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風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備及其發(fā)動機(jī)室布局的制作方法

文檔序號:3831004閱讀:135來源:國知局
專利名稱:風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備及其發(fā)動機(jī)室布局的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備(windflux concentration guiding device),更加具體而言,涉及這樣的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其能夠通過增加風(fēng)的流入量明顯地提高中間冷卻器的冷卻性能,并且涉及ー種具有優(yōu)化布局的發(fā)動機(jī)室布局。
背景技術(shù)
通常,在發(fā)動機(jī)周圍布置有進(jìn)氣管,該進(jìn)氣管對穿過空氣濾清器的外部空氣進(jìn)行吸入;進(jìn)氣系統(tǒng),該進(jìn)氣系統(tǒng)包含有連接到燃燒室的進(jìn)氣歧管;冷卻設(shè)備的冷凝器;以及發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的散熱器,其中該發(fā)動機(jī)布置在發(fā)動機(jī)室中。與汽油車輛不同,在柴油機(jī)和汽油渦流發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中,包含有渦流增壓器,以通過壓縮外部空氣而提高發(fā)動機(jī)的輸出功率,同時與渦流增壓器一起還包含有中間冷卻器,該中間冷卻器對從渦流增壓器流出的過量供給的空氣進(jìn)行冷卻。通常,排氣循環(huán)設(shè)備連接這渦流,進(jìn)氣管連接著渦輪增壓器中的壓縮機(jī),中間冷卻器所在的位置使其能夠很好地接收風(fēng)以增大風(fēng)的冷卻性能。在柴油機(jī)和汽油渦流發(fā)動機(jī)的車輛中,由于中間冷卻器與冷凝器和散熱器一起布置于靠近發(fā)動機(jī)室的前部的前端部,因此在車輛行駛時能夠提高流入到發(fā)動機(jī)室內(nèi)的風(fēng)的冷卻性能。由于風(fēng)的冷卻性能提高了,冷凝器能夠提高對于車輛內(nèi)部的冷卻性能,散熱器能夠更容易地防止發(fā)動機(jī)過熱,所述中間冷卻器能夠高效率地提高發(fā)動機(jī)的輸出功率和燃油效率。如上所述,有效的進(jìn)風(fēng)提高了冷凝器和散熱器的冷卻性能,特別是提高了中間冷卻器的冷卻性能,這對于改善發(fā)動機(jī)的輸出和燃油效率很重要。因此,有必要在前端部分做成較大的開ロ面積,以便向冷凝器、散熱器和中間冷卻器輸送較大量的風(fēng)。然而,由于散熱器格柵和保險杠布置在前端部分的前部,所述前端部分對于車輛的外觀十分重要。因此,用以增加進(jìn)風(fēng)量的前端部分的開ロ面積的擴(kuò)大必須受到外觀自由度的限制,所述限制不可避免地伴隨著對于利用風(fēng)來提高中間冷卻器的冷卻性能的限制。然而,具有改進(jìn)性能的高性能發(fā)動機(jī)需要相應(yīng)的高效的中間冷卻器,這需要利用風(fēng)來提高中間冷卻器的冷卻性能,以便在不升級規(guī)格的前提下提高中間冷卻器的效率。本發(fā)明的該背景技術(shù)部分所披露的信息僅僅用于增強(qiáng)對于本發(fā)明一般背景的理解,而不應(yīng)被看作是認(rèn)可了或暗示了該信息構(gòu)成了已經(jīng)為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面涉及提供一種風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其能夠在不損害車輛前部的外觀設(shè)計方面的自由度的前提下增加風(fēng)的流入量,并通過將風(fēng)流集中于冷凝器、散熱器和中間冷卻器來提高冷凝器和散熱器的冷卻性能,尤其是在不升級中間冷卻器的規(guī)格的前提下,僅僅通過使風(fēng)來適應(yīng)高性能發(fā)動機(jī),從而高效率地提高中間冷卻器的性能。本發(fā)明的各個方面可以涉及提供一種配備了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其能夠改善發(fā)動機(jī)室的風(fēng)冷性能,并通過將送至發(fā)動機(jī)室的風(fēng)的一部分直接輸送到進(jìn)氣管而大大提高進(jìn)氣性能,并因而能夠優(yōu)化用以布置冷凝器、散熱器和進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)室布局。
