[发明专利]热交换器、具有热交换器的空气进气系统以及用于安装热交换器的方法

说明书

一种用于通过冷却剂冷却空气的热交换器，包括：分别作为空气的入口或出口的第一和第二前部面；以及位于第一和第二前部面之间的壳，壳沿着壳的周向线具有至少一个联接元件，周向线与第一前部面间隔开预先确定的距离，壳具有至少一个端口作为冷却剂的入口或出口，端口布置在距第一前部面一距离处，所述距离大于预先确定的距离，其中至少一个联接元件适于与空气入口管道或空气出口管道的至少一个对应联接元件固定联接，并且其中壳包括连接到冷却剂的端口的管布置结构。管布置结构适于将冷却剂引导到壳的插入区段中，插入区段位于第一前部面和周向线之间。

技术领域

本公开涉及一种用于冷却进气空气（特别是燃烧发动机的进气空气）的热交换器、一种空气进气系统以及一种用于将热交换器安装在空气进气系统中的方法。

背景技术

车辆的燃烧发动机（特别是涡轮增压式燃烧发动机）有时设置有热交换器用于在进气空气被供应到所述发动机之前冷却所述进气空气。EP 2 501 912 B1公开一种用于具有热交换器的内燃发动机的进气管，包括所述进气管的外部壳体，其中用于增压空气的馈送管线通向所述壳体的入口区段。热交换器是进气管系统的一部分并且通过冷却流体来操作。热交换器包括多个平坦的交换器管。发动机凸缘直接紧固到热交换器的空气出口侧，并且热交换器的空气入口侧连接到进气管。增压空气流动通过由环绕交换器管的外部壳体形成的水护套中的交换器管。

针对用于安装和联接热交换器的给定有限空间，通常减小热交换器的大小以便安装到可用空间中。然而，减小热交换器的大小可能劣化其冷却效率。此外，热交换器与空气入口和空气出口管道之间的联接通常需要联接工具（例如压接工具）来接近热交换器与空气入口和空气出口管道的联接部分。为了为联接工具接近所述联接部分提供足够空间，通常进一步减小热交换器的大小，从而进一步劣化热交换器的冷却效率。

鉴于以上内容，本发明的目的是提供一种经改进的热交换器以及一种经改进的空气进气系统。另外的目的是提供一种用于将热交换器安装在空气进气系统中的方法。

发明内容

因此，提供一种用于通过冷却剂冷却空气的热交换器。所述热交换器可以是板式或管式的热交换器。所述热交换器包括：分别作为空气的入口或出口的第一和第二前部面；以及在所述第一和第二前部面之间的壳。所述壳沿着壳的周向线具有至少一个联接元件，所述周向线与第一前部面间隔开预先确定的距离。此外，所述壳具有至少一个端口作为冷却剂的入口或出口，所述端口布置在距第一前部面一距离处，所述距离大于所述预先确定的距离。所述至少一个联接元件适于与空气入口或空气出口管道的至少一个对应联接元件固定联接，并且所述壳可以包括连接到冷却剂的端口并且适于将冷却剂引导到壳的插入区段中的管布置结构或内部管道系统。可替代地，所述壳可以包括板式布置结构。插入区段位于第一前部面和周向线之间。

通过至少部分将热交换器的体积插入到所述空气管道中的一者中，从而减小安装空间，并且可以更容易地接近联接元件。

在将热交换器安装在车辆的空气进气系统中时，使周向联接元件从前部面移位可以允许至联接元件和对应联接元件的经改进的接近。

空气可以具有大气压力，或者可以是由涡轮增压器或电子增压器的压缩机压缩的压缩空气（例如增压空气）。应理解，在提及空气时，还可以想到空气和重新引导的排气的混合物。在操作中，空气例如从热交换器的第一前部面流到第二前部面。

冷却剂可以是液体冷却剂，例如水。可以使用发动机的冷却剂流体作为热交换器的冷却剂。冷却剂例如通过内部管布置结构从热交换器的（入口）端口流到热交换器的另外的（出口）端口。所述管或板布置结构内的冷却剂流提供用于冷却在管周围流动（即，在管的外部流动）的空气的间接方法。热交换器内的冷却剂流的方向可以垂直于空气流的方向以提供高效冷却。

在实施例中，热交换器的第一前部面是可透过空气的面。热交换器的第二前部面可以是可透过空气的面。热交换器的壳是气密的。所述壳可以包括金属材料。