1.本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种中冷器及发动机冷却器系统。
背景技术：
2.随着发动机动力性要求和发动机排放的升级，发动机的瞬态响应性要求越来越高，特别是发动机在加速过程中，整个进气系统的容积大小直接影响发动机的响应性，特别是容积相对较大的中冷器，发动机在进气过程中首先要充满容积较大的中冷器才会继续向下游充满进气总管，因此在加速过程中减小中冷器的容积可以进一步改善发动机的响应性；随着排放的升级，后处理系统对温度的要求也越来越高，为了实现相对较高的涡后排温，特别是在低负荷时，往往会牺牲发动机的性能来实现较高的温度，如进气节流、滞后提前角等，但发动机的进气温度仍然较低，因此如何有效提高进气温度实现发动机后处理的转化效率需求，以及如何提高进气温度改善发动机的冷启动成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
3.本实用新型公开了一种中冷器及发动机冷却器系统，用于改善发动机的冷启动问题。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种中冷器，包括：
6.壳体，所述壳体包括进气口和出气口，所述壳体内部具有并联设置的非冷却通道和冷却通道组，所述冷却通道组包括至少一个冷却通道，所述非冷却通道的出口以及所述冷却通道组的出口均与所述出气口连通；
7.位于所述壳体内的阀组，所述阀组具有冷却工作状态、非冷却工作状态和部分冷却工作状态，当所述阀组处于所述冷却工作状态时，所述进气口与所述冷却通道组的入口连通；当所述阀组处于所述非冷却工作状态时，所述进气口与所述非冷却通道的入口连通；当所述阀组处于所述部分冷却工作状态时，所述进气口与所述冷却通道组的入口以及所述非冷却通道的入口均连通。
8.上述中冷器新鲜空气自进气口进入中冷器内部，后经出气口流出该中冷器，中冷器的容积即壳体内部分成两部分，即冷却通道组和非冷却通道，并在内部布置阀组，通过阀组控制进气口可选择地与冷却通道组和/或非冷却通道组连通，实现了中冷器的分级冷却甚至不冷却，具体地，当阀组处于冷却工作状态时，进气口与冷却通道组的入口连通；当阀组处于非冷却工作状态时，进气口与非冷却通道的入口连通；当阀组处于部分冷却工作状态时，进气口与冷却通道组的入口以及非冷却通道的入口均连通。该中冷器通过阀组对进气口进入的新鲜空气的流向控制，实现中冷器的不同冷却效率，从而实现不同的进气温度，满足后处理系统转化效率对排温的需求，解决了低负荷排温低的热管理问题；此外，在发动机加速时通过阀组控制新鲜空气的流向从而改变中冷器的实际流通容积，可以有效改善发
动机的响应性；在发动机冷启动过程中还可以实现新鲜空气完全不冷却直接进入发动机，有效改善发动机的冷启动性能。
9.可选地，所述冷却通道组包括第一冷却通道和第二冷却通道，所述第一冷却通道和所述第二冷却通道并联设置；
10.当所述阀组处于所述冷却工作状态或者所述部分冷却工作状态时，所述进气口与所述第一冷却通道的入口和/或所述第二冷却通道的入口连通。
11.可选地，所述第一冷却通道的冷却效率与所述第二冷却通道的冷却效率不同；
12.所述冷却工作状态包括第一冷却状态、第二冷却状态和第三冷却状态，当所述阀组处于所述第一冷却状态时，所述进气口与所述第一冷却通道的入口连通；当所述阀组处于所述第二冷却状态时，所述进气口与所述第二冷却通道的入口连通；当所述阀组处于所述第三冷却状态时，所述进气口与所述第一冷却通道的入口以及所述第二冷却通道的入口均连通；
13.所述部分冷却工作状态包括第一部分冷却状态、第二部分冷却状态和第三部分冷却状态，当所述阀组处于所述第一部分冷却状态时，所述进气口与所述第一冷却通道的入口以及所述非冷却通道的入口均连通；当所述阀组处于所述第二部分冷却状态时，所述进气口与所述第二冷却通道的入口以及所述非冷却通道的入口均连通；当所述阀组处于所述第三部分冷却状态时，所述进气口与所述第一冷却通道的入口、所述第二冷却通道的入口以及所述非冷却通道的入口均连通。
14.可选地，沿垂直于所述中冷器内气体主流方向，所述第一冷却通道、所述非冷却通道和所述第二冷却通道依次排列。
15.可选地，所述阀组包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀具有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述第二控制阀具有第五工位、第六工位、第七工位和第八工位；
16.当所述阀组处于所述第一冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第四工位，所述第二控制阀处于所述第五工位；
17.当所述阀组处于所述第二冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第一工位，所述第二控制阀处于所述第八工位；
18.当所述阀组处于所述第三冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第三工位，所述第二控制阀处于所述第七工位；