在本發(fā)明的一個方面中,提供了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中穿過布置在形成發(fā)動機(jī)室前部的前端部分的頂部處的散熱器格柵的風(fēng)可以被引入并可以被配置為被排放到布置于發(fā)動機(jī)室中的進(jìn)氣系統(tǒng)的兩個不同的部分,且流動到布置于所述前端部分的底部處的保險杠部的風(fēng)被引入,并被置為被排放到所述兩個不同部分的任何一者。所述進(jìn)氣系統(tǒng)的所述兩個不同部分中的一個可以為中間冷卻器,而另一個可以為引入外部空氣的進(jìn)氣管,所述中間冷卻器冷卻來自渦流增壓器的過量供應(yīng)的空氣。主管道可以具有靠近散熱器格柵以引入穿過所述散熱器格柵的風(fēng)的進(jìn)口和位于所述中間冷卻器頂部處的出口。子管道允許風(fēng)穿過至少一個或多個位置流動,而引導(dǎo)風(fēng)流到保險杠部。分叉管道可以連接著主管道的風(fēng)通道,以便在風(fēng)穿出主管道的出口外之前將引導(dǎo)到主管道中的風(fēng)的一部分分流,并將分流出的風(fēng)送到進(jìn)氣管。所述主管道可以為以一定角度傾斜的開口通道,其進(jìn)口的位置高于出口 ;所述子管道可以為具有一對下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道的開口通道,所述下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道在一側(cè)處彼此間隔一定的距離而突出,以引導(dǎo)風(fēng)流動到保險杠部;和所述分叉管道可以為連接至主管道的風(fēng)通道的開口通道。 所述子管道的上進(jìn)氣管道和所述分叉管道可以具有不同的進(jìn)口橫截面和出口橫截面,從而具有了漏斗形的橫截面;其中所述進(jìn)口橫截面可以窄于所述出口橫截面;其中所述下進(jìn)氣管道的進(jìn)口橫截面可以與其出口橫截面大致相同。引導(dǎo)到所述子管道的下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道中的風(fēng)可以配置為在從所述子管道被排放的時候進(jìn)行聚集。在本發(fā)明的另一個方面中,提供了一種采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,可以包含進(jìn)氣系統(tǒng),該進(jìn)氣系統(tǒng)可以包括引入外部空氣的進(jìn)氣管、連接至外部空氣循環(huán)設(shè)備的渦流增壓器、和對過量供應(yīng)的空氣進(jìn)行冷卻并將空氣發(fā)送到進(jìn)氣歧管的中間冷卻器,且該進(jìn)氣系統(tǒng)可以被布置在發(fā)動機(jī)室內(nèi);冷卻模塊,該冷卻模塊可以包括用于冷卻設(shè)備的冷凝器,和用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)并布置在所述進(jìn)氣系統(tǒng)的一側(cè)的散熱器;主管道,該主管道引入穿過形成發(fā)動機(jī)室前部的前端部分的風(fēng),并將該風(fēng)排放到進(jìn)氣管和中間冷卻器;子管道,該子管道引入從不同位置穿過所述前端部分的風(fēng),并將該風(fēng)排放到中間冷卻器;和分叉管道,該分叉管道可以連接至所述主管道的風(fēng)通道,以便在風(fēng)穿出主管道之前對引入到所述主管道中的風(fēng)的一部分進(jìn)行分流,并將該風(fēng)送到進(jìn)氣管。
所述冷卻模塊可以由穿過設(shè)置于前端部分的散熱器格柵的風(fēng)來直接冷卻;以及所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備可以布置在散熱器格柵的一側(cè),以避免干擾直接流至冷卻模塊的風(fēng)流。其中所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備可以通過布置在所述前端部分處的管道框架來結(jié)
口 o所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的主管道可以定位于所述散熱器格柵的一側(cè);來自所述主管道的所述分叉管道可以直接連接至所述進(jìn)氣管;和所述子管道的下進(jìn)氣管道可以定位于保險杠支架部,保險杠可以在該保險杠支架部處設(shè)置于保險杠部中,而上進(jìn)氣管道可以以預(yù)定的距離定位在中間支架周圍,該中間支架布置在保險杠支架部上。進(jìn)氣管可以形成于所述保險杠 支架上,所述進(jìn)氣管可以是圍繞所述下進(jìn)氣管道并允許風(fēng)由此流入的開口空間。本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點能夠通過增加流至冷凝器、散熱器和中間冷卻器的風(fēng)的流入量而顯著地提高冷卻性能,尤其是僅僅通過風(fēng)冷就實現(xiàn)了中間冷卻器的高效率運行,這正是高性能發(fā)動機(jī)所需要的。