本實(shí)用新型屬于發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，涉及一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置，尤其是對發(fā)動機(jī)增壓后熱空氣快速冷卻的裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(jī)小型化和高強(qiáng)化的發(fā)展趨勢使得增壓器成為提高發(fā)動機(jī)升功率的主要技術(shù)手段，發(fā)動機(jī)增壓后的空氣溫度達(dá)130℃-150℃，甚至超過200℃。為獲得更高的缸內(nèi)充量密度，提高功率有必要對增壓后空進(jìn)行冷卻。經(jīng)驗(yàn)表明，在給定的增壓壓力下，增壓空氣溫度每下降10℃，它的密度大約增大3％，發(fā)動機(jī)熱效率約提高0.5％。此外，進(jìn)氣溫度的降低也有利于發(fā)動機(jī)尾氣污染物NOx的排放控制。

在整車發(fā)動機(jī)上常采用空冷中冷器對增壓后的空氣進(jìn)行冷卻，其冷卻效率取決于車速或者電子風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。如果能夠在空冷中冷器之前對熱空氣進(jìn)行初步快速冷卻，可以減小對車速的限制，同時也有效減小了發(fā)動機(jī)電子風(fēng)扇對有效功率的消耗，提高整機(jī)的熱效率，降低污染物排放。因此，有必要對開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置，以已解決現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣冷卻裝置冷卻速度較慢、冷卻消耗較大、熱效率較低及發(fā)動機(jī)污染物排放較高等問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置，包括冷卻液循環(huán)腔2及與所 述冷卻液循環(huán)腔2進(jìn)行熱交換的降溫湍流腔3，所述冷卻液循環(huán)腔2上設(shè)有冷卻液進(jìn)口1及冷卻液出口4；所述降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多個漸縮腔31。

優(yōu)選的，漸縮腔31內(nèi)設(shè)有使?jié)u縮腔31內(nèi)迂回連通的擋板。

進(jìn)一步的，所述降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多組并列設(shè)置的湍流通道，每組湍流通道均包括多個串聯(lián)的漸縮腔31。

進(jìn)一步的，每組湍流通道中，沿氣體流動方向，在前的漸縮腔31的縮小口與在后的漸縮腔31的膨脹口相連。

進(jìn)一步的，所述降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多個湍流翅片5。

進(jìn)一步的，相鄰漸縮腔31連接處均設(shè)有湍流翅片5。

優(yōu)選的，湍流通道前端及后端均設(shè)有所述湍流翅片5。

進(jìn)一步的，所述冷卻液循環(huán)腔2位于所述降溫湍流腔3的外周。

進(jìn)一步的，所述冷卻液進(jìn)口1靠近所述降溫湍流腔3的出口，所述冷卻液出口4靠近所述降溫湍流腔3的入口。

一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的方法，采用上述的冷卻裝置；經(jīng)過增壓器增壓后的熱空氣由降溫湍流腔3進(jìn)氣端進(jìn)入降溫湍流腔3，在降溫湍流腔3內(nèi)進(jìn)行湍流流動，并與冷卻液循環(huán)腔2內(nèi)的冷卻液進(jìn)行熱交換后由降溫湍流腔3出氣端排出。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置具有以下優(yōu)勢：

(1)本實(shí)用新型所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置，降溫湍流腔的設(shè)置能夠增強(qiáng)了氣體的湍流強(qiáng)度，能夠增強(qiáng)降溫湍流腔內(nèi)氣體的換熱、提高冷卻速度、降低冷卻消耗，熱效率較高，進(jìn)而能夠降低發(fā)動機(jī)污染物的排放；

(2)降溫湍流腔內(nèi)設(shè)有多個漸縮腔，在漸縮階段由于局部阻力，氣體的壓力將會降低，反復(fù)進(jìn)行節(jié)流膨脹，溫度不斷降低；在前的漸縮腔的縮小口與在后的漸縮腔的膨脹口，漸縮腔在漸縮出口空間變大，出現(xiàn)膨脹降溫的效果；

(3)降溫湍流腔內(nèi)的湍流片增強(qiáng)了氣體的湍流強(qiáng)度，一方面增強(qiáng)了在降溫湍流腔內(nèi)換熱，另一方面也加強(qiáng)了后期氣體在空冷中冷器的換熱效果；

(4)冷卻液循環(huán)腔覆蓋了降溫湍流腔及時帶走了熱空氣帶來的熱量，保證了降溫效果；

(5)本實(shí)用新型所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置冷卻液采用排氣端進(jìn)、進(jìn)氣端出，增大了換熱效果，進(jìn)一步加快冷卻速度。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置的局部剖面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置的剖面示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-冷卻液進(jìn)口；2-冷卻液循環(huán)腔；21-漸縮腔；3-降溫湍流腔；4-冷卻液出口；5-湍流翅片。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的裝置，如圖1-3所示，包括冷卻液循環(huán)腔2及與冷卻液循環(huán)腔2進(jìn)行熱交換的降溫湍流腔3，冷卻液循環(huán)腔2上設(shè)有冷卻液進(jìn)口1及冷卻液出口4；降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多個漸縮腔31。

本實(shí)例中漸縮腔31內(nèi)還設(shè)有使?jié)u縮腔31內(nèi)迂回連通的擋板，以便增加 氣體的湍流流動。

降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多組并列設(shè)置的湍流通道，每組湍流通道均包括多個串聯(lián)的漸縮腔31。

每組湍流通道中，沿氣體流動方向，在前的漸縮腔31的縮小口與在后的漸縮腔31的膨脹口相連。

降溫湍流腔3內(nèi)設(shè)有多個湍流翅片5。

相鄰漸縮腔31連接處均設(shè)有湍流翅片5。

本實(shí)例中，湍流通道前端及后端均設(shè)有湍流翅片5。

冷卻液循環(huán)腔2位于降溫湍流腔3的外周。

冷卻液進(jìn)口1靠近降溫湍流腔3的出口，冷卻液出口4靠近降溫湍流腔3的入口。

本實(shí)例的工作過程：將降溫湍流腔3的進(jìn)氣端連接增壓后的熱空氣側(cè)，降溫湍流腔3的排氣端接空氣中冷器前端；連接冷卻進(jìn)出口，本實(shí)例的冷卻液為水。在發(fā)動機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)過增壓器增壓后的熱空氣通過快速冷卻裝置，溫度得到降低的同時，氣體的湍流流動也得到加強(qiáng)，湍動能增大，也提高了接下來在空氣中冷器的換熱效率。

降溫湍流腔3內(nèi)湍流通道均為漸縮后膨脹又漸縮的結(jié)構(gòu)，熱空氣在經(jīng)過降溫湍流腔的過程中，在漸縮階段由于局部阻力，氣體的壓力將會降低，反復(fù)進(jìn)行節(jié)流膨脹，溫度不斷降低；在漸縮出口空間變大，出現(xiàn)膨脹降溫的效果。此外，降溫湍流腔內(nèi)的湍流片增強(qiáng)了氣體的湍流強(qiáng)度，一方面增強(qiáng)了在降溫湍流腔內(nèi)換熱，另一方面也加強(qiáng)了后期氣體在空冷中冷器的換熱效果。

一種用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣快速冷卻的方法，采用上述的冷卻裝置；經(jīng)過增壓器增壓后的熱空氣由降溫湍流腔3進(jìn)氣端進(jìn)入降溫湍流腔3，在降溫湍 流腔3內(nèi)進(jìn)行湍流流動，并與冷卻液循環(huán)腔2內(nèi)的冷卻液進(jìn)行熱交換后由降溫湍流腔3出氣端排出。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。