用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的制作方法
【專利說明】用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月16日提交的韓國專利申請N0.10-2013-0156696的優先權和權益，該申請的全部內容結合于此用于通過該引用的所有目的。
技術領域
[0003]本發明涉及一種用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統，其利用渦輪增壓器提高低速部段處的輸出，并且提高了燃燒效率和排放氣體的質量。
【背景技術】
[0004]一般而言，已知與汽油發動機相比，柴油發動機消耗更少的燃料并且具有極佳的效率。典型地，柴油發動機展示出由柴油發動機的高壓縮比導致的大約40%的效率。
[0005]近來的柴油發動機額外地具有渦輪增壓器、中間冷卻器等等以獲得更高的輸出。
[0006]如上所述渦輪增壓器所應用于的柴油發動機利用渦輪增壓器的壓縮機吸入和壓縮排放氣體或外部空氣，并且將通過渦輪增壓器產生的經增壓的空氣(高溫壓縮空氣)供應至發動機側。
[0007]然而，被迅速壓縮的空氣吸收來自渦輪增壓器熱量和在壓縮過程中產生的熱量，使得空氣的密度減小，從而發動機的燃燒室中的增壓效率惡化。
[0008]因此，可通過利用中間冷卻器冷卻經渦輪增壓的空氣獲得高密度，結果，更大量的空氣可被吸入到發動機的燃燒室中，從而獲得高輸出。
[0009]此外，為了降低空氣污染物之一的氮氧化物(NOx)的排放，在柴油發動機中安裝排放氣體再循環(EGR)設備。
[0010]氮氧化物為當氧和氮在高壓和高溫條件下結合時產生的有害氣體，并且為了抑制氮氧化物，排放氣體再循環(EGR)設備將被排出到大氣中的排放氣體的一部分供應至進氣系統以降低最大燃燒溫度，并且減少氧氣供應以減少氮氧化物的產物。
[0011]EGR設備需要再循環高溫排放氣體并因此具有用于冷卻排放氣體的EGR冷卻器。
[0012]因為現有的EGR冷卻器通常使用發動機冷卻劑，存在需要單獨的冷卻管線的局限性，并且需要在考慮冷卻劑的頂端高度的情況下選擇安裝EGR冷卻器的位置。
[0013]對于冷卻劑的頂端，在EGR冷卻器側處的冷卻劑的高度很大的情況下，可在EGR冷卻器中產生氣泡，因此可出現由于在啟動發動機時的氣泡引起的噪聲問題，并且冷卻劑路徑被氣泡阻塞致使冷卻性能可能惡化。
[0014]圖7為根據相關技術的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的示意圖。
[0015]參照圖7，進氣導管900連接至中間冷卻器140的一側，并且排出導管910連接至中間冷卻器135的另一側。
[0016]進入的空氣穿過進氣導管900、中間冷卻器140、和排出導管910以被供應至發動機的燃燒室。進入的空氣由穿過中間冷卻器140的外部空氣所冷卻。雖然進入的空氣被外部空氣冷卻，但冷卻性能可能被惡化。
[0017]發明背景部分中公開的信息僅用于加強對本發明的一般背景的理解，而不應當被視為承認或以任何方式暗示該信息形成本領域普通技術人員已知的現有技術。
【發明內容】
[0018]本發明的各個方面致力于提供一種用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統，其中中間冷卻器和EGR冷卻器整體地結合，以使用低溫散熱器的冷卻劑連續地冷卻中間冷卻器和EGR冷卻器，從而優化EGR冷卻器的容量，并且增加其中安裝EGR冷卻器的有限空間。
[0019]在本發明的一個方面中，用于具有渦輪增壓器的發動機的冷卻系統可包括中間冷卻器、排放氣體再循環(EGR)冷卻器、低溫散熱器和水泵；中間冷卻器冷卻來自渦輪增壓器的經壓縮的空氣，排放氣體再循環(EGR)冷卻器冷卻柴油發動機的EGR設備中的EGR氣體，低溫散熱器流體地連接至中間冷卻器和EGR冷卻器并且將冷卻劑供應至中間冷卻器和EGR冷卻器，以及水泵流體地連接至低溫散熱器、中間冷卻器和EGR冷卻器并且將低溫散熱器的冷卻劑循環至中間冷卻器和EGR冷卻器，其中中間冷卻器和EGR冷卻器可串聯設置，使得低溫散熱器中的冷卻劑順序地經過水泵、中間冷卻器、EGR冷卻器、然后通過低溫散熱器循環。
[0020]所述中間冷卻器中的冷卻劑溫度低于所述EGR冷卻器中的冷卻劑溫度。
[0021]具有流動路徑的分隔的分隔壁安裝在所述中間冷卻器和EGR冷卻器之間，并且所述中間冷卻器和EGR冷卻器通過所述分隔的分隔壁整體地聯接。
[0022]冷卻入口在所述中間冷卻器的一側處形成，以及出口在所述EGR冷卻器的一側處形成，經過所述中間冷卻器和EGR冷卻器的冷卻劑通過所述出口排出。
