本发明涉及汽车发动机进气技术领域，具体涉及一种发动机进气冷却系统。
背景技术：
随着汽车产品的普及，世界上各个地区不管是热带还是寒带，汽车应用都已非常广泛。其中热带地区因空气温度普遍较高，达到了30℃或以上温度。对于汽车发动机来讲，发动机的进气温度决定了发动机的动力性能，也就直接影响用户用车体验。进气温度越低，对发动机动力性能越好即用户体验感越好。由于当前汽车发动机进气主要是从环境空气直接吸入，当汽车在环境温度较高的情况下运行时，发动机吸入的空气温度自然就比较高，要控制发动机进气温度处于较低水平难度非常大。
cn201250698y公开了汽车发动机进气冷却装置，该进气冷却装置通过在空滤器与节气门部件之间增加热交换器总成，应用空调冷媒在热交换器中与空气形成热交换的原理，来实现降低发动机进气温度提升发动机性能表现的目的。但该进气冷却装置由于新增了热交换器总成零部件，不仅导致了系统成本增加，且新增热交换器总成零部件后，还存在机舱布置更加困难，实用性较差等问题。
cn107143443a公开了一种空滤器及汽车，该空滤器，包括壳体；位于壳体内部的进气管，进气管包括一进气口和与进气口相对的出风口；套设于进气管外的导风管，导风管靠近出风口的第一端面位于出风口的上方，且第一端面为封闭端面；设置于壳体内部的第一过滤装置；壳体上相对进气口的端面上设置有一出气管，出气管的进气端位于第一过滤装置的上方，在进气管、第一过滤装置和壳体之间形成一容置腔，容置腔中装有冷却液或水。该空滤器虽然实现了对气体的过滤和冷却，减小了部件的空间占有率。但汽车在运行过程中，会存在波动，使得冷却液从导风管中溢出，不仅影响过滤装置的过滤效率，且还会影响冷却液的冷却效果，存在冷却不稳定和使用寿命短的问题。同时，热空气经过冷却液的过程中，必定会带走冷却液中的水分，从而缩短使用寿命，增加空滤器更换成本。另外，该空滤器中盛装的冷却液的量有限，汽车在热带环境中或者长期行驶，冷却液的冷却效果必定大大降低，达不到冷却发动机进气的目的，从而影响发动机的性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种发动机进气冷却系统，以解决现有发动机进气冷却系统存在成本高、布置困难，以及冷却效果不稳定，使用寿命短的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种发动机进气冷却系统，包括集成有热交换装置的空滤器、冷凝装置和压缩装置；
所述集成有热交换装置的空滤器包括壳体；
所述壳体上设有连通外部空气的进气口和连通发动机进气侧的出气口；所述壳体内沿空气流动方向安装有所述热交换装置和用于过滤的过滤装置，壳体内形成有用于空气热交换的空腔；
所述热交换装置的冷媒进口与用于空调热交换总成的冷媒进口，分别与冷媒分流部件的一个出口相连接，冷媒出口与用于空调热交换总成的冷媒出口，分别与冷媒合流部件的一个进口相连接；
所述冷媒分流部件的进口与所述冷媒合流部件的出口之间通过管路串联所述冷凝装置和所述压缩装置。
优选的，所述壳体包括壳体下部、壳体中部和壳体上部，所述进气口设在所述壳体下部上，所述出气口设在所述壳体上部上。
优选的，所述热交换装置安装在所述壳体下部与所述壳体中部之间，所述过滤装置安装在所述壳体中部与所述壳体上部之间。
优选的，所述壳体下部上还设有与所述冷媒进口和冷媒出口相配的通孔。
优选的，所述壳体下部的外侧形成有用于与车架相连的连接部。
优选的，所述连接部为安装支架，安装支架上设有凹槽，凹槽中安装有橡胶减震垫。
优选的，所述橡胶减震垫由钢套和橡胶垫组成，所述钢套套设在所述橡胶垫中，所述橡胶垫与所述安装支架固定装配，所述钢套通过螺栓与车体固定连接。
优选的，所述壳体下部的上端与所述壳体中部的下端均设有相对应的限位凸起，所述壳体中部的上端与所述壳体上部的下端亦设有相对应的限位凸起，通过螺钉将对应的限位凸起固定在一起。
