一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的制作方法

技术领域：

本实用新型属于增压冷却系统领域，具体涉及一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统。

背景技术：
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增压发动机通过压缩空气增压进气量，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机转速，可以增大发动机的输出功率和扭矩，经过增压后的发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能会受到影响，因此即使对气缸进行降温非常重要，而中冷器的作用在于降低增压后的高温空气温度，从而降低发动机的热负荷，提高进气量，增压发动机的功率。

目前对于增压进气水冷中冷的冷却系统，存在如下缺陷：1、增压器压缩的空气经中冷器冷却后通过进气歧管向发动机的气缸排出，现有的中冷器的进出口端分别通过冷却管路直接通过发动机的散热器进行散热冷却，与发动机的高温冷却水循环使用，降低中冷却器的冷却效果，无法提高发动机性能以及燃油经济性；2、现有中冷器内部设置的冷却内芯采用u型管，或者由上至下依次排列分布的直管，在u型管或者直管上设置翅片实现对热空气的冷却，由于增压器内的空气至中冷器内速度较快，空气在中冷器壳体内部产生涡流，冷却后的气体无法快速排出至进气歧管内，因此整个冷却系统无法达到较好的冷却效果。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统，实现与发动机的高温冷却水循环的独立性，大幅度降低增压后的进气空气温度，有效避免增压后气体在中冷器内产生涡流，增压发动机性能与燃油经济性。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统，包括散热器、中冷器，散热器的两端分别通过冷却水进管、冷却水出管与中冷器的两端连接，且散热器与中冷器连通，散热器上连接有风冷机，中冷器的两侧分别一体连接有增压器与进气歧管；

风冷机包括风冷机框架以及置于风冷机框架内的旋转风扇，风冷机框架的两端分别具有与散热器的两端连接的凸台，风冷机与散热器之间具有第一间隙，风冷机框架靠近旋转风扇的侧端具有风扇壳，风扇壳包括同轴设置的第一环体、第二环体，第一环体与第二环体之间具有多个等圆周分布的导向支撑片，旋转风扇的一端嵌入在第一环体内且旋转风扇的外壁与第一环体的内壁卡合式固定，第二环体的外侧壁具有继电器，继电器与旋转风扇内部的电机通过电线连通。

本实用新型的进一步改进在于：任一导向支撑片上具有一前一后设置的两个卡线架，两卡线架的开口朝向背向设置，同时第二环体靠近卡线架的边缘位置与具有向内凹陷的槽口，且槽口的侧边缘位置具有限位电线的凸起，继电器的电线经过槽口以及两卡线架与旋转风扇内部的电机连通。

本实用新型的进一步改进在于：连接所述散热器两端的冷却水进管与冷却水出管分别形成向风冷机方向靠近的一体式折弯结构并与中冷器的两端连通。

本实用新型的进一步改进在于：中冷器包括与增压器、进气歧管一体集成的中冷器壳体以及置于中冷器壳体内的冷却内芯；

冷却内芯由多个空心状的冷却管组成，多个冷却管沿着中冷器壳体的延伸方向设置且多个冷却管上下错位分布，多个冷却管之间形成容增压器内气体穿过的流道；

冷却管上具有设置在冷却管外壁上的两组翅片组，两翅片组对应设置且两翅片组的两开口端分别形成开口a、开口b，翅片组包括沿着冷却管的延伸方向分布的多个弧状翅片，多个弧状翅片之间具有第二间隙。

本实用新型的进一步改进在于：开口a、开口b沿着冷却管的轴线呈对称设置，同一纵向截面上的开口a的中心点、开口b的中心点以及冷却管的圆心形成虚拟线，该虚拟线由增压器的出口端向进气歧管的进口端方向倾斜。

本实用新型的进一步改进在于：多个冷却管上的虚拟线相互平行。

本实用新型的进一步改进在于：中冷器壳体的一侧具有进水箱体，中冷器壳体的另一侧具有出水箱体，中冷器壳体的两侧分别具有多个容冷却管的两端嵌入的通孔，冷却管的两端嵌入对应的通孔内且冷却管的侧端与对应的通孔通过密封圈实现密封配合，进水箱体、出水箱体通过通孔与中冷器壳体实现连通，进水箱体与冷却水进管连通，出水箱体与冷却水出管连通。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的中冷器改变传统与发动机的冷却器连通的连接方式，实现相对独立的低温冷却，与发动机高温冷却水循环相互独立，大幅度降低增压后进气空气温度，增压发动机性能与燃油经济性；独立的冷却系统采用风冷机与散热器的结合方式，通过风冷对散热器以及冷却水进、出管内的冷却水进行冷却，散热器与风冷机之间具有第一间隙，便于实现空气流通，进一步提高散热作用。