19.当所述阀组处于所述非冷却工作状态时，所述第一控制阀处于所述第一工位，所述第二控制阀处于所述第五工位；
20.当所述阀组处于所述第一部分冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第二工位或者所述第三工位，所述第二控制阀处于所述第五工位；
21.当所述阀组处于所述第二部分冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第一工位，所述第二控制阀处于所述第六工位或者所述第七工位；
22.当所述阀组处于所述第三部分冷却状态时，所述第一控制阀处于所述第二工位，所述第二控制阀处于所述第六工位。
23.可选地，所述阀组包括第三控制阀和第四控制阀，所述第三控制阀用于控制所述进气口可选择地与所述第一冷却通道的入口和/或所述非冷却通道的入口连通或封闭，所
述第四控制阀用于控制所述进气口与所述第二冷却通道的入口连通或封闭；或者，
24.所述阀组包括第五控制阀和第六控制阀，所述第五控制阀用于控制所述进气口与所述第一冷却通道的入口连通或封闭，所述第六控制阀用于控制所述进气口可选择地与所述非冷却通道的入口和/或所述第二冷却通道的入口连通或封闭。
25.可选地，所述阀组包括第七控制阀、第八控制阀和第九控制阀，所述第七控制阀用于控制所述进气口与所述第一冷却通道的连通或封闭，所述第八控制阀用于控制所述进气口与所述非冷却通道的连通或封闭，所述第九控制阀用于控制所述进气口与所述第二冷却通道的连通或封闭。
26.可选地，所述冷却通道组包括第三冷却通道，当所述阀组处于所述冷却工作状态或者所述部分冷却工作状态时，所述进气口与所述第三冷却通道的入口连通。
27.可选地，所述阀组包括第十控制阀，所述第十控制阀用于控制所述进气口可选择地与所述第三冷却通道的入口和/或所述非冷却通道的入口连通。
28.可选地，所述阀组中的控制阀为电磁阀。
29.第二方面，本实用新型还提供一种发动机冷却器系统，包括控制器以及如第一方面中任一项所述的中冷器，所述控制器与所述中冷器中阀组信号连接，用于控制所述阀组工作状态的切换。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例提供的一种中冷器的结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第一冷却状态的示意图；
32.图3为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第二冷却状态的示意图；
33.图4为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第三冷却状态的示意图；
34.图5为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第一部分冷却状态的示意图；
35.图6为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第二部分冷却状态的示意图；
36.图7为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于第三部分冷却状态的示意图；
37.图8为本实用新型实施例提供的一种中冷器中阀组处于非冷却工作状态的示意图；
38.图9为本实用新型实施例提供的另一种中冷器的结构示意图；
39.图10为图9中结构第十控制阀处于冷却工作状态的示意图；
40.图11为图9中结构第十控制阀处于部分冷却工作状态的示意图；
41.图12为图9中结构第十控制阀处于非冷却工作状态的示意图。
42.图标：1
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壳体；2
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第一冷芯；3
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第二冷芯；4
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非冷却通道；5
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阀组；6
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第三冷芯；11
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进气口；12
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出气口；21
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第一冷却通道；31
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第二冷却通道；51
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第一控制阀；52
