一种中冷器总成及车辆的制作方法

1.本发明涉及空气进气供给的冷却装置领域，特别涉及一种中冷器总成及车辆。


背景技术：

2.在车辆技术领域，增压器是发动机借以增加气缸进气压力的装置。进入发动机气缸前的空气先经增压器压缩以提高空气的密度，使更多的空气充填到气缸里，从而增大发动机功率。空气经由增压器增压后其温度会大幅升高，密度也会相应变大，高温空气进入发动机之前需要经过中冷器，中冷器对增压后的高温空气进行冷却，冷却后的空气再进入发动机中以避免高温空气直接进入发动机内导致发动机出现例如熄火等故障。现有技术中的中冷器散热形式单一，导致车辆进行深度越野、频繁弹射起步等极端运行工况时，中冷器会出现冷却能力不足的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种中冷器总成，以解决或部分解决现有的中冷器会出现冷却能力不足的问题。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种中冷器总成，包括换热芯体，设于所述换热芯体一侧的进气端气室，设于所述换热芯体另一侧的出气端气室，一端与所述进气端气室连接、另一端与所述出气端气室连接的直通管，以及对应所述换热芯体设置的加强散热机构；所述加强散热机构用于对所述换热芯体和/或所述直通管散热。
6.进一步的，所述直通管设于所述加强散热机构内。
7.进一步的，所述加强散热机构包括储液箱和设于所述储液箱上的喷口，所述直通管贯穿储液箱设置，所述喷口用于朝向所述换热芯体的迎风面喷出冷却液。
8.进一步的，所述储液箱沿着所述出气端气室到所述进气端气室的方向布置。
9.进一步的，所述中冷器总成还包括，温度监测单元，设于所述出气端气室的下游端，用于监测所述出气端气室流出的空气温度；开关，设于所述喷口处，用于根据所述温度监测单元监测到的温度打开或关闭。
10.进一步的，所述加强散热机构还包括用于增加所述储液箱内压力的加压组件，所述加压组件用于根据所述温度监测单元监测到的温度打开或关闭。
11.进一步的，所述开关为阀门或为受压打开的橡胶件。
12.进一步的，所述中冷器总成还包括与所述直通管的上游端或下游端连接的控制阀门，所述控制阀门根据所述温度监测单元监测到的温度调整开启幅度。
13.进一步的，所述中冷器总成还包括设于所述储液箱内的液位监控元件，所述液位监控元件用于与车辆的提示机构连接。
14.相对于现有技术，本发明所述的中冷器总成具有以下优势：
15.本发明的中冷器总成，进入到进气端气室内的空气可以通过换热芯体进入到出气
端气室，以及通过直通管进入到出气端气室，由于换热芯体由风冷模式散热，从换热芯体流出的空气的温度较从直通管流出的空气的温度低，加强散热机构用于对所述换热芯体和/或所述直通管散热，因此，中冷器总成具有多种冷却形式，中冷器总成的冷却能力较强，从而使得从中冷器总成中流出的空气温度满足发动机的使用需求，例如车辆进行深度越野工况、频繁弹射起步等极端运行工况时的使用需求。
16.本发明的另一目的在于提出一种车辆，以解决或部分解决现有的车辆中冷器会出现冷却能力不足的问题。
17.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
18.一种车辆，包括发动机和上述的中冷器总成，所述发动机的进气端与所述中冷器总成的出气端气室连接。
19.所述车辆与上述中冷器总成相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
20.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明实施例所述的第一种中冷器总成的结构示意图；
22.图2为本发明实施例所述的直通管的结构示意图；
23.图3为本发明实施例所述的中冷器总成左视图的结构示意图；
24.图4为图3中a-a剖视图的结构示意图；
25.图5为本发明实施例所述的控制阀门和旁通阀座工作状态的结构示意图一；
26.图6为本发明实施例所述的控制阀门和旁通阀座工作状态的结构示意图二；
