[发明专利]具有冷凝物分散装置的增压空气冷却器（CAC）及分散来自CAC的冷凝物的方法

说明书

提供一种具有冷凝物分散装置的增压空气冷却器(CAC)及其使用方法。CAC包括具有出口端口的出口壳体。出口壳体包括位于出口壳体下部的冷凝物接收器。多个气流管与出口壳体以及部分地设置在出口壳体中的芯吸材料的一部分流体连通。芯吸材料的第一端设置在冷凝物接收器中，并且芯吸管的第二端通过出口端口延伸出出口壳体，优选地朝向内燃机的进气歧管延伸到出口管道中。

引言

本公开涉及车辆热交换器，更具体地涉及增压空气冷却器。

现代高效发动机利用压缩机例如增压器和涡轮增压器以在例如从停车灯或靠边停车加速到高速公路上的高输出功率需求时段期间增加内燃机的功率。压缩机增加了空气密度，使得燃烧过程每循环燃烧更多燃料，从而增加了功率输出。

由于压缩过程，压缩空气的温度显著高于环境进入空气。增压空气冷却器(CAC)用于在内燃机的燃烧室入口之前从压缩空气中除去过多的热量，以提高燃烧效率，从而改善燃料经济性并减少不希望的排放。CAC通常是空气-空气热交换器，其中来自流过CAC的较高温度压缩燃烧空气的热量被传递到外部冷却器环境空气，从而导致燃烧空气的温度降低。

在例如空转或正常巡航条件的低功率需求时段期间，当进入空气不像高功率需求时那样高度压缩时，CAC的有效性可以导致通过CAC的内部气流经历温度转变以降至露点温度以下，从而使进入空气中的水分冷凝形成CAC内的水冷凝物。足够体积的冷凝物可能积聚在CAC内，从而阻碍空气流过CAC到达发动机。随着通过CAC的燃烧空气的压力、温度和流量由于高输出需求而增加，可以蒸发足够量的冷凝物和/或冷凝物的液滴可以移动到燃烧空气流中。进入发动机的燃烧室的未计量的水蒸气和冷凝物液滴可能阻碍燃烧过程，从而导致不希望的发动机性能。此外，取决于外部环境空气温度，CAC内积聚的冷凝物可能冻结，从而进一步阻碍通过CAC的燃烧气流以及可能损坏CAC。

因此，在目前的CAC实现其预期目的的同时，需要具有新的和改进的冷凝物分散装置的CAC，以及用于分散来自CAC的冷凝物的方法。

发明内容

根据若干方面，公开了一种具有冷凝物分散装置的热交换器。热交换器包括出口壳体，出口壳体具有限定出口气流室的内表面以及与出口气流室流体连通的出口端口；流体出口管道，其具有限定与出口端口流体连通的出口管道气流通道的内表面；以及芯吸材料，其具有第一端和与第一端相对的第二端。第一端设置在出口气流室中，并且第二端设置在出口管道气流通道中。

在本公开的另一方面，出口壳体的内表面还限定位于出口气流室的下部的冷凝物接收器，并且芯吸材料的第一端设置在冷凝物接收器内。

在本公开的另一方面，芯吸材料包括从第一端通过出口端口延伸到第二端的细长主体。

在本公开的另一方面，热交换器还包括气流管，气流管具有与出口气流室流体连通的气流管出口端。芯吸材料的细长主体的第一部分与气流管出口端间隔开并且抵靠出口壳体的内表面的一部分，使得芯吸材料基本上不阻碍通过出口气流室的气流。

在本公开的另一方面，芯吸材料的细长主体的第二部分抵靠出口管道的内表面的一部分，使得芯吸材料基本上不阻碍通过出口管道气流通道的气流。

在本公开的另一方面，热交换器还包括多个紧固件，所述多个紧固件将芯吸材料的细长主体的第一部分和第二部分分别固定抵靠在出口壳体的内表面的一部分上以及固定抵靠在出口管道的内表面的一部分上。

在本公开的另一方面，芯吸材料包括矩形截面。

在本公开的另一方面，芯吸材料包括配置成汲取冷凝物并通过蒸发将汲取的冷凝物释放到气流中的材料。

在本公开的另一方面，芯吸材料的第一端包括第一截面区域，并且细长主体包括第二截面区域，其中，第一截面区域大于第二截面区域。