[发明专利]一种中冷器及热管理方法

说明书

本发明涉及一种中冷器，包括热交换部、位于热交换部一侧用以与增压器相连通的进气口，以及位于热交换部另一侧用以与发动机进气岐管相连通的出气口；其特征在于，所述热交换部的内部被分隔为上部换热区和下部换热区，所述上部换热区的散热管两侧分别与进气口和出气口相贯通，所述下部换热区的每个散热管的入口处均对应配置有一个电磁阀，所述电磁阀以纵列的方式依序布设于下部换热区的进气道上，且分别与其相对应的散热管入口适配开闭，所述电磁阀的开启数量及开闭状态由发动机ECU控制。本发明实现了对电磁阀的开闭数量及开启状态的闭环调整，减少了中冷器的进气量和换热面积，保证了中冷器后排气温度。

技术领域

本发明涉及一种汽车中冷器，特别是一种中冷器及热管理方法，属于汽车配件结构技术领域。

背景技术

中冷器是涡轮增压的配套件，其作用在于降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。

现有中冷器热交换面积均以满足热平衡最大许用温度为目标而设定，因换热面积固定，在冬季环境气温较低以及低负荷工况下，中冷器的散热面积存在富余，中冷器后进气温度（最高要求55°C）等参数较低，不利的环境温度给热管理带来很大挑战。

当遇到冬季的低温低负荷工况时，排气温度的维持较为困难，轻卡排气温度常低于限值要求，即使风扇转速极低或不转动，仍存在中冷后温度过冷的问题，温度较低的空气进入燃烧室不仅不利于燃烧及排温，导致后处理效率较低并易生成尿素结晶，同时还会导致OBD故障灯点亮问题，因此而常遭遇客户抱怨。

图2是二氧化氮转换效率曲线图，如图2所示，后处理系统（SCR）中二氧化氮的转化率在250°C-400°C的温度条件下转化效率较高。实际数据表明，冬季的后处理系统（SCR）上游排气温度较夏季低，其平均温度在245°C，略低于250°C-400°C的最佳工作温度区域。

根据上述理论基础及实际数据可以得知，提高中冷后进气温度，尤其是在发动机大扭矩工况，排气温度能够得到相应数值的提高。

发明内容

本发明旨在提供一种针对中冷器在低温工况下出现的排温低、尿素结晶、后处理转化效率低及引起的OBD故障灯点亮等问题的解决方案，所述解决方案可显著降低恶劣环境温度对中冷器排气温度及排放的影响，提高中冷后进气温度，使发动机排气温度得到同等数值的提高。

本发明采用的技术方案如下：

一种中冷器，包括热交换部、位于热交换部一侧用以与增压器相连通的进气口，以及位于热交换部另一侧用以与发动机进气岐管相连通的出气口；其特殊之处在于，所述热交换部的内部被分隔为上部换热区和下部换热区，所述上部换热区的散热管两侧分别与进气口和出气口相贯通，所述下部换热区的每个散热管的入口处均对应配置有一个电磁阀，所述电磁阀以纵列的方式依序布设于下部换热区的进气道上，且分别与其相对应的散热管入口适配开闭，所述电磁阀的开启数量及开闭状态由发动机ECU控制。

所述上部换热区和下部换热区的面积配比可根据实际布置调整。

所述上部换热区和下部换热区的面积比为3：1。

所述上部换热区和下部换热区的换热结构均设置为板翅式结构。

一种中冷器的热管理方法，其特殊之处在于，包括以下几种情形：

设，热平衡许用环境温度为T，环境空气温度为T0，电磁阀标定的工作触发温度为T1，中冷器后进气温度为T2，后处理前排气温度为T3，冷却液许用极限温度为T4，发动机中冷前进气温度为T5，中冷器分区换热系数为β，则：

1、当环境空气温度T0小于电磁阀标定的工作触发温度T1，即T0＜T1时，发动机ECU发出指令关闭下部换热区内的所有电磁阀，只允许空气在热交换部的上部换热区内流通，减少中冷器的冷却面积，降低中冷散热损失；