一种中冷器冷却液流道及中冷器的制作方法

1.本实用新型涉及一种中冷器，具体涉及一种中冷器冷却液流道及中冷器。


背景技术：

2.中冷器通常与增压器一同配套安装使用，是涡轮增压的配套件，其作用在于降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而能够增加发动机的功率。对于增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机，都需要在增压器与进气歧管之间安装中冷器。
3.涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力，其中原因之一就是其换气的效率比一般发动机的自然进气更高。当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高，密度也相应变小，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中。如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机爆震甚至损伤熄火的现象。
4.按照中冷器冷却方式来分类，可以分为风冷和水冷两种。风冷式中冷器安装在发动机散热器附近，依靠车辆行驶中的气流来直接冷却中冷器中的空气。水冷式中冷器安装在进气歧管附近，它的冷却是依托发动机冷却系统的冷却液来完成的冷却散热。
5.目前，现有的水冷式中冷器中通过冷却液的流道大多采用u形，而冷却液经过这种结构的流道时会出现局部区域流速过慢的问题，进而会导致冷却液出现沸腾，这会对产品的结构强度和冷却效果产生比较大的影响。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种中冷器冷却液流道及中冷器，实现了冷却液在中冷器流道中快速通过，减少流道内存在的使冷却液慢速通过的死角，有效缓解冷却液的沸腾现象。
7.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
8.本实用新型第一方面公开了一种中冷器冷却液流道，该流道包括直线段、转向段和端头；
9.所述的直线段设有3-4段，所述的转向段较直线段少1段；
10.所述的直线段与转向段交替连接，形成流道主体，并在流道主体两端分别连接端头，形成所述的流道。
11.由于直线段和转向段为交替连接，且转向段较直线段少1段，因此，连接形成的流道主体总是以直线段为两端，当中连接有若干段转向段和直线段，且以直线段-转向段-直线段这一顺序连接；当直线段为3段时，转向段为2段，以直线段-转向段-直线段-转向段-直线段顺序连接；当直线段为4段时，转向段为3段，以直线段-转向段-直线段-转向段-直线段-转向段-直线段顺序连接。连接在两端的端头则作为冷却液进出流道的进口和出口。
12.优选地，各直线段的长度与直径均相等，相互平行并紧贴设置，并且所有直线段的
中心轴位于同一平面上；所述的转向段使流体发生180
°
转向。各直线段采用相同规格，平行、紧贴设置，并且所有直线段的中心轴均位于同一平面上，并配合直线段与直线段之间的180
°
转向的转向段，使得流道整体呈现一个圆角长方体的姿态，其截面为圆角矩形；流道整体紧凑，可以使得将流道安装于中冷器后换热效果较好。
13.优选地，所述的流道高度为两端端头头部的直径之和。
14.优选地，所述的端头头部的直径为直线段的直径的1.5-2倍，尾部的直径与直线段的直径相等。
15.优选地，所述的流道为w形。
16.优选地，所述的流道为s形。
17.由于端头头部的直径与外接的通冷却液的装置相匹配，因此通过端头头部的直径控制流道整体的高度固定，并在固定高度的基础上采用紧凑的流道形式，使得直线段数量不同时，能够具有不同的直径。当直线段为2段时，即为现有的u形流道，容易发生冷却液流速过慢而沸腾的情况；当直线段为3段时，流道可视为s形，此时直线段的直径约为端头头部的直径的2/3，由于流道本体的直径有所减少，因此冷却液的流速得到提升；当直线段为4段时，流道可视为w形，此时直线段的直径约为端头头部的直径的1/2；w形和s形的流道已经能够消除沸腾现象，继续增多直线段至5段或更多时，流道所产生的压降会提升，进而会对汽车的发动机、气缸、泵等提出更高的要求，不利于汽车整体的生产以及生产成本的控制，因而选择w形和s形流道为较优选择。
18.优选地，所述的端头靠近头部处设有向流道内侧凸起的凸块。
19.优选地，所述的转向段的转角为圆角。圆角的设计可以进一步减少冷却液流动时产生的死角。
20.优选地，所述的流道的材料为铝合金。铝合金导热快、质量轻，很适用于中冷器冷却液流道中的使用。
21.本实用新型第二方面公开了一种中冷器，采用如上任一所述的中冷器冷却液流道。
22.本实用新型的工作原理为：
23.冷却液由冷却液流道其中一个端头流入冷却液流道内，经过流道主体与外部流体换热后，由另一个端头流出冷却液流道。
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
25.1、在固定冷却液流道总高度的基础上，增加其中管道的转向反复次数，即减小了管道的直径，缩小了冷却液的流动截面，提高了冷却液的流道速度，使得同一截面的冷却液的流动速度更加均衡，减少和改善了冷却液的流动速度过慢的死角，让冷却液能够快速通过中冷器芯板，有效降低了冷却液在流动过程中的沸腾现象，对中冷器的冷却效果和结构稳定性都大有裨益。
