CN106042901A - 集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构及其操作方法，所述集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构包括中间冷却器后侧部分，其安装至中间冷却器的后侧。冷却模块后侧部分，其安装至冷却模块的后侧。通风器，其与中间冷却器后侧部分的一侧和冷却模块后侧部分的一侧连通。

Description

集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月7日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请第10-2015-0048988号的优先权权益，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆发动机的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构以及操作该结构的方法，该结构能够提高常规风冷式中间冷却器的效率。
背景技术
近来，用以将发动机小型化并改进燃料消耗的具有涡轮发动机的车辆已经迅速增加。中间冷却器的冷却效率影响涡轮发动机的性能(例如发动机输出和燃料消耗)。因此，中间冷却器的冷却效率是影响车辆性能的显著因素。当中间冷却器的冷却效率得到改进的时候，随着增压效率增大，发动机输出可以得到提高且燃料消耗可以得到改进。
图1-图3显示根据常规技术的中间冷却器的结构。如图1-图3所示，用于发动机冷却***的冷却模块和涡轮增压发动机中用于冷却增压空气的中间冷却器安装在车辆的前侧，从而使得冷却通过在车辆行驶过程中流入发动机舱中的迎面风而进行。此外，用于容易地吸进空气并将空气传输至发动机的冷却风扇安装在冷却模块的后侧。
中间冷却器可以包括水冷式增压空气中间冷却器和风冷式中间冷却器，该水冷式增压空气中间冷却器通过应用额外的冷却剂来冷却增压空气，该风冷式中间冷却器通过这样的迎面风来冷却增压空气，该迎面风穿过散热器格栅和形成在保险杠罩下部的开口孔而流入该风冷式中间冷却器中。在这两种中间冷却器中，水冷式中间冷却器由于需要额外的装置和额外的冷却剂而使重量和成本增加。
另外，如图4中所示，由于在车辆怠速的时候使用迎面风来冷却增压空气较为困难，所以中间冷却器的冷却效率显著降低，由此使发动机输出降低且燃料消耗变差。
发明内容
本发明致力于提供一种集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构和操作该结构的方法，其具有根据冷却模块的风扇风产生的压力差引导空气流动的优点。
根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构可以包括中间冷却器后侧部分，其覆盖中间冷却器的后侧。冷却模块后侧部分覆盖冷却模块的后侧。通风器连通中间冷却器后侧部分的一侧和冷却模块后侧部分的一侧。
所述结构可以进一步包括安装在中间冷却器后侧部分的另一侧的至少一个活片门，所述另一侧与车辆的行驶方向垂直以在车辆停止和怠速的时候阻挡来自发动机的热量传递至中间冷却器。
集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构可以进一步包括可旋转地联接活片门和中间冷却器后侧部分的铰链。
所述铰链可以为弹簧。
所述活片门可以在车辆行进的时候打开。
所述活片门可以在车辆怠速及停止的时候关闭。
活片门可以由绝热体形成。
通风器可以包括分隔壁，该分隔壁防止空气从冷却模块后侧部分向后流动至中间冷却器后侧部分。
分隔壁可以连接至冷却模块后侧部分的一侧。
分隔壁可以包括第一分隔壁，该第一分隔壁连接至通风器的相对于车辆行驶方向的前端并朝向后端。
分隔壁可以包括第二分隔壁，该第二分隔壁倾斜地安装通风器的相对于车辆行驶方向的通风器的后端。
通风器的中间横截面积可以比其两端的横截面积更大。
通风器可以具有横截面面积逐渐增加的喇叭形状、横截面面积不变的管道形状和横截面面积逐渐减小的喷嘴形状。通风器的所述这些横截面面积可以沿着自中间冷却器后侧部分向冷却模块后侧部分的方向顺序地联接。
中间冷却器后侧部分可以包括形成在活片门的开口处的挡块以在一个与车辆行驶方向相反的方向上打开活片门。
根据本发明的另一示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法可以包括在车辆行进的时候通过利用迎面风而打开活片门，并在车辆停止和怠速的时候关闭活片门。
如上所述，根据本发明，当车辆怠速的时候利用根据风扇风产生的压力差引导空气流动来增加中间冷却器的冷却效率，从而可以改进车辆性能，例如车辆输出和燃料消耗。
另外，通过根据风扇风产生的压力差引导空气流动，故而即使在车辆行进的过程中也可以增加经过中间冷却器的空气的量，从而使得中间冷却器的冷却效率增加，由此可以改进车辆的性能，如车辆输出和燃料消耗。
附图说明
图1-3为显示根据现有技术的中间冷却器的结构的视图。
图4为根据现有技术的车辆速度和中间冷却器冷却效率之间的关系曲线图。
图5为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的后视立体图。
图6为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的前视立体图。
图7为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的平面图。
图8为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的横截面平面图。
图9显示当车辆怠速停止的时候根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的状态。
图10显示当车辆行进的时候根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的状态。