本發(fā)明的具有這樣的優(yōu)點能夠在不升級中間冷卻器的規(guī)格的前提下,利用風(fēng)來提高中間冷卻器的效率,而且在相同條件下降低了中間冷卻器的出口溫度。本發(fā)明的具有這樣的優(yōu)點在一個分析系統(tǒng)中,利用風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,通過將流入到發(fā)動機(jī)中風(fēng)的一部分直接送到進(jìn)氣管而顯著地提高了進(jìn)氣性能,并通過優(yōu)化設(shè)計冷凝器、散熱器和進(jìn)氣系統(tǒng)而優(yōu)化了發(fā)動機(jī)室的布局。本發(fā)明的裝置和方法具有其它的特征和優(yōu)點,在結(jié)合于本文的附圖以及隨后的具體實施方式
部分中,這些特征和優(yōu)點將得以顯現(xiàn)或得到更為詳細(xì)的闡述,所述附圖和具體實施方式
部分一起用于解釋本發(fā)明的特定原理。


圖IA和IB為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的構(gòu)造的視圖。圖2A和2B為顯示用于冷凝器、散熱器和進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)室布局的視圖,該發(fā)動機(jī)室配有根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備。圖3為顯示發(fā)動機(jī)室內(nèi)的風(fēng)的流動的視圖,所述風(fēng)的流動是由風(fēng)穿過根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備和散熱器柵格而形成。應(yīng)當(dāng)理解,所述附圖并非一定是按比例的,其顯示了圖解本發(fā)明基本原理的各個特征的一定程度上的簡化畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如,具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由特定的預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境所限定。在各個附圖中,在附圖的各個圖形中,附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的相同或等同部分。
具體實施例方式以下詳細(xì)地引用本發(fā)明的各個實施方式,其各個實例在附圖中進(jìn)行了圖解并被描述如下。盡管結(jié)合示例性實施方式描述了本發(fā)明,但應(yīng)當(dāng)理解,該描述并不是要將本發(fā)明限制于那些示例性的實施方式。相反,本發(fā)明旨在不僅要覆蓋示例性的實施方式,而且要覆蓋可以包含在由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代方式、修改方式、等同方式和其它實施方式。以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施方式,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠以各種方式來實現(xiàn)所述示例性實施方式,且本發(fā)明并不限于所述示例性實施方式。參考圖1A,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20能夠?qū)⒃趦?nèi)部通過至少三個不同的位置流動的風(fēng)經(jīng)過至少三個不同的位置排放到發(fā)動機(jī)室內(nèi)的進(jìn)氣系統(tǒng)。對于這種構(gòu)造,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20包括主管道30、子管道40和分叉管道50,風(fēng)流動穿過所述主管道30,來自主管道30下方的至少ー個位置或多個位置的內(nèi)部流動的風(fēng)通過所述子管道40流動,所述分叉 管道50連接主管道30的上部,以便通過對經(jīng)過主管道30流動的風(fēng)進(jìn)行分流而產(chǎn)生不同于穿過主管道30流動的風(fēng)的風(fēng)流。主管道30具有開ロ的通道結(jié)構(gòu),所述開ロ的通道結(jié)構(gòu)用于對穿過位于所述前端部分的上端處的散熱器格柵的ー些風(fēng)進(jìn)行吸入并將其排放到發(fā)動機(jī)室內(nèi)的進(jìn)氣系統(tǒng),所述主管道30以預(yù)定角度K傾斜,以使得風(fēng)流入內(nèi)部的進(jìn)ロ的位置高于用以排放所述風(fēng)的出□。主管道30具有完全一致的矩形橫截面,風(fēng)流入內(nèi)部的進(jìn)ロ的橫截面形成為扭曲的矩形,該扭曲的矩形具有一個傾斜的豎直邊和一個傾斜的水平邊,以匹配散熱器格柵的側(cè)面形狀。在示例性實施方式中,從主管道30排放的風(fēng)形成了朝向所述進(jìn)氣系統(tǒng)的中間冷卻器的上部的流路。