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第二控制阀；53
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第十控制阀；61
‑
第三冷却通道。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.如图1至图8所示，本实用新型实施例提供了一种中冷器，包括：壳体1，壳体1包括进气口11和出气口12，壳体1内部具有并联设置的非冷却通道4和冷却通道组，冷却通道组包括至少一个冷却通道，非冷却通道4的出口以及冷却通道组的出口均与出气口12连通；位于壳体1内的阀组5，阀组5具有冷却工作状态、非冷却工作状态和部分冷却工作状态，当阀组5处于冷却工作状态时，进气口11与冷却通道组的入口连通；当阀组5处于非冷却工作状态时，进气口11与非冷却通道4的入口连通；当阀组5处于部分冷却工作状态时，进气口11与冷却通道组的入口以及非冷却通道4的入口均连通。
45.上述中冷器新鲜空气自进气口11进入中冷器内部，后经出气口12流出该中冷器，中冷器的容积即壳体1内部分成两部分，即冷却通道组和非冷却通道4，并在内部布置阀组5，通过阀组5控制进气口11可选择地与冷却通道组和/或非冷却通道4组连通，实现了中冷器的分级冷却甚至不冷却，具体地，当阀组5处于冷却工作状态时，进气口11与冷却通道组的入口连通；当阀组5处于非冷却工作状态时，进气口11与非冷却通道4的入口连通；当阀组5处于部分冷却工作状态时，进气口11与冷却通道组的入口以及非冷却通道4的入口均连通。该中冷器通过阀组5对进气口11进入的新鲜空气的流向控制，实现中冷器的不同冷却效率，从而实现不同的进气温度，满足后处理系统转化效率对排温的需求，解决了低负荷排温低的热管理问题；此外，在发动机加速时通过阀组5控制新鲜空气的流向从而改变中冷器的实际流通容积，可以有效改善发动机的响应性；在发动机冷启动过程中还可以实现新鲜空气完全不冷却直接进入发动机，有效改善发动机的冷启动性能。
46.可选地，冷却通道组包括第一冷却通道21和第二冷却通道31，第一冷却通道21和第二冷却通道31并联设置；当阀组5处于冷却工作状态或者部分冷却工作状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口和/或第二冷却通道31的入口连通。
47.一种可能实现的方式中，中冷器壳体1内部包括第一冷芯2和第二冷芯3，第一冷芯2内具有第一冷却通道21，第二冷芯3内具有第二冷却通道31；阀组5设置在进气口11靠近两个冷芯的一侧，第一冷却通道21的出口以及第二冷却通道31的出口均与出气口12连通。当阀组5处于冷却工作状态时，进气口11可选地与第一冷却通道21的入口连通、或者与第二冷却通道31的入口连通，或者与第一冷却通道21的入口以及第二冷却通道31的入口连通；当阀组5处于非冷却工作状态时，进气口11与非冷却通道4的入口连通；当阀组5处于部分冷却工作状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口以及非冷却通道4的入口均连通，或者，进气口11与第二冷却通道31的入口以及非冷却通道4的入口均连通，或者，进气口11与第一冷却通道21的入口、第二冷却通道31的入口以及非冷却通道4的入口均连通。阀组5通过改变新鲜空气的流向，实现不同的冷却效果和功能。
48.可选地，第一冷却通道21的冷却效率与第二冷却通道31的冷却效率不同；冷却工作状态包括第一冷却状态、第二冷却状态和第三冷却状态，当阀组5处于第一冷却状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口连通；当阀组5处于第二冷却状态时，进气口11与第二冷
却通道31的入口连通；当阀组5处于第三冷却状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口以及第二冷却通道31的入口均连通；部分冷却工作状态包括第一部分冷却状态、第二部分冷却状态和第三部分冷却状态，当阀组5处于第一部分冷却状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口以及非冷却通道4的入口均连通；当阀组5处于第二部分冷却状态时，进气口11与第二冷却通道31的入口以及非冷却通道4的入口均连通；当阀组5处于第三部分冷却状态时，进气口11与第一冷却通道21的入口、第二冷却通道31的入口以及非冷却通道4的入口均连通。
49.一种可能实现的方式中，第一冷芯2和第二冷芯3的冷却能力不同，即第一冷却通道21的冷却效率与第二冷却通道31的冷却效率不同，例如第一冷却通道21的冷却效率小于第二冷却通道31的冷却效率。因此，中冷器至少具有以下几种冷却状态：
50.冷却状态一、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过第一冷却通道21，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第一冷却状态；