图11为根据本发明的另一示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法的流程图。
具体实施方式
本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应解释为通常含义或字典含义，而应在发明人可以适当地限定本发明的术语的概念从而以最好的方式描述其发明的原则的基础上解释为符合本发明的技术构思的含义和概念。因此，在本发明构思的示例性实施方案和附图中描述的构造仅为示例，而不代表本发明的全部技术主旨。因此，本发明应理解为包含在提交本申请时包含在本发明的主旨和范围中的全部修改、等价和替换形式。另外，当确定不会使本发明的范围不清楚时，不需要提供相关公知构造和功能的详细描述。下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施方案。
本发明涉及一种用于涡轮增压发动机的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构以及操作该结构的方法。
图5为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的后视立体图，图6为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的前视立体图。参考图5和图6，根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构可以包括中间冷却器后侧部分100、冷却模块后侧部分200和通风器300；该中间冷却器后侧部分100安装至中间冷却器的后侧；该冷却模块后侧部分200安装至冷却模块的后侧；该通风器300连通中间冷却器后侧部分100的一侧与冷却模块后侧部分200的一侧。
根据本发明的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构包括至少一个活片门400，该活片门400设置在中间冷却器后侧部分100中相对于车辆行驶方向垂直的表面处，从而在车辆怠速的时候阻挡热量从发动机舱传递至中间冷却器。
活片门400可以在车辆行进的时候打开，在车辆怠速的时候关闭。亦即，在车辆行驶过程中通过迎面风可以打开活片门400，并在车辆怠速过程中通过其自身重力关闭。活片门400可以并不限于此，而是可以由致动器等控制以便在车辆行进的时候打开而在车辆怠速的时候关闭。
活片门400的材料可以为绝热体从而防止在车辆停止的时候发动机舱中的热量传递至中间冷却器，从而改进中间冷却器的冷却效率。为此，活片门400可以由具有低导热率的材料形成。
根据本发明的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构可以进一步包括铰链500，该铰链为弹性构件，并可旋转地联接活片门400和中间冷却器后侧部分100。亦即，在车辆停止的时候，活片门400可以不仅通过如上所述的由活片门400的质量产生的重力或额外的致动器的控制来关闭，而且还可以通过铰链500的弹性恢复力关闭。这里，活片门400的打开和关闭可以通过不同地设定活片门400的质量或铰链500的弹性系数来控制。
通风器300可以包括分隔壁310，该分隔壁310防止空气从冷却模块后侧部分200向后流动至中间冷却器后侧部分100。根据本发明的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构产生从中间冷却器后侧部分100至冷却模块后侧部分200的空气流，以便增加经过中间冷却器的空气的量，由此提高中间冷却器的冷却效率。
分隔壁310可以在冷却模块后侧部分200的一侧形成。分隔壁310可以包括第一分隔壁311和第二分隔壁312，该分隔壁311从相对于车辆行驶方向的通风器300的前端向后端形成，该第二分隔壁312从通风器300的后端倾斜地形成进入通风器300。换言之，第一分隔壁311阻挡通过风扇风引导流入通风器300的空气流，第二分隔壁312引导经由风扇风引导的空气流以从通风器300容易地排放至冷却模块后侧部分200。
通风器300的中间横截面面积比两端的横截面面积更大。亦即，通风器300可以具有横截面面积逐渐增加的喇叭形状、横截面面积不变的管道形状和横截面面积逐渐减小的喷嘴形状，其中上述横截面积可以沿着自中间冷却器后侧部分100向冷却模块后侧部分200的方向顺序地联接。由风扇风引导的空气(或经过中间冷却器的迎面风的部分)流由于冲击分隔壁310而会产生噪音。因此，为了减少上述噪音，通风器300的中间横截面面积扩大，使得空气流动速度可以暂时地减小。
图7为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的平面图，图8为根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的横截面平面图。图9显示当车辆停止的时候根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的状态，图10显示当车辆行进的时候根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的状态。
参考图7-图10，根据本发明的示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，在车辆停止的时候由于没有迎面风使得活片门400关闭。
另一方面，在冷却模块的风扇工作的时候向着相对于车辆行驶方向的相反方向产生风扇风。
在冷却模块后侧部分200中，空气流动速度增加但其压力由于风扇风而减小。根据压力差，中间冷却器后侧部分100的空气通过通风器300流动至冷却模块后侧部分200。这样的好处是，当车辆怠速停止时通过产生经过中间冷却器的空气流，故而即使在车辆停止的时候，也会增加风冷式中间冷却器的冷却效率。同时，用绝热体形成的活片门400关闭从而阻挡发动机舱的热量传递至中间冷却器，由此在车辆停止行进的时候增加风冷式中间冷却器的冷却效率。
