[发明专利]一种车用双级中冷系统

说明书

技术领域

本发明属于车辆构造的技术领域，涉及车用发动机的增压中冷系统，更确切的说，涉及到一种车用双级中冷系统。

背景技术

在内燃机研究方面，最主要的任务之一就是在提高单位体积功率的同时，也要追求降低燃油消耗和有害物质的排放。柴油发动机采用废气涡轮增压技术后，燃料能够完全燃烧，可降低CO和HC的生成量。采用涡轮增压中冷技术还可提高柴油发动机的功率，一台装有涡轮增压器的柴油发动机功率输出比未装增压器可增加20％～30％。新型涡轮增压器的使用，意味着可以用小排量的发动机替代大排量发动机，减轻发动机和整车质量，提高经济性和排放性。中冷器是任何涡轮增压式发动机的有机组成部分，它位于涡轮增压器和发动机空气入口之间，目在于冷却增压后被提高的进气温度，增高单位体积的氧气含量，提高空燃比，使燃料燃烧更充分，从而达到提高发动机功率的目的。

按冷却介质的不同，中冷器可分为空对空(风冷式)中冷器和水对空(水冷式)中冷器。由于受冷却液温度的限制，水对空中冷器中冷后的增压空气很难达到较低的进气温度(如80℃以下)；其次，由冷却液带走的这部分热量，实际上还要通过水箱散发到大气中，无形之中增加了冷却系统水散热器的负担，而且从传热过程来看它是二次传热，整体的传热效率较低；空对空中冷器利用冷却风扇和车辆迎面风对增压后空气进行冷却，由于冷却空气温度比水温要低，相对可以达到较低的进气温度，但对布置空间的要求很高。

随着高增压、双级增压、复合增压(涡轮增压和机械增压并用)发动机的出现，增压后温度越来越高，同时由于整车布置空间的限制，单一的水冷或风冷系统难以满足要求。

发明内容

本发明提供了一种车用双级中冷系统，有效的解决了双级增压、重增压发动机、复合增压增压后空气温度过高，依靠单级中冷冷却，效率不高，难以将进气温度冷却到发动机进气温度要求的问题。

具体技术方案如下：

一种车用双级中冷系统，其特征在于：包括水冷式中冷器和风冷式中冷器、设置在涡轮增压器至进气歧管之间。

进一步，还包括：水冷温度压力传感器、风冷温度压力传感器、节温器以及冷却风扇，发动机开始运转后，发动机控制单元根据水冷式中冷器的所述水冷温度压力传感器的采集数据，按照预先设定的程序来控制节温器分流水量的大小，根据空冷式中冷器的所述风冷温度压力传感器的采集信号来控制冷却风扇的转速。

进一步，水冷式中冷器与风冷式中冷器串联布置，水冷式中冷器的出气室作为风冷式中冷器的进气室。或者，风冷式中冷器与汽车的散热器模块化布置。

进一步，水冷式中冷器与散热器共用一个冷却水路。或者水冷式中冷器布置有单独的冷却水路。

进一步，水冷式中冷器布置在发动机附近，或者集成在发动机上。

进一步，还包括低温散热器，布置在汽车前格栅吸风处，采用所述冷却风扇冷却；或者布置在轮罩内侧或者发动机上方，采用独立风扇冷却。

进一步，冷却风扇置于风冷式中冷器前，采用吹风式进行冷却；或者置于风冷式中冷器后，采用吸风式进行冷却。

进一步，水冷温度压力传感器布置在水冷式中冷器出气口，风冷温度压力传感器布置在风冷式中冷器出气口，并通过信号线路与发动机控制单元连接。

本发明提供的车用双级中冷系统具有如下优点：

1、解决了单一中冷系统冷却效率不高的问题；

2、创造性的采用了水泵中的水和环境空气都作为冷却介质的双级进气冷却系统，第一级采用水对空冷却，冷却水来自发动机水泵；第二级是一个空对空中冷器，采用环境空气冷却；

3、由于采用了双级中冷，可以根据具体布置要求，分配水冷和风冷中冷器的具体布置与冷却方式，能够充分利用整车空间。

附图说明

图1：与冷却系统共用循环水路的双级中冷系统示意图；

图2：采用独立循环水路的双级中冷系统示意图；

图3：风冷式中冷器与散热器模块化布置的双级中冷系统。

附图标记说明：

1-冷凝器；2-散热器；3-排气歧管；4-节温器；

5-进气歧管；6-冷却风扇；7-进气系统；8-涡轮增压器；

9-排气系统；10-发动机水泵；11-水冷式中冷器；

12-水冷温度压力传感器；13-风冷式中冷器；

14-风冷温度压力传感器；15-发动机电控单元；16-发动机；

17-低温散热器；18-中冷系统独立水泵。

具体实施方式