增压空气冷却器装置的制作方法

示例性实施例涉及热交换装置，并且更具体地涉及一种增压空气冷却器(CAC)装置。

背景技术：

增压空气冷却器(CAC)装置通常被安装至发动机系统中以在进气行进穿过涡轮增压器之后且在进入燃烧室之前将其冷却。CAC装置使进气以与环境空气成热交换关系通过。热交换导致进气温度降低。在进气进入燃烧室之前将其冷却增强了燃烧效率，从而导致非所需排放更少。不太希望连同进气一起吸取冷凝物。

因此，希望给CAC装置提供用于减少或至少控制进入发动机系统的冷凝物吸取的机构。

技术实现要素：

在一个示例性实施例中，增压空气冷却器(CAC)装置包括具有入口端、出口端以及在入口端与出口端之间延伸的多个通道的主体。多个通道中的至少一个被入口端处的入口阻断构件覆盖。

在另一个示例性实施例中，机动车辆包括具有发动机室的主体。包括发动机入口进气系统的发动机系统被布置在发动机室中。涡轮增压器被布置在发动机入口上游并且流体地连接发动机入口。增压空气冷却器(CAC)装置流体地连接在涡轮增压器与发动机入口之间。CAC装置包括具有入口端、出口端以及在入口端与出口端之间延伸的多个通道的主体。多个通道中的至少一个被入口端处的入口阻断构件覆盖。

根据结合附图取得的实施例的以下详述能够容易地明白本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

其它特征、优点和细节仅仅作为示例出现在实施例的以下详述中，所述详述参考图式，在图式中：

图1描绘根据示例性实施例的包括具有增压空气冷却器(CAC)装置的发动机系统的机动车辆；

图2描绘根据示例性实施例的包括CAC装置的进气系统的部分；

图3描绘根据示例性实施例的具有入口阻断构件的CAC装置的入口端；

图4描绘图3的CAC装置的入口端的端视图；

图5描绘图3的CAC装置的出口端的端视图；

图6描绘设置在图4的CAC装置的入口端上的入口阻断构件；

图7描绘根据示例性实施例的另一个方面的CAC装置的出口端；

图8描绘图7的CAC装置的出口端的端视图；

图9描绘根据示例性实施例的方面的出口阻断构件；

图10描绘根据示例性实施例的另一方面的出口阻断构件；

图11描绘根据示例性实施例的方面的CAC装置的冷凝物收集罐的示意截面图；以及

图12描绘根据示例性实施例的另一方面的包括入口阻断构件的图3的CAC装置的入口端的端视图。

具体实施方式

以下描述的本质上仅仅是示例性的，且并非意图限制本公开、其应用或用途。应当理解的是，在整个图式中，对应的参考数字指示类似或对应部分和特征。根据示例性实施例的机动车辆在图中大致上被指示为2。机动车辆2包括主体4，其至少部分限定乘客车厢6和具有机罩10的发动机室8。发动机室8容置发动机系统14。应当理解的是，发动机系统14可以表示内燃机或包括内燃机动力部件和电功率部件的混合发动机。还应当注意的是，发动机系统14的位置(例如，前面、后面、中间)可以不断改变。发动机系统14包括进气系统20，其将环境空气传递至燃烧室(未示出)中以形成燃烧过程的部分。

如图2中所示，进气系统20包括流体地连接至过滤器组件32的进气口30。进气系统20还包括涡轮增压器34，其具有流体地连接至过滤器组件32的入口36和通过CAC入口管道42流体地连接至增压空气冷却器(CAC)装置40的出口37。CAC装置40通过CAC出口管道46流体地连接至发动机入口44。CAC装置40包括热交换器构件56，其通过入口壳体58连接至CAC入口管道42并且通过出口壳体60连接至CAC出口管道46。

参考图3至图5，热交换器构件56包括具有入口端66和出口端67的主体65。第一多个通道72至79延伸在入口端66与出口端67之间，并且流体地连接入口壳体58和出口壳体60。第二多个通道82至90横向地行进穿过主体65。以此方式，从涡轮增压器34行进的空气以与通过第二多个通道82至90流经主体65的环境空气成热交换关系通过第一多个通道72至79流过热交换器构件56。行进至出口壳体60中的空气的温度低于通过入口壳体58进入的空气。温度降低导致燃烧效率增强和非所需排放减少。

为了缓解与经由发动机入口44被吸取至发动机系统14中的冷凝物相关的问题，热交换器构件56包括被提供跨过第一多个通道72至79中的一个的入口阻断构件100。根据示例性实施例的方面，通道72表示最顶部通道，且通道79表示最底部通道，其中通道73至78表示中间通道。入口阻断构件100被定位成跨过最底部通道79以基本上阻断气流经由最底部通道79行进至入口端66中。

根据图6中说明的示例性实施例的方面，入口阻断构件100形成具有绕入口端66延伸的外围边缘106的入口垫圈104的部分。入口垫圈104是由弹性(例如，柔性、柔韧)材料形成，所述材料可以适应温度变化以确保多种操作环境中的密封。外围边缘106包括第一侧108、相对第二侧109、第三侧110和第四侧111。第三侧110和第四侧111与第一侧108和第二侧109连接。入口阻断构件100跨过最底部通道79延伸在第一侧108与第二侧109之间。另外，支撑元件114可以跨过第二多个通道82至90中的一个的未暴露端(未单独标记)延伸在第一侧108与第二侧109之间。支撑元件114辅助将外围边缘106维持在入口端66周围的适当位置中。