在车辆行驶过程中产生迎面风使得活片门400打开。同时，冷却模块的风扇工作以便产生风扇风，从而产生经过冷却模块后侧部分200的迎面风和风扇风。因此，由迎面风和风扇风产生的冷却模块后侧部分200的空气流动速度具有与仅通过迎面风产生的中间冷却器后侧部分100的空气流相比更快的流动速度。因此，冷却模块后侧部分200变为相比于中间冷却器后侧部分100的低压状态，由迎面风经过中间冷却器的空气流部分形成从中间冷却器后侧部分100至冷却模块后侧部分200引导的空气流。因此，经过中间冷却器的空气流的量增加使得即使在车辆行驶过程中相比于根据现有技术的风冷式中间冷却器的也确保高冷却效率。
中间冷却器后侧部分100可以包括挡块110，该挡块110设置在安装有活片门400的部分处从而使活片门400仅向着与车辆行驶方向相反的方向打开。
图11为根据本发明的另一个示例性实施方案的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法的流程图。参考图11，集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法包括在车辆行进的时候通过迎面风打开活片门400(S100)；以及在车辆怠速和停止的时候关闭活片门400(S200)。
如上讨论的示例性实施方案仅为使得具有本发明所属技术领域的常规知识的人(下文中称为“相关技术领域技术人员”)可以容易地实现本发明的示例，而不限于上述示例性实施方案和所附附图，因此这并不造成对本发明的权利范围的限定。因此，相关技术领域技术人员清楚的是可以在本发明的范围内不背离技术构思的情况下进行多种变换、变形和改变，并且显而易见的是相关技术领域技术人员可以容易地改变的部分也包含于本发明的权利范围内。

Claims (18)

1.一种集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，所述结构包括：
中间冷却器后侧部分，其覆盖中间冷却器的后侧；
冷却模块后侧部分，其覆盖冷却模块的后侧；以及
通风器，其使得中间冷却器后侧部分的一侧和冷却模块后侧部分的一侧之间连通。
2.根据权利要求1所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，进一步包括：
至少一个活片门，所述至少一个活片门安装在中间冷却器后侧部分的另一侧，所述另一侧与车辆的行驶方向垂直以在车辆停止和怠速的时候阻挡热量从发动机舱传递至中间冷却器。
3.根据权利要求2所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，进一步包括：
铰链，其能够旋转地联接活片门和中间冷却器后侧部分。
4.根据权利要求3所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述铰链为弹簧。
5.根据权利要求2所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述至少一个活片门在车辆行进的时候打开。
6.根据权利要求2所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述至少一个活片门在车辆怠速停止的时候关闭。
7.根据权利要求2所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述至少一个活片门由绝热体形成。
8.根据权利要求1所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述通风器包括分隔壁，该分隔壁防止空气从冷却模块后侧部分向后流动至中间冷却器后侧部分。
9.根据权利要求8所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述分隔壁安装在冷却模块后侧部分的一侧处。
10.根据权利要求8所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述分隔壁包括第一分隔壁，该第一分隔壁连接至通风器的相对于车辆行驶方向的前端并且朝向后端。
11.根据权利要求8所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述分隔壁包括第二分隔壁，该第二分隔壁倾斜地连接至通风器的相对于车辆行驶方向的后端并进入通风器。
12.根据权利要求1所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，通风器的中间横截面面积比两端的横截面面积更大。
13.根据权利要求12所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，所述通风器可以具有横截面面积增大的喇叭形状、横截面面积一致的管道形状和横截面面积减小的喷嘴形状，
通风器的所述这些横截面面积从中间冷却器后侧部分朝着冷却模块后侧部分顺序地联接。
14.根据权利要求2所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构，其中，中间冷却器后侧部分包括形成在活片门的开口处的挡块，以在一个与车辆行驶方向相反的方向上打开活片门。
15.一种集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法，所述方法包括如下步骤：
打开步骤，在该打开步骤中当车辆行进的时候通过迎面风打开活片门；
关闭步骤，在该关闭步骤中当车辆停止和怠速的时候关闭活片门。
16.根据权利要求15所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法，在打开步骤之前进一步包括：
确定步骤，在该确定步骤中确定车辆是否行进。
17.根据权利要求16所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法，包括：
在车辆不行进的时候关闭活片门。
18.根据权利要求15所述的集成至风扇罩的中间冷却器罩的结构的操作方法，进一步包括：
确定车辆发动机是否关闭。
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