[0023]具有流動路徑的內分隔壁安裝在所述中間冷卻器和EGR冷卻器的每一個中。
[0024]所述內分隔壁和分隔的分隔壁具有相同的形狀。
[0025]在所述內分隔壁和所述分隔的分隔壁中形成的流動路徑的形狀為圓形通孔、垂直拉長的通孔、和水平拉長的通孔中的任一個。
[0026]根據本發明的示例性實施例，中間冷卻器和EGR冷卻器整體地結合，以利用低溫散熱器的冷卻劑順序地冷卻中間冷卻器和EGR冷卻器，從而優化了 EGR冷卻器的容量，并且增加了安裝EGR冷卻器的有限空間。
[0027]也就是說，根據本發明的示例性實施例，通過從低溫散熱器流動的冷卻劑，可提高EGR冷卻器的冷卻性能，并且可消除單獨的冷卻劑路徑。
[0028]此外，根據本發明的示例性實施例，通過其中中間冷卻器和EGR冷卻器整體地結合的結構，可提高混合新鮮空氣和EGR氣體的效果。
[0029]本發明的方法和裝置具有其它特征和優點，這些其它特征和優點將從結合于此的附圖和以下【具體實施方式】中顯而易見，或在附圖和【具體實施方式】中詳細陳述，附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本發明的某些原理。
【附圖說明】
[0030]圖1為根據本發明的示例性實施例的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的示意構造圖。
[0031]圖2為根據本發明的示例性實施例的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的局部立體圖。
[0032]圖3至圖5為根據本發明的示例性實施例的應用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的分隔壁的構造圖。
[0033]圖6為根據本發明的示例性實施例的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的局部俯視圖。
[0034]圖7為根據相關技術的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的示意圖。
[0035]應當理解，附圖不一定是按比例的，其呈現出說明本發明的基本原理的各個特征的某種程度的簡化表示。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。
[0036]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發明的同樣的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0037]現在將詳細參考本發明的各個實施方案，其示例在附圖中示出并在下文中描述。雖然本發明將結合示例性實施方案來描述，但將可理解，本說明書不旨在將本發明限制于那些示例性實施方案。相反，本發明意圖不僅覆蓋示例性實施方案，而且覆蓋可包含在如所附權利要求所定義的本發明的精神和范圍內的各種替代方案、修改、等效物以及其它實施方案。
[0038]下文將參考所附附圖對本發明進行更為全面的描述，在這些附圖中顯示了本發明的示例性實施方案。然而，本發明不限于本文中所描述的示例性實施例，并且可以各種不同的模式實現。
[0039]此外，在說明書和權利要求書通篇中，除非明確另作說明，詞“包括”及諸如“包括了”和“包含”之類的變型將被理解成隱含包括所陳述的元素，但不排除任何其他元素。
[0040]圖1為示意性地圖解根據本發明的示例性實施例的用于具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統的構造圖。
[0041]根據本發明的示例性實施例的具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統為其中中間冷卻器和EGR冷卻器整體地結合以利用低溫散熱器的冷卻劑連續地冷卻中間冷卻器和EGR冷卻器的系統。
[0042]根據本發明的示例性實施例的具有渦輪增壓器的柴油發動機的冷卻系統包括渦輪增壓器100、排氣管線110、排氣歧管115、汽缸蓋120、進氣歧管125、EGR管線130、EGR冷卻器135、中間冷卻器140、低溫冷卻劑散熱器160、低溫冷卻劑管線150、低溫冷卻水泵155、和進氣管線145，渦輪增壓器100包括渦輪102和壓縮機104。
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