27.图7为本发明实施例所述的第一种加强散热机构的结构示意图；
28.图8为本发明实施例所述的第二种加强散热机构的结构示意图；
29.图9为本发明实施例所述的出气端气室和发动机的连接示意图；
30.图10为本发明实施例所述的第二种中冷器总成的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.1-换热芯体；2-出气端气室；3-进气端气室；4-直通管；5-储液箱；6-喷口；7-温度监测单元；8-开关；9-加压板；10-控制阀门；11-旁通阀座；12-液位监控元件；13-输气管；14-冷却液；15-发动机；16-加注口；17-加强散热机构。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.另外，在本发明的实施例中所提到的前、后，是指相对车辆的前进方向的前方和后方。
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
36.参照图1至图8所示，本技术实施例提供了一种中冷器总成，包括换热芯体1，设于换热芯体1一侧的进气端气室3，设于换热芯体1另一侧的出气端气室2，一端与进气端气室3连接、另一端与出气端气室2连接的直通管4，以及对应换热芯体1设置的加强散热机构17；
加强散热机构17用于对换热芯体1和/或直通管4散热。
37.换热芯体1包括容纳高温空气使之流过的扁管，以及通常位于相邻两个扁管之间用于散热的冷却流道，冷却流道内流通冷却介质。冷却介质流动时带走高温空气的热量，实现对压缩后的高温空气进行冷却的目的。从扁管流出的空气进入到出气端气室2内，从出气端气室2流出后通过管路流入到发动机15内，空气参与发动机15的燃烧做工。通常对换热芯体1进行风冷模式散热，此时，冷却介质为空气，即外部空气流经换热芯体1带走扁管内高温空气的热量。
38.本技术实施例中，进入到进气端气室3内的空气可以通过换热芯体1进入到出气端气室2，以及通过直通管4进入到出气端气室2，由于换热芯体1由风冷模式散热，从换热芯体1流出的空气的温度较从直通管4流出的空气的温度低，加强散热机构17用于对换热芯体1和/或直通管4散热，因此，空气在中冷器总成内具有多种流通及冷却形式。例如为，第一种冷却形式，空气依次流经进气端气室3、换热芯体1和出气端气室2；第二种冷却形式，空气依次流经进气端气室3、直通管4和出气端气室2；第三种冷却形式，空气依次流经进气端气室3、直通管4和换热芯体1、出气端气室2；第四种冷却形式，空气依次流经进气端气室3、换热芯体1和出气端气室2，同时加强散热机构17对换热芯体1散热；第五种冷却形式，空气依次流经进气端气室3、直通管4和出气端气室2，同时加强散热机构17对直通管4散热。中冷器总成具有多种冷却形式，中冷器总成的冷却能力较强，从而使得从中冷器总成中流出的空气温度满足发动机15的使用需求，例如车辆进行深度越野工况、频繁弹射起步等极端运行工况时的使用需求。
39.参照图1至图4所示，在一实施例中，直通管4设于加强散热机构17内。
40.直通管4设于加强散热机构17内，以实现加强散热机构17对直通管4的散热功能，以增加中冷器总成的冷却形式。
41.在另一实施例中，直通管4对应加强散热机构17设置，位于加强散热机构17的外侧，加强散热机构17可以通过相同的方式对换热芯体1和直通管4散热。
42.参照图1、图3和图4、图7和图8所示，在一实施例中，加强散热机构17包括储液箱5和设于储液箱5上的喷口6，直通管4贯穿储液箱5设置，喷口6用于朝向换热芯体1的迎风面喷出冷却液14。
43.由于直通管4贯穿储液箱5设置，储液箱5用于存储冷却液14，直通管4内的空气与储液箱5内的冷却液14进行热交换，以实现对直通管4内空气的冷却功能。同时，由于空气流经直通管4相对于空气流经换热芯体1具有气体流速增加的特点，气体流经直通管4因振动产生的噪声还可以通过储水箱的包裹进行噪声屏蔽，提高车辆的噪声、振动与声振粗糙度性能。喷口6朝向换热芯体1的迎风面喷出冷却液14，该冷却液14随着空气进入到换热芯体1上，冷却液14实现对换热芯体1的散热，从而增加换热芯体1的散热效率。
