[实用新型]一种多芯体并联组合式中冷器装置

说明书

本实用新型涉及工程机械发动机进气冷却领域，尤其是一种多芯体并联组合式中冷器装置，包括一中间独立芯体组件，所述中间独立芯体组件的两端分别安装在其左右两侧的左安装支架与右安装支架上，左安装支架、右安装支架的外侧分别设有一左空气腔体、一右空气腔体，左空气腔体、右空气腔体分别安装在整机上，所述左空气腔体通过进端软管与中间独立芯体组件的进口端相连，所述右空气腔体通过出端软管与中间独立芯体组件的出口端相连，所述左空气腔体的进口与发动机涡轮增压器的输出口相连，所述右空气腔体的出口与发动机气缸相连。它采用多个独立芯体、进出气口的布置方式使高温空气流经路线分布更加均匀，提高了各个独立芯体的利用率。

技术领域

本实用新型涉及工程机械发动机进气冷却领域，尤其是一种多芯体并联组合式中冷器装置。

背景技术

基于排放法规的要求，目前大多数发动机都采用涡轮增压的进气方式，目的是多进气，增加发动机充气效率，以减少排放污染。但是,经过涡轮增压后的气体温度会大幅度升高，因为发动机排出的气体温度非常高，通过增压器的热传导会提高进气温度 ，而且空气在被压缩的过程中密度会升高，这必然也会导致空气温度的升高，从而影响发动机的充气效率。

如果想要进一步提高充气效率，就要降低进气温度。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3％～5％。另外，如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NO_x的含量，造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，因此需要加装中冷器来降低进气温度。

目前，常见的中冷器结构有空空中冷式和水空中冷式两种：

空空中冷式，利用外界空气对通过中冷器的空气进行冷却。优点是整个冷却系统的组成部件少，结构比水空中冷式中冷器相对简单。缺点是冷却效率比水空中冷式中冷器低，一般需要较长的连接管路，空气通过阻力较大。空空中冷式中冷器因其结构简单和制造成本低而得到了广泛应用，大部分涡轮增压发动机使用的都是空空中冷式中冷器。

水空中冷式，利用循环冷却水对通过中冷器的空气进行冷却。优点是冷却效率较高，而且安装位置比较灵活，无需使用很长的连接管路，使得整个进气管路更加顺畅。缺点是需要一个与发动机冷却系统相对独立的循环水系统与之配合，因此整个系统的组成部件较多，制造成本较高，而且结构复杂。因此水空中冷式中冷器的应用比较少。

传统的中冷器结构由进气口、出气口、两个空气腔和整体式独立芯体组成，有纵流式和横流式两种。以横流式散热器为例，其左空气腔上设有一个进气口，右空气腔上设有一个出气口；两个空气腔之间通过焊接为整体式的芯体连接，工作时，高温空气从进气口进入，自左向右运动，经独立芯体冷却后，从出气口出来进入发动机。

传统散热器结构如图1所示，a为左空气腔、b为进气口、c为整体式芯体、d为出气口、e为右空气腔，可以看出传统中冷器存在如下缺点：空气流只能主要流经气口附近的芯体，距离气口较远的芯体利用率偏低，从而造成较大的散热性能损失与浪费；另外，因目前中冷器芯体制造材料多为强度较低的铜、铝及其合金，在使用过程中受外物冲击、碰撞易造成芯体损坏泄漏。而传统中冷器为整体式结构，一旦出现泄漏故障，需将整个中冷器拆下进行检验补焊，维修操作难度大。若中冷器严重损坏无法修复，需要将整个中冷器更换，成本会相应增加。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种多芯体并联组合式中冷器装置，包括一中间独立芯体组件，所述中间独立芯体组件的两端分别安装在其左右两侧的左安装支架与右安装支架上，左安装支架、右安装支架的外侧分别设有一左空气腔体、一右空气腔体，左空气腔体、右空气腔体分别安装在整机上，所述左空气腔体通过进端软管与中间独立芯体组件的进口端相连，所述右空气腔体通过出端软管与中间独立芯体组件的出口端相连，所述左空气腔体的进口与发动机涡轮增压器的输出口相连，所述右空气腔体的出口与发动机气缸相连。