[发明专利]具有冷凝物储存器的中冷器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及与车辆中的内燃发动机一起使用的涡轮增压器系统，更具体的说涉及与车辆中的涡轮增压器系统一起使用的中冷器组件。

背景技术

许多用于车辆的高输出涡轮增压发动机在相对低的发动机转速下（例如在稳态公路行驶期间）采用基础增压（base boost）。该基础增压基本上是一直开启（always-on）的涡轮增压，并且有助于减小涡轮迟滞，涡轮迟滞是对车辆中较旧的涡轮增压发动机常见的抱怨。高水平的基础增压连同高热效率的增压空气冷却器（CAC）换热器（即，中冷器），可以导致在CAC内部形成凝结。该凝结通常是在稳态行驶期间当环境状态温暖且湿度水平接近100%时发生。机动车在雨中的稳态公路行驶期间有可能出现这种状态。

当在稳态行驶期间已有大量冷凝物产生并且车辆驾驶员随后执行车辆的猛烈加速时，则担心会发生这种凝结。所收集的冷凝物可在过高的速率下被吸入发动机中，从而导致发动机失火。如果失火足够严重，那么车辆的发动机控制模块会点亮“尽快维修发动机”指示灯，这是不期望发生的。此外，驾驶员还可能会注意到不良的车辆性能或者不平顺的加速，这也是不期望发生的。

使冷凝物收集量最小化的一个方法是使用提供非常低的基础增压的涡轮增压器系统。然而，这会增加不期望的涡轮迟滞，而涡轮迟滞是基础增压首先要最小化的。处理冷凝物的另一个可选方法是利用发动机真空来抽出冷凝物，但是这会导致动力系集成方面的问题。此外，另一个方法是让冷凝物泄漏到大气中；然而，当试图要满足一定的车辆排放要求时，这是不期望发生的。

另一个可能的解决方法是制造一体化的冷凝阱，如图1中所示。在该涡轮增压器系统10中，将一对一体化的冷凝阱管12设置在中冷器换热器14的底部内。当空气从位于换热器14的第一端部的进口管16流到位于该换热器第二端部的出口管18时，在换热器14中形成的过量的冷凝物被存储在一体化的阱管12中。例如，对于在暴雨时以稳态公路速度行驶的车辆而言，在中冷器换热器14中会以每小时大约200毫升水的速率产生冷凝物，但是在检测到发动机失火之前，发动机只能够以每小时大约60毫升水的速率处理从中冷器换热器吸入的水。因此，在使用冷凝阱管12的情况下，在冷凝物的吸入速率高到足以引起失火之前，该车辆可能只能够行驶相对有限的时间。

发明内容

一个实施例构想了一种用于具有内燃发动机的车辆的发动机进气系统。该发动机进气系统可以包括：涡轮增压器；具有进口端及出口端的增压空气冷却器（CAC）换热器，所述进口端接收来自涡轮增压器的压缩进气；存储冷凝物的远端冷凝物储存器，其与CAC换热器隔开；冷凝物排放管，其从出口端延伸至远端冷凝物储存器，从而允许在CAC换热器中产生的冷凝物流入远端冷凝物储存器；空气导管，其把出口端连接到发动机，从而把空气流从出口端引导到发动机；以及储存器出口软管，其在第一端部连接到远端冷凝物储存器的上表面并且在第二端部连接到空气导管，从而允许从远端冷凝物储存器中蒸发出来的冷凝物经过储存器出口软管被吸入空气导管。

一个实施例构想了一种用于具有内燃发动机的车辆的发动机进气系统。该发动机进气系统可以包括：涡轮增压器；具有进口端及出口端的CAC换热器，所述进口端用于接收来自涡轮增压器的压缩进气；远端冷凝物储存器，其与CAC换热器隔开并用于存储冷凝物；冷凝物排放管，其从出口端延伸至远端冷凝物储存器，并具有连接到出口端的第一端部以及在低于冷凝物排放管的第一端部的高度（从而允许在CAC换热器中产生的冷凝物流入远端冷凝物储存器中）连接到远端冷凝物储存器的第二端部；空气导管，其把出口端连接到发动机从而把空气流从出口端引导到发动机；以及储存器出口软管，其在第一端部连接到远端冷凝物储存器并且在第二端部连接到空气导管，并且被配置成允许从远端冷凝物储存器中蒸发出来的冷凝物流经储存器出口软管进入空气导管。

本发明还涉及以下技术方案。

方案1. 一种用于具有内燃发动机的车辆的发动机进气系统，包括：

涡轮增压器； 

增压空气冷却器换热器，其具有进口端和出口端，所述进口端被配置成接收来自所述涡轮增压器的压缩进气；

远端冷凝物储存器，其安装在所述车辆中并且与所述增压空气冷却器换热器隔开，被配置成在其中存储冷凝物，并且具有上表面；

冷凝物排放管，其从所述出口端延伸至所述远端冷凝物储存器，并被配置成允许在所述增压空气冷却器换热器中产生的冷凝物流入所述远端冷凝物储存器中；

空气导管，其把所述出口端连接到所述发动机，并且被配置成把空气流从所述出口端引导到所述发动机；以及