中冷系统、车辆动力系统及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型属于车辆零部件技术领域，具体地，涉及一种中冷系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述中冷系统的车辆动力系统和车辆。


背景技术：

[0002]
随着发动机技术的不断发展和节能减排的要求，增压发动机被越来越多的应用在汽车上，而增压发动机的使用需要采用中冷系统。中冷系统的主要作用是将增压后的高温高压气体进行冷却，并通过管路引入到节气门体，然后进入到发动机参与燃烧。在使用过程中，中冷系统在满足降温要求的同时，还需要满足降低进气的阻力，因为当进气的阻力过大时，会影响空气密度，在相同体积流量的空气下，空气中含氧量降低，发动机内部的汽油燃烧不充分而影响发动机的性能，进而影响整车性能。
[0003]
为了保证空调冷凝器、散热器及风扇性能，一般车辆的中冷器采用前下置式中冷器，此种布置结构主要的优点是不影响冷凝器、散热器及风扇的性能，缺点是不能通过风扇进行降温，完全通过环境空气进行降温，车速越大，环境温度越低，中冷器降温能力越强。
[0004]
基于此种前提下，当在高寒地区使用该车辆时，长时间高速行驶后停止一段时间，再重新驾驶时发现会出现加速无力的情况，影响车辆的正常行驶。为了解决上述问题，会在中冷器的气室最低点开设排水孔，但是油气会从孔中流出，滴到下护板上影响美观，甚至还会引起火灾。同时，国六法规对排放的要求加严(由2g减少至0.7mg)，开设排水孔后会导致油气从此处流出，恶化蒸发排放值，不符合国家节能减排的要求。
[0005]
有鉴于此，设计一种新型的中冷系统。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型所要解决的第一方面的技术问题是提供一种中冷系统，该中冷系统能够保证在高阻条件下进入发动机的空气具有足够的含氧量，也能够防止整车加速无力情况，保证车辆的安全行驶。
[0007]
本实用新型所要解决的第二方面的技术问题是提供一种车辆动力系统，该车辆动力系统能够保证在高阻条件下进入发动机的空气具有足够的含氧量，也能够防止整车加速无力情况，保证车辆的安全行驶。
[0008]
本实用新型所要解决的第三方面的技术问题是提供一种车辆，该车辆的车辆动力系统能够保证在高阻条件下进入发动机的空气具有足够的含氧量，也能够防止整车加速无力情况，保证车辆的安全行驶。
[0009]
为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种中冷系统，包括中冷进气管、中冷器和中冷出气管，所述中冷进气管管道上开设有出气孔，所述出气孔与所述中冷出气管的管道管路连通，所述出气孔和所述中冷出气管之间的气流通道上设有单向阀。
[0010]
优选地，所述单向阀为机械压力式单向阀。
[0011]
进一步优选地，所述出气孔处连接有支管，所述支管上设有出气口；所述单向阀包
括出气活塞以及与所述支管连接的单向阀壳，所述出气活塞和所述单向阀壳之间通过弹性连接件连接，以能够使所述出气活塞与所述支管内部的中冷进气管外壁抵接。
[0012]
更优选地，所述单向阀壳内部设有适于所述出气活塞滑动的轨道。
[0013]
更优选地，所述单向阀壳和所述支管之间设有密封圈。
[0014]
优选地，所述支管内部的中冷进气管和所述单向阀壳之间连接有通气管，所述通气管上开设有多个通气孔。
[0015]
进一步优选地，所述通气孔沿周向均匀设置在所述通气管的管道上。
[0016]
优选地，所述中冷出气管包括第一中冷出气管和第二中冷出气管，所述第一中冷出气管和所述第二中冷出气管之间连接有三通接头；所述出气孔与所述三通接头连接。
[0017]
进一步优选地，所述第一中冷出气管和所述三通接头之间以及所述第二中冷出气管和所述三通接头之间通过卡箍固定。
[0018]
第二方面，本实用新型提供一种车辆动力系统，包括上述第一方面任一技术方案所述的中冷系统。
[0019]
第三方面，本实用新型提供一种车辆，包括上述第二方面所述的车辆动力系统。
[0020]
通过上述技术方案，本实用新型的中冷系统通过将中冷进气管和中冷出气管连接，并在所述中冷进气管和所述中冷出气管的连接处设有单向阀，当中冷器结冰导致整个系统阻力升高时，单向阀能够将空气引入到节气门体，保证在高阻条件下进入发动机的空气具有足够高的含氧量，使发动机中的汽油充分燃烧，防止发动机动力不足而导致的整车加速无力的情况；而且使用单向阀在正常行驶环境下不会影响经增压后的高压气体的冷却。
[0021]
有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型中冷系统的一个具体实施方式的结构示意图；
[0023]
图2是本实用新型中冷系统一个具体实施方式中单向阀处的爆炸图；
[0024]
