蒸發(fā)式中冷器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及具有通流元件的中冷器，待冷卻的增壓空氣從輸入側(cè)流經(jīng)通流元件流向輸出側(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]中冷器為熱交換器，其在增壓內(nèi)燃機(jī)的排氣管中降低供應(yīng)至發(fā)動機(jī)的燃燒氣體的溫度。中冷器可驅(qū)散由渦輪增壓器中的空氣壓縮產(chǎn)生的熱量中的一部分。
[0003]目的是提高發(fā)動機(jī)的性能和效率。通過降低供給空氣的溫度，可在相同容積中獲得更大的空氣質(zhì)量。因此，可按照比例燃燒更多的燃料；由此，中冷器提高了可能的輸出功率。
[0004]中冷器不僅可在強(qiáng)力發(fā)動機(jī)上使用和用于比賽用途，還可用于減小發(fā)動機(jī)的尺寸，因?yàn)樵谳^小的發(fā)動機(jī)中，增壓空氣冷卻允許更強(qiáng)的功率和降低的燃耗。特別是在柴油機(jī)中，中冷器實(shí)際上是必不可少的，因?yàn)橥ㄟ^自然吸氣發(fā)動機(jī)尤其是增壓發(fā)動機(jī)(而不冷卻)可能無法獲得當(dāng)今的排放值。
[0005]因此，中冷器冷卻燃燒發(fā)動機(jī)的增壓空氣并因此降低發(fā)動機(jī)的熱負(fù)荷，借此，還會減少對環(huán)境的一氧化二氮負(fù)荷。中冷器先前被設(shè)計(jì)為空氣/空氣中冷器，由此經(jīng)過通流元件的空氣冷卻增壓空氣。為確保足夠的空氣能夠轉(zhuǎn)向通過通流元件，明智的是將中冷器(即，其通流元件)安裝在車輛的盡可能靠近進(jìn)氣口的前部。然而，這意味著中冷器在車輛前部需要冷卻表面。但是，車輛前部的可用冷卻面積極為有限。此外，將增壓空氣引導(dǎo)經(jīng)過管道到達(dá)通流元件并冷卻后從該元件導(dǎo)至內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣側(cè)是非常復(fù)雜的。這些額外的管道再次需要在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的非常有限的可用裝配空間的很大部分。而且，空氣/空氣中冷器不能保持恒定的增壓空氣溫度，其中，空氣/空氣中冷器不是非常有效。
[0006]然而，液體中冷器(S卩，水中冷器)同樣是已知的，其中，通流元件被水套圍繞。液體在水套中流通。例如，DE 10 2006 008 826 B4描述的中冷器能夠首先被連接至內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑回路，以便在必要時加熱增壓空氣。其次，中冷器能夠具有單獨(dú)的冷卻劑回路來冷卻增壓空氣。然而，單獨(dú)的冷卻劑回路不與內(nèi)燃機(jī)相接觸，并且尤其不與內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑回路相接觸。
[0007]中冷器的設(shè)計(jì)針對其在冷卻增壓空氣和加熱供給至發(fā)動機(jī)的增壓空氣的雙重功能提供了改良的空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]在本文中，本實(shí)用新型基于的目標(biāo)是提供一種對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行簡化和改良的中冷器，并且該中冷器也更為有效。
[0009]該目標(biāo)通過具有如下的特征的中冷器實(shí)現(xiàn):
[0010]—種中冷器，具有通流元件，待冷卻增壓空氣從輸入側(cè)穿過通流元件流向輸出側(cè)，通流元件布置在外殼中，在外殼內(nèi)布置有至少一個霧化噴嘴，至少一個霧化噴嘴將外殼內(nèi)的冷卻劑霧化，其中，具有真空泵的閉合回路布置在外殼上。
