一种中冷器的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，并且更具体地，涉及一种中冷器。

背景技术：

在带有涡轮增压器的发动机进行台架实验时，发动机燃烧所需的空气经过涡轮增压器压缩后变为高温空气，必须经过中冷器进行降温，才能有效控制进入发动机气缸工作的气体温度，提高发动机的燃烧效率和降低污染物的排放。

现有技术中，台架试验时，广泛采用全流式中冷器，但是在进行标定开发阶段以及台架之间对标过程中均需要试验的边界条件能够精确有效的逐点控制。例如，在发动机esc测试过程中，排放试验esc的每一个工况点基本只有2分钟，而使用全流式中冷器虽然能达到我们所需要的温度，但是响应相对比较缓慢，另外从esc第一工况(31℃)怠速到第二工况(39.5℃)b转速的满负过程中，采用全流式中冷器是无法实现的。

针对上述问题，设计一种能够快速精准控制进入发动机的空气的温度的中冷器就显得尤为重要。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种中冷器，能够快速精准控制进入发动机的空气的温度。

第一方面，本实用新型提供一种中冷器，包括热交换器、旁通管路和第一控制阀门，所述热交换器上设置有进气管和出气管，所述旁通管路两端分别与进气管和出气管连通，所述第一控制阀门设置在所述旁通管路上。

在其中一个实施方式中，还包括第二控制阀门，所述第二控制阀门设置在所述出气管上，且所述旁通管路与所述出气管的连通处位于所述第二控制阀门和所述热交换器之间。

采用上述实施方式的有益效果是：用于调控经过热交换器和旁通管路后汇聚在一起的流体的流量。

在其中一个实施方式中，所述进气管与涡轮增压器的出气口连通，所述出气管与发动机的进气歧管连通。

采用上述实施方式的有益效果是：使涡轮增压器增压后的高温空气经过热交换器冷却后进入发动机。

在其中一个实施方式中，所述旁通管路、所述进气管和所述出气管内径相同。

采用上述实施方式的有益效果是：提高中冷器的工作效率。

在其中一个实施方式中，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一控制阀门电连接。

采用上述实施方式的有益效果是：可以通过在控制器上调试出合适的pid参数，实现自动化控制。

在其中一个实施方式中，所述第一控制阀门为pid控制阀。

采用上述实施方式的有益效果是：控制精度高。

在其中一个实施方式中，所述第二控制阀门为压差控制阀。

采用上述实施方式的有益效果是：不需任何外来能源，依靠被调介质自身压力变化进行自动调节，自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量变化，使进入出气管内的气体流量更加平稳。

在其中一个实施方式中，还包括第一阻尼器和/或第二阻尼器，所述第一阻尼器设置在所述进气管和所述热交换器的连通处，所述第二阻尼器设置在所述旁通管路内，且位于所述第一控制阀门与所述出气管之间。

采用上述实施方式的有益效果是：改变进入热交换器和/或通过旁通管路的气体所受的阻力。

在其中一个实施方式中，所述第一阻尼器的纵截面为蜂窝状结构。

采用上述实施方式的有益效果是：能够有效增强阻尼器的效果。

在其中一个实施方式中，所述第二阻尼器的纵截面为蜂窝状结构。

采用上述实施方式的有益效果是：能够有效增强阻尼器的效果。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)优化了中冷器的结构，能够快速精准控制进入发动机的空气的温度。

(2)该结构能够快速精准有效的完成各试验边界条件的逐点控制，确保试验数据的快速准确控制。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中，图1是本申请的中冷器结构示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

11-热交换器；13-旁通管路；15-第一控制阀门，17-第二控制阀门，19-进气管，21-出气管，23-涡轮增压器，25-发动机，27-进气歧管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1所示，一种中冷器，包括热交换器11、旁通管路13、第一控制阀门15和第二控制阀门17。