图3是本实用新型中冷系统一个具体实施方式单向阀处的剖面示意图；
[0025]
图4是本实用新型中冷系统一个具体实施方式中通气管的结构示意图；
[0026]
图5是本实用新型中冷系统一个具体实施方式中中冷出气管处的爆炸图；
[0027]
图6是本实用新型中冷系统一个具体实施方式中中冷出气管处的剖面示意图；
[0028]
图7是本实用新型中冷系统一个具体实施方式的连接示意图。
[0029]
附图标记说明
[0030]
1
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中冷进气管
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2
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中冷器
[0031]
3
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中冷出气管
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4
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出气孔
[0032]
5
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单向阀
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6
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支管
[0033]
7
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密封圈
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8
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通气管
[0034]
9
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三通接头
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10
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卡箍
[0035]
11
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螺栓
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12
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螺母
[0036]
13
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连接管
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14
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轨道
[0037]
15
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锁止件
[0038]
301
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第一中冷出气管
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302
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第二中冷出气管
[0039]
501
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出气活塞
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502
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弹性连接件
[0040]
503
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单向阀壳
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601
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出气口
[0041]
801
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通气孔
具体实施方式
[0042]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0043]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0044]
如图1、图3和图7所示，本实用新型的基本实施方式中，提供一种中冷系统，包括中冷进气管1、中冷器2和中冷出气管3，该中冷进气管1的管道上开设有出气孔4，该出气孔4与中冷出气管3的管道管路连通，出气孔4和中冷出气管3之间的气流通道上设有单向阀5。
[0045]
具体地，出气孔4和中冷出气管3之间可以通过连接管13连接，也可以通过其他方式连接。单向阀5采用压力单向阀，可以设置在出气孔4处，可以设置在连接管13内部，也可以设置在连接管13与中冷出气管13的连接处。此处使用的单向阀5为单向出气阀，经过该处的高压气体可以从出气孔4进入中冷出气管3中，但是经过中冷器2冷却的高压气体进入中冷出气管3后，不会再从单向阀5中进入中冷进气管1。
[0046]
上述基本技术方案提供的中冷系统工作时，经增压后的高压气体从中冷进气管1进入中冷器2，经过中冷器2冷却后通过中冷出气管3进入节气门体，在此过程中，如果温度过低，中冷器2和中冷出气管3的连接处会出现结冰的情况，此时高压气体从中冷器2进入中冷出气管3的阻力就会增大，使中冷出气管3和中冷进气管1产生压力差，且压力差到达一定数值时会促使单向阀5处于打开状态，中冷进气管1中的部分气体会经由单向阀5进入中冷出气管3，从而降低中冷进气管1和中冷出气管3的压力差，降低系统阻力；当两者之间的压力差不足以打开单向阀5时，经过中冷进气管1的高压气体进入中冷器2冷却后正常进入中冷出气管3中。
[0047]
上述基本技术方案提供的中冷系统，通过将中冷进气管1和中冷出气管 3连接，并在中冷进气管1和中冷出气管3的连接处设有单向阀5，当中冷器2结冰导致整个中冷系统阻力升高时，单向阀5能够将高压气体引入到节气门体，保证在高阻条件下进入发动机的高压气体具有足够高的含氧量，使发动机中的汽油充分燃烧，防止发动机动力不足而导致的整车加速无力的情况；而且使用单向阀5在正常行驶环境下不会影响经增压后的高压气体的冷却。
[0048]
单向阀5可以采用任意一种能够通过压力控制其开与关的单向阀5，比如市面上常见的压力单向阀，在本实用新型的实施例中，单向阀5选用机械压力式单向阀。
[0049]
在本实用新型的一个实施例中，如图2和图3所示，出气孔4处连接有支管6，支管6
上设有出气口601；单向阀5包括出气活塞501以及与支管6 连接的单向阀壳503，出气活塞501和单向阀壳503之间通过弹性连接件502 连接，以能够使出气活塞501与支管6内部的中冷进气管1外壁抵接。
[0050]
具体地，上述使用的弹性连接件502可以采用现有技术中常用的能够将出气活塞501抵接到中冷进气管1外壁上的弹性连接件，且该弹性连接件502 具有回弹性能，可以是弹簧或者与弹簧性能类似的连接件。优选为弹簧，而弹簧的弹性系数需要根据具体的实验数值决定。当中冷进气管1中的压力大于中冷出气管3中的压力，且两者之间的压力差达到一定数值时，压力差会促使出气活塞501远离出气口4，单向阀5处于开启状态，弹性连接件502 处于相对压缩状态，且两者之间的压力差越大，出气活塞501与出气口4之间的距离越远；当中冷进气管1中的压力小于中冷出气管3中的压力，弹性连接件502处于相对自由状态，单向阀5处于关闭状态。
[0051]
上述具体实施方式提供的中冷系统安装时，将出气活塞501和弹性连接件502、弹性连接件502和单向阀壳503分别连接，在支管6上开设2-4个安装孔，将螺母12插入安装孔中并固定，该安装孔与单向阀壳503上的安装孔对应设置，将出气活塞501置于支管6内部，通过螺栓11将单向阀壳 503固定在支管6上，将出气口601与中冷出气管3相连，以保证经过该单向阀5的高压气体能够通过出气口601进入中冷出气管3中。
[0052]
为了方便控制出气活塞501的移动方向，同时也能够在中冷进气管1和中冷出气管3之间没有压力差时出气活塞501能够回归原来的位置，保证单向阀5的密封性，在本实用新型的一个具体实施方式中，如图3所示，单向阀壳503内部设有适于出气活塞501滑动的轨道14，该轨道14能够控制出气活塞501按照预定的轨道14滑动，同时也能在中冷进气管1和中冷出气管3之间的气压平衡时，保证出气活塞501能够回归到原来的位置。而且，该轨道14一侧顶端设置锁止件15以防止出气活塞501在滑动过程中脱离轨道14，该锁止件15可以是锁止块或者是锁止板，优选为锁止板，如图3所示，由于锁止板的阻隔面积较大，可以有效防止出气活塞503形变而脱离轨道14。
[0053]
