一種用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置的制作方法

本實用新型屬于發動機領域，涉及一種用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置，尤其是對發動機增壓后熱空氣快速冷卻的裝置。

背景技術：

發動機小型化和高強化的發展趨勢使得增壓器成為提高發動機升功率的主要技術手段，發動機增壓后的空氣溫度達130℃-150℃，甚至超過200℃。為獲得更高的缸內充量密度，提高功率有必要對增壓后空進行冷卻。經驗表明，在給定的增壓壓力下，增壓空氣溫度每下降10℃，它的密度大約增大3％，發動機熱效率約提高0.5％。此外，進氣溫度的降低也有利于發動機尾氣污染物NOx的排放控制。

在整車發動機上常采用空冷中冷器對增壓后的空氣進行冷卻，其冷卻效率取決于車速或者電子風扇的轉速。如果能夠在空冷中冷器之前對熱空氣進行初步快速冷卻，可以減小對車速的限制，同時也有效減小了發動機電子風扇對有效功率的消耗，提高整機的熱效率，降低污染物排放。因此，有必要對開發一種能夠實現發動機進氣快速冷卻的裝置。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置，以已解決現有的發動機進氣冷卻裝置冷卻速度較慢、冷卻消耗較大、熱效率較低及發動機污染物排放較高等問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置，包括冷卻液循環腔2及與所 述冷卻液循環腔2進行熱交換的降溫湍流腔3，所述冷卻液循環腔2上設有冷卻液進口1及冷卻液出口4；所述降溫湍流腔3內設有多個漸縮腔31。

優選的，漸縮腔31內設有使漸縮腔31內迂回連通的擋板。

進一步的，所述降溫湍流腔3內設有多組并列設置的湍流通道，每組湍流通道均包括多個串聯的漸縮腔31。

進一步的，每組湍流通道中，沿氣體流動方向，在前的漸縮腔31的縮小口與在后的漸縮腔31的膨脹口相連。

進一步的，所述降溫湍流腔3內設有多個湍流翅片5。

進一步的，相鄰漸縮腔31連接處均設有湍流翅片5。

優選的，湍流通道前端及后端均設有所述湍流翅片5。

進一步的，所述冷卻液循環腔2位于所述降溫湍流腔3的外周。

進一步的，所述冷卻液進口1靠近所述降溫湍流腔3的出口，所述冷卻液出口4靠近所述降溫湍流腔3的入口。

一種用于實現發動機進氣快速冷卻的方法，采用上述的冷卻裝置；經過增壓器增壓后的熱空氣由降溫湍流腔3進氣端進入降溫湍流腔3，在降溫湍流腔3內進行湍流流動，并與冷卻液循環腔2內的冷卻液進行熱交換后由降溫湍流腔3出氣端排出。

相對于現有技術，本實用新型所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置，降溫湍流腔的設置能夠增強了氣體的湍流強度，能夠增強降溫湍流腔內氣體的換熱、提高冷卻速度、降低冷卻消耗，熱效率較高，進而能夠降低發動機污染物的排放；

(2)降溫湍流腔內設有多個漸縮腔，在漸縮階段由于局部阻力，氣體的壓力將會降低，反復進行節流膨脹，溫度不斷降低；在前的漸縮腔的縮小口與在后的漸縮腔的膨脹口，漸縮腔在漸縮出口空間變大，出現膨脹降溫的效果；

(3)降溫湍流腔內的湍流片增強了氣體的湍流強度，一方面增強了在降溫湍流腔內換熱，另一方面也加強了后期氣體在空冷中冷器的換熱效果；

(4)冷卻液循環腔覆蓋了降溫湍流腔及時帶走了熱空氣帶來的熱量，保證了降溫效果；

(5)本實用新型所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置冷卻液采用排氣端進、進氣端出，增大了換熱效果，進一步加快冷卻速度。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置的局部剖面示意圖；

圖3為本實用新型實施例所述的用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置的剖面示意圖。

附圖標記說明：

1-冷卻液進口；2-冷卻液循環腔；21-漸縮腔；3-降溫湍流腔；4-冷卻液出口；5-湍流翅片。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

一種用于實現發動機進氣快速冷卻的裝置，如圖1-3所示，包括冷卻液循環腔2及與冷卻液循環腔2進行熱交換的降溫湍流腔3，冷卻液循環腔2上設有冷卻液進口1及冷卻液出口4；降溫湍流腔3內設有多個漸縮腔31。

本實例中漸縮腔31內還設有使漸縮腔31內迂回連通的擋板，以便增加 氣體的湍流流動。

降溫湍流腔3內設有多組并列設置的湍流通道，每組湍流通道均包括多個串聯的漸縮腔31。

每組湍流通道中，沿氣體流動方向，在前的漸縮腔31的縮小口與在后的漸縮腔31的膨脹口相連。

降溫湍流腔3內設有多個湍流翅片5。

相鄰漸縮腔31連接處均設有湍流翅片5。

本實例中，湍流通道前端及后端均設有湍流翅片5。

冷卻液循環腔2位于降溫湍流腔3的外周。

冷卻液進口1靠近降溫湍流腔3的出口，冷卻液出口4靠近降溫湍流腔3的入口。

本實例的工作過程：將降溫湍流腔3的進氣端連接增壓后的熱空氣側，降溫湍流腔3的排氣端接空氣中冷器前端；連接冷卻進出口，本實例的冷卻液為水。在發動機實際運行過程中，經過增壓器增壓后的熱空氣通過快速冷卻裝置，溫度得到降低的同時，氣體的湍流流動也得到加強，湍動能增大，也提高了接下來在空氣中冷器的換熱效率。

降溫湍流腔3內湍流通道均為漸縮后膨脹又漸縮的結構，熱空氣在經過降溫湍流腔的過程中，在漸縮階段由于局部阻力，氣體的壓力將會降低，反復進行節流膨脹，溫度不斷降低；在漸縮出口空間變大，出現膨脹降溫的效果。此外，降溫湍流腔內的湍流片增強了氣體的湍流強度，一方面增強了在降溫湍流腔內換熱，另一方面也加強了后期氣體在空冷中冷器的換熱效果。

一種用于實現發動機進氣快速冷卻的方法，采用上述的冷卻裝置；經過增壓器增壓后的熱空氣由降溫湍流腔3進氣端進入降溫湍流腔3，在降溫湍 流腔3內進行湍流流動，并與冷卻液循環腔2內的冷卻液進行熱交換后由降溫湍流腔3出氣端排出。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。