在热交换器11上设置有进气管19和出气管21，进气管19和出气管21分别与热交换器11连通，从进气管19进入的高温气体经过热交换器11冷却后从出气管21排出。

在进气管19和出气管21之间还设置有旁通管路13，旁通管路13两端分别与进气管19和出气管21连通，使原本只能够从热交换器11经过的高温气体也可以在经过旁通管路13后从出气管21排出。

在旁通管路13上设置有第一控制阀门15，用于控制通过旁通管路13的气体的流量大小，第一控制阀门15与控制器电连接。

第二控制阀门17设置在出气管21上，且旁通管路13与出气管21的连通处位于第二控制阀门17和热交换器11之间，第二控制阀门17用于控制通过热交换器11和旁通管路13之后汇聚在一起后的气体流量的大小。

进气管19和涡轮增压器23的出气口之间通过管道连通，出气管21与发动机25的进气歧管27通过管道连通。

具体的，本实施例中，第一控制阀门15为pid控制阀，pid控制阀的控制精度高，能够有效增强中冷器的控制精度。

控制器为台架ao控制模块，pid控制阀和热交换器11水介质流量控制阀均与台架ao控制模块电连接，台架ao控制模块通过模拟量的输出来调节pid控制阀和热交换器11水介质流量控制阀的开度。

现有的全流式中冷器仅仅只能够通过控制水介质的流量以达到控制气体温度的目的，而本申请通过设置旁通管路13和pid控制阀，既可以开启热交换器11水介质流量控制阀到某一位置并固定，然后调整旁通管路13内的pid控制阀来控制气体温度，此状态的优点是速度快；同时也可以将旁通管路13内的pid控制阀开启到某一位置并固定，控制热交换器11水介质流量控制阀来控制气体温度，此状态的优点是速度相对较快但更加稳定。

第二控制阀门17为压差控制阀，压差控制阀不需任何外来能源，依靠被调介质自身压力变化进行自动调节，自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量变化，使进入出气管21内的气体流量更加平稳。

热交换器11可以选用水冷热交换器或风冷热交换器，用于对从热交换器11内经过的气体进行冷却。

具体的，经过涡轮增压器23增压后的高温空气通过管道直接进入进气管19中，在进气管19中分成两部分，一部分进入旁通管路13并经过pid控制阀后进入出气管21，另一部分经过水冷热交换器或风冷热交换器冷却后进入出气管21，两部分在出气管21内汇聚并经过压差控制阀调节后通过管道进入发动机25的进气歧管27中。不仅能够快速精准控制进入发动机25的高温空气的温度，还提高了中冷器的工作效率。

在台架试验时，旁通管路13的大小及阻力对瞬态排放的结果也是有一定的影响，也需要进行有效控制旁通管路13的固有特性。因此根据实际需求在进气管19和热交换主体11连通处设置有第一阻尼器和/或在所述旁通管路13内设置第二阻尼器，用于改变进入热交换主体11内的气体所受的阻力的大小和/或用于改变进入旁通管路13内的气体所受的阻力的大小。其中，第二阻尼器位于第一控制阀门15和出气管21之间，用于改变经过第一控制阀门15后的气体所受的阻力的大小。

在本实施例中，旁通管路13的内径、进气管19和出气管21的内径相同。第一阻尼器的纵截面和第二阻尼器的纵截面均设置为蜂窝状结构，蜂窝状结构设置能够有效增强阻尼器的效果。

具体的，第一阻尼器的设置原因：

由于中冷器的热交换器11的阻尼系数不同，导致气体通过时的阻力不同，无法准确的判定气体是优先通往旁通管路13，还是有先选择通往热交换器11；一般情况下，由于旁通管路13比较畅通，而热交换器11由于阻力较大，因此气体会优先选择旁通管路13而不经过热交换器11。在此种模式进行esc非逐点控制中冷后温度试验，或者其他瞬态试验，例如esc，elr等，那么在额定点调整完边界并锁定后，会引起其它点的中冷后温度下降不明显。因此，需要在旁通管路13内增加第一阻尼器，增大通过旁通管路13的气体阻力使之与热交换器11的阻力达到平衡，就可完美的控制试验边界条件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。