車用管帶式中冷器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車用管帶式中冷器，本實用新型提供了具有導(dǎo)流裝置的中冷器進氣室，不但能有效提高中冷器的散熱效率，而且還可提高進氣室結(jié)構(gòu)強度。該種車用管帶式中冷器，包括進氣室、散熱管和出氣室，散熱管設(shè)置在進氣室和出氣室形成的擴口之間，該進氣室上部設(shè)有進氣口，側(cè)面形成出氣擴口，其中：在進氣室的腔體內(nèi)、進氣口的底部至出氣擴口之間設(shè)有三條導(dǎo)流板，該三條導(dǎo)流板將出氣擴口分成四個子出氣口。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流板的截面呈外弧形，并且呈發(fā)散狀由所述進氣口的底部延伸至出氣擴口的端面。當該管帶式中冷器處于使用狀態(tài)時，所述出氣擴口分成的四個子出氣口由上至下，其長度比為：1：2：1：1.5。
【專利說明】車用管帶式中冷器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車冷卻裝置，特別涉及一種車用管帶式中冷器，屬于汽車冷卻系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，車用柴油機普遍采用增壓中冷技術(shù)，不僅可以有效提高制冷效果和動力性能，而且對于降低發(fā)動機的排放水平也是很有利的。目前國內(nèi)載貨車發(fā)動機已越來越多地采用增壓中冷機型，中冷器作為增壓中冷系統(tǒng)的一個重要部件，對整機性能影響很大。受車用發(fā)動機的工作條件及安裝位置的限制，中冷器一般都采用氣冷卻方式，置于汽車散熱器前后，普遍采用管帶式結(jié)構(gòu)。一個好的中冷器不僅要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱性能好，而且要求進氣阻力或壓降小，而無論是中冷器的傳熱性能還是壓力損失大小都與其內(nèi)部空氣流動情況密切相關(guān)。
[0003]事實上，中冷器內(nèi)部氣流的流動均勻性對其性能有很大的影響，而目前管帶式中冷器普遍存在流動分配不均勻問題。工作流體在流道之間的不均勻分配使換熱器換熱面積不能得到充分利用，大大降低了換熱器的換熱性能。中冷器氣室是對中冷器的氣流進行分配的裝置，如果中冷器氣室設(shè)計不合理，容易導(dǎo)致高溫壓縮空氣集中在局部區(qū)域，使局部區(qū)域溫度高而且流量大，其他區(qū)域溫度低而且流量小，難以充分發(fā)揮中冷器的散熱能力；內(nèi)流場的不均勻會造成內(nèi)溫度場的不均勻，存在較大的溫度梯度，從而影響中冷器的使用壽命。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的中冷器一般由進氣室1、散熱管2、出氣室3三部分組成。熱空氣由進氣室上部的進氣口流入由其側(cè)面形成的擴口流出，經(jīng)由散熱管流入到出氣室的擴口內(nèi)，再由出氣室上部的出氣口流出。當熱空氣氣流由進氣口進入進氣室I時，過流斷面突然擴大，由于流體的慣性，不能依照管道的形狀突然擴展到整個截面上，而是存在一個逐漸擴張的過程，從而在進氣室內(nèi)部產(chǎn)生大量的渦旋回流，形成低壓的漩渦區(qū)。所以，其進氣口正對著的散熱管壓力較大、進入的氣體流量也相應(yīng)最多，從中間往邊緣漩渦區(qū)壓力較小，氣流量較少。所以中心管束速度較大，向周邊逐漸減小。主要原因:進氣氣流進入一側(cè)的中冷器進氣室后，流體直接沖刷到正對著進口管的中心部分，部分流體進入散熱管進行換熱:另一部分流體則被氣室內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及散熱管阻擋，流體的動能轉(zhuǎn)化為壓力能形成高壓區(qū)，流體向周圍的低壓區(qū)擴散。因此在周邊低壓區(qū)，它們沒有經(jīng)歷入口斷面的直接沖涮，從而進入散熱管的流體流量相比起中間管會小很多，出現(xiàn)了散熱管內(nèi)氣流分布不均的現(xiàn)象。散熱管自上而下的速度分布不均勻，從而導(dǎo)致中冷器的散熱效率降低以及局部溫度過高。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對目前的中冷器氣室不能很好的分布氣流的問題，本實用新型提供了具有導(dǎo)流裝置的中冷器進氣室，不但能有效提高中冷器的散熱效率，而且還可提高進氣室結(jié)構(gòu)強度。
[0006]為了解決上述問題，該種車用管帶式中冷器，包括進氣室、散熱管和出氣室，散熱管設(shè)置在進氣室和出氣室形成的擴口之間，該進氣室上部設(shè)有進氣口，側(cè)面形成出氣擴口，其中:在進氣室的腔體內(nèi)、進氣口的底部至出氣擴口之間設(shè)有三條導(dǎo)流板，該三條導(dǎo)流板將出氣擴口分成四個子出氣口。
[0007]優(yōu)選地，所述導(dǎo)流板的截面呈外弧形，并且呈發(fā)散狀由所述進氣口的底部延伸至出氣擴口的端面。
[0008]更優(yōu)選地，當該管帶式中冷器處于使用狀態(tài)時，所述出氣擴口分成的四個子出氣口由上至下，其長度比為:1:2:1:1.5。
[0009]更優(yōu)選地，所述進氣口的底部設(shè)有隔板，該隔板將進氣口底部空間一分為二，且該隔板與所述三條導(dǎo)流板的中間一條導(dǎo)流板連接。