44.参照图3所示，迎风面为箭头方向所示。
45.在一实施例中，冷却液14为水，水进入到换热芯体1上蒸发实现对换热芯体1的散热。
46.参照图1和图4所示，在一实施例中，储液箱5沿着出气端气室2到进气端气室3的方向布置。
47.也即，储液箱5为左右方向布置，储液箱5的布置方向与换热芯体1的布置方向对
应，以全面喷淋换热芯体1，降低换热芯体1内空气的温度。
48.参照图7至图9所示，在一实施例中，中冷器总成还包括温度监测单元7和开关8，温度监测单元7设于出气端气室2的下游端，用于监测出气端气室2流出的空气温度；开关8设于喷口6处，用于根据温度监测单元7监测到的温度打开或关闭。
49.当换热芯体1的散热效果已经不能满足使用需求时，温度监测单元7监测到的温度大于发动机15所需的温度范围，此时，开关8打开，储液箱5中的冷却液14从喷口6喷出，冷却液14喷淋至换热芯体1处，以增加换热芯体1的散热效率，从而增加换热芯体1的冷却效率，进一步降低从出气端气室2流出的空气的温度，从而使得流入到发动机15的空气温度符合发动机15的使用要求。
50.在一实施例中，温度监测单元7为温度传感器，温度传感器能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
51.可以理解的是，温度监测单元7还可以是发动机15内的温度传感器，可以测得进入到发动机15内空气的温度即可。
52.参照图7和图8所示，在一实施例中，加强散热机构17还包括用于增加储液箱5内压力的加压组件，加压组件用于根据温度监测单元7监测到的温度打开或关闭。
53.加压组件能够增加储液箱5内的压力，使得储液箱5内的冷却液14快速流出，从喷口6喷出的冷却液14能够有效的喷到换热芯体1上，达到较好的散热效果。
54.参照图7和图8所示，在一实施例中，加压组件包括电驱动的加压板9，加压板9可上下往复移动的设于储液箱5的上部，需要喷淋时，加压板9向下移动推动储液箱5内的冷却液14喷出。
55.在一实施例中，开关为阀门，用来开闭喷口6的构件。其中，参照图7所示，阀门可以是转动开启的阀门，开关8转动打开或关闭喷口6。
56.参照图8所示，在一实施例中，开关8为受压打开的橡胶件。
57.当开关8为受压打开的橡胶件时，开关8与加压组件联动，加压组件增加储液箱5内的压力时，开关8打开，开关8打开的原理简单，使用方便。
58.参照图1、图4至图6所示，在一实施例中，中冷器总成还包括与直通管4的上游端或下游端连接的控制阀门10，控制阀门10根据温度监测单元7监测到的温度调整开启幅度。
59.控制阀门10可以根据温度监测单元7监测到的温度调整开启幅度，例如图5所示的控制阀门10为100％开启，图6所示的控制阀门10为30％开启。控制阀门10开启后，为直通管4内流过空气，换热芯体1不流过空气；或是直通管4和换热芯体1并联设置，空气同时流过直通管4和换热芯体1。中冷器总成具有多种冷却形式，从而使得从中冷器总成中流出的空气温度满足发动机15的使用需求。
60.可以理解的是，由于直通管4内的阻力远小于扁管阻力，控制阀门10打开后，空气会进入到直通管4内，空气从直通管4流过还可以降低进气阻力，例如，进气阻力可缩减约5kpa-10kpa。
61.参照图1和图4所示，本技术实施例中，控制阀门10为与直通管4的上游端连接。
62.参照图1和图4所示，中冷器总成还包括旁通阀座11，直通管4与进气端气室3通过旁通阀座11连接，控制阀门10与旁通阀座11连接。
63.参照图4所示，在一实施例中，中冷器总成还包括设于储液箱5内的液位监控元件
12，液位监控元件12用于与车辆的提示机构连接。
64.液位监控元件12的设置用于监测储液箱5内的液位，当液位监控元件12监测不到液位信息时，反馈相关信号至车辆的提示机构，车辆的提示机构能够提醒驾驶员需要对储液箱5进行加注工作。
65.在一实施例中，液位监控元件12为液位传感器，液位传感器是一种测量液位的压力传感器。
66.其中，车辆的提示机构可以为电子控制单元，即ecu，电子控制单元输出信息至驾驶室，以提醒驾驶员需要进行储液箱5加注工作。储液箱5还设有用于加注冷却液14的加注口16。