子管道40具有開ロ通道結(jié)構(gòu),用以將風(fēng)從兩個不同的位置吸入流過位于散熱器格柵之下的保險杠部分的周圍并將風(fēng)排放到發(fā)動機(jī)室中的進(jìn)氣系統(tǒng),為進(jìn)行這種操作,子管道40包含有一對上進(jìn)氣管道42和下進(jìn)氣管道41,上進(jìn)氣管道42和下進(jìn)氣管道41彼此間隔。下進(jìn)氣管道41和上進(jìn)氣管道42從子管道40的ー側(cè)以柱面形狀突出,兩者之間具有敞開的間隙,且分別定位于子管道40的上部和下部。流入到下進(jìn)氣管道41和上進(jìn)氣管道42的風(fēng)通過位于子管道40對面的開ロ朝著發(fā)動機(jī)室中的進(jìn)氣系統(tǒng)排放,所述對面為沒有形成下進(jìn)氣管道41和上進(jìn)氣管道42的地方。下進(jìn)氣管道41和上進(jìn)氣管道42的進(jìn)ロ形成為梯形,且下進(jìn)氣管道41具有均勻的橫截面,該橫截面的寬度與子管道40相同,而上進(jìn)氣管道42具有逐漸加寬的橫截面,以便在進(jìn)ロ處匹配子管道40。換言之,下進(jìn)氣管道41的進(jìn)口和出口具有相同尺寸的橫截面,而在上進(jìn)氣管道42中進(jìn)ロ橫截面窄于出口橫截面,整體呈漏斗形。在示例性實施方式中,從子管道40排放的風(fēng)構(gòu)成了朝著進(jìn)氣系統(tǒng)的中間冷卻器的下部的流道。分叉管道50為延伸自與主管道30的風(fēng)路相連的進(jìn)ロ的開ロ通道,從而其帶走了穿過主管道30的一部分風(fēng)并將風(fēng)送到另ー個部分。與主管道30的風(fēng)路相連接的分叉管道50的進(jìn)ロ具有矩形橫截面,該矩形橫截面的ー個水平邊為扭曲的,分叉管道50的橫截面從進(jìn)ロ朝著出口逐漸加寬,整體呈漏斗行,所述進(jìn)ロ連接到所述主管道30的風(fēng)路。
從分叉管道50排放的風(fēng)直接送到通過分叉管道50相連接的進(jìn)氣管2,從而能夠顯著地改善進(jìn)氣管2的進(jìn)氣性能。參考圖1B,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20能夠通過同時吸入大量的風(fēng)和排放大量的風(fēng)而提高進(jìn)氣系統(tǒng)的冷卻效率,特別是通過顯著地提高中間冷卻器的冷卻效率而在不對中間冷卻器的規(guī)格進(jìn)行升級的前提下滿足高性能發(fā)動機(jī)所需的性能。因此,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20通過從主管道30形成一個進(jìn)風(fēng)流C并通過子管道40形成兩個進(jìn)風(fēng)流A和B,從而能夠同時從至少三個不同位置吸入風(fēng)。主管道30的進(jìn)氣流C是通過在形成發(fā)動機(jī)室的前部的前端部分的頂部處穿過散熱器格柵側(cè)而吸入風(fēng)所形成的。 在子管道40中,形成了從下進(jìn)氣管道41在形成發(fā)動機(jī)室的前部的前端部分的底部處穿過保險杠部分的風(fēng)的進(jìn)風(fēng)流A以及從上進(jìn)氣管道42穿過保險杠部分的風(fēng)的進(jìn)風(fēng)流B,所述上進(jìn)氣管道42與下進(jìn)氣管道41相間隔。同時,從風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20排放的風(fēng)形成了通過主管道30的一個排風(fēng)流Ca,通過子管道40的另一個排風(fēng)流ab,和通過分叉管道50的另一個排風(fēng)流Cb,從而風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20能夠通過至少三個不同的位置同時排風(fēng)。主管道30的排風(fēng)流Ca是流入到主管道30并直接通過出口流出的風(fēng)流,且排風(fēng)流Ca形成了集中于進(jìn)氣系統(tǒng)的中間冷卻器的上部的流路。由于主管道30以進(jìn)口高于出口的預(yù)定角度K而傾斜,因此排風(fēng)流Ca低于進(jìn)風(fēng)流C0子管道40中的排風(fēng)流ab是下進(jìn)氣管道41中的進(jìn)風(fēng)流A和上進(jìn)氣管道42中的進(jìn)風(fēng)流B在出口之后匯聚處的氣流。排風(fēng)流ab形成了集中于進(jìn)氣系統(tǒng)的中間冷卻器的下部分上的流路。同時,分叉管道50中的排風(fēng)流Cb是由進(jìn)風(fēng)流C中在流出主管道30之前向著另一部分分流的一些風(fēng)形成的。排風(fēng)流Cb直接延伸到通過分叉管道50相連接的進(jìn)氣管2。如上所述,由于排風(fēng)流Cb直接延伸到進(jìn)氣管2,因此進(jìn)氣管2的進(jìn)氣性能能夠得到大大的提聞。