本實(shí)用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于牽引車的中冷系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前牽引車所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均為增壓中冷機(jī)型,增壓器的引入能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度。但是新鮮空氣經(jīng)過渦輪增壓器后,空氣溫度會(huì)大幅提升,導(dǎo)致空氣密度變低。因此需要中冷器對(duì)空氣進(jìn)行冷卻,降低進(jìn)氣溫度,提升進(jìn)氣密度和充氣效率。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說,中冷器是增壓系統(tǒng)的重要組成部件。無論是機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),都需要在增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之間安裝中冷器。安裝中冷器的目的在于:冷卻增壓后被提高的氣流溫度,增高氣流單位體積的氧氣含量,提高空燃比,使燃料燃燒更充分,從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。通常,牽引車所使用的中冷器為空空中冷器,用空氣作熱交換介質(zhì),通過空對(duì)空中冷器把增壓以后的高溫進(jìn)氣冷卻到足夠低的溫度,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問題
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的牽引車用中冷器換熱效率較低,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度和充氣效率低下,從而影響整車性能的問題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)式中冷系統(tǒng),包括兩個(gè)并聯(lián)的冷卻支路,所述冷卻支路的進(jìn)氣端與渦輪增壓器連接,所述冷卻支路的出氣端與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管連接;兩個(gè)所述冷卻支路上分別設(shè)有第一級(jí)中冷器與第二級(jí)中冷器,所述第二級(jí)中冷器所在的所述冷卻支路的進(jìn)氣端設(shè)有控制閥。
其中,所述第二級(jí)中冷器設(shè)置于駕駛室上方的導(dǎo)流罩處。
其中,所述第一級(jí)中冷器的熱交換面積大于所述第二級(jí)中冷器的熱交換面積。
其中,所述第一級(jí)中冷器與所述第二級(jí)中冷器均為空冷式中冷器。
其中,還包括控制器,所述控制器與所述控制閥連接,當(dāng)車速大于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制所述控制閥開啟,當(dāng)車速小于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制所述控制閥關(guān)閉。
其中,所述預(yù)設(shè)車速為40km/h。
(三)有益效果
本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)牽引車在較低速度行駛時(shí),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低速低負(fù)荷工況,發(fā)動(dòng)機(jī)需要的新鮮空氣量比較少,第一級(jí)中冷器的單獨(dú)工作即可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)增壓空氣的流量和溫度要求,此時(shí)控制閥處于關(guān)閉狀態(tài),第二級(jí)中冷器不工作,由渦輪增壓器排出的所有增壓空氣均流過第一級(jí)中冷器,然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管;當(dāng)牽引車處于加速或高速行駛狀態(tài),發(fā)動(dòng)機(jī)所需進(jìn)氣量較大,控制閥開啟,使第二級(jí)中冷器開始工作,增壓空氣分別進(jìn)入第一級(jí)中冷器和第二級(jí)中冷器,同時(shí)經(jīng)過兩條冷卻支路的冷卻后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管。本實(shí)用新型的用于牽引車的中冷系統(tǒng)通過兩條并聯(lián)的中冷支路的設(shè)置對(duì)渦輪增壓器排出的增壓空氣進(jìn)行冷卻,提升冷卻效果,降低空氣溫度,有效增加柴油機(jī)進(jìn)氣密度,提升充氣效率,因第一級(jí)中冷器在車速較低時(shí)和與第二級(jí)中冷器共同在車速較高時(shí)工作,所以降低了第一級(jí)中冷器的體積及進(jìn)氣阻力,提升進(jìn)氣量。
除了上面所描述的本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)之外,本實(shí)用新型的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn),將結(jié)合附圖作出進(jìn)一步說明。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例用于牽引車的并聯(lián)式中冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1:冷卻支路;2:渦輪增壓器;3:進(jìn)氣總管;4:散熱器;5:風(fēng)扇;11:第一級(jí)中冷器;12:第二級(jí)中冷器;13:控制閥。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
此外,在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,“若干個(gè)”、“若干根”、“若干組”的含義是一個(gè)或一個(gè)以上。
如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于牽引車的中冷系統(tǒng),包括兩個(gè)并聯(lián)的冷卻支路1,冷卻支路1的進(jìn)氣端與渦輪增壓器2連接,冷卻支路1的出氣端與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管3連接;兩個(gè)冷卻支路1上分別設(shè)有第一級(jí)中冷器11與第二級(jí)中冷器12,第二級(jí)中冷器12所在的冷卻支路1的進(jìn)氣端設(shè)有控制閥13。
