[实用新型]中冷器、发动机、汽车及船舶

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车冷却系统技术领域，具体涉及一种中冷器、发动机、汽车及船舶。

背景技术

带涡轮增压的发动机由于拥有比普通发动机更大的功率和更少的有害气体排放，已成为目前工程机械、发电机组、大型车辆及船舶的动力核心，在中小型车上也正在得到推广运用。经涡轮增压器压缩后的空气温度会高达800℃以上，如果不经冷却直接进入燃烧室，会降低空气含氧量，不仅影响发动机的充气效率，还容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障。因此，带涡轮增压的发动机一般都要配置相应的中冷器，以降低发动机的进气温度。研究数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10℃，柴油机功率可提高3％-5％，改善发动机的性能。

中冷器主要由壳体以及设在壳体内的换热管组成。其工作原理是：经过涡轮增压后的高温压缩空气在换热管内流动，冷却介质从换热管外流过，换热管内的高温压缩空气的热量通过换热管传递给冷却介质，从而快速降低压缩空气的温度。

根据冷却介质的不同，中冷器可分为风冷式中冷器和水冷式中冷器两大类。风冷式中冷器采用自然空气作为冷流体，由于空气比热较小，从而导致冷却效果不理想，特别是在船舱等空气流通缓慢的地方，散热效果将更差。

水冷式中冷器采用水作为冷流体，现有的水冷式中冷器常见的有管片式结构和冷轧翅片管式。其中管片式中冷器是在许多水管上套上一层层的散热片，经锡钎焊或堆锡焊焊接在一起；冷却水管和散热片采用紫铜或黄铜制造。水管可以并排排列或者相互串联排列，水管截面的形状有圆形、椭圆形、扁管形、滴形和流线形等；冷轧翅片管是由单金属管或内硬外软的双金属管在专用轧机上轧制而成，通常，单金属管用紫铜或铝，双金属管的内管用黄铜，外管用铝，双金属管在轧制过程中使两种金属牢固地贴合在一起。因此，水冷式中冷器流道结构复杂，焊接疲劳强度大，操作规程复杂，在车辆的行驶过程中，尤其是在路况不好的情况下行驶，产生的震动幅度较大，使焊接接缝处容易产生裂隙，会导致中冷器开裂泄漏，影响工作性能，最终导致无法工作。

可见，现有技术的中冷器结构复杂，在高温和长时间行驶工况下，换热效率不高，冷却效果不好，运行可靠度不高。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有中冷器结构复杂，在高温和长时间行驶工况下，换热效率不高，冷却效果不好，运行可靠度不高。

为解决上述问题，本实用新型提供一种中冷器，包括中冷器壳体，所述中冷器壳体上设有进气口及出气口，还包括：

至少一排设于所述中冷器壳体内的热管，所述热管并排排列，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述热管内填充适量的工作液体；

多个两端开口的冷却管道，所述冷却管道内设有冷却介质，所述冷却介质通过所述开口在所述冷却管道内流通；所述冷却管道的管壁设有多个开孔，所述开孔与所述热管一对一设置，所述冷凝端穿过所述开孔插入所述冷却管道内。

可选的，所述热管表面设有多个翅片，所述翅片与所述热管形成翅片管。

可选的，所述热管套设多个翅片。

可选的，所述工作液体为中性液体。

可选的，所述中性液体为水或甲醇或乙醇。

可选的，所述热管内表面横截面为圆形。

可选的，所述热管内表面沿轴向设有多个环形凹槽，所述环形凹槽环绕热管的中轴线。

可选的，所述热管内表面横截面呈锯齿状。

可选的，在所述热管内表面具有烧结层。

可选的，所述冷却介质为水或空气。

本实用新型还提供一种发动机，包括所述中冷器。

可选的，所述发动机为涡轮增压发动机或机械增压发动机。

本实用新型还提供一种汽车，包括所述发动机。

本实用新型还提供一种船舶，包括所述发动机。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型的中冷器壳体内设有多个热管，当压缩后的高温空气从进气口进入中冷器后，热管利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质，热管蒸发端内部的工作液体蒸发吸收大量的热量，工作液体蒸发后成为气体，上升到冷凝端，冷凝端的高温气体受冷却通道内冷却介质的冷却，液化成液体，在热管毛细力的作用下，液化的液体回流到蒸发端，如此循环；同时，冷却通道的冷却介质将液化释放的热量带走；工作液体在热管内循环相变，热空气从中冷器出气口排出时温度降低，从而实现高效将热量从高温空气中带走，到达降温的目的。