51.冷却状态二、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过第二冷却通道31，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第二冷却状态；
52.冷却状态三、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过第一冷却通道21和第二冷却通道31，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第三冷却状态；
53.冷却状态四、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过第一冷却通道21和非冷却通道4，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第一部分冷却状态；
54.冷却状态五、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过第二冷却通道31和非冷却通道4，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第二部分冷却状态；
55.冷却状态六、自进气口11进入中冷器的新鲜空气经过第一冷却通道21、第二冷却通道31和非冷却通道4，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于第三部分冷却状态；
56.冷却状态七、自进气口11进入中冷器的新鲜空气只经过非冷却通道4，后经出气口12流出中冷器，此时阀组5处于非冷却工作状态。
57.发动机可根据实际需要选择需要的冷却状态，具体地通过调节阀组5的工作状态调节改变中冷器的冷却效率和容积，因此可以满足发动机对不同排温和响应性的要求。
58.可选地，沿垂直于中冷器内气体主流方向，第一冷却通道21、非冷却通道4和第二冷却通道31依次排列。
59.一种可能实现的方式中，第一冷却通道21和第二冷却通道31的排列方向与中冷器内气体主流方向垂直，新鲜空气通过时通过冷却水对其进行冷却，第一冷芯2和第二冷芯3之间形成一个通道，该通道无冷却水冷却，即为非冷却通道4。
60.需要说明的是，阀组5的主要功能是控制进气口11可选地与第一冷却通道21的入口和/或第二冷却通道31的入口和/或非冷却通道4入口连通，因此，凡是能实现上述功能的结构均可称作本实施例所称的阀组5，例如以下几种结构：
61.结构一，阀组5包括第一控制阀51和第二控制阀52，第一控制阀51具有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，第二控制阀52具有第五工位、第六工位、第七工位和第八工位；
62.当阀组5处于第一冷却状态时，如图2所示，第一控制阀51处于第四工位，第二控制阀52处于第五工位；第一控制阀51和第二控制阀52将进气口11的新鲜空气导向第一冷芯2，
即通过进气口11的所有新鲜空气只用第一冷芯2进行冷却，空气流向如图2中虚线箭头所示，经过冷却的新鲜空气从出气口12流出，此时新鲜空气不经过非冷却通道4。
63.当阀组5处于第二冷却状态时，如图3所示，第一控制阀51处于第一工位，第二控制阀52处于第八工位；第一控制阀51和第二控制阀52将进气口11的新鲜空气导向第二冷芯3，即通过进气口11的所有新鲜空气只用第二冷芯3进行冷却，空气流向如图3中虚线箭头所示，经过冷却的新鲜空气从出气口12流出，此时新鲜空气不经过非冷却通道4。根据不同的冷后温度需求选择第一冷芯2或第二冷芯3，此时整个中冷器的冷却效率次之，新鲜空气所经过的中冷器的容积为图7的一半。
64.当阀组5处于第三冷却状态时，如图4所示，第一控制阀51处于第三工位，第二控制阀52处于第七工位；此时第一控制阀51和第二控制阀52将进气口11的新鲜空气均匀的导向两个冷芯，冷芯入口的新鲜空气流速均匀性较好，冷却效率较高，经过冷却的两路新鲜空气在出口处汇合流出，如图4中虚线箭头所示，此时新鲜空气不经过非冷却通道4，此时整个中冷器系统的冷却效率最高。
65.当阀组5处于第一部分冷却状态时，第一控制阀51处于第二工位或者第三工位，第二控制阀52处于第五工位；如图5所示，第一控制阀51处于第二工位。
66.当阀组5处于第二部分冷却状态时，第一控制阀51处于第一工位，第二控制阀52处于第六工位或者第七工位；如图6所示，第二控制阀52处于第六工位。
67.当阀组5处于第三部分冷却状态时，如图7所示，第一控制阀51处于第二工位，第二控制阀52处于第六工位；此时新鲜空气可以同时经过第一冷芯2形成的第一冷却通道21、第二冷芯3形成的第二冷却通道31和非冷却通道4，可以通过调节第一控制阀51以及第二控制阀52的位置分配进入三路通道的空气量，如图7中虚线箭头所示，中冷器的冷却效率也随之可调，从而实现不同的中冷器出口的温度，此时新鲜空气所经过的中冷器的容积最大。
68.当阀组5处于非冷却工作状态时，如图8所示，第一控制阀51处于第一工位，第二控制阀52处于第五工位；此时第一控制阀51和第二控制阀52将进气口11的新鲜空气直接导入非冷却通道4，新鲜空气不经过冷却直接从出气口12流出，如图8中虚线箭头所示，此时整个中冷器系统的冷却效率为0，而且此时新鲜空气所经过的中冷器的容积最小。