參考圖2A,在發(fā)動機(jī)室內(nèi)冷卻模塊6與進(jìn)氣系統(tǒng)I布置在一起,進(jìn)氣系統(tǒng)I的中間冷卻器4的位置靠近形成發(fā)動機(jī)室的前部的前端部分,并處于冷卻模塊6的一側(cè),且風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20定位于中間冷卻器4的前面,所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20吸入穿過所述前端部分的風(fēng)并將風(fēng)排放到進(jìn)氣系統(tǒng)I。因此,穿過所述前端部分的風(fēng)通過風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20同時形成了直接流向冷卻模塊6的氣流和流向中間冷卻器和進(jìn)氣系統(tǒng)I的氣流,從而使利用風(fēng)對發(fā)動機(jī)室的冷卻效率能夠顯著地得到提高。進(jìn)氣系統(tǒng)I包含有普通的元件,例如,通過空氣濾清器吸入外部空氣的進(jìn)氣管2,通過排氣循環(huán)設(shè)備對由進(jìn)氣管2吸入的外部空氣進(jìn)行壓縮的渦輪增壓器3,對從渦輪增壓器3超量供應(yīng)的空氣進(jìn)行冷卻的中間冷卻器4,以及將壓縮空氣從中間冷卻器4供應(yīng)到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管5。然而,在示例性實施方式中,由于進(jìn)氣管2與風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20的分叉管道50直接相連,因此外部空氣能夠直接從風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20吸入。
渦流增壓器3具有普通的結(jié)構(gòu),其渦流與排氣循環(huán)設(shè)備相連接且壓縮機(jī)與進(jìn)氣管2相連接,中間冷卻器4布置在從渦流增壓器3到進(jìn)氣歧管5的路徑上,并對從渦流增壓器3超量供應(yīng)的壓縮空氣進(jìn)行冷卻。同時,冷卻模塊6構(gòu)成了發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng),其中冷凝器6a構(gòu)成了冷卻設(shè)備,所述冷卻模塊6還包括普通的兀件,例如,帶有冷卻風(fēng)扇6c的散熱器6b,且冷凝器6a、散熱器6b和冷卻風(fēng)扇6c從發(fā)動機(jī)室的前部處的前端部分順序布置。參考圖2A,所述前端部分通過位于下端的保險杠支架11和中間支架(inter-bracket) 12而與保險杠部分 結(jié)合在一起,且散熱器格柵13布置在上端,以允許風(fēng)流入到發(fā)動機(jī)室中。而且,管道框架10和風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20布置在將風(fēng)引導(dǎo)穿過保險杠部分和散熱器格柵13的ー側(cè)。在示例性的實施方式當(dāng)中,管道框架10的高度大致與前端部分的高度相同,并且該管道框架10很寬,從而能夠裝配該風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20。如上所述,當(dāng)風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20被安裝在前端部分上時,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20的主管道30定位于散熱器格柵13的ー側(cè),所且從主管道30分叉的分叉管道50直接連接著進(jìn)氣管2。對于這種結(jié)構(gòu),散熱器格柵13具有允許風(fēng)穿過的柵格結(jié)構(gòu),分叉管道30或進(jìn)氣管2具有連接結(jié)構(gòu),該連接結(jié)構(gòu)能夠被任何部件所連接。同時,在風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20的子管道40中,下進(jìn)氣管道41定位于保險杠部分支架11處,上進(jìn)氣管道42位于中間支架12處。對于這種結(jié)構(gòu),保險杠部分支架11進(jìn)ー步包含有進(jìn)氣ロ 11a,所述進(jìn)氣ロ I Ia是圍繞著下進(jìn)氣管道41的開ロ空間,風(fēng)穿過該下進(jìn)氣管道41,而中間支架12具有簡單的格子結(jié)構(gòu),該格子結(jié)構(gòu)能夠讓風(fēng)穿過。參考圖3,穿過前端的風(fēng)流入到發(fā)動機(jī)室內(nèi),分成為排風(fēng)流d、排風(fēng)流ab和Ca、以及排風(fēng)流Cb,所述排風(fēng)流d的路徑通過散熱器格柵13朝著冷卻模塊6而形成,所述排風(fēng)流ab和Ca的路徑通過風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20從散熱器柵格13和保險杠部分側(cè)到進(jìn)氣系統(tǒng)I的中間冷卻器4形成,所述排風(fēng)流Cb的路徑從風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20直接分叉至進(jìn)氣管2。