[0011]在以下公開了本實(shí)用新型的其他特別有利的實(shí)施例:真空泵連接至外殼。閉合回路包括真空泵、冷凝器、儲液器和/或補(bǔ)償器、水泵和至少一個霧化噴嘴。多個霧化噴嘴布置在外殼中。外殼被設(shè)計(jì)為耐壓外殼。
[0012]需要指出，下文描述中單獨(dú)列出的特征能夠以任何技術(shù)上合理的方式進(jìn)行組合并表示本實(shí)用新型的其它實(shí)施例。本描述結(jié)合附圖進(jìn)一步體現(xiàn)和詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，中冷器具有通流元件，待冷卻的增壓空氣從輸入側(cè)穿過該通流元件流向輸出側(cè)。有利地，該通流元件布置在外殼中，在該外殼中布置有至少一個霧化噴嘴，其將外殼內(nèi)的冷卻劑霧化，其中，具有真空泵的閉合回路布置在外殼上。
[0014]增壓空氣被供給至該通流元件并流過該元件。該通流元件布置在外殼中，其中，該外殼是耐壓的。就此方面來說，該通流元件相對于外部環(huán)境是封閉的。冷卻劑通過至少一個霧化噴嘴被引入到外殼的內(nèi)部，如此產(chǎn)生虛化的(virtual)液霧。因此，通流元件被液霧包圍，其中，液霧的小液滴在相應(yīng)熱量的作用下蒸發(fā)，如果霧滴已接觸通流元件的壁也會出現(xiàn)這種情況。這樣確保流過該通流元件的增壓空氣的有效冷卻。
[0015]從本實(shí)用新型的意義上講，如果在外殼內(nèi)產(chǎn)生真空，則是有益的。相對于常壓(1013.25hPa)下的沸點(diǎn)，真空降低了冷卻劑(優(yōu)選為水)的沸點(diǎn)。為在外殼內(nèi)產(chǎn)生真空，提供了一種通過連接元件連接至外殼內(nèi)部的真空泵。
[0016]如果真空泵布置在包括冷凝器、儲液器和/或補(bǔ)償器、以及進(jìn)料泵的回路中，則是有利的。
[0017]借助于該真空泵，在外殼中維持真空的同時水蒸氣被輸送出外殼。冷凝器布置在真空泵的下游，水蒸氣在該冷凝器中冷凝。從冷凝器開始，冷凝水被引導(dǎo)至連接進(jìn)料泵的儲液器和/或補(bǔ)償器。進(jìn)料泵將冷凝水輸送至布置在外殼內(nèi)部的至少一個霧化噴嘴。
[0018]其內(nèi)布置有通流元件的外殼具有通向真空泵的連接元件，其中，也為至少一個霧化噴嘴提供連接線。至少一個連接線從儲液器和/或補(bǔ)償器通向至少一個霧化噴嘴，其中，水泵布置在儲液器和/或補(bǔ)償器與至少一個霧化噴嘴之間。
[0019]該外殼優(yōu)選為耐壓外殼。單個部件通過管線連接在一起。
[0020]就本實(shí)用新型的意義而言，如果多個霧化噴嘴布置在外殼的內(nèi)部，則是合適的。連接線應(yīng)當(dāng)僅具有通向水泵下游的相應(yīng)霧化噴嘴的支路和/或分支。在優(yōu)選實(shí)施例中，作為實(shí)例提供了 4個霧化噴嘴，其中，該數(shù)量自然不受限制。在不同情況下，從截面圖所示，4個示例性霧化噴嘴中的兩個彼此成對地相對布置。
[0021]如果形成閉合回路則是合適的，其中，在外殼內(nèi)，霧化冷卻劑(S卩，霧化水)冷卻通流元件并因此對增壓空氣冷卻。在抽出后，水蒸氣被供給至冷凝器，在從儲液器和/或補(bǔ)償器排出后，通過進(jìn)料泵(即，水泵)返回到至少一個霧化噴嘴。由于通過真空泵產(chǎn)生的真空，水蒸氣是很容易抽出的。因此，水蒸氣穿過連接元件、經(jīng)過真空泵被供給至冷凝器。
[0022]由于小霧滴在外殼內(nèi)蒸發(fā)，本實(shí)用新型因此實(shí)現(xiàn)了增壓空氣的高效冷卻。因此，這被稱為蒸發(fā)式冷卻。同時還提出了一種非常緊湊的結(jié)構(gòu)，其中，中冷器及其部件能夠自由地安裝，而無需用于在車輛前部冷卻的直接氣流。更確切地說，中冷器能夠布置在先前未使用的位置處，甚至是非?？拷鼉?nèi)燃機(jī)布置也是可以的，這可以樣實(shí)現(xiàn)較短的排氣管以及由此產(chǎn)生更佳的響應(yīng)動作。就此方面來說，根據(jù)本實(shí)用新型的中冷器能夠