车辆及其冷却模块的制作方法

本实用新型涉及车辆冷却系统技术领域，更具体地说，涉及一种车辆的冷却模块，还涉及一种包括上述冷却模块的车辆。

背景技术：

对于匹配涡轮增压式发动机的汽车发动机冷却系统，主要的散热部件是散热器和中冷器。散热器用于将发动机高温冷却液中的多余热量散发，使发动机缸体保持适宜的工作温度。中冷器用于冷却涡轮增压后的高温空气，冷却后的空气再进入发动机中，使参与燃烧的空气保持适宜温度，达到最佳做功效果。由于散热器和中冷器相互影响，需要同时设计考虑，因此通常将散热器和中冷器安装在一起组成冷却模块。

现有技术中卡车的冷却模块，其散热器通常为纵流式，中冷器通常为横流式，中冷器布置在散热器前部。请参阅图1和图2，图1为现有技术中冷却模块结构示意图；图2为图1中冷却模块温度分布示意图。由于纵流式散热器01的散热器高温区03在上部，横流式中冷器02的中冷器高温区04在进气口一侧，由此在散热器高温区03和中冷器高温区04出现一个叠加区域，为超高温区05。超高温区05的产生对散热器和中冷器的散热均不利，由于散热器在中冷器后方，导致散热器超高温区部位局部过热，影响散热性能，同时加大了散热器局部的热应力。且整车行驶中振动的交变应力与散热器超高温区局部较大的热应力叠加，多重应力集中，易造成散热器损坏泄漏，进而导致发动机故障、影响发动机的可靠性和使用寿命。

综上所述，如何有效地解决车辆冷却模块散热性能差、应力集中等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种车辆的冷却模块，该冷却模块的结构设计可以有效地解决冷却模块散热性能差、应力集中的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括冷却模块的车辆。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种车辆的冷却模块，包括前后叠置且流体流向不同的散热器和中冷器；散热器进水室的进水口处向背离所述中冷器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部，和/或中冷器进气室的进气口处向背离所述散热器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部。

优选地，上述冷却模块中，所述散热器为纵流式散热器，所述中冷器为横流式中冷器。

优选地，上述冷却模块中，所述中冷器设置于靠近所述散热器进水室的一端，且所述散热器进水室位于所述中冷器之外。

优选地，上述冷却模块中，所述散热器的凸出部的宽度不小于所述散热器宽度的三分之一。

优选地，上述冷却模块中，所述中冷器的凸出部的宽度不小于所述中冷器宽度的二分之一。

优选地，上述冷却模块中，所述散热器的所述凸出部远离中冷器一端的宽度小于靠近中冷器一端的宽度；和/或所述中冷器的所述凸出部远离散热器一端的宽度小于靠近散热器一端的宽度。

优选地，上述冷却模块中，所述散热器进水室外侧设置有保护罩。

优选地，上述冷却模块中，所述保护罩呈笼状，包括底框，所述底框与所述散热器进水室卡接。

优选地，上述冷却模块中，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述散热器与所述中冷器的重叠位置处。

本实用新型提供的冷却模块包括散热器和中冷器。其中，散热器和中冷器前后叠置，散热器内流体的流向与中冷器内流体的流向不同，散热器进水室的进水口处向远离中冷器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部，和/或中冷器进气室的进气口处向远离散热器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部。

应用本实用新型提供的冷却模块时，由于在散热器进水室的进水口处形成热量预衰减的凸出部，或者在中冷器进气室的进气口处形成热量预衰减的凸出部，根据热传导的衰减性，热量预衰减的凸出部对应的流体温度较高，经过凸出部后热量衰减，流体温度下降，使得散热器高温区与中冷器高温区错开，不会形成叠加的超高温区。也就是使散热器高温区与中冷器高温区解耦，避免散热器局部热应力集中造成的散热器损坏泄漏，具有很好的温区分布效果和优异的可靠性，有利于维护散热器稳定运行，从而保障发动机的可靠性和使用寿命。且通过上述设置，冷却模块整体占用的空间变化不大，便于其安装及在车体内的布局。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种冷却模块。由于上述的冷却模块具有上述技术效果，具有该冷却模块的车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中冷却模块结构示意图；

图2为图1中冷却模块温度分布示意图；

图3为本实用新型提供的冷却模块一种具体实施方式的结构及温度分布示意图；

图4为本实用新型提供的冷却模块另一种具体实施方式的结构及温度分布示意图。

附图中标记如下：

散热器进水室11，进水口12，出水口13，散热器高温区14，散热器错位高温区15，中冷器进气室21，进气口22，出气口23，中冷器高温区24，中冷器错位高温区25；图中单箭头表示散热器液体流向，双箭头表示中冷器气体流向。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种车辆的冷却模块，以提高散热性能、避免应力集中，保障发动机的可靠性和使用寿命。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图3-图4，图3为本实用新型提供的冷却模块一种具体实施方式的结构及温度分布示意图；图4为本实用新型提供的冷却模块另一种具体实施方式的结构及温度分布示意图。