优选的，所述壳体下部的底部还设有出水孔。
优选的，所述冷媒分流部件的流入管道上与所述冷媒合流部件的流出管道上还设有膨胀阀。
本发明的有益效果：
1)本发明通过在空滤器内集成热交换装置，使得流入发动机的空气在过滤的同时，实现了降温的效果，同时，通过将热交换装置与车上的空调热交换总成共用压缩装置和冷凝装置，也即将空调系统的冷媒分流到热交换装置中，大大减小了热交换零部件在机舱内的占用空间，节约了生产成本，提高了平台化通用性能和冷却的稳定性；
2)通过在壳体与车体相连接的安装支架上设置橡胶减震垫，降低了车辆在运行过程中对冷却系统的振动影响；
3)通过在壳体上设置限位凸起，既实现了安装定位，提高了装配的效率，又实现了壳体的稳固连接，提高了零部件的利用率；
4)通过在壳体底部设置用于排水的出水孔，避免了壳体内部积水，延长了使用寿命，同时在壳体外壁设置加强筋，提高了壳体的稳固强度，在发动机进气冷却领域，具有推广实用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明与空调热交换总成连接的结构示意图；
图3为壳体的结构示意图；
图4为冷媒进口和冷媒出口与壳体下部的位置关系的结构示意图；
图5为安装支架与橡胶减震垫安装的结构示意图。
其中，1-壳体，101-进气口，102-出气口，103-壳体下部，104-壳体中部，105-壳体上部，106-通孔，107-出水孔；2-热交换装置，201-冷媒进口，202-冷媒出口；3-过滤装置；4-空调热交换总成；5-冷媒分流部件；6-冷媒合流部件；7-冷凝装置；8-压缩装置；9-安装支架，901-凹槽；10-第二安装支架，1001-钢套，1002-橡胶垫；11-限位凸起；12-膨胀阀。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1至图3所示，一种发动机进气冷却系统，包括集成有热交换装置2的空滤器、冷凝装置7和压缩装置8；集成有热交换装置2的空滤器包括壳体1；壳体1上设有连通外部空气的进气口101和连通发动机进气侧的出气口102；壳体1内沿空气流动方向安装有用于降温的热交换装置2和用于过滤的过滤装置3，壳体1内形成有用于空气热交换的空腔；热交换装置2的冷媒进口201与用于空调热交换总成4的冷媒进口，分别与冷媒分流部件5的一个出口相连接，冷媒出口202与用于空调热交换总成4的冷媒出口，分别与冷媒合流部件6的一个进口相连接；冷媒分流部件5的进口与冷媒合流部件6的出口之间通过管路串联冷凝装置7和压缩装置8。
通过在空滤器内集成热交换装置，使得流过的空气在过滤的同时，实现了降温的效果，同时，通过将热交换装置与车上的空调热交换总成共用压缩机和冷凝器，也即将空调系统的冷媒分流到热交换装置中，大大减小了热交换零部件在机舱内的占用空间，节约了生产成本，提高了通用性能。
壳体为空滤器壳体，热交换装置为热交换器，冷凝装置为冷凝器，压缩装置为压缩机。通过在空滤器中集成热交换器，并将空调系统的冷媒分流到空滤器热交换器中，热交换器在空滤器内部形成的空间内实现热交换，从而降低了空滤器的进气温度，使得发动机进气温度能够控制在较低水平，提高了发动机的性能，提升了用户对车辆的用车体验。
壳体上设有的进气口和出气口与管道通过卡箍固定连接，但不限于卡箍固定的方式。
本申请的进气冷却系统，通过与车辆空调热交换总成共用冷媒系统，从而无需新能热交换器的冷部件，大大降低了进气冷却系统的成本，且方便了机舱空间的布置。同时，本申请的进气冷却系统能同时适用于自然吸气发动机和增压发动机，具有平台通用化和实用性强的优点。
壳体1包括壳体下部103、壳体中部104和壳体上部105，进气口101设在壳体下部103上，出气口102设在壳体上部105上。
