车辆的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:5452079 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种由内燃机(2)驱动的车辆(1)的冷却装置。所述冷却装置包括:空气通道(A),适用于使得空气沿着特定方向流动穿过它;和至少三个冷却元件(6,14,18),均适用于实现介质的冷却。冷却元件(6,14,18)以这样一种方式在空气通道(A)中接连设置,即流过空气通道(A)的空气的至少一部分连续地流动穿过所有冷却元件(6,14,18),并且冷却各个冷却元件中的介质。冷却元件(6,14,18)在空气通道(A)中以下面的顺序接连设置,所述顺序以下面的方式与各个冷却元件(6,14,18)中介质的温度相关,即流动穿过空气通道(A)中冷却元件(6,14,18)的空气冷却一系列的介质,所述介质的温度均比它前面介质的温度高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的车辆的冷却装置
技术介绍
特别是在重型车辆中,日益需要各种形式的冷却。冷却内燃机的 冷却系统的冷却剂逐渐用于冷却车辆的其它部件,例如减速器。由于环 境方面的原因,并且响应于对于更高性能的要求,具有较高进气(charging)的增压内燃机正在日益用于驱动重型车辆。压縮空气在被 引导到内燃机之前需要在进气空气冷却器中进行有效冷却。由于环境原 因,同样逐渐使用称为EGR (废气再循环)的技术,从而来自内燃机的 废气的一部分被再循环,并且与通向内燃机的进气空气混合。将废气增 加到进气空气中导致较低的燃烧温度,进而导致废气中含有的氮氧化物 N0x含量减少。再循环的废气在与空气混合并且导入内燃机之前在至少 一个EGR冷却器中被冷却。车辆通常在前部处包括具有散热器风扇的空气通道,该风扇提供 穿过通道的强制的空气流。用于冷却冷却剂的散热器通常设置在这种空 气通道中,该冷却剂冷却内燃机。在由增压内燃机驱动的车辆中,气冷 式进气空气冷却器通常也位于这个空气通道中,在具有冷却剂的冷却器 前面的位置处。进气空气冷却器的这种定位使得可以将进气空气冷却到 基本与周围空气相对应的温度。这种定位的一个缺点是冷却剂在位于 后部的散热器中经历较少的冷却,因为它被已经用于冷却进气空气的空 气冷却。然而,车辆中的空间非常有限,因此经常需要使用空气通道中 已有的空气流来冷却接连设置的多个冷却元件中的两个或多个介质。用 于冷却再循环废气的任何气冷式EGR冷却器也可设置在已有的空气通 道中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷却装置,其具有至少三个冷却元件, 用于冷却空气通道中的不同介质,从而可以优化的利用穿过空气通道的 冷却空气流,来冷却所述冷却元件中的介质。这个目的通过上述类型的冷却装置实现,其具有权利要求1特征 部分所述的特征。当流过空气通道中的多个冷却元件时,由冷却空气流 提供的冷却效果与下面的乘积相关将流动穿过冷却元件的空气的质量 流量与冷却空气穿过冷却元件经历的温度升高相乘获得的乘积。为了使 得穿过空气通道的可获得的气流能够以最优的方式用于冷却所述冷却 元件中的介质,空气需要相对于各个冷却元件中的每个介质保持大的温 差。为了这种情况,空气流动穿过冷却元件的顺序需要使得每个介质 处于比它前面一个介质更高的温度。已有的冷却气流因此以这样一种方 式使用,即介质被提供以最优的总的冷却。将冷却元件以这样的顺序设 置在空气通道中不仅能够实现最优的总体冷却,而且能够通过冷却气流 实现各个介质相对均匀的冷却。根据本专利技术优选实施例,其中一个所述冷却元件是具有散热器液 体形式介质的散热器,该液体用于冷却内燃机。这种散热器通常在空气 通道中位于车辆前部处。在内燃机工作过程中,散热器液体当到达散热 器时处于大约100。C的温度。其中一个所述冷却元件可以是具有压縮空 气形式介质的进气空气冷却器,压縮空气用于被引导到内燃机。进气空 气在车辆的涡轮单元中被压缩之后达到200°C的温度。气冷式进气空气 冷却器经常位于与具有冷却剂的散热器相同的空气通道中车辆的前部处。其中一个所述冷却元件可以是具有废气形式介质的EGR冷却器,废 气用于再循环到内燃机。离开内燃机的废气的温度达到700°C。如果上 述三个冷却元件设置在空气通道中,用于冷却剂的散热器必须装配在空 气通道中最靠前的位置,因为冷却剂是处于最低温度的介质。进气空气 冷却器设置在用于冷却剂的散热器后面,因为进气空气具有温度次最低 的介质,该介质将由空气通道中的气流冷却。EGR冷却器设置在空气通 道中最靠后的位置,因为废气具有将在空气通道中被冷却的介质的最高温度。因此,冷却元件顺序设置成沿着空气流动方向介质温度顺序升高。 结果是实现了介质的最优的总体冷却。上述以外的其它介质当然可以在 位于空气通道中的冷却元件中与其它冷却元件一起被冷却。这种介质可 以是车辆空调系统中使用的冷却介质。根据本专利技术的另一个实施例,冷却装置是散热器风扇,用于提供 通过空气通道的强制空气流。较大的气流和较强的冷却效果因此可以提 供,高于如果穿过空气通道的气流完全通过车辆运动而产生的情况。有 利的,散热器风扇由内燃机驱动。因此,穿过空气通道的所产生的强制 气流的大小与内燃机的速度相关。