请参阅图3，在一种具体实施方式中，本实用新型提供的冷却模块包括散热器和中冷器。其中，散热器和中冷器前后叠置。散热器一般包括散热器芯体、散热器进水室11、出水室、进水口12和出水口13；中冷器一般包括中冷器芯体、中冷器进气室21、出气室、进气口22和出气口23。对于散热器及中冷器的具体结构请参考现有技术，此处不再赘述。

散热器内流体的流向与中冷器内流体的流向不同，也就是散热器为纵流式散热器，中冷器为横流式中冷器；或者散热器为横流式散热器，中冷器为纵流式中冷器。对于卡车而言，其散热器一般为纵流式散热器，中冷器为横流式中冷器。纵流式散热器的散热器高温区14在上部，横流式中冷器的中冷器高温区24在进气口22一侧。散热器与中冷器的流体流向不同，进而二者前后叠置产生的超高温区范围较小。

散热器进水室11的进水口12处向远离中冷器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部。也就是散热器包括凸出部，凸出部位于进水口12处，优选地进水口12位于凸出部的顶端，凸出部的凸出方向为远离中冷器的方向，使得散热器该端呈驼峰状。进而流体由进水口12进入后对应进水口12处的流体，其流经路径延长。也就是由于凸出部的设置，在散热器上形成热量预衰减区，经过凸出部后，流体热量衰减、温度降低，因而散热器高温区14形成错位分布，即形成散热器错位高温区15，进而散热器错位高温区15与中冷器高温区24错开。具体的，可以仅将进水口12处的进水室向外凸出，散热器芯体部分结构保持不变，在进水室凸出部形成散热器错位高温区15。也可以将散热器芯体对应进水口12的位置也向进水口12凸出，则在散热器芯体的凸出部形成散热器错位高温区15。散热器芯体形成散热器错位高温区15，其下游的流体温度降低幅度相对较大，高温区解耦效果好。

应用本实用新型提供的冷却模块时，由于在散热器进水室11的进水口12处形成热量预衰减的凸出部，根据热传导的衰减性，热量预衰减的凸出部对应的流体温度较高，经过凸出部后热量衰减，流体温度下降，使得散热器高温区14与中冷器高温区24错开，不会形成叠加的超高温区。也就是使散热器高温区14与中冷器高温区24解耦，避免散热器局部热应力集中造成的散热器损坏泄漏，具有很好的温区分布效果和优异的可靠性，维护散热器稳定运行，从而保障发动机的可靠性和使用寿命。且通过上述设置，冷却模块整体占用的空间变化不大，便于其安装及在车体内的布局。

请参阅图4，在另一种实施方式中，本实用新型提供的冷却模块包括散热器和中冷器。其中，散热器和中冷器前后叠置，散热器内流体的流向与中冷器内流体的流向不同。具体请参考上述实施例中的相关表述，此处不再赘述。中冷器进气室21的进气口22处向远离散热器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部。也就是中冷器包括凸出部，凸出部位于进气口22处，优选地进气口22位于凸出部的顶端，凸出部的凸出方向为远离散热器的方向，使得中冷器该端呈驼峰状。进而流体由进气口22进入后对应进气口22处的流体，其流经路径延长。也就是由于凸出部的设置，在中冷器上形成热量预衰减区，经过凸出部后，流体的热量衰减、温度降低，因而中冷器高温区24形成错位分布，即形成中冷器错位高温区25，进而中冷器错位高温区25与散热器高温区14错开。具体的，可以仅将进气口22处的进气室向外凸出，中冷器芯体部分结构保持不变，在进气室的凸出部形成中冷器错位高温区25。也可以将中冷器芯体对应进气口22的位置也向进气口22凸出，则在中冷器芯体的凸出部形成中冷器错位高温区25。中冷器芯体形成中冷器错位高温区25，其下游的流体温度降低幅度相对较大，高温区解耦效果好。

应用本实用新型提供的冷却模块时，由于在中冷器进气室21的进气口22处形成热量预衰减的凸出部，根据热传导的衰减性，凸出部对应的流体温度较高，经过凸出部后热量衰减，流体温度下降，使得散热器高温区14与中冷器高温区24错开，不会形成叠加的超高温区。也就是使散热器高温区14与中冷器高温区24解耦，避免散热器局部热应力集中造成的散热器损坏泄漏，具有很好的温区分布效果和优异的可靠性，维护散热器稳定运行，从而保障发动机的可靠性和使用寿命。

在另一种具体实施方式中，散热器进水室11的进水口12处向背离中冷器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部，且中冷器进气室21的进气口22处向背离散热器的方向凸出形成热量预衰减的凸出部。因而使得散热器高温区14与中冷器高温区24距离更远，更可靠地避免了散热器高温区14与中冷器高温区24重合导致的应力集中等问题。对于具体凸出结构的设置请参考上述两种具体实施方式，此处不再赘述。

