一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，包括进气歧管壳体以及设置在进气歧管壳体内的中冷器，中冷器包括上底板、下底板以及设于中冷器外部的冷却鳍片，冷却鳍片经过表面电化学腐蚀而产生表面超疏水和憎水特性。与现有技术相比，本实用新型专利技术运用疏水表面制备技术，冷却鳍片经电化学腐蚀处理带有憎水性能，而达到当整车在极低的环境温度运行时，高温油气与由节气门进入的冷空气进入交汇产生水蒸气沾附在中冷器的迎风面形成水滴，冷却鳍片表面已带有超疏水性能使水蒸气无法沾附，直接通过水滴自身重力向地水平面方向滑落，脱离中冷器，不会产生结冰霜冻的现象。

An integrated cold manifold structure for preventing icing

The utility model relates to an integrated cold manifold structure for preventing ice formation, including an intake manifold housing and a medium cooler arranged in the intake manifold shell, which comprises an upper floor, a lower bottom plate, and a cooling fin outside the inner cooling device. The cooling fin produces surface superhydrophobic surface through surface electrochemical corrosion and the surface superhydrophobic surface. Hydrophobicity characteristics. Compared with the existing technology, the utility model uses the hydrophobic surface preparation technology, and the cooling fin is treated with hydrophobicity with electrochemical corrosion, and when the vehicle is running at a very low ambient temperature, the high temperature oil and gas enter the cold air from the throttle to form the water droplets with the water vapor attached to the windward surface of the cooler. The surface of the cooling fin has superhydrophobic properties that can not be attached to the water vapor, and directly slide through the water droplet itself to the horizontal surface, leaving the cooler without freezing frost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构
本技术涉及一种集成中冷进气歧管，具体涉及一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构。
技术介绍
随着汽车技术的飞快发展和汽车市场的激烈竞争关系，各主机厂对汽车发动机的动力性能以及油耗排放要求逐渐增高，从而对发动机零部件的技术要求和质量要求都比较高。各主机厂开始致力于开发集成中冷的进气歧管，并选择与有高技术能力的零部件企业紧密协作一同开发试验寻找最优的解决方案。集成中冷进气歧管可以更好地利用冷却效率使将要进入发动机的空气温度更低，从而降低空气的密度，增加发动机的进气量，提高充气效率。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％。另一方面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。同时集成中冷的进气歧管对周遭零部件的空间布置也给予很大的贡献，现汽车发动机的周遭零部件数量随着发动机技术的提高也增多，发动机周遭的布置也越加复杂，发动机舱的空间也越来越小，集成中冷的进气歧管相比前置式中冷少了一条从涡轮增压器后连接中冷再到进气歧管的一条长管路，不但为主机厂节省了空间，也节约了成本，同时减少了气体从涡轮增压后到气缸的行程，改善了迟滞效应，提高了发动机的反馈速度。虽然集成中冷器的种种优点使各主机厂投入大量的人力物力进行研究开发，但由于技术较新较难，现今扔有许多问题待以解决。现有集成中冷进气歧管在进行发动机台架试验的时候，在歧管内的中冷器迎风面经常产生霜冻现象，从而减少了气体经过中冷器的面积，影响中冷器对气体的换热效率，增加发动机的进气阻力，减少发动机的进气量和充气效率，从而直接影响发动机的动力，导致发动机的扭矩和功率下降。特别是当整车在极低的环境温度运行的情况下，含有水蒸气的高温油气通过部分负荷呼吸管进入进气歧管内部，高温油气与由节气门进入的冷空气进入交汇，水蒸气冷凝形成较松散的霜冻附着在歧管内壁和中冷器的迎风面。停车后，进气歧管内的温度会经历一个先急剧上升，后缓慢下降的过程，这种现象极易引起霜冻在进气歧管内部融化，流动并重新冻结，相较于初期松散的霜冻更趋于凝实，影响集成中冷进气歧管的使用。