根据本专利技术另一个优选实施例,冷却装置包括另外的空气通道, 适用于使得空气流过它,并包括设置在所述另外的空气通道中的至少一 个另外的冷却元件,并且适用于为至少一个上述介质提供进一步的冷却 步骤,所述介质已经在第一空气通道中经历冷却。对于最优的内燃机性 能,进气空气和再循环的废气需要被冷却到基本与周围温度相对应的温度。因为进气空气冷却器和EGR冷却器位于用于冷却剂的散热器的下游,它们不能被第一空气通道中的空气冷却到周围温度。这种另外的空 气通道使得进气空气和/或再循环废气可以通过处于周围温度的空气经 历进一步的冷却步骤。因为第一空气通道中的空气已经用于提供介质的 最优总体冷却,因此另外的空气通道中的另外的冷却元件在许多情况下 可以非常小。根据本专利技术的优选实施例,所述另外的冷却元件适用于实现来自进气空气冷却器的压縮空气与来自EGR冷却器的返回的废气的混合物 的冷却。来自进气空气冷却器的冷却的空气与来自EGR冷却器的冷却的 废气这里可以混合,随后混合物被引导到所述另外的冷却元件,在其中, 它通过处于周围温度的空气经历进一步的冷却步骤,所述空气流动穿过 所述另外的空气通道。有利的,冷却装置包括第二散热器风扇,适用于 提供穿过所述另外的空气通道的强制气流。第二散热器风扇可以由电动 机驱动。因此提供穿过所述另外的空气通道并与内燃机速度无关的气 流。附图说明下面通过实例参考附图描述本专利技术的优选实施例,图中 图1示出了根据本专利技术实施例的车辆的冷却装置。具体实施例方式图1示意性示出了由增压内燃机2驱动的车辆1。车辆1可以是由 增压柴油机驱动的重型车辆。内燃机2以普通的方式通过冷却系统冷 却,该系统含有冷却剂,冷却剂在冷却剂管路3中循环。冷却剂通过冷 却剂泵4在冷却系统中循环。冷却系统还包括恒温器5。冷却系统的冷 却剂将在散热器6中被冷却,散热器6设置在空气通道A中车辆1的前 部处。冷却剂在散热器6中通过空气被冷却,所述空气通过散热器风扇 7沿着特定的方向流动穿过空气通道A。散热器风扇7由内燃机2通过 适合的连接装置驱动。来自内燃机2的气缸的废气通过排气歧管8被引导到排气管9。排 气管9中的废气,压力高于大气压,被引导到涡轮单元的涡轮10。涡 轮10提供驱动力,该驱动力通过连接装置被传递给压縮机11。压縮机 11压縮通过空气滤清器12被引入进气管13中的空气。进气空气冷却 器14位于进气管13中。进气空气冷却器14在空气通道A中相对于穿 过空气通道A的气流方向位于散热器6的下游位置。进气空气冷却器 14的功能是在压縮空气被引导到内燃机2之前冷却所述压缩空气。内燃机2设置有EGR(废气再循环系统)系统,用于废气的再循环。 将废气增加到引入内燃机2的压縮空气中降低了燃烧温度,并因此也降 低了在燃烧过程中形成的氮氧化物(N0x)的含量。用于废气再循环的 返回管路15从排气管9延伸到进气管13。返回管路15包括EGR阀16, 通过该EG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由内燃机(2)驱动的车辆(1)的冷却装置,所述冷却装置包括:空气通道(A),适用于使得空气沿着特定方向流动穿过它;和至少三个冷却元件(6,14,18),均适用于实现介质的冷却,所述冷却元件(6,14,18)以下面的方式在空气通道(A)中接连设置,即流过空气通道(A)的空气的至少一部分连续地流动穿过所有冷却元件(6,14,18),其特征在于,冷却元件(6,14,18)在空气通道(A)中以一定的顺序接连设置,所述顺序以下面的方式与各个冷却元件(6,14,18)中介质的温度相关,即流动穿过冷却元件(6,14,18)的空气冷却一连串的介质,每个所述介质的温度均比它前面介质的温度高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2006-10-3 0602069-71. 一种由内燃机(2)驱动的车辆(1)的冷却装置,所述冷却装置包括空气通道(A),适用于使得空气沿着特定方向流动穿过它;和至少三个冷却元件(6,14,18),均适用于实现介质的冷却,所述冷却元件(6,14,18)以下面的方式在空气通道(A)中接连设置,即流过空气通道(A)的空气的至少一部分连续地流动穿过所有冷却元件(6,14,18),其特征在于,冷却元件(6,14,18)在空气通道(A)中以一定的顺序接连设置,所述顺序以下面的方式与各个冷却元件(6,14,18)中介质的温度相关,即流动穿过冷却元件(6,14,18)的空气冷却一连串的介质,每个所述介质的温度均比它前面介质的温度高。2. 如权利要求l所述的冷却装置,其特征在于,其中一个所述冷 却元件是散热器(6),散热器(6)具有散热器液体形式的介质,所述 散热器液体用于冷却内燃机(2)。3. 如权利要求1或2所述的冷却装置,其特征在于,其中一个所 述冷却元件是进气空气冷却器(14),进气空气冷却器(14)具有压縮 空气形式的介质,所述压縮空气将被引导到内燃机(2)。4. 如上述权利要求中任一项所述的冷却装置,其特征在于,其中 一个所述冷却元件是EGR冷却器(18), EGR冷却器(18)具有废气形 式的介质,所述废气将被再循环...

【专利技术属性】
技术研发人员:Z卡多斯H维克斯特伦E瑟德贝里
申请(专利权)人:斯堪尼亚有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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