在示例性實施方式中,穿過散熱器格柵13的風(fēng)通過排風(fēng)流d直接流入到冷卻模塊6,并不影響將風(fēng)導(dǎo)入到風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20中,從而冷卻模塊6的冷凝器6a和散熱器6b能夠受到排風(fēng)流d的強(qiáng)烈冷卻,從而顯著地提高冷卻效率。當(dāng)進(jìn)風(fēng)流A和進(jìn)風(fēng)流B在子管道40外部聚集吋,就形成了來自風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20的排風(fēng)流ab,所述進(jìn)風(fēng)流A是通過保險杠部分支架11的進(jìn)氣ロ Ila而在子管道40的下進(jìn)氣管道41中形成,所述進(jìn)風(fēng)流B是通過中間支架12而在子管道40的上進(jìn)氣管道42中形成。排風(fēng)流ab在強(qiáng)力冷卻中間冷卻器4之后運動至進(jìn)氣系統(tǒng)1,同時移動穿過中間冷卻器4的中間下部。當(dāng)通過散熱器柵格13 —側(cè)而在主管道30中形成的進(jìn)風(fēng)流C直接運動到主管道30之外時,形成了從風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20中出來的排風(fēng)流Ca。排風(fēng)流Ca在強(qiáng)力冷卻中間冷卻器4之后運動至進(jìn)氣系統(tǒng)1,同時移動穿過中間冷卻器4的中間上部。如上所述,通過利用風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20,在子管道40附近的排風(fēng)流能夠強(qiáng)力地冷卻中間冷卻器4的下部,同時出自主管道30的排風(fēng)流Ca能夠強(qiáng)力地冷卻中間冷卻器4的上部。因此,強(qiáng)力接受大量風(fēng)的中間冷卻器4能夠以高性能和高輸出功率的發(fā)動機(jī)所需的高效率來運行,且中間冷卻器4的所述高效率并不減損車輛的外觀的設(shè)計自由度,這對于允許大量的風(fēng)流入到內(nèi)部是必要的。同時,在示例性實施方式中,在主管道30中的進(jìn)風(fēng)流C移動出去之前,形成了出自風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20的排風(fēng)流Cb,同時排 風(fēng)流Cb在分叉管道50中移動并移動到分叉管道50之外。由于排風(fēng)流Cb直接持續(xù)到進(jìn)氣管2,進(jìn)氣管2的進(jìn)氣性能能夠得到大大的提高。如上所述,在示例性實施方式中,利用集中于冷卻模塊6上的風(fēng)流,能夠顯著地提高冷卻模塊6的冷卻性能,同時,通過形成集中于中間冷卻器4的上部和下部的窗口流動,風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20顯著地改善了冷卻性能并消除了穿過中間冷卻器4的空氣流中的不均勻性,從而使前端處的風(fēng)流效率能夠得以改善,發(fā)動機(jī)室中的熱流能夠得到優(yōu)化。因此,在發(fā)動機(jī)性能得到加強(qiáng)時,有利的是帶來了改進(jìn)中間冷卻器4的性能所需的冷卻性能和進(jìn)氣性能的改善。例如,在相關(guān)技術(shù)中,通過單獨處理而僅僅改善中間冷卻器4、冷卻模塊6和進(jìn)氣系統(tǒng)I中的單獨功能的方法,以便在加強(qiáng)發(fā)動機(jī)性能的同時提高冷卻性能和進(jìn)氣性能;但是,通過將進(jìn)氣系統(tǒng)I與冷卻模塊6和中間冷卻器4處理為一個分析系統(tǒng),本發(fā)明的示例性實施方式可以采用通過相互作用和貢獻(xiàn)而改善整體性能的綜合方法。所述綜合方法可以采用各種輸出元素用于分析,例如空氣量、車輛壓力、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度,從而能夠顯著提高測試結(jié)果的精確性。根據(jù)實驗可以得知,中間冷卻器4的出口溫度提高了大約10%至20%,這根據(jù)發(fā)動機(jī)的類型(盡管要考慮到性能)而有所不同;且與相同規(guī)格的中間冷卻器相比,中間冷卻器4的容量提高了 35%至55%,盡管這根據(jù)發(fā)動機(jī)的類型而有所不同。在示例性實施方式中,由于通過直接將由風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20吸入的風(fēng)送到進(jìn)氣管2而形成了外部空氣引入流,因此在車輛行駛時,能夠通過降低進(jìn)氣壓力來提高進(jìn)氣流量,并通過防止怠速中吸入空氣的回流來提高進(jìn)氣溫度。