用于在内燃机中供给燃料的热管理系统的换热器的制造方法_3

文档序号:9829599阅读:来源:国知局
b;和出口端25b,所述出口端25b通向换热器HE中的进水口41a0
[0047]在图3至图6示出的、并且与将其安装到发动机M或者安装到另外的毗邻支撑结构的方式无关的构造中,换热器HE包括由重叠的腔室50、60、70的第一、第二和第三组Gl、G2、G3形成的腔室50、60、70的堆叠件P,每两个毗邻的腔室处于不同的组。
[0048]每个组Gl、G2、G3的腔室50、60、70具有相互间隔开的区域并且每个区域均与相应的导管51、61、71保持流体连通,所述导管51、61、71具有外端部5113、6113、7113以及通向相应组的外腔室的内端部51a、61a、71a。
[0049]腔室50的第一组Gl的导管51的外端部51b通过换热器HE的水入口和水出口 41a、41b串联连接到冷却水回路23。
[0050]腔室60的第二组G2的导管61的外端部61b通过换热器HE的燃料入口喷嘴42a和燃料出口喷嘴42b选择性地并联连接到燃料供给管10,从而允许后者位于燃料供给管10的“旁路,,中。
[0051 ]腔室70的第三组G3的导管71的外端部71b连接到润滑油回路30。
[0052]上述构造允许在检测到需要在喷射到发动机M中之前加热所述燃料时,使冷却水和润滑油分别循环通过第一组Gl的腔室50的内部和通过腔室的第三组G3的腔室70的内部,同时燃料通过第二组G2的腔室60。
[0053]在图3至图6示出的构造形式中,腔室50、60、70的每一组的导管51、61、71均穿过腔室50、60、70的堆叠件P的内部,贯穿位于各个组的端部腔室之间的腔室,导管的内端部51a、6 la、7 Ia和所述导管的外端部51b、6 lb、7 Ib通向端部腔室的内部,所述导管居中地并且径向地通向由所述导管穿过的相应组的腔室,以便允许流体沿着每个组的腔室流动。
[0054]在示出的构造中,燃料入口喷嘴和燃料出口喷嘴42a、42b从腔室50、60、70的堆叠件P的一侧向外突出,该侧与设置有换热器HE的水入口 41a和水出口 41b的那一侧相对,其中,所述相对侧由端盖90封闭,在端盖90中,每两个毗邻的腔室均来自不同的组并且由换热器的共用壁W间隔开。
[0055]考虑到发动机M内部的润滑油的温度高于冷却水的温度、并且继而所述冷却水温度高于将要使燃料被加热到的温度,腔室的堆叠件P的腔室50、60、70以如下方式分布:腔室70的第三组G3的腔室70仅仅与腔室的第一组Gl的腔室50具有共用壁。
[0056]根据考虑的三种流体的温度,毗邻腔室60的第二组G2的导管61的外端61b的腔室的堆叠件P的高度的一部分可以仅仅由腔室60以及由第一组Gl的腔室50中的至少一个腔室形成,腔室的堆叠件P的高度的其余部分由包含冷却水23的第一组Gl的腔室50的其余部分和包含润滑油的第三组G3的腔室70形成。在图5中更好地示出了这种构造。
[0057]由于加热燃料所需的热能通常低于由发动机M通过润滑油和冷却水消散的热量,因此,仅仅由腔室的第一和第三组Gl、G3的腔室50、70形成的腔室的堆叠件P的高度的部分通常大于仅仅由包含水和燃料的腔室的第一和第二组G1、G2形成的高度的部分。
[0058]在图3至图6示出的示例性构造中,腔室的堆叠件P的腔室50、60、70具有相同的平坦细长的形状和相对于腔室的区域减小的高度,腔室50、60、70的每个组的两根导管51、61、71中的每一根均位于腔室的堆叠件P的与定位有其它导管的端部区域相对的端部区域中。