图3-图4示出散热器为横流式散热器，中冷器为纵流式中冷器的冷却模块的结构，散热器为纵流式散热器，中冷器为横流式中冷器的冷却模块的结构未示出。

在上述三种具体实施方式中，中冷器优选地对应散热器的进水端设置，且散热器进水室11位于中冷器之外。需要说明的是，此处中冷器对应散热器进水端设置，指散热器为纵流式时，中冷器设置于散热器的上部；当散热器为横流式，则中冷器设置于靠近进水口12一端。也就是中冷器设置于靠近散热器进水室11的一端，且散热器进水室11位于中冷器之外。由于散热器与中冷器相互影响，将中冷器设置于靠近散热器进水室11的一端，避免二者之一的低温区与另一的高温区重合，有利于提高冷却效果。

进一步地，在散热器设置有凸出部时，散热器的凸出部的宽度不小于散热器宽度的三分之一。根据热传导的衰减性，在凸出部的宽度不小于散热器宽度的三分之一时，散热器高温区14能够有效与中冷器高温区24错开。当然，根据需要也可以适当调整凸出部的宽度，其宽度越大，则散热器与中冷器高温区24解耦效果更好，但相应的占用更大的空间。一般凸出部在上述范围内时，既能够获得良好的解耦效果，且避免过大的空间占用。

在中冷器设置有凸出部的情况下，中冷器的凸出部的宽度不小于中冷器宽度的二分之一。在凸出部的宽度不小于中冷器宽度的二分之一时，散热器高温区14能够有效与中冷器高温区24错开。当然，根据需要也可以适当调整凸出部的宽度，其宽度越大，则散热器与中冷器高温区24解耦效果更好，但相应的占用更大的空间。一般凸出部在上述范围内时，既能够获得良好的解耦效果，且避免过大的空间占用。

在上述各实施例的基础上，可以设置凸出部顶端的宽度小于凸出部底端的宽度。即若散热器设置有凸出部，可以设置散热器凸出部的远离中冷器一端的宽度小于靠近中冷器一端的宽度；若中冷器设置有凸出部，可以设置中冷器凸出部的远离散热器一端的宽度小于靠近散热器一端的宽度。凸出部顶端宽度小而底端宽度大，因而流体在凸出部内的流动受宽度影响被扰动，加速了热量的衰减。同时，凸出部宽度变化在保证热量衰减的情况下有效节约了空间。

进一步地，凸出部的宽度可以由底端至顶端逐渐减小，即散热器进水室11的进水口12处向背离中冷器的方向凸出且宽度逐渐减小；和/或中冷器进气室21的进气口22处向背离散热器的方向凸出且宽度逐渐减小。也就是若散热室设置有凸出部，可以设置凸出部的宽度在远离中冷器的方向上宽度逐渐减小；若中冷器设置有凸出部，可以设置凸出部的宽度在远离散热器的方向上宽度逐渐减小。通过宽度逐渐过渡的设置，综合了空间占用及热传导等多方面因素，能够获得较优的高温解耦效果。具体凸出部的宽度可以呈逐级递减，也就是凸出部呈台阶状，则流体经过各级时热量逐渐衰减，起到逐级降温的效果。凸出部的宽度也可以由底端至顶端连续减小，如通过弧线过渡，相较于尖锐棱角的冷却模块，布局更为方便。

由于当发动机工作时，水泵中的冷却液循环流入散热器进水室11，散热器进水室11需要不断承受冷却液水流循环交变的冲击、较高的温度和压力，为了增强散热器进水室11的强度，散热器进水室11外侧可以设置保护罩。能够有效增强散热器进水室11的结构强度，以更好地承受冷却液水流的冲击、较高的温度和压力，从而延长散热器进水室11的使用寿命，进而保证散热器的正常运行与工作。

具体的，保护罩可以呈笼状，即包括横向和纵向交错的防护杆，保护罩的底端设置有底框，底框与散热器进水室11卡接。底框环绕于散热器进水室11的底部开口，并沿底部开口的周缘方向延伸。通过底框使得笼状结构作为一个整体，结构更稳定。有利于提高整体安装结构的稳定性，也避免了散热器进水室11与保护罩因安装过于松动造成碰撞从而产生噪音，更为稳固的保护散热器进水室11。且底框与散热器进水室11卡接，因此不需对散热器进水室11进一步加工，只需直接将保护罩卡接在散热器进水室11即可。进而便于保护罩的装卸及对散热器的维护。

具体的，散热器进水室11上可以设置进水口12和加注口，加注口上设置压力盖，在散热器进水室11的内壁上固定连接开设有多组稳压通孔的稳压板，进水口12和加注口分置于稳压板的两侧。通过稳压板的设置，冷却液由进水口12经稳压通孔后流向加注口一侧，利用稳压通孔将压力波动大的冷却液限流稳压，当冷却液通过稳压孔进入到加注口处时，冷却液处于稳定状态，如此设置有效避免了压力盖频繁打开的问题。

在上述各实施例的基础上，可以进一步在散热器与中冷器的重叠位置处设置温度传感器。通过温度传感器检测重叠位置的温度，以反馈高温解耦效果。具体的，温度传感器可以设置于重叠位置的四角处，则可以全面反映四角处的温度，通过分析不同位置的温度分布情况，有助于对凸出部宽度进行调整等设置。

基于上述实施例中提供的冷却模块，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述实施例中任意一种冷却模块。由于该车辆采用了上述实施例中的冷却模块，所以该车辆的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。