一种内燃机用热交换器冷却系统技术方案

技术编号:42948000 阅读:8 留言:0更新日期:2024-10-11 16:04
一种内燃机用热交换器冷却系统,第一热交换器的第一端通过第一水泵与水空中冷器的进水口相连通,第一热交换器的第二端与第二热交换器的第二端相连通;水空中冷器的出水口包括第一出水口和第二出水口,水空中冷器的两侧分别为进气侧和出气侧,第一出水口位于水空中冷器的进气侧,第二出水口位于水空中冷器的出气侧;第二热交换器的第一端与第一出水口相连通,第二热交换器的第二端与第二出水口相连通。本技术实施例中热交换器具有三个,并将水空中冷器出气侧的冷却液引入到热交换器中,提高了热交换器的平均温差,在不增加散热面积甚至减小散热面积的情况下提高冷却系统的散热性能,能够在提高极限使用温度的情况下减小冷却系统的外形尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于内燃机冷却,尤其涉及一种内燃机用热交换器冷却系统


技术介绍

1、内燃机的冷却系统对内燃机的可靠性影响非常大,若流经内燃机缸体的高温冷却液温度过高,内燃机易发生拉缸现象;若流经水空中冷器的低温冷却液温度过高,则会使内燃机的进气温度过高,内燃机依然极易发生爆缸现象。因此,冷却系统中热交换器和水空中冷器中任意一个散热效果不佳时,即高温冷却液和低温冷却液任意一个温度过高时,都易损坏内燃机,并且由于散热效果不佳导致冷却液温度过高,为了避免内燃机的损坏,必须降功率使用内燃机,这将明显限制设备的使用效果。

2、内燃机的冷却系统一般采用高低温散热系统,如图1所示,具有高温换热器、低温换热器和水空中冷器,高温换热器中的高温冷却液对内燃机进行散热,低温换热器中的低温冷却液流入到水空中冷器中对涡轮增压后的进气进行散热,高温换热器和低温换热器并排设置,进风先通过低温换热器,再通过高温换热器。高低温散热系统中换热器的散热量=散热面积×换热系数×平均温差,由于高低温散热系统中冷媒是自然空气,热媒为防冻液,平均温差受制于环境温度和内燃机参数,换热系数受制于风量、流量和换热器结构,因而在传统设计中,平均温差一般作为常数项处理,换热系数也一般作为常数项处理,为了提高散热量,一般采用增大换热面积的方式,然而低温换热器的平均温差较小,需要更大的散热面积才能满足散热需求,这是冷却系统正面面积较大的原因。另外,极限使用环境温度对内燃机的可靠性影响也非常大,环境温度越高,环境温度与进气温度之间的温差就越小,热交换就越困难,散热难度就越大,更具体地说,换热器的进风温度随着环境温度的升高而升高,冷却液在低温换热器内降温后的温度升高,由于进气需要由在低温换热器降温后的冷却液进行冷却,并且涡轮增压后进气温度也随着环境温度的升高而升高,冷却液进入水空中冷器对进气进行散热后,进气温度仍然较高,从而减小了环境温度与进气温度之间的温差,按照目前提高散热量的方式,只能增大低温换热器的散热面积,从而降低进入水空中冷器的冷却液温度,从而降低进气温度,然而这将进一步增加冷却系统的体积。目前使用的传统结构散热器要想达到提高极限使用环境温度并降低散热器外形尺寸难度非常大。


技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处,本技术提供了一种内燃机用热交换器冷却系统,以解决传统结构冷却系统存在的散热性能较弱、极限使用环境温度较低、外形尺寸大的问题。

2、本技术提供一种内燃机用热交换器冷却系统,包括热交换器和水空中冷器;

3、热交换器包括沿着进风方向依次设置的第一热交换器、第二热交换器和第三热交换器;

4、第一热交换器的第一端通过第一水泵与水空中冷器的进水口相连通,第一热交换器的第二端与第二热交换器的第二端相连通;

5、水空中冷器的出水口包括第一出水口和第二出水口,水空中冷器的两侧分别为进气侧和出气侧,第一出水口位于水空中冷器的进气侧,第二出水口位于水空中冷器的出气侧;

6、第二热交换器的第一端与第一出水口相连通,第二热交换器的第二端与第二出水口相连通;

7、第三热交换器的第一端通过第二水泵与内燃机的冷却液进口相连通,内燃机的冷却液出口与第三热交换器的第二端相连通。

8、在其中一些实施例中,第一热交换器的第二端与第二热交换器的第二端位于同一端。

9、在其中一些实施例中,热交换器包括换热器芯体以及换热器芯体两端分别连接的两个换热器水室;