中国专利201520165669.6公开了一种进气歧管防结冰结构，包括进气歧管本体以及串气进气管，所述进气歧管本体后侧内具有稳压腔，其后侧下表面具有连通所述稳压腔的节气门体连接口，所述进气歧管本体的前侧内具有与所述稳压腔连通的多个左右平行排列的气道，该进气歧管本体的前侧下表面具有多个气道出口，所述串气进气管固定于所述进气歧管本体上表面的前侧，该串气进气管与所述稳压腔连通，通过串气进气管横向远离节气门体连接口，避免串气中的水汽冷却后滴到节气门体的阀片上而导致阀片结冰，但该方案对于集成中冷歧管不适用。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，包括进气歧管壳体以及设置在进气歧管壳体内的中冷器，所述的中冷器包括上底板、下底板以及设于中冷器外部的冷却鳍片，所述的冷却鳍片的表面设有超疏水涂层，冷却鳍片采用电化学腐蚀法从而使冷却鳍片达到超疏水和憎水涂层效果。进一步地，所述的超疏水涂层是通过将冷却鳍片的表面进行电化学腐蚀后涂覆疏水物质得到。进一步地，所述的超疏水涂层的具体制备方法为：以金属铝为阳极，以惰性电极为阴极，施加电场，将冷却鳍片进行电化学一步阳极氧化，获得粗糙结构，再修饰氟硅烷类低表面能物质或用长链脂肪酸盐进行疏水处理。进一步地，所述的氟硅烷类低表面能物质包括四氟硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或六氟丁基丙基三甲氧基硅烷。进一步地，所述的中冷器的迎风面向下倾斜布置，并与水平地面之间的夹角为锐角。进一步地，所述的中冷器迎风面与水平地面所成的夹角在45度以内。当凝结的水滴受重力影响以及中冷迎风面上的疏水性能，水滴会直接离开中冷器，落入歧管腔体，当发动机启动时，水滴化为水蒸气和干净进气一同进入发动机燃烧，从而彻底解决中冷器结冰的情况。集成在进气歧管内的中冷器迎风面之所以会结冰霜冻，是因为中冷器本身内部气流通道的复杂性，为了保证良好的冷却效率，中冷器内部的冷却鳍片设计的较为复杂，既要保持良好的热导率，又要保持足够的接触冷却面积，还有保证足够的气流经过中冷器进入发动机，而不产生太大的压力损失。本技术通过在中冷器生产制造过程中，所述的冷却鳍片采用电化学腐蚀法从而使冷却鳍片达到超疏水和憎水涂层效果，使空气流通过的冷却鳍片都带有不沾水的特性，在设计集成中冷的进气歧管时，将中冷器的迎风面朝下布置，与水平地面形成锐角，当整车在极低的环境温度运行时，高温油气与由节气门进入的冷空气进入交汇产生水蒸气沾附在中冷器的迎风面形成水滴，冷却鳍片表面的超疏水涂层使水蒸气无法沾附，直接通过水滴自身重力向地水平面方向滑落，脱离中冷器，由于没有水积累在中冷器的冷鳍片上，就不会有结冰霜冻的现象在中冷器产生，从而避免在进气歧管内部结冰，影响集成中冷进气歧管的效能。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、结构简单：本设计与一般集成中冷歧管相同，没有添加装配和焊接各种工艺实行性的难度，增加产品高品质稳定性。2、低成本性：使用超疏水涂层的中冷器，可节省其他用于解决中冷器结冰冻霜而需要添加的零部件，成本低。3、使用范围广：对于所有类型的集成中冷式进气歧管，都可使用，从而解决在极低温度情况下产生的中冷器迎风面结冰的现象。4、发动机性能提升：通过此结构解决了中冷器结冰冻霜问题，减少在发动机刚启动时，温度极低，进气阻力小，增加发动机在低速状态下的动力性能，同时也减少油耗。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中冷器的结构示意图；图中：1-进气歧管壳体；2-中冷器；21-中冷器上底板；22-中冷器下底板；23-冷却鳍片；24-超疏水涂层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，参考图1、2，包括进气歧管壳1以及设置在进气歧管壳体1内的中冷器2，中冷器2包括上底板21、下底板22以及设于中冷器2外部的冷却鳍片23，冷却鳍片采用电化学腐蚀法从而使冷却鳍片达到超疏水和憎水的超疏水涂层24效果，电化学腐蚀法是指以金属铝为阳极以惰性电极为阴极，施加电场，进行电化学一步阳极氧化，氧化后再进行一些后续处理，获得粗糙结构，再修饰氟硅烷类低表面能物质或用长链脂肪酸盐进行疏水处理，氟硅烷类低表面能物质可以采用四氟硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或六氟丁基丙基三甲氧基硅烷等。中冷器的迎风面向下倾斜布置，并与水平地面之间的夹角在45度以内，当凝结的水滴受重力影响以及中冷迎风面上的疏水性能，水滴会直接离开中冷器，落入歧管腔体，当发动机启动时，水滴化为水蒸气和干净进气一同进入发动机燃烧。从而彻底解决中冷器结冰的情况。本设计通过对冷却鳍片23采用电化学腐蚀法从而使冷却鳍片23达到超疏水和憎水的涂层24效果，使空气流通过的冷却鳍片23都带有不沾水的特性，在设计集成中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，包括进气歧管壳体以及设置在进气歧管壳体内的中冷器，所述的中冷器包括上底板、下底板以及设于中冷器外部的冷却鳍片，其特征在于，所述的冷却鳍片的表面设有超疏水涂层。

【技术特征摘要】
1.一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，包括进气歧管壳体以及设置在进气歧管壳体内的中冷器，所述的中冷器包括上底板、下底板以及设于中冷器外部的冷却鳍片，其特征在于，所述的冷却鳍片的表面设有超疏水涂层。2.根据权利要求1所述的一种用于防止结冰的集成中冷歧管结构，其特征在于，所述超疏水涂层是将冷却鳍片表面进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：史菁菁，
申请(专利权)人：曼胡默尔滤清器上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31