[0059]腔室50、60、70可以由任何适当的材料构建,所述任何适当的材料具有高热导率并且被成形为托盘状,例如,具有大体细长的矩形形状的底壁、并且包含降低高度的外周壁,所述外周壁的自由端部气密地安放并且固定在腔室的堆叠件P的毗邻托盘的底壁的外周区域下方,并且堆叠件P的最后的托盘可以由端盖90在上方封闭,所述端盖气密地安放并且固定到所述最后一个托盘的自由端部上。
[0060]为了确保凸缘40的通孔之间的连接的紧密度(所述通孔限定了换热器HE的水入口和水出口 41a、41b和油入口 43a、油出口 43b以及发动机M的油出口 23b、油入口 23a和水出口32和水入口 31),抵靠着发动机M安放的凸缘40的侧部设置有围绕所述通孔的密封垫圈J。
[0061]燃料供给管10的第二分段1b联接到换热器HE的腔室60的第二组G2的导管61的外端部61b并且设置有位于换热器HE的上游处的第二阀14和位于所述换热器HE下游处的单向阀15。
[0062]第一阀13和第二阀14可以是由电子控制单元CPU所控制的电磁阀类型,所述电子控制单元CPU接收来自发动机M的不同操作参数、以及燃料的物理化学参数(比如,正在供应的燃料的温度、燃料或不同燃料的混合物的特征、燃料喷射压力、压力损失等),以便判定用于控制第一和第二阀13、14的操作的最大温度值。通常还设置有返回管1c(所述返回管1c将燃料箱TQ连接到位于第二分段1b的下游处的燃料供给管10的位置),以便允许将栗送到喷射系统IS但没有被发动机M消耗的燃料返回到燃料箱TQ。然而,应当理解的是,返回管1c可以在位于第二分段1b上游的位置处连接到燃料供给管10。
[0063]与本换热器HE关联的热管理系统TMS可以包括单独安装或呈阀组的、并且由电子控制单元CPU驱动的电磁阀,所述电子控制单元CPU可操作地与连接至燃料供应系统和发动机M的多个传感器SE相联,以便允许根据将燃料加热到比单种燃料或者燃料混合物的汽化温度低的温度的实际需求来全部或部分地打开一个或多个阀。
【主权项】
1.一种用于将燃料供给到内燃机(M)中的热管理系统的换热器,所述内燃机在内部设置有冷却水回路(23)和润滑油回路(30),所述冷却水回路具有:入口(23a),所述入口通过发动机(M)外部的冷却水导管(22)连接到水散热器(20)的出口(20b);和出口(23b),所述出口通过发动机(M)外部的热水导管(21)连接到所述水散热器(20);所述润滑油回路具有入口(31)和出口(32),所述换热器(HE)的特征在于其包括:水入口和水出口(41a,41b),所述水入口和所述水出口分别通过冷却水导管(22)和冷却水环路(23)串联地连接到所述水散热器(20)的出口(20b)、并且通过返回导管(24)并经过所述热水导管(21)与所述水散热器(20)的入口(20a)串联地连接;燃料入口喷嘴和燃料出口喷嘴(42a,42b),所述燃料入口喷嘴和所述燃料出口喷嘴选择性地并联连接到发动机(M)的燃料供应装置;和润滑油入口和润滑油出口(43a,43b),所述润滑油入口和润滑油出口通过相应的油导管(34,33)分别连接到所述润滑油回路(30)的出口(32)和入口(31)。2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述燃料入口喷嘴和燃料出口喷嘴(42a、42b)设置在换热器(HE)的一侧,该侧不是换热器的设置有水入口和水出口(41a、41b)以及润滑油入口和润滑油出口(43a,43b)的那一侧。3.根据权利要求1或者2中的任意一项所述的换热器,其特征在于,所述水入口和所述水出口(41a、41b)以及所述油入口和所述油出口(43a,43b)抵靠着所述发动机(M)安放,其中,所述水入口和所述水出口(41a、41b)分别通过发动机(M)内部的冷却水回路(23)与冷却水导管(22)保
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