如上所述,在示例性實施方式中,由于風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20引入了大量的風(fēng),且前端部分的開口面積得到了優(yōu)化,因此不會損害車輛外觀的設(shè)計方面的自由度。而且,通過利用風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備20,冷卻模塊6和進(jìn)氣系統(tǒng)I被優(yōu)化設(shè)計為一個分析系統(tǒng),從而能夠優(yōu)化發(fā)動機(jī)室的布局。為便于解釋和精確限定所述權(quán)利要求,術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”用于參考圖形中所示的特征的位置來描述示例性實施方式中的這些特征。以上對于本發(fā)明示例性實施方式的描述是出于圖解和說明的目的。這些描述并非是要窮盡本發(fā)明,也不是要將本發(fā)明限定于所公開的精確形式,顯然,在上述教導(dǎo)的啟示下可以進(jìn)行許多的修改和變化。選擇示例性的實施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各個示例性實施 方式及其替代方式和修改方式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中穿過散熱器格柵的風(fēng)被引入并被配置為被排放到布置于發(fā)動機(jī)室中的進(jìn)氣系統(tǒng)的兩個不同的部分,所述散熱器格柵布置在形成了發(fā)動機(jī)室前部的前端部分的頂部處,,并且 流動到在所述前端部分的底部處設(shè)置的保險杠部的風(fēng)被引入并被配置為被排放到所述兩個不同的部分的任何一者。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中所述進(jìn)氣系統(tǒng)的所述兩個不同的部分中的ー個為中間冷卻器,而另ー個是引入外部空氣的進(jìn)氣管,所述中間冷卻器冷卻來自渦流增壓器的過量供應(yīng)的空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,包含 主管道,所述主管道具有靠近所述散熱器格柵以弓I入穿過該散熱器格柵的風(fēng)的進(jìn)ロ和位于所述中間冷卻器頂部處的出口; 子管道,所述子管道允許風(fēng)穿過至少ー個或多個位置來流動,從而引導(dǎo)風(fēng)流動到保險杠部;和 分叉管道,所述分叉管道連接著所述主管道的風(fēng)通道,以便在風(fēng)穿出主管道的出口外之前將引導(dǎo)到主管道中的風(fēng)的一部分分流,并將分流出的風(fēng)送到進(jìn)氣管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中 所述主管道是以一定角度傾斜的開ロ通道,其進(jìn)ロ的位置高于出口 ; 所述子管道是具有一對下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道的開ロ通道,所述下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道在ー側(cè)處彼此間隔一定的距離而突出,以引導(dǎo)風(fēng)流動到所述保險杠部;和 所述分叉管道是連接至所述主管道的風(fēng)通道的開ロ通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中所述子管道的上進(jìn)氣管道和所述分叉管道具有不同的進(jìn)ロ橫截面和出ロ橫截面,從而具有了漏斗形的橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中所述進(jìn)ロ橫截面窄于所述出口橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中所述下進(jìn)氣管道的進(jìn)ロ橫截面與其出口橫截面大致相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備,其中引導(dǎo)到所述子管道的下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道中的風(fēng)被配置為在從所述子管道被排放的時候進(jìn)行聚集。