當(dāng)牽引車在較低速度行駛時(shí),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低速低負(fù)荷工況,發(fā)動(dòng)機(jī)需要的新鮮空氣量比較少,第一級(jí)中冷器的單獨(dú)工作即可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)增壓空氣的流量和溫度要求,此時(shí)控制閥處于關(guān)閉狀態(tài),第二級(jí)中冷器不工作,由渦輪增壓器排出的所有增壓空氣均流過第一級(jí)中冷器,然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管;當(dāng)牽引車處于加速或高速行駛狀態(tài),發(fā)動(dòng)機(jī)所需進(jìn)氣量較大,控制閥開啟,使第二級(jí)中冷器開始工作,增壓空氣分別進(jìn)入第一級(jí)中冷器和第二級(jí)中冷器,同時(shí)經(jīng)過兩條冷卻支路的冷卻后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管。本實(shí)用新型的用于牽引車的并聯(lián)式中冷系統(tǒng)通過兩條并聯(lián)的中冷支路的設(shè)置對(duì)渦輪增壓器排出的增壓空氣進(jìn)行冷卻,提升冷卻效果,降低空氣溫度,有效增加柴油機(jī)進(jìn)氣密度,提升充氣效率,因第一級(jí)中冷器在車速較低時(shí)和與第二級(jí)中冷器共同在車速較高時(shí)工作,所以降低了第一級(jí)中冷器的體積及進(jìn)氣阻力,提升進(jìn)氣量。
其中,第二級(jí)中冷器12設(shè)置于駕駛室上方的導(dǎo)流罩處。第二級(jí)中冷器安裝在駕駛室上方的導(dǎo)流罩處,其外形需經(jīng)過空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠替代牽引車的導(dǎo)流罩功能,充分利用車速較高時(shí)導(dǎo)流罩處空氣流動(dòng)的能量,增加中冷器的中冷效果,降低中冷空氣溫度,提升發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣密度,提升經(jīng)濟(jì)性。
具體的,本實(shí)用新型的用于牽引車的中冷系統(tǒng)還包括散熱器4和風(fēng)扇5,第一級(jí)中冷器11與散熱器4集成安裝,本實(shí)施例中風(fēng)扇5設(shè)置于散熱器4后方對(duì)其進(jìn)行冷卻。散熱器布置在冷風(fēng)最容易到達(dá)的地方,本實(shí)施例的第一級(jí)中冷器安裝在散熱器前部與散熱器集成,第一級(jí)中冷器比傳統(tǒng)的單一中冷器小,在相同情況下能夠降低機(jī)艙進(jìn)氣阻力,提升進(jìn)風(fēng)量,有效加強(qiáng)散熱器的散熱效果,提升發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果,進(jìn)而提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能。風(fēng)扇可以采用置于第一級(jí)中冷器前的吹風(fēng)式,也可以采用布置于第一級(jí)中冷器后的吸風(fēng)式,本實(shí)施例采用布置于第一級(jí)中冷器后的吸風(fēng)式,在散熱器后方,散熱器對(duì)第一級(jí)中冷器進(jìn)行三人的同時(shí)加速空氣流動(dòng),對(duì)散熱器和第一級(jí)中冷器進(jìn)行輔助冷卻,提升冷卻效果。
進(jìn)一步的,第一級(jí)中冷器11的熱交換面積大于第二級(jí)中冷器12的熱交換面積。兩個(gè)中冷器的熱交換面積經(jīng)過計(jì)算分配,第一級(jí)中冷器相對(duì)較大,第二級(jí)中冷器相對(duì)較小,二者散熱面積的總和與一般的整車單一的中冷器散熱面積相同。
其中,第一級(jí)中冷器11與第二級(jí)中冷器12均為空冷式中冷器。牽引車通常使用空冷式中冷器對(duì)增壓空氣進(jìn)行冷卻,空冷式冷卻器換熱冷卻效率高,裝置簡單便于布置,能夠充分利用和節(jié)約整車空間。
另外,本實(shí)用新型的用于牽引車的中冷系統(tǒng)還包括控制器,控制器與控制閥13連接,當(dāng)車速大于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制控制閥13開啟,當(dāng)車速小于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制控制閥13關(guān)閉。其中,預(yù)設(shè)車速為40km/h。本實(shí)用新型可以根據(jù)車速、發(fā)動(dòng)機(jī)及整車的運(yùn)行工況,智能控制兩條冷卻支路工作的開始或停止,控制精確,可實(shí)現(xiàn)中冷后空氣溫度的智能調(diào)節(jié),對(duì)兩個(gè)中冷器工作的智能控制。一般情況優(yōu)選40km/h作為中冷系統(tǒng)的預(yù)設(shè)車速,當(dāng)車速大于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制器將控制閥13開啟,兩條并聯(lián)的冷卻支路共同工作,當(dāng)車速小于預(yù)設(shè)車速時(shí),控制器將控制閥13關(guān)閉,僅留一條冷卻支路進(jìn)行工作。
工作過程中,在排放升級(jí)到歐VI時(shí),為保證后處理系統(tǒng)的高效工作,需要通過熱管理措施提升發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度。而增壓空氣的進(jìn)氣溫度對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的提升具有一定輔助效果。當(dāng)需要提升排氣溫度時(shí),可以通過控制閥開度控制第二級(jí)中冷器的工作,使進(jìn)氣溫度提升,可作為一種熱管理的輔助措施。
綜上所述,當(dāng)牽引車在較低速度行駛時(shí),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低速低負(fù)荷工況,發(fā)動(dòng)機(jī)需要的新鮮空氣量比較少,第一級(jí)中冷器的單獨(dú)工作即可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)增壓空氣的流量和溫度要求,此時(shí)控制閥處于關(guān)閉狀態(tài),第二級(jí)中冷器不工作,由渦輪增壓器排出的所有增壓空氣均流過第一級(jí)中冷器,然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管;當(dāng)牽引車處于加速或高速行駛狀態(tài),發(fā)動(dòng)機(jī)所需進(jìn)氣量較大,控制閥開啟,使第二級(jí)中冷器開始工作,增壓空氣分別進(jìn)入第一級(jí)中冷器和第二級(jí)中冷器,同時(shí)經(jīng)過兩條冷卻支路的冷卻后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管。本實(shí)用新型的用于牽引車的中冷系統(tǒng)通過兩條并聯(lián)的中冷支路的設(shè)置對(duì)渦輪增壓器排出的增壓空氣進(jìn)行冷卻,提升冷卻效果,降低空氣溫度,有效增加柴油機(jī)進(jìn)氣密度,提升充氣效率,因第一級(jí)中冷器在車速較低時(shí)和與第二級(jí)中冷器共同在車速較高時(shí)工作,所以降低了第一級(jí)中冷器的體積及進(jìn)氣阻力,提升進(jìn)氣量。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。