2、通过将冷却内芯设置为多个上下错位分布的冷却管，从增压器内的热空气碰撞在冷却管的翅片组上在流道内流通，最终向进气歧管排出，对于冷却管的分布位置以及流道的的设置增长了热空气在中冷器壳体内的冷却路径，更取得了避免热空气在中冷器壳体内产生涡流的效果。

3、翅片组由多个弧状翅片组成，增压器内的热空气快速进入中冷器壳体具有一定涡流，多个弧状翅片对涡流进行分流导向，再经过流道通过下一个冷却管，因此多个间隔设置的弧状翅片对涡流具有一定的分流作用，与流道的设计结合，使涡流消失，由于多个弧状翅片对增压器内的热空气具有一定导向作用，因此也无需传统的导向板，实现了车辆的轻量化设计。

附图说明：

图1为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的结构示意图。

图2为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的散热器与风冷机的连接示意图。

图3为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的风冷机的结构示意图。

图4为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的继电器与电线的安装示意图。

图5为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的增压器、中冷器与进气歧管的连接示意图。

图6为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的冷却内芯的示意图。

图7为本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却管的结构示意图。

图中标号：1-增压器、2-进气歧管、3-风冷机、4-散热器、5-中冷器、6-冷却水进管、7-冷却水出管、31-风冷机框架、32-旋转风扇、33-凸台、34-第一间隙、35-第一环体、36-第二环体、37-导向支撑片、38-继电器、39-电线、310-卡线架、311-槽口、312-凸起、51-中冷器壳体、52-冷却管、53-流道、54-开口a、55-开口b、56-弧状翅片、57-第二间隙、58-虚拟线、59-通孔、510-轴线、511-进水箱体、512-出水箱体。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有“连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的基本含义。

如图1示出了本实用新型一种增压集成进气水冷中冷的冷却系统的一种实施方式，包括散热器4、中冷器5，散热器4的两端分别通过冷却水进管6、冷却水出管7与中冷器5的两端连接，且散热器4与中冷器5连通，散热器4上连接有风冷机3，中冷器5的两侧分别一体连接有增压器1与进气歧管2；

如图2、图3所示，风冷机3包括风冷机框架31以及置于风冷机框架31内的旋转风扇32，风冷机框架31的两端分别具有与散热器4的两端连接的凸台33，风冷机3与散热器4之间具有第一间隙34，风冷机框架31靠近旋转风扇32的侧端具有风扇壳，风扇壳包括同轴设置的第一环体35、第二环体36，第一环体35与第二环体36之间具有多个等圆周分布的导向支撑片37，旋转风扇32的一端嵌入在第一环体35内且旋转风扇32的外壁与第一环体35的内壁卡合式固定，第二环体36的外侧壁具有继电器38，继电器38与旋转风扇32内部的电机通过电线39连通。

冷却系统的工作原理：经增压器1增压后的空气向中冷器5内流动，中冷器5通过与散热器4、冷却水进管6、冷却水出管7实现冷却水的循环，而冷却水循环至中冷器5内实现对压缩后空气的冷却，进而向进气歧管2流动，最终流向发动机的气缸。本实用新型的中冷器改变传统与发动机的冷却器连通的连接方式，实现相对独立的低温冷却，与发动机高温冷却水循环相互独立，大幅度降低增压后进气空气温度，增压发动机性能与燃油经济性；独立的冷却系统采用风冷机与散热器的结合方式，通过风冷对散热器4以及冷却水进、出管内的冷却水进行冷却，散热器4与风冷机3之间具有第一间隙34，便于实现空气流通，进一步提高散热作用。

风冷机3的工作原理：继电器38根据系统识别发出信号而对旋转风扇32内的电机启闭，继电器38启动，旋转风扇32内的电机转动从而带动旋转风扇32转动实现对冷却水的冷却，旋转风扇32的一端嵌入在第一环体35内且旋转风扇32的外壁与第一环体35的内壁卡合式固定，避免旋转风扇32在转动过程中与风冷机框架31发生松动，关于旋转风扇32与电机的结构类似市售的风扇产品，故不作附图说明。

