增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管制造技术

用于发动机的空气进气管，所述空气进气管包括空气入口和多条通道，所述空气入口用于接收压缩的增压空气流，所述多条通道将冷却的压缩的增压空气运至发动机的相应的燃烧汽缸。增压空气冷却器位于所述进气管内且在所述空气入口和所述多条通道之间，并且包括第一核心段和第二核心段。所述第一和第二核心段被设置为与压缩的增压空气流流体平行，以便将所述增压空气分成第一部分和第二部分，所述第一部分被大体引导通过所述第一核心段到达所述多条通道的第一子集，所述第二部分被大体引导通过所述第二核心段到达所述多条通道的第二子集。

Booster air cooler and intake pipe containing the booster air cooler

For the air intake pipe of the engine, the air intake pipe comprises an air entrance and a plurality of channels, wherein the air entrance for receiving pressurized air stream compressed, the plurality of channel cooling compressed pressurized air to the corresponding cylinder combustion engine. The booster air cooler is located in the intake pipe and between the air inlet and the plurality of passages, and includes the first core section and the second core segment. The first and second core section is set to the compressed air flow and pressurized fluid in parallel, so that the pressurized air into the first and second parts, the first part is mainly guided by the first core section to the first subset of the plurality of channels, the second part is mainly guided by the second core section reached second subset of the plurality of channels.