在本实用新型的一个具体实施方式中，单向阀壳503和支管6之间设有密封圈7，保证从出气孔4出来的高压气体能够通过出气口601进入中冷出气管3中，防止携带油气的高压气体从单向阀壳503和支管6的连接处漏出，造成安全隐患。
[0054]
高压气体在流动时会产生一定的噪音，为了解决上述问题，在本实用新型的一个具体实施方式中，支管6内部的中冷进气管3和单向阀壳503之间连接有通气管8，通气管8上开设有多个通气孔801。优选地，通气孔801 沿周向均匀设置在通气管8的管道上。在高压气体流动时，可以通过通气管 8上的通气孔801进行扰流，以降低噪音。
[0055]
在本实用新型的一个具体实施方式中，如图5和图6所示，中冷出气管 3包括第一中冷出气管301和第二中冷出气管302，第一中冷出气管301和第二中冷出气管302之间连接有三通接头9；出气口601与三通接头9连接。其中，第一中冷出气管301的进口与三通接头9相连，出口与节气门体相连；第二中冷出气管302的进口与中冷器2的出口相连，出口与三通接头9相连，三通接头9中剩余的一个接头通过连接管13与出气口601相连。优选地，第一中冷出气管301和三通接头9之间以及第二中冷出气管302和三通接头 9之间通过卡箍10固定。通过卡箍10可以将第一中冷出气管301和三通接头9、第二中冷出气管302和三通接头9紧密固定，防止漏气。同时方便将出气口601和中冷出气管3连接。
[0056]
在本实用新型的一个相对优选地实施例中，如图1-图7所示，中冷系统包括依次连接的中冷进气管1、中冷器2和中冷出气管3，该中冷进气管1 的管道上连接有支管6，支管6上设有出气口601；中冷进气管1和支管6 通过出气孔4连通，支管6处安装有单向阀5；单向阀5包括出气活塞501 以及单向阀壳503，出气活塞501和单向阀壳503之间通过弹性连接件502 连接，以能够使出气活塞501与支管6内部的中冷进气管1外壁抵接，并且，当弹性连接件502处于自由状态时，出气活塞501能够完全覆盖出气孔4；单向阀壳503上设有多个安装孔，支管6上的安装孔与单向阀壳503上的安装孔对应设置，支管6上的安装孔内设置有螺母12，在单向阀壳503上的安装孔中插入螺栓11，通过螺栓11与螺母12的配合以将单向阀壳503和支管 6相对固定；单向阀壳503和支管6的连接处设有密封圈7；支管6内部的中冷进气管3和单向阀壳503之间连接有通气管8，通气管8沿周向开设有多个通气孔801；中冷出气管3包括第一中冷出气管301和第二中冷出气管 302，第一中冷出气管301和第二中冷出气管302之间连接有三通接头9；出气孔601通过连接管13与三通接头9的一个接头连接。
[0057]
本实用新型上述优选实施例提供的中冷系统，通过连接管13将中冷进气管1和中冷出气管3连接，并在中冷进气管1和连接管13的连接处设有单向阀5，当中冷器2结冰导致整个中冷系统阻力升高时，中冷进气管1和中冷出气管3的压力差会促使出气活塞501远离出气孔4，部分高压气体从出气孔4进入连接管13，然后通过中冷出气管3进入节气门体，以降低中冷进气管1和中冷出气管3之间的压力差，保证在高阻条件下进入发动机的高压气体具有足够高的含氧量，使发动机中的汽油充分燃烧，防止发动机动力不足而导致的整车加速无力的情况；而且通气管8能够达到扰流的作用，以降低高压气体流动过程中的噪音。而且当中冷进气管1和中冷出气管3之间的压力差未达到预设压力阀值时，单向阀5处于关闭状态，不会影响经增压后的高压气体的冷却。
[0058]
此外，本实用新型提供一种车辆动力系统，包括上述各实施例提供所述的中冷系统。
[0059]
在本实用新型的一个具体实施方式中，该汽车动力系统好包括气体增压装置、节气门体以及发动机，气体增压装置的出口与中冷进气管1的进口相连，节气门体连接在中冷出气管3的出口与发动机之间。
[0060]
上述具体实施方式提供的车辆动力系统工作时，空气经由气体增压装置增压后，进入中冷进气管1，然后经过中冷器2冷却后，经过中冷出气管3 和节气门体进入发动机参与燃烧，在此过程中，当中冷器2和中冷出气管3 的连接处出现结冰情况时，中冷进气管1和中冷出气管3之间会产生压力差，此时，部分高压气体会经由出气孔4进入中冷出气管3中以平衡两者之间的压力差，从而保证在高阻条件下进入发动机的空气具有足够高的含氧量，使发动机中的汽油充分燃烧，防止发动机动力不足而导致的整车加速无力的情况。
[0061]
本实用新型还提供一种车辆，包括上述各实施例提供的车辆动力系统。
[0062]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0063]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0064]
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。