9.一種采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,包含 進(jìn)氣系統(tǒng),該進(jìn)氣系統(tǒng)包括引入外部空氣的進(jìn)氣管、連接至外部空氣循環(huán)設(shè)備的渦流增壓器、和對過量供應(yīng)的空氣進(jìn)行冷卻并將空氣發(fā)送到進(jìn)氣歧管的中間冷卻器,且該進(jìn)氣系統(tǒng)被布直在發(fā)動機(jī)室內(nèi); 冷卻模塊,該冷卻模塊包括用于冷卻設(shè)備的冷凝器,和用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)并布置在所述進(jìn)氣系統(tǒng)的ー側(cè)的散熱器; 主管道,該主管道對穿過形成了發(fā)動機(jī)室前部的前端部分的風(fēng)進(jìn)行引入,并將該風(fēng)排放到進(jìn)氣管和中間冷卻器; 子管道,該子管道引入從不同位置穿過所述前端部分的風(fēng),并將該風(fēng)排放到中間冷卻器;和 分叉管道,該分叉管道連接至所述主管道的風(fēng)通道,以便在風(fēng)穿出主管道之前對引入到所述主管道中的風(fēng)的一部分進(jìn)行分流,并將該風(fēng)送到進(jìn)氣管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述冷卻模塊由穿過所述前端部分設(shè)置的散熱器格柵的風(fēng)而被直接冷卻;并且 所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備布置在散熱器格柵的ー側(cè),以避免干擾直接流至冷卻模塊的風(fēng)流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備通過布置在所述前端部分處的管道框架而被結(jié)合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述子管道是具有一對下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道的開ロ通道,所述下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道在一側(cè)處彼此間隔一定的距離而突出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的主管道定位于所述散熱器格柵的ー側(cè); 來自所述主管道的所述分叉管道直接連接至所述進(jìn)氣管;和 所述子管道的下進(jìn)氣管道定位于保險杠支架部,保險杠在該保險杠支架部處設(shè)置于保險杠部中,而上進(jìn)氣管道以預(yù)定的距離定位在中間支架周圍,該中間支架布置在保險杠支架部上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中進(jìn)氣管形成于所述保險杠支架上,所述進(jìn)氣管為圍繞所述下進(jìn)氣管道并允許風(fēng)由此流入的開ロ空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述子管道的上進(jìn)氣管道和所述分叉管道具有不同的進(jìn)ロ橫截面和出ロ橫截面,以具有漏斗形的橫截面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述進(jìn)ロ橫截面窄于所述出ロ橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中所述下進(jìn)氣管道的進(jìn)ロ橫截面與其出ロ橫截面大致相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,其中引入到所述子管道的下進(jìn)氣管道和上進(jìn)氣管道的風(fēng)被配置為在從子管道排出時聚集。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備及其發(fā)動機(jī)室布局。采用了風(fēng)通量集中導(dǎo)引設(shè)備的發(fā)動機(jī)室布局,可以包含進(jìn)氣系統(tǒng),該進(jìn)氣系統(tǒng)具有進(jìn)氣管、渦流增壓器和中間冷卻器,且該進(jìn)氣系統(tǒng)可以被布置在發(fā)動機(jī)室內(nèi);冷卻模塊,該冷卻模塊具有冷凝器和散熱器;主管道,該主管道引入穿過形成發(fā)動機(jī)室前部的前端部分的風(fēng),并將該風(fēng)排放到進(jìn)氣管和中間冷卻器;子管道,該子管道引入從不同位置穿過所述前端部分的風(fēng),并將該風(fēng)排放到中間冷卻器;和分叉管道,該分叉管道可以連接至所述主管道的風(fēng)通道,以便在風(fēng)穿過主管道離開之前分流引入到所述主管道中的風(fēng)的一部分,并將該風(fēng)送到進(jìn)氣管。
文檔編號B60K13/02GK102673385SQ20111039122
公開日2012年9月19日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者南宗佑, 李宗勛, 金原植, 韓宗梡 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社
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