[实用新型]一种风冷式中冷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有涡轮增压的柴油机中的中冷器，具体涉及风冷式中冷器。

背景技术

现代汽车在内燃机方面，最重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率和有害物质的排放。为达此目标，最有效的方法是采用增压。在增压技术中大部分都使用涡轮增压，然而涡轮增压器转速可高达十几万转，空气在被压缩的过程中密度会增大，这必然也会导致空气温度的升高，从而影响发动机的充气效率。如果想要进一步提高充气效率，就要降低进气温度。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3％～5％，或者在相同的功率条件下，燃烧的消耗减少1.5％，可使最高燃烧温度和整个循环的平均温度下降3％。显然，进气的冷却对增压发动机的动力性、经济性及废气净化程度都有较大的提高。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染。因此中冷器是增压发动机技术发展的关键性之一。中冷器作为涡轮增压的配套件，旨在降低发动机进气温度。对增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。

中冷器按照冷却介质的不同，可分为水冷式和风冷式两种。水冷式是利用发动机的循环冷却水对中冷器进行冷却，冷却效率高，安装较灵活，但是需要添置一个独立循环水的辅助系统才能达到较好的冷却效果，这种方式成本较高而且结构复杂，在汽车上很少采用，一般用在发动机中置或后置的车辆上，以及大排量发动机上。风冷式是利用外界空气对通过中冷气的空气进行冷却，这种系统结构简单，性能可靠，热传导效率高，汽车发动机大都采用风冷式中冷器。

中冷器一般由铝合金材料制成。其芯体主要由散热管和翅片层叠交错组成，为了提高传热效果和增大散热表面，通常在散热管中布置扰流片。因此，通过散热管和翅片可以间接地进行热交换。目前，散热管的结构形式主要有扁管、圆管、椭圆形管、滴形管等，其中圆管主要用于水冷，扁管主要用于风冷；翅片的结构形式主要有波纹型、百叶窗型、锯齿型及打孔型等；扰流片的结构形式主要有：不定齿宽扰流带、波纹型等。

申请号为201010525813.4的中国发明专利申请中公开了一种车用方管型风冷式中冷器，它包含芯体及连接芯体的进气口和出气口，芯体包含换热方管、散热翅片、上边板、下边板、左气室及右气室；在方管内装配有散热翅片，其形状为百叶窗式的波浪型散热片；该中冷器虽然具有较好的扰流效果，但是散热片与散热管上下是以点接触，散热效果不好。申请号为201020123920.X的中国实用新型专利公开了一种不定齿宽中冷器内置紊流带的结构，其实施方法是在中冷器内侧增压空气流动方向上设置有周期性波形变化的紊流带，而且这种紊流带的波形在齿宽尺寸上不是固定的，而是齿宽尺寸长短交错。由于不定齿宽的存在，增大了阻力，使得气流的压力损失增大，而且较耗材料。

随着各国对环境越来越重视，排放法规不断升级，对中冷器工作温度与工作压力提出了更高的要求；另一方面，车体小型、轻量化的发展趋势，使得中冷器的布置空间进一步缩小，对中冷器的散热能力提出了更高的要求。现有风冷式中冷器结构一般由波纹翅片、散热管及口琴型扰流片组成。波纹翅片散热能力弱，不定齿宽扰流片流阻较大，这些结构已不能满足新时代的发展要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种流动阻力小、散热效果更好的风冷式中冷器。

本实用新型实现上述目的的技术方案为：

一种风冷式中冷器，包括芯体，该芯体包括进气室、排气室、散热管以及散热翅片，其中，所述散热管的两头分别与进气室和排气室连通，该散热管内设有扰流片；所述进气室和排气室上分别连接有进气口和排气口；所述扰流片为DNA双螺旋结构，由两个双螺旋结构的骨架以及连接在两骨架之间的纽带状翅片组成。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述两个骨架的每个螺距内包含8～12个纽带状翅片。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述双螺旋结构的半径与螺距之比为5/17。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述两个骨架的外螺旋面与散热管的内壁之间通过钎焊连接在一起。进一步地，所述骨架在与散热管的内壁的连接部位设有扩大的焊接平面。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述的散热翅片为三角形翅片，该三角形翅片由多个夹角为锐角的角铁状基本单元连接而成，每一个基本单元的两个侧板上密布有通孔。