67.在一实施例中，可以在储液箱5的底部设置液位监控元件12。当然，可以理解的是，液位监控元件12可设置在任一位置处，能够满足对储液箱5内的液位监测即可。
68.在一实施例中，储液箱5的壳体采用保温材料或包裹保温材料，以使得冷却液14的温度保持在较低的状态，并防止冷却液14被冻结。
69.本技术实施例的中冷器总成至少具有如下工况：
70.日常行驶工况(非寒冷、过热工况)：车辆运行过程中，增压器输出的高温高压空气由进气端气室3进入换热芯体1冷却后由出气端气室2输出至发动机15内部。控制阀门10关闭，空气不从直通管4内流通；开关8关闭，储液箱5内冷却液14不执行喷淋功能。
71.寒冷地区行驶工况：温度监测单元7监测到发动机15吸入的空气温度低于第一设定值，参照图5所示，控制阀门10为100％开启，增压器输出的高温高压空气由进气端气室3进入直通管4后由出气端气室2输出至发动机15内部。在此种工况中，可将储液箱5内部储存的冷却液14放出，储液箱5内冷却液14不执行喷淋功能。空气通过直通管4可以提升发动机15的进气效率，进而提升寒冷地区行驶工况时发动机15扭矩响应及整车脱困能力。
72.部分瞬时超温工况(夏季高温天气、短途爬坡)：温度监测单元7监测到发动机15吸入的空气温度瞬时超过第二设定值，控制阀门10开启相应幅度，例如参照图6所示，控制阀门10为30％开启，增压器输出的高温高压空气由进气端气室3进入直通管4冷却，以及进入换热芯体1冷却，而后由出气端气室2输出至发动机15内部。在此种工况中，直通管4和换热芯体1为并联连接，直通管4与储液箱5内的冷却液14热交换实现冷却，换热芯体1与空气进行热交换实现冷却，直通管4和换热芯体1共同冷却空气，避免风冷模式暂时散热能力不足，导致中冷器总成出现冷却能力不足的问题。
73.热环境、越野、爬坡行驶等超温工况(车辆例如为在越野时持续大油门爬坡，例如为环温高时持续行驶)：温度监测单元7监测到空气温度超过第二设定值，且持续时间超过第三设定值，此时风冷模式的散热能力不足，不能满足中冷器总成对空气的冷却效率。增压器输出的高温高压空气由进气端气室3进入换热芯体1冷却后由出气端气室2输出至发动机15内部，同时加压组件对储液箱5内加压，开关8开启，储液箱5内的冷却液14从喷口6朝向换热芯体1的迎风面进行喷淋，利用冷却液14的蒸发及换热芯体1与空气进行热交换的双重作用下实现对空气的快速冷却，避免因超温情况使发动机15、变速器出现限制扭矩输出、加速无力等问题出现。
74.其中，上述的第一设定值、第二设定值、第三设定时间为根据车辆和发动机15使用需求设置，第一设定值例如为0℃，第二设定值例如为50℃，第三设定时间例如为20s。
75.参照图10所示，在另一实施例中，中冷器总成中的直通管4位于换热芯体1迎风面的相对侧，加强散热机构17仅对换热芯体1散热。此时，中冷器总成仍然适用于上述的日常行驶工况，寒冷地区行驶工况，热环境、越野、爬坡行驶等超温工况。
76.本技术实施例的中冷器总成整体布置紧凑，保证日常行驶冷却需求的同时，还集成了寒冷地区行驶工况直通管4的直通功能，超温工况风冷模式散热能力不足，利用冷却液14喷淋形成风冷和冷却液14喷淋的双重混合散热形式。中冷器总成具有多种散热形式，可提升进气效率，缩短发动机15暖机时间，避免超温问题出现，可进一步提升强越野型车辆功能，满足用户的使用需求。
77.参照图9所示，本发明实施例还提供了一种车辆，具体可以包括发动机15和上述的中冷器总成，发动机15的进气端与中冷器总成的出气端气室2连接。
78.出气端气室2流出的空气通过输气管13流入发动机15内，空气参与发动机15燃烧做工。车辆中使用上述的中冷器总成，能够满足发动机15的进气温度需求，从而保证车辆满足用户的使用需求，从而提高用户的满意度，尤其是越野型车辆的使用满意度。
79.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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。