热交换装置2安装在壳体下部103与壳体中部104之间，过滤装置3安装在壳体中部104与壳体上部105之间。
热交换装置2从壳体下部103的上端卡入壳体下部103的空腔内，过滤装置3从壳体中部104的上端卡入壳体中部104的空腔内。
如图4所示，壳体下部103上还设有与冷媒进口201和冷媒出口202相配的通孔106。通孔用于冷媒进口和冷媒出口的管道穿过。其中，冷媒进口和冷媒出口，以及通孔的排列方式不限于横向排列，也可纵向排列，布置要求可根据机舱空间的实际情况进行选择。
壳体下部103、壳体中部104和壳体上部105的外侧均形成有用于与车架相连的连接部。
如图5所示，连接部为安装支架9，安装支架9上设有凹槽901，凹槽901中安装有橡胶减震垫10。安装支架通过橡胶减震垫与车体相连，降低了车辆在运行过程中对冷却系统的振动影响。
橡胶减震垫10由钢套1001和橡胶垫1002组成，钢套1001套设在橡胶垫1002中，橡胶垫1002与安装支架9固定装配，钢套1001通过螺栓与车体固定连接。
壳体下部103的上端与壳体中部104的下端均设有相对应的限位凸起11，壳体中部104的上端与壳体上部105的下端亦设有相对应的限位凸起11。壳体下部、壳体中部和壳体上部在装配的过程中，通过限位凸起进行定位，提高了装配的效率，同时还保证了壳体内部空腔的密封性，然后再通过自攻螺钉穿过限位凸起将壳体下部、壳体中部和壳体上部固定在一起，但不限位自攻螺钉的连接方式。限位凸起同时起到了定位和固定连接的双重作用，提高了零部件的利用率。
壳体下部103的上端四周，壳体中部104的上、下端四周，以及壳体上部105的下端四周均匀的设有3～4个限位凸起11。从而保证了壳体下部，壳体中部和壳体上部连接的稳固性。限位凸起的具体数量可基于实际应用及受力情况进行选择，同时保证在机舱环境下易拆装的要求。
壳体下部103的底部还设有出水孔107。出水孔设置壳体下部最低的位置，当壳体内的热交换装置在工作过程中，冷凝下来的水通过出水孔排出，避免了壳体内部积水，影响热交换装置的工作效率和使用寿命。
冷媒分流部件5的流入管道上与冷媒合流部件6的流出管道上还设有膨胀阀12。
冷媒分流部件为冷媒一分为二流通阀，冷媒合流部件为冷媒二合为一流通阀，分流阀将原空调热交换总成的冷媒一分为二，一部分冷媒用于空调热交换总成，另一部分冷媒用于空滤器内的热交换器，对进入空滤器中的气体同时进行冷却，从而不新增热交换器的零部件，节约了成本和机舱布置空间，同时，利用现有空滤器的内部空腔形成热交换空间，提高了空滤器内部空腔的利用率。
冷媒一分为二流通阀或冷媒二合为一流通阀具备冷媒流量调节功能，方便了空调系统和发动机进气冷却系统对换热需求的调节。
壳体下部103、壳体中部104和壳体上部105的外侧壁上均设有加强筋13。通过在壳体外壁设置加强筋，提高了壳体的稳固强度。
本发明提供的发动机进气冷却系统，在实际过程中，当车辆运行于高温环境时，用户启动空调系统，即压缩机开始工作，冷媒在系统进行流动，通过分流阀分别在空调热交换器和空滤器集成的热交换器吸热来降低空气温度，然后在通过合流阀返回压缩机，如此循环工作，既满足了用户在高温环境中驾驶乘员舱的舒适温度需求，又满足了车辆发动机的性能需求。当车辆运行在低温环境时，即用户不会启动空调系统，压缩机则不工作，发动机进气系统恢复至常规进气状态。
本发明提供的发动机进气冷却系统，首先，通过在空滤器内集成热交换装置，使得流入发动机的空气在过滤的同时，实现了降温的效果，同时，通过将热交换装置与车上的空调热交换总成共用压缩装置和冷凝装置，也即将空调系统的冷媒分流到热交换装置中，大大减小了热交换零部件在机舱内的占用空间，节约了生产成本，提高了通用性能和冷却的稳定性；其次，在壳体与车体相连接的安装支架上设置橡胶减震垫，降低了车辆在运行过程中对冷却系统的振动影响；再则，通过在壳体上设置限位凸起，既实现了安装定位，提高了装配的效率，又实现了壳体的稳固连接，提高了零部件的利用率；最后，通过在壳体底部设置用于排水的出水孔，避免了壳体内部积水，延长了使用寿命，同时在壳体外壁设置加强筋，提高了壳体的稳固强度，在发动机进气冷却领域，具有推广实用价值。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。