在本实施例基础上，如图4所示，任一导向支撑片37上具有一前一后设置的两个卡线架310，两卡线架310的开口朝向背向设置，同时第二环体36靠近卡线架310的边缘位置与具有向内凹陷的槽口311，且槽口311的侧边缘位置具有限位电线39的凸起312，继电器38的电线39经过槽口311以及两卡线架310与旋转风扇32内部的电机连通。槽口311与两卡线架310对电线39起到限位收纳的作用，避免电线39外露而影响散热冷却效果。

在本实施例基础上，连接散热器4两端的冷却水进管6与冷却水出管7分别形成向风冷机3方向靠近的一体式折弯结构并与中冷器5的两端连通，冷却水进管6与冷却水出管7采用折弯结构，提高冷却水的流动性，进而提高散热性，而靠近风冷机3则进一步提高其散热效果。

在本实施例基础上，如图5、图6所示，中冷器5包括与增压器1、进气歧管2一体集成的中冷器壳体51以及置于中冷器壳体51内的冷却内芯；

冷却内芯由多个空心状的冷却管52组成，多个冷却管52沿着中冷器壳体51的延伸方向设置且多个冷却管52上下错位分布，多个冷却管52之间形成容增压器1内气体穿过的流道53；

如图7所示，冷却管52上具有设置在冷却管52外壁上的两组翅片组，两翅片组对应设置且两翅片组的两开口端分别形成开口a54、开口b55，翅片组包括沿着冷却管52的延伸方向分布的多个弧状翅片56，多个弧状翅片56之间具有第二间隙57。

本发明中通过将冷却内芯设置为多个上下错位分布的冷却管52，从增压器1内的热空气碰撞在冷却管52的翅片组上在流道53内流通，最终向进气歧管2排出，对于冷却管52的分布位置以及流道53的设置增长了热空气在中冷器壳体51内的冷却路径，提高了冷却效果，更取得了避免热空气在中冷器壳体51内产生涡流的效果。

避免涡流产生的原因：翅片组由多个弧状翅片56组成，增压器1内的热空气快速进入中冷器壳体51具有一定涡流，多个弧状翅片56对涡流进行分流导向，再经过流道53通过下一个冷却管52，因此多个间隔设置的弧状翅片56对涡流具有一定的分流作用，与流道53的设计结合，使涡流消失，由于多个弧状翅片56对增压器1内的热空气具有一定导向作用，因此也无需传统的导向板，实现了车辆的轻量化设计。

两翅片组的两开口端分别形成开口a54、开口b55，该设计的原因在于：如果将弧状翅片56设计成环状结构，经过分流后的热空气会随着本身流动惯性绕着弧状翅片56持续转动，分流后的热空气再一次汇聚成涡流，不利于增压气体的快速排出，而本设计的两翅片组有效解决上述问题，开口a54、开口b55的设置降低热空气的流动惯性，分流后的热空气流向开口a54、开口b55处会经过流道53至下一个冷却管52的翅片组上，进一步避免涡流的产生。

在本实施例基础上，开口a54、开口b55沿着冷却管52的轴线510呈对称设置，同一纵向截面上的开口a54的中心点、开口b55的中心点以及冷却管52的圆心形成虚拟线58，该虚拟线58由增压器1的出口端向进气歧管2的进口端方向倾斜，便于热空气经冷却管52冷却后随着气体流动惯性向进气歧管2排出，避免中冷器壳体51内部产生涡流。

在本实施例基础上，多个冷却管52上的虚拟线58相互平行，热空气从增压器1向中冷器壳体51排出在同等流速下，分流后的空气保证一致的冷却效果。

在本实施例基础上，中冷器壳体51的一侧具有进水箱体511，中冷器壳体51的另一侧具有出水箱体512，中冷器壳体51的两侧分别具有多个容冷却管52的两端嵌入的通孔59，冷却管52的两端嵌入对应的通孔59内且冷却管52的侧端与对应的通孔59通过密封圈实现密封配合，进水箱体511、出水箱体512通过通孔59与中冷器壳体51实现连通，进水箱体511与冷却水进管6连通，出水箱体512与冷却水出管7连通。进水箱体511与出水箱体512与冷却管52的连接具有密封性，冷却水进管6与冷却水出管7内的冷却水只能在冷却管52内部流通，中冷器内置于冷却管52外的空腔便于增压后气体的流通。

本实用新型中未全部公开的内容为本领域技术人员公知的现有常识，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。