26.2、将原有的一折(u形)改进为两折(s形)和三折(w形)，能够通过缩小冷却液的流动截面，以提高冷却液的流道速度，进而减少流速过慢产生的问题；同时，继续增加折数，会使得流道两端的压降增大，进而会提升汽车发动机的负担，进一步可能会提高对各配合部件的要求和标准，使得生产成本进一步提升，不利于汽车的整体生产。因此，本实用新型选择以两折(s形)和三折(w形)的流道形式，具有一个较优的效果，并且相对于传统的u形流
道，还额外提供了更多的直线段，即提供了更大的换热面积，能够充分完成冷却的需求。
附图说明
27.图1为实施例1的中冷器冷却液流道的剖视结构示意图；
28.图2为实施例1的中冷器冷却液流道的流动方向示意图；
29.图3为实施例1的中冷器冷却液流道的装配结构示意图；
30.图4为实施例2的中冷器冷却液流道的剖视结构示意图；
31.图5为实施例2的中冷器冷却液流道的流动方向示意图；
32.图6为实施例2的中冷器冷却液流道的装配结构示意图；
33.图中：1-直线段；2-转向段；3-端头；4-凸块。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
35.实施例1
36.一种中冷器冷却液流道，如图1-3所示，该流道包括直线段1、转向段2和端头3；直线段1设有4段，转向段2较直线段1少1段；直线段1与转向段2交替连接，形成流道主体，并在流道主体两端分别连接端头3，形成流道。
37.更具体地，本实施例中：
38.由于直线段1和转向段2为交替连接，且转向段2较直线段1少1段，因此，连接形成的流道主体总是以直线段1为两端，当中连接有若干段转向段2和直线段1，且以直线段1-转向段2-直线段1这一顺序连接，由图3可见，冷却液流道的长度、宽度和高度与中冷器的规格相匹配，这样能够对流过的热流体进行充分冷却。
39.由于端头3头部的直径与外接的通冷却液的装置相匹配，因此通过端头3头部的直径控制流道整体的高度固定，并在固定高度的基础上采用紧凑的流道形式，使得直线段1数量不同时，能够具有不同的直径。本实施例中直线段1为4段，相应的转向段2为3段，流道整体以端头3-直线段1-转向段2-直线段1-转向段2-直线段1-转向段2-直线段1-端头3的顺序连接，此时流道可视为w形，端头3位于冷却液流道的同一侧，直线段1的直径约为端头3头部的直径的1/2，此时能够基本消除沸腾现象
40.各段直线段1的规格相等，相互平行并且两两紧贴设置，每一条直线段1的中心轴都位于同一个平面上；连接各段直线段1的转向段2则可以使流动于流道内的冷却液发生180
°
转向。直线段1与转向段2的配合使得流道整体呈现一个圆角长方体的姿态，其截面则为圆角矩形；同时，流道整体紧凑，可以使得将流道安装于中冷器后换热效果较好。
41.在端头3靠近头部处设计的向流道内侧凸起的凸块4，转向段2的转角为圆角设计，均可以进一步减少冷却液流动时产生的死角；而流道整体由铝合金制成，能够满足快速换热且重量轻的要求。
42.本实用新型的工作原理为：
43.冷却液由冷却液流道其中一个端头3流入冷却液流道内，经过流道主体与外部流体换热后，由另一个端头3流出冷却液流道。
44.实施例2
45.一种中冷器冷却液流道，如图4-6所示，该流道包括直线段1、转向段2、进口端和出口端；直线段1设有3段，转向段2较直线段1少1段；直线段1与转向段2交替连接，形成流道主体，并在流道主体两端分别连接端头3，形成流道。
46.更具体地，本实施例中：
47.由于直线段1和转向段2为交替连接，且转向段2较直线段1少1段，因此，连接形成的流道主体总是以直线段1为两端，当中连接有若干段转向段2和直线段1，且以直线段1-转向段2-直线段1这一顺序连接，由图6可见，冷却液流道的长度、宽度和高度与中冷器的规格相匹配，这样能够对流过的热流体进行充分冷却。
48.由于端头3头部的直径与外接的通冷却液的装置相匹配，因此通过端头3头部的直径控制流道整体的高度固定，并在固定高度的基础上采用紧凑的流道形式，使得直线段1数量不同时，能够具有不同的直径。本实施例中直线段1为3段，相应的转向段2为2段，流道整体以端头3-直线段1-转向段2-直线段1-转向段2-直线段1-端头3的顺序连接，此时流道可视为s形，端头3位于冷却液流道的异侧，直线段1的直径约为端头3头部的直径的2/3，此时能够减轻沸腾现象。
49.各段直线段1的规格相等，相互平行并且两两紧贴设置，每一条直线段1的中心轴都位于同一个平面上；连接各段直线段1的转向段2则可以使流动于流道内的冷却液发生180
°
转向。直线段1与转向段2的配合使得流道整体呈现一个圆角长方体的姿态，其截面则为圆角矩形；同时，流道整体紧凑，可以使得将流道安装于中冷器后换热效果较好。
50.在端头3靠近头部处设计的向流道内侧凸起的凸块4，转向段2的转角为圆角设计，均可以进一步减少冷却液流动时产生的死角；而流道整体由铝合金制成，能够满足快速换热且重量轻的要求。
51.本实用新型的工作原理为：
52.冷却液由冷却液流道其中一个端头3流入冷却液流道内，经过流道主体与外部流体换热后，由另一个端头3流出冷却液流道。
53.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。