10、第一热交换器与第二热交换器并列一体连接,用以使第一热交换器第二端的换热器水室与第二热交换器第二端的换热器水室一体连接为换热器中水室,第二出水口与换热器中水室相连通。

11、在其中一些实施例中,水空中冷器的两端分别具有第一中冷器水室和第二中冷器水室,进水口设置在第一中冷器水室,第一出水口和第二出水口设置在第二中冷器水室。

12、在其中一些实施例中,进水口位于出气侧。

13、在其中一些实施例中,第二中冷器水室通过隔板分为两个舱室,所述第一出水口和所述第二出水口分别设置在两个舱室上。

14、在其中一些实施例中,水空中冷器具有第一中冷器水室、第二中冷器水室和第三中冷器水室,第一中冷器水室和第三中冷器水室分别位于出气侧和进气侧,并均位于水空中冷器的同一端,第二中冷器水室位于水空中冷器的另一端,进水口设置在第一中冷器水室,第一出水口设置在第三中冷器水室,第二出水口设置在第二中冷器水室。

15、在其中一些实施例中,热交换器并排设置,热交换器的宽度方向为纵向,第三热交换器的第一端和第二端分别具有第三出液口和第三进液口,第三出液口和第三进液口分别位于纵向上的两侧;

16、第一热交换器的第二端与第二热交换器的第二端位于同一端,并均通过该端设置中间进液口与第二出水口相连通,第一热交换器的第一端和第二热交换器的第一端分别具有第一出液口和第二进液口;

17、第一出液口与第三出液口位于同一端,并位于纵向上远离第三出液口的一侧,第二进液口位于第一出液口和第三出液口之间,中间进液口位于纵向上远离第三进液口的一侧。

18、基于上述技术方案,本技术实施例中热交换器具有三个,并将水空中冷器出气侧的冷却液引入到热交换器中,提高了热交换器的平均温差,在不增加散热面积甚至减小散热面积的情况下提高冷却系统的散热性能,冷却系统能够在更高的极限使用环境下保证内燃机的正常运转,能够在提高极限使用温度的情况下减小冷却系统的外形尺寸,解决了传统结构冷却系统存在的散热性能较弱、极限使用环境温度较低、外形尺寸大的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内燃机用热交换器冷却系统,包括热交换器和水空中冷器;

2.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述第一热交换器的第二端与所述第二热交换器的第二端位于同一端。

3.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述热交换器包括换热器芯体以及所述换热器芯体两端分别连接的两个换热器水室;

4.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述水空中冷器的两端分别具有第一中冷器水室和第二中冷器水室,所述进水口设置在所述第一中冷器水室,所述第一出水口和所述第二出水口设置在所述第二中冷器水室。

5.根据权利要求4所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述进水口位于所述出气侧。

6.根据权利要求4所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,第二中冷器水室通过隔板分为两个舱室,所述第一出水口和所述第二出水口分别设置在两个舱室上。

7.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述水空中冷器具有第一中冷器水室、第二中冷器水室和第三中冷器水室,所述第一中冷器水室和所述第三中冷器水室分别位于所述出气侧和所述进气侧,并均位于所述水空中冷器的同一端,所述第二中冷器水室位于所述水空中冷器的另一端,所述进水口设置在所述第一中冷器水室,所述第一出水口设置在所述第三中冷器水室,所述第二出水口设置在所述第二中冷器水室。

8.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述热交换器并排设置,所述热交换器的宽度方向为纵向,所述第三热交换器的第一端和第二端分别具有第三出液口和第三进液口,所述第三出液口和所述第三进液口分别位于纵向上的两侧;

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【技术特征摘要】

1.一种内燃机用热交换器冷却系统,包括热交换器和水空中冷器;

2.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述第一热交换器的第二端与所述第二热交换器的第二端位于同一端。

3.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述热交换器包括换热器芯体以及所述换热器芯体两端分别连接的两个换热器水室;

4.根据权利要求1所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述水空中冷器的两端分别具有第一中冷器水室和第二中冷器水室,所述进水口设置在所述第一中冷器水室,所述第一出水口和所述第二出水口设置在所述第二中冷器水室。

5.根据权利要求4所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特征在于,所述进水口位于所述出气侧。

6.根据权利要求4所述的内燃机用热交换器冷却系统,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王登峰隋巧光郑超
申请(专利权)人:青岛汽车散热器有限公司
类型:新型
国别省市:

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