[发明专利]用于冷却增压空气的装置，用于调节增压空气的系统以及用于内燃机的进气模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却用于车辆内燃机的增压空气的装置，一种用于向车辆内燃机供给经压缩且冷却的增压空气的进气模块，以及一种用于调节用于车辆内燃机的增压空气的系统。

背景技术

对汽车发动机进行缩小尺寸的不断增长的趋势常常是通过引入涡轮增压发动机实现。虽然增压压力目前还比较低，但是特别是在柴油发动机中，增压压力迅速地继续增加。但是在汽油发动机中，这些值也在持续增加。因此，增压空气的温度也明显升高，在这期间不久将达到200℃标记或者更高。因此，在增压发动机中的不断增加的增压压力明显提高了针对增压空气冷却的要求，特别是如果增压空气的目标温度继续降低的话。因此，有必要开发出一种能应对这些挑战的增压空气冷却器。

简单的增压空气冷却是通过采用紧凑或者扁平结构形式的直接式空气冷却式的增压空气冷却器来实现。如果结构空间有限，对于功率强大的发动机已开发出间接式流体冷却式的增压空气冷却器，这些冷却器通过当在低温冷却剂回路中工作的情况下增压空气与冷却剂之间，或者冷却剂和外界空气之间的更好的热传递使得能够提高增压空气冷却的功率。为了进一步提高功率，扁平低温冷却器通过轮罩冷却器进行补充，以便还能够保证低温冷却剂回路的高的散热能力。如果这不再能实现目的，也可以通过高温回路和低温回路引入所谓的“级联冷却”。在这里，通常使用两个串联连接的冷却器，其中，增压空气通过使用来自高温回路的冷却剂进行第一步预先冷却，第二步通过融入到低温回路中有效地冷却至目标值（外界温度+15k或类似温度）。这样，通常以较低的冷却剂流量工作的低温回路的负担得到减轻，并且产生的增压空气温度较低。

WO2004/085810A2公开了一种用于对具有传热流体回路的车辆的至少部分进行冷却的系统。该系统包括低温传热器和至少一个仪器传热器，该仪器传热器的传热表面被分为第一和第二传热部分，这些传热部分被传热流体流过。

发明内容

本发明的目的是，提供一种改进的用于冷却用于车辆内燃机的增压空气的装置，一种改进的用于向车辆内燃机供给经压缩且冷却的增压空气的进气模块以及一种改进的用于调节用于车辆内燃机的增压空气的系统。

该目的通过根据独立权利要求所述的一种装置，一种进气模块以及一种系统得到解决。

本发明基于以下认识：利用在高温和低温回路中的“级联冷却”与使直接冷却式增压空气冷却器能够集成到进气管或者进气模块中的紧凑的冷却器结构相结合，可以提高增压空气冷却的效率。根据这种解决方案可以实现一种增压空气冷却器，该冷却器在一个部件中连接两个回路，但是仍然非常紧凑，并且可以集成在一根进气管中。因此，根据这种解决方案设计的冷却器的相应结构形式实现了通过高温回路对增压空气进行预先冷却并且通过低温回路将增压空气冷却至目标值。该结构形式在这里可以非常紧凑地实现，使得该冷却器能够集成到进气模块中。

由于将两个冷却器集成到现代发动机的进气管中会是困难且复杂的，有利地，根据在这里介绍的解决方案则可以不需要使用两个需要串联地且相互独立地装配的冷却器。在这里介绍的解决方案中，由于将冷却器集成到了进气管中，为增压空气带来了较小的压强下降的优点。此外，还可节省结构空间，因为对于在装配过程中进气管的集成仅仅需要一个部件。在适用情况下，将高温和低温构件紧挨着进气管传感器放置实现对控制元件附加地集成。

本发明提供一种用于冷却用于车辆内燃机的增压空气的装置，其中，该装置包括以下特征：

用于引导第一冷却剂的多根第一冷却剂管；和

用于引导第二冷却剂的多根第二冷却剂管，其中，第一冷却剂管和第二冷却剂管沿着装置的纵向延伸方向延伸，并且所述多根第一冷却剂管在所述装置的横向延伸方向与所述多根第二冷却剂管相邻设置。

该内燃机例如可以是汽车或多用途汽车的增压式柴油发动机或者汽油发动机。该增压空气可以是通过车辆的压缩机被压缩并且因此被加热的空气量，该空气量例如通过车辆的进气模块或者进气管的进气口从外界空气中抽取并供给到压缩机。所述装置可以基本上被成形成细长的长方体，该长方体至少部分地包括用于冷却剂管的壳体。所述装置的纵向延伸可以基本上由冷却剂管的长度决定，并且所述装置的横向延伸可以基本上由沿横向延伸方向相邻设置的冷却剂管的数量决定。所述多根第一冷却剂管可以成形为所述装置的第一冷却器部分并且所述多根第二冷却剂管可以成形为所述装置的第二冷却器部分。