根据图7至图8中说明的示例性实施例的另一方面，热交换器构件56包括出口端67处延伸跨过最底部通道79的出口阻断构件120。出口阻断构件120控制、计量或以其它方式限制最底部通道79中行进至出口壳体60中的冷凝物的量。根据示例性实施例的方面，出口阻断构件120以及入口阻断构件100可以在最底部通道79处形成冷凝物收集罐123(图7)。出口阻断构件120包括由第一边缘部分131限定的第一端130、由第二边缘部分134限定的相对第二端133以及中间部分137。中间部分137包括第一边缘区段139和相对第二边缘区段140。根据示例性实施例的方面，第一边缘部分131和第二边缘部分133限定出口阻断构件120的尺寸，所述尺寸大于限定在第一边缘区段139与第二边缘区段140之间的尺寸。

在所示的实施例中，第一边缘区段139限定出口阻断构件120的上部边缘，且第二边缘区段140限定出口阻断构件120的下部边缘。进一步根据示例性实施例的方面，多个开口(其中的一个被指示为146)延伸跨过中间部分137。开口的大小和数量可以不断改变。根据示例性实施例的方面，开口146暴露在第二边缘区段140处。以此方式，开口146可以提供计量通道以使冷凝物从出口壳体60流入最底部通道79中并且从最底部通道79朝发动机入口44返回流入至出口壳体60中。

根据图9中说明的示例性实施例的方面，出口阻断构件120形成具有绕出口端67延伸的外围边缘156的出口垫圈154的部分。出口垫圈154是由弹性(例如，柔韧)材料形成，所述材料可以适应温度变化以确保多种操作环境中的密封。外围边缘156包括第一侧区段158、相对第二侧区段159、第三侧区段160和第四侧区段161。第三侧区段160和第四侧区段161与第一侧区段158和第二侧区段159连接。出口阻断构件120跨过最底部通道79延伸在第一侧区段158与第二侧区段159之间。另外，支撑构件164可以跨过第二多个通道82至90中的一个的未暴露端(未单独标记)延伸在第一侧区段158与第二侧区段159之间。支撑构件164辅助将外围边缘156维持在出口端67周围的适当位置中。

图10描绘根据示例性实施例的另一方面的出口阻断构件180。出口阻断构件180包括具有第一边缘区段184和相对第二边缘区段185的中间部分182。包括第一开口192和第二开口193的多个开口190可以形成在中间部分182中。在这一点上，应当理解的是，开口的大小和数量可以不断改变。第一开口192暴露在第一边缘区段184处，而第二开口193暴露在第二边缘区段185处。由于此布置，出口阻断构件180可以提供对惯性产生操控(诸如驾驶穿过曲线等)期间从最底部通道79中穿出的冷凝物的控制。

图11说明根据示例性实施例的又另一方面的热交换器构件204。在所示的示例性实施例中，最底部通道79包括入口端66处的第一密封端206和出口端67处的第二密封端207，形成冷凝物收集罐210。冷凝物收集罐210可以通过多个开口212流体地连接至第一多个通道72至79中的相邻通道(诸如通道78)。以此方式，冷凝物可以积聚在冷凝物收集罐210中，且蒸发或所计量的量可以在更大气流的周期期间(诸如加速事件期间)行进至出口壳体60中。图12描绘包括所计量开口242的入口阻断构件240，所述开口242被调整大小和布置成允许来自曲轴箱通风设备的油行进穿过CAC装置40和/或提供对冷凝物吸取的期望计量。

在这点上，应当理解的是，示例性实施例提供了一种在较高空气流期间，例如在加速事件过程中，用于降低冷凝物吸取的系统。在加速事件过程中吸取不期望的或不按计量的量的冷凝物可能导致发动机熄火和性能降低。还应当理解的是，由于压力诱发的穿过CAC装置的入口空气的增加的露点，冷凝物可能会积聚。冷凝物可以在CAC出口壳体处收集且被吸取至发动机中。通过阻断热交换通道中的一个通道的入口，冷凝物可以以较低的速率收集且被分配至发动机中。通过阻断热交换通道中的一个通道的出口，冷凝物可以收集且经受在CAC装置内更长的驻留时间。该更长的驻留时间可允许一些蒸发，这将进一步降低冷凝物的吸取。最后，在出口阻断构件处提供开口可以在每个加速事件中来降低可能穿过进入CAC出口壳体的冷凝物的量。根据示例性实施例，减低冷凝物的吸取将导致改善发动机性能。

本文所使用的术语只是用于描述特定实施例的目的，而不是意图来对本发明进行限制。如本文所使用的，除非上下文明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括多数形式。还将被理解的是，术语“包括”和/或“其包括”，当在该说明书中使用时，意指所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，当并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件部件和/或它们的组的存在或增加。

虽然已结合示例性实施例对本发明作出描述，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明范围内，可以制作各种改变且等同物可以替代其的构件。此外，可以制作许多改进以适应在不脱离本发明的基本范围下根据本发明的教导的特定的情形或材料。因此，这意味着本发明并不限于公开的特定实施例，而是本发明将包括所有落入本申请的范围内的实施例。