【技术实现步骤摘要】
增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管相关申请的交叉引用本申请要求美国临时专利申请号为61/766,031、申请日为2013年2月18日的申请的优先权，因此这些申请的全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及一种增压空气冷却器以及包含该增压空气冷却器的进气管。
技术介绍
增压空气冷却器与涡轮增压内燃发动机系统结合使用。在这种涡轮增压内燃发动机系统中，来自燃烧废气的剩余能量通过废气膨胀涡轮被重新捕获，并且所述重新捕获的能量被用于压缩或“提升”进入空气的压力（称为“增压空气”），所述进入空气被提供给上述发动机。这就升高了发动机的工作压力，由此提高了热效率，并且提供了更高的燃料经济性。利用排出气体对增压空气进行压缩典型地导致空气温度的本质升高。至少有两个原因说明了这种温度升高是所不期望的。首先，空气密度与其温度成反比，因此当空气温度升高时，每个燃烧循环中进入燃烧汽缸的空气总量就会更少，从而减少了发动机的输出。其次，当燃烧温度升高时，就会增加产生不期望的和/或有害的排放物（例如氮氧化物）。内燃发动机的排放物水平是被严格规定的，因此将进入燃烧室的空气温度控制为与外界环境空气温度相对接近是必要的。因此，使用增压空气冷却器来冷却增压空气对于涡轮增压发动机来说已司空见惯。在一些应用中，使用液体冷却剂（例如发动机冷却剂）来冷却增压空气。使用液体冷却剂来冷却增压空气的增压空气冷却器可直接位于发动机上以及（在一些例子中）可直接位于发动机空气进气管内。然而这种安装会引发问题。为了将液体冷却剂导入和导出所述增压空气冷却器，增压空气流可能被阻塞在冷却器的某些部分。当尝试使这种阻塞的影响最小化时，就会影响空气向每个汽缸的分散，从而导致发动机的低效率运行。因此，仍然存在改进的空间。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，用于发动机的空气进气管包括空气入口和多条通道，所述空气入口用来接收压缩的增压空气流，所述多条通道将冷却的压缩的增压空气运至发动机的相应的燃烧汽缸。增压空气冷却器位于所述空气进气管内且在所述空气入口和所述多条通道之间，所述增压空气冷却器包括第一核心段，第二核心段，冷却剂入口管和冷却剂出口管。所述冷却剂入口管和所述冷却剂出口管位于所述第一核心段和所述第二核心段之间。所述第一核心段和所述第二核心段被设置为与压缩的增压空气流流体平行，以便将所述压缩的增压空气流分成第一部分和第二部分，所述第一部分被大体引导通过第一核心段到达所述多条通道的第一子集，所述第二部分被大体引导通过第二核心段到达所述多条通道的第二子集。在本专利技术的一些实施例中，所述冷却剂入口管和所述冷却剂出口管大体上阻碍了增压空气流通过所述增压空气冷却器的第三段，所述第三段位于所述第一核心段和所述第二核心段之间。在一些实施例中，所述第三段与冷却的压缩的增压空气离开所述增压空气冷却器的流动方向对准，两条相邻通道之间留有空间。在一些实施例中，通道数量为偶数，并且两个相邻的通道即为最中心的两条通道。在一些实施例中所述多条通道的第一子集和所述多条通道的第二子集均包括所述多条通道的一半数量。在一些实施例中所述的增压空气流的第一部分和第二部分大体相等。根据本专利技术的另一实施例，增压空气冷却器包括冷却剂入口，冷却剂出口，用来接收来自所述冷却剂入口的冷却剂流的第一冷却剂管，以及用来将冷却剂运至所述冷却剂出口的第二冷却剂管。所述第一和第二冷却剂管大体上阻碍了增压空气流经过所述增压空气冷却器的中心位置段。冷却剂回路的第一组在所述第一和第二冷却剂管之间延伸并且位于第一核心段内，所述第一核心段与所述中心位置段相邻并在所述中心位置段第一侧。冷却剂回路的第二组在所述第一和第二冷却剂管之间延伸并且位于所述第二核心段内，所述第二核心段与所述中心位置段相邻并在与所述中心位置段第一侧相对的所述中心位置段第二侧。增压空气流通路的第一组延伸经过所述第一核心段并与所述冷却剂回路的第一组在热传输中相关联。增压空气流通路的第二组延伸经过所述第二核心段并与所述冷却剂回路的第二组在热传输中相关联。在一些实施例中所述增压空气冷却器包括被布置成堆叠结构的冷却剂板对。相邻冷却剂板对之间限定了所述的增压空气流通路的第一组和第二组。在一些实施例中每个所述的冷却剂板对包括所述第一冷却剂管中的一部分和所述第二冷却剂管中的一部分。第一冷却剂回路是所述冷却剂回路第一组的一部分，所述第一冷却剂回路在所述第一冷却剂管的一部分和所述第二冷却剂管的一部分之间延伸。第二冷却剂回路是所述冷却剂回路第二组的一部分，所述第二冷却剂回路在所述第一冷却剂管的一部分和所述第二冷却剂管的一部分之间延伸。在一些实施例中，所述增压空气流通路的第一组限定了增压空气的第一流动区域，所述增压空气流通路的第二组限定了增压空气的第二流动区域。在一些实施例中所述第一流动区域与所述第二流动区域大体相等。在一些实施例中流经所述第一组冷却剂回路的冷却剂与流经所述第一组增压空气流通路的增压空气在流动方向上逆向错流。流经所述第二组冷却剂回路的冷却剂与流经所述第二组增压空气流通路的增压空气在流动方向上逆向错流。在一些实施例中，片状结构位于所述第一组和第二组流通路中。在一些实施例中所述片状结构限定了单位区域内增压空气流压力下降的相关性，并且所述第一段内的相关性与所述第二段内的相关性基本不同。附图说明图1是包括本专利技术实施例的发动机系统的一部分的示意图。图2是根据本专利技术实施例的进气管的立体图。图3是图2进气管的部分剖开的立体图。图4是图2和图3的进气管的平面图。图5是根据本专利技术实施例的增压空气冷却器的立体图。图6是图5的增压空气冷却器的部分分解立体图。图7是图4和图5的增压空气冷却器某部分的平面图。图8是图4和图5的增压空气冷却器某部分的局部视图。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何一个实施例之前，应该理解的是，本专利技术并不将其应用限制于下文描述的或相应附图示出的结构细节和部件设置。本专利技术可包纳各种方式的其它实施例和具体实例或执行。并且，应该理解的是，此处用到的措辞和术语用于描述且不应被认为是限制性的。“包括”、“包含”或“具有”及其变形词的使用意为包含其后列出的项和等价物以及附加项。除非其它特别地说明或限制，“被安装”、“被连接”、“被支持”和“被联结”及其变形词被广泛应用并且包括直接和间接的安装、连接、支持和联结。此外，“连接”和“联结”不被限制为物理或机械的连接或联结。图1示出了根据本专利技术实施例的燃烧发动机系统1的一部分。所示发动机系统1用作汽车等交通工具的动力源具有特别地实用性。可选地，发动机系统1可被用在其它车辆系统中，所述车辆系统包括商用车辆、职业车辆、非公路用车辆、农业车辆等，也可被用在固定式动力产生应用中或其它使用内燃发动机生产有用产品的应用中。系统1包括发动机块2，所述发动机块2包括数个燃烧汽缸5。在所示实施例中所述发动机块2包括4个此种燃烧汽缸5，可被理解的是本专利技术可被用于包含更多（或更少）燃烧汽缸的类似的系统中。未压缩空气流9a通过压缩器或涡轮增压器6被运至汽缸5，其中所述未压缩空气被压缩为增压空气加压流9b。所述增压空气流9b被引导通过进气管3，并经过通道8被路由至燃烧汽缸5，所述通道8与所述燃烧汽缸5一一对应。由于压缩过程中热力学效率低下，增压空气流9b以高于进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的空气进气管，包括空气入口，所述空气入口用来接收压缩的增压空气流，其特征在于，所述空气进气管还包括：多条通道，所述多条通道用来将冷却的压缩的增压空气运至发动机的相应的多个燃烧汽缸；以及增压空气冷却器，所述增压空气冷却器位于所述进气管内且在所述空气入口和所述多条通道之间，所述增压空气冷却器包括第一核心段、第二核心段、冷却剂入口管和冷却剂出口管，所述冷却剂入口管和所述冷却剂出口管位于所述第一核心段和所述第二核心段之间，所述第一核心段和所述第二核心段被设置为与压缩的增压空气流流体平行以便将所述压缩的增压空气流分成第一部分和第二部分，所述第一部分被大体引导通过第一核心段到达所述多条通道的第一子集，所述第二部分被大体引导通过第二核心段到达所述多条通道的第二子集。