1.一种发动机进气冷却系统，其特征在于，包括集成有热交换装置(2)的空滤器、冷凝装置(7)和压缩装置(8)；
所述集成有热交换装置(2)的空滤器包括壳体(1)；
所述壳体(1)上设有连通外部空气的进气口(101)和连通发动机进气侧的出气口(102)；所述壳体(1)内沿空气流动方向安装有所述热交换装置(2)和用于过滤的过滤装置(3)，壳体(1)内形成有用于空气热交换的空腔；
所述热交换装置(2)的冷媒进口(201)与用于空调热交换总成(4)的冷媒进口，分别与冷媒分流部件(5)的一个出口相连接，冷媒出口(202)与用于空调热交换总成(4)的冷媒出口，分别与冷媒合流部件(6)的一个进口相连接；
所述冷媒分流部件(5)的进口与所述冷媒合流部件(6)的出口之间通过管路串联所述冷凝装置(7)和所述压缩装置(8)。
2.根据权利要求1所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述壳体(1)包括壳体下部(103)、壳体中部(104)和壳体上部(105)，所述进气口(101)设在所述壳体下部(103)上，所述出气口(102)设在所述壳体上部(105)上。
3.根据权利要求2所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述热交换装置(2)安装在所述壳体下部(103)与所述壳体中部(104)之间，所述过滤装置(3)安装在所述壳体中部(104)与所述壳体上部(105)之间。
4.根据权利要求2所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述壳体下部(103)上还设有与所述冷媒进口(201)和冷媒出口(202)相配的通孔(106)。
5.根据权利要求2所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述壳体下部(103)的外侧形成有用于与车架相连的连接部。
6.根据权利要求5所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述连接部为安装支架(9)，安装支架(9)上设有凹槽(901)，凹槽(901)中安装有橡胶减震垫(10)。
7.根据权利要求6所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述橡胶减震垫(10)由钢套(1001)和橡胶垫(1002)组成，所述钢套(1001)套设在所述橡胶垫(1002)中，所述橡胶垫(1002)与所述安装支架(9)固定装配，所述钢套(1001)通过螺栓与车体固定连接。
8.根据权利要求2所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述壳体下部(103)的上端与所述壳体中部(104)的下端均设有相对应的限位凸起(11)，所述壳体中部(104)的上端与所述壳体上部(105)的下端亦设有相对应的限位凸起(11)，通过螺钉将对应的限位凸起(11)固定在一起。
9.根据权利要求2所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述壳体下部(103)的底部还设有出水孔(107)。
10.根据权利要求1所述发动机进气冷却系统，其特征在于，所述冷媒分流部件(5)的流入管道上与所述冷媒合流部件(6)的流出管道上还设有膨胀阀(12)。
技术总结