却水进入，相当于减少了一半的冷却水流量，可以降低中冷器1的散热效率，因此，可以将手动阀34的控制作为调整散热效率的一种手段。
46.可选的，如图1和图2所示，本实施例中的中冷器散热装置，在管道总成3的进液管道设有过滤器35，避免集液箱2中的杂质进入管道总成3，以减少杂质进入管道所导致管道阻塞，保证整个水循环过程顺畅。
47.可选的，如图4至图6所示，本实施例中的中冷器散热装置还包括框架6，集液箱2、管道总成3、电控系统7以及液体泵5均安装于框架6围合成的空间内，框架6上预留有可供中冷器1与试验发动机连接的开口61，框架6发下端设有万向轮64，可以根据需要推动框架6，带动整个中冷器散热装置移动至所需位置，中冷器1的两发动机连接端从框架6上的开口61伸出，与试验发动机连接。其中，电控系统7可以安装在换热器4的上方，保证冷器循环散热装置的紧凑性，以减少整个冷器循环散热装置的体积。
48.可选的，如图4和图5所示，框架6包括多根相互固定的方管62，集液箱2、液体泵5、换热器4可以固定至对应的方管62上。其中，集液箱2可以通过螺栓固定至方管62上，液体泵5、换热器4可以通过螺栓固定在框架6底部的方管62上，根据集液箱2和液体泵5、换热器4的实际尺寸设计方管62上的螺孔位置即可，保证冷器循环散热装置的稳固性。
49.可选地，如图4和图5所示，框架6还包括位于方管62外侧的侧板，多根相互固定的方管62与多个侧板围合成为框架6，集液箱2、管道总成3、电控系统7以及液体泵5均安装于框架6围合成的空间内，以免在试验过程中异物进入框架6内与各部件发生干涉。其中，侧板可以是洞洞板63，洞洞板63可以提高框架6内各部件的散热性，在保证散热的前提下，洞洞板63还阻挡异物进入框架6内与各部件发生干涉。
50.可选地，管道总成3上的各管道、喷射管道31上的喷嘴32、比例阀33、手动阀34、过滤器35及换热器4通过内外螺纹配合连接在一起，保证中冷器散热装置的稳固性。
51.可选地，集液箱2的上端面设有把手，在将集液箱2安装至框架6时，用户可抓住集液箱2上的把手，将集液箱2放入框架6内，便于安装、拆卸。
52.可选地，在中冷器1的底部可以安装光电液位开关，以检测并控制中冷器1的冷却水液位，起到保护发动机的作用。
53.本实施例中的中冷器散热装置的工作原理：
54.在需要对发动机进行台架试验前，推动框架6至台架试验场所，将中冷器1的端部对应连接至发动机。在台架试验的过程中，中冷器1的温度逐渐升高，直至难以对发动机的进气进行有效散热，导致发动机的进气温度过高。当电控系统7中的温度传感器检测到发动机的进气温度超过阈值时，与电控系统7通信的液体泵5启动，控制模块控制合适的比例阀33的开度，使得适量的冷却水通过管道总成3后经过换热器4，然后降温后流入多个喷射管
道31，最后从喷射管道31上的多个喷嘴32喷射进入集液箱2内，并喷射在中冷器1的表面，与中冷器1换热以实现中冷器1的冷却散热。与中冷器1换热后的高温冷却水流到集液箱2底部，从集液箱2下端面的排液口流入管道总成3，然后经液体泵5加压后再次进入比例阀33的入口，一部分冷却水通过比例阀33的第一出口进入换热器4，与换热器4中的冷却水换热，换热后以低温冷却水的形式进入喷射管道31重复前述散热过程；另一部分水通过比例阀33的第二出口回流至液体泵5的进液口处，与集液箱2流出的水混合再次进入比例阀33，继续前述分流散热过程。在循环散热的过程中，温度传感器实时反馈发动机的进气温度，控制模块根据温度传感器的温度信号实时调整三同比例阀33的开度，使得适量的冷却水流量进入喷射管道31，并对中冷器1进行散热，从而稳定发动机的进气温度。
55.综上，本实施中的中冷器散热装置能够精确的控制散热效率，自动化程度高。此外，引入水冷的方式大大增加了对中冷器1的冷却效率，能够保证台架试验过程中的进气温度始终满足要求，解决了传统风冷方式中，发动机的进气温度不可控的问题。
56.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。