[0010]更優(yōu)選地，所述進氣室由鋁鑄造成型且所述導(dǎo)流板與進氣室一體鑄造成型。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型在中冷器進氣室內(nèi)增加了三條導(dǎo)流板裝置，將氣流分成了四個區(qū)域，形成的漩渦數(shù)量增加，但是規(guī)模明顯減小。通過對散熱管內(nèi)質(zhì)量流量的測試，未增加導(dǎo)流裝置時中冷器散熱管內(nèi)的平均質(zhì)量流量偏差為45.54%，增加導(dǎo)流裝置以后散熱管內(nèi)的平均質(zhì)量流量偏差為22.81%，平均質(zhì)量流量偏差降低49.92%，對提高散熱管內(nèi)流動均勻性效果明顯。根據(jù)測試，增加導(dǎo)流裝置以后，中冷器壓降并未有明顯增力口，不會對發(fā)動機的油耗產(chǎn)生負面影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有的車用管帶式中冷器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型中的總冷氣進氣室的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型中的總冷氣進氣室的又一立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型中的總冷氣進氣室的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步地說明。
[0017]結(jié)合圖2至圖4，該種車用管帶式中冷器，包括進氣室、散熱管和出氣室，散熱管設(shè)置在進氣室和出氣室形成的擴口之間，該進氣室的上部設(shè)有圓形進氣口 la，側(cè)面形成與之連通的矩形出氣擴口。在該進氣室的腔體內(nèi)、從其進氣口的底部至出氣擴口的端面之間設(shè)有三條呈發(fā)散狀、截面呈外弧形的導(dǎo)流板:分別為:第一導(dǎo)流板111、第二導(dǎo)流板112和第三導(dǎo)流板113。當該管帶式中冷器安裝在汽車上時，該三條導(dǎo)流板將出氣擴口由上至下分成四個子出氣口，分別為:第一子出氣口 121、第二子出氣口 122、第三子出氣口 123和第四子出氣口 124。
[0018]本實用新型充分考慮了制造、裝配的可行性，在未改變原有中冷器氣室的外形尺寸和安裝尺寸的情況下，在進氣室增加了三條導(dǎo)流板裝置，而出氣室不增加倒流裝置。將氣流分成了四個區(qū)域，形成的漩渦數(shù)量增加，但是規(guī)模明顯減小。通過對散熱管內(nèi)質(zhì)量流量的測試，未增加導(dǎo)流裝置時中冷器散熱管內(nèi)的平均質(zhì)量流量偏差為45.54%，增加導(dǎo)流裝置以后散熱管內(nèi)的平均質(zhì)量流量偏差為22.81%，平均質(zhì)量流量偏差降低49.92%，對提高散熱管內(nèi)流動均勻性效果明顯。根據(jù)測試，增加導(dǎo)流裝置以后，中冷器壓降并未有明顯增加，不會對發(fā)動機的油耗產(chǎn)生負面影響。
[0019]考慮到氣流流出矩形出氣擴口的速度不同，每個子擴口對應(yīng)的散熱管數(shù)量不應(yīng)相同，因此為達到最優(yōu)出氣效率，四個子擴口的長度并不相同，四個子出氣口由上至下長度比為:1:2:1:1.5，即第一子出氣口 121、第二子出氣口 122、第三子出氣口 123和第四子出氣口 124之間的長度比為:1:2:1:1.5。采用該種比例的擴口長度，可保證從各子擴口相同時間內(nèi)流入散熱管的氣流質(zhì)量相同，保證最優(yōu)出氣效率。此外，為了對進入氣流進行預(yù)分配，進一步提升導(dǎo)流效率和減小渦流數(shù)量，在進氣口底部還設(shè)有一條隔板13，該隔板13將進氣口底部空間一分為二，即將進氣口分成兩個半圓，該隔板與所述三條導(dǎo)流板的中間一條，即第二導(dǎo)流板112連接。再者，該進氣室由鋁鑄造成型且所述導(dǎo)流板與進氣室一體鑄造成型，不但能起到提高中冷器流動均勻性的作用，還能有效提高氣室結(jié)構(gòu)強度。
[0020]需要注意的是，【具體實施方式】僅僅是對本實用新型技術(shù)方案的解釋和說明，不應(yīng)將其理解為對本實用新型技術(shù)方案的限定，任何采用本實用新型的技術(shù)方案而僅作局部改變的，仍應(yīng)落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用管帶式中冷器，包括進氣室、散熱管和出氣室，散熱管設(shè)置在進氣室和出氣室形成的擴口之間，該進氣室上部設(shè)有進氣口，側(cè)面形成出氣擴口，其特征在于:在進氣室的腔體內(nèi)、進氣口的底部至出氣擴口之間設(shè)有三條導(dǎo)流板，該三條導(dǎo)流板將出氣擴口分成四個子出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用管帶式中冷器，其特征在于:所述導(dǎo)流板的截面呈外弧形，并且呈發(fā)散狀由所述進氣口的底部延伸至出氣擴口的端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用管帶式中冷器，其特征在于:當該管帶式中冷器處于使用狀態(tài)時，所述出氣擴口分成的四個子出氣口由上至下，其長度比為:1:2:1:1.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用管帶式中冷器，其特征在于:所述進氣口的底部設(shè)有隔板，該隔板將進氣口底部空間一分為二，且該隔板與所述三條導(dǎo)流板的中間一條導(dǎo)流板連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用管帶式中冷器，其特征在于:所述進氣室由鋁鑄造成型且所述導(dǎo)流板與進氣室一體鑄造成型。
【文檔編號】F02B29/04GK203452900SQ201320578627
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】張博峰, 張小康, 肖壽高, 楊志剛, 張文博, 何文軍 申請人:陜西重型汽車有限公司