【技术特征摘要】
2013.02.18 US 61/766,0311.一种用于发动机的空气进气管，包括空气入口，所述空气入口用来接收压缩的增压空气流，其特征在于，所述空气进气管还包括：多条通道，所述多条通道用来将冷却的压缩的增压空气运至发动机的相应的多个燃烧汽缸；以及增压空气冷却器，所述增压空气冷却器位于所述进气管内且在所述空气入口和所述多条通道之间，所述增压空气冷却器包括第一核心段、第二核心段、冷却剂入口管和冷却剂出口管，所述冷却剂入口管和所述冷却剂出口管位于所述第一核心段和所述第二核心段之间，所述第一核心段和所述第二核心段被设置为与压缩的增压空气流流体平行以便将所述压缩的增压空气流分成第一部分和第二部分，所述第一部分被大体引导通过第一核心段到达所述多条通道的第一子集，所述第二部分被大体引导通过第二核心段到达所述多条通道的第二子集。2.根据权利要求1所述的空气进气管，其中所述冷却剂入口管和所述冷却剂出口管大体上阻碍了增压空气流通过所述增压空气冷却器的第三段，所述第三段位于所述第一核心段和所述第二核心段之间。3.根据权利要求2所述的空气进气管，其中所述增压空气冷却器的第三段与冷却的压缩的增压空气离开该增压空气冷却器的流动方向对准，所述多条通道的第一通道和相邻的所述多条通道的第二通道之间留有空间。4.根据权利要求3所述的空气进气管，所述多条通道包括呈线形排列的偶数个通道，所述多条通道的所述第一通道和所述第二通道是所述多条通道中最中心的两条通道。5.根据权利要求1所述的空气进气管，其中所述多条通道的第一子集和所述多条通道的第二子集均包括所述多条通道的一半数量。6.根据权利要求1所述的空气进气管，其中所述压缩的增压空气流的第一部分和第二部分大体相等。7.一种增压空气冷却器，包括冷却剂入口和冷却剂出口，其特征在于，所述增压空气冷却器还包括：第一冷却剂管和第二冷却剂管，所述第一冷却剂管与所述冷却剂入口流体连通以便接收来自所述冷却剂入口的冷却剂流，所述第二冷却剂管与所述冷却剂出口流体连通以便将冷却剂运至所述冷却剂出口，所述第一和第二冷却剂管大体上阻碍了增压空气流经过所述增压空气冷却器的中心位置段；第一多条冷却剂回路，所述第一多条冷却剂回路在所述第一和第二冷却剂管之间延伸并且位于第一核心段中，所述第一核心段与所述中心位置段相邻并在所述中心位置段的第一侧；第二多条冷却剂回路，所述第二多条冷却剂回路在所述第一和第二冷却剂管之间延伸并且位于第二核心段内，所述第二核心段与所述中心位置段相邻并在与所述中心位置段的第一侧相对的所述中心位置段的第二侧；第一多条增压空气流通路，所述第一多条增压空气流通路延伸经过所述第一核心段并与所述第一多条冷却剂回路在热传输中相关联；以及第二多条增压空气流通路，所述第二多条增压空气流通路延伸经过所述第二核心段并与所述第二多条冷却剂回路在热传输中相关联。8.根据权利要求7所述的增压空气冷却器，所述增压空气冷却器还包括多个冷却剂板对，所述多个冷却剂板对被布置成堆叠结构，相邻冷却剂板对之间限定了所述第一多条和第二多条增压空气流通路。9.根据权利要求8所述的增压空气冷却器，每个所述的冷却剂板对包括：所述第一冷却剂管中的一部分；所述第二冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·梅谢恩基，J·布劳恩，C·穆尔，
申请(专利权)人：摩丁制造公司，
类型：发明
国别省市：美国,US