69.需要说明的是，本结构中第一控制阀51的第一工位、第二工位、第三工位和第四工位以及第二控制阀52的第五工位、第六工位、第七工位和第八工位均是控制阀在不同的极限位置时的状态，而且两个控制阀的相邻两个工位之间的位置是连续可调的。
70.结构二，阀组包括第三控制阀和第四控制阀，第三控制阀用于控制进气口可选择地与第一冷却通道的入口和/或非冷却通道的入口连通或封闭，第四控制阀用于控制进气口与第二冷却通道的入口连通或封闭。
71.结构三，阀组包括第五控制阀和第六控制阀，第五控制阀用于控制进气口与第一冷却通道的入口连通或封闭，第六控制阀用于控制进气口可选择地与非冷却通道的入口和/或第二冷却通道的入口连通或封闭。
72.结构四，阀组包括第七控制阀、第八控制阀和第九控制阀，第七控制阀用于控制进气口与第一冷却通道的连通或封闭，第八控制阀用于控制进气口与非冷却通道的连通或封闭，第九控制阀用于控制进气口与第二冷却通道的连通或封闭。
73.可选地，冷却通道组包括第三冷却通道61，当阀组5处于冷却工作状态或者部分冷
却工作状态时，进气口11与第三冷却通道61的入口连通。
74.另一种可能实现的方式中，如图9所示，中冷器壳体1内部包括第三冷芯6，第三冷芯6将中冷器内部划分为第三冷却通道61和非冷却通道4，阀组5设置在进气口11靠近第三冷芯6的一侧，第三冷却通道61的出口与出气口12连通。当阀组5处于冷却工作状态时，进气口11可选地与第三冷却通道61的入口连通；当阀组5处于非冷却工作状态时，进气口11与非冷却通道4的入口连通；当阀组5处于部分冷却工作状态时，进气口11与第三冷却通道61的入口以及非冷却通道4的入口均连通。阀组5通过改变新鲜空气的流向，实现不同的冷却效果和功能。
75.需要说明的是，阀组5的主要功能是控制进气口11可选地与第三冷却通道61的入口和/或非冷却通道4入口连通，因此，凡是能实现上述功能的结构均可称作本实施例所称的阀组5，例如以下几种结构：
76.结构一，参照图10
‑
图12，阀组5包括第十控制阀53，第十控制阀53用于控制进气口11可选择地与第三冷却通道61的入口和/或非冷却通道4的入口连通。第十控制阀53具有第九工位、第十工位和第十一工位。
77.当阀组5处于冷却工作状态时，如图10所示，第十控制阀53处于第十一工位；第十控制阀53将进气口11的新鲜空气导向第三冷芯6，即通过进气口11的所有新鲜空气只用第三冷芯6进行冷却，经过冷却的新鲜空气从出气口12流出，此时新鲜空气不经过非冷却通道4。
78.当阀组5处于部分冷却工作状态时，如图11所示，第十控制阀53处于第十工位；此时新鲜空气可以同时经过第三冷芯6形成的第三冷却通道61和非冷却通道4，可以通过调节第十控制阀53的位置分配进入两路通道的空气量，如图10中虚线箭头所示，中冷器的冷却效率也随之可调，从而实现不同的中冷器出口的温度，此时新鲜空气所经过的中冷器的容积最大。
79.当阀组5处于非冷却工作状态时，如图12所示，第十控制阀53处于第九工位。此时第十控制阀53将进气口11的新鲜空气直接导入非冷却通道4，新鲜空气不经过冷却直接从出气口12流出，此时整个中冷器系统的冷却效率为0。
80.需要说明的是，本结构中第十控制阀53的第九工位、第十工位和第十一工位是控制阀在不同的极限位置时的状态，而且控制阀的相邻两个工位之间的位置是连续可调的。
81.结构二，阀组包括第十一控制阀和第十二控制阀，第十一控制阀用于控制进气口与第三冷却通道的连通或封闭，第十二控制阀用于控制进气口与非冷却通道的连通或封闭。
82.可选地，阀组5中的控制阀为电磁阀，方便发动机的控制器控制阀组5内的控制阀进行相应的操作，以实现中冷器不同冷却状态。
83.需要说明的是，上述中冷器可以通过控制阀位置调节改变中冷器的冷却效率和容积，因此可以满足发动机对不同排温和响应性的要求。当发动机在加速或加载时，减小中冷器的容积可以减小新鲜空气在中冷器中的弹性缓冲效应，从而提高发动机的瞬态响应性；当发动机在冷启动时，如果新鲜空气经过中冷器冷却会加大冷启动的难度，此时发动机的进气温度越高越容易启动成功，所以中冷器在冷却状态七时不仅减小了新鲜空气在中冷器中的弹性缓冲效应进而提高空气的响应性，而且新鲜空气不经过冷却可以提高发动机的进
气温度，改善发动机的冷启动性能；后处理系统对发动机低负荷的排温要求越来越高，特别是发动机在低温环境运行时，目前提高发动机的排气温度主要手段有进排气节流、提前角滞后以及后喷等，这些都会导致发动机的性能恶化严重，而发动机的进气温度的提高可以直接提高发动机的排气温度，因此降低中冷器的冷却效率提高发动机进气温度成为有效提高发动机低负荷排温的有力手段，而且不会使发动机的性能恶化严重，因此可以根据发动机的排温需求对中冷器入口的阀组进行调节，实现不同的冷却效率，从而实现对中冷器出口温度的控制，满足后处理对排温的需求。
84.第二方面，基于同样的发明构思，本实用新型的实施例还提供一种发动机冷却器系统，包括控制器以及如第一方面中任一种中冷器，控制器与中冷器中阀组信号连接，用于控制阀组工作状态的切换。
85.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。