CN102691593A - 用于内燃机的废气冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的废气冷却装置(1)，该废气冷却装置(1)具有一个带有废气入口(3)、废气出口(4)、阀门装置(5)和U型热交换器单元(6)的壳体(2)，该热交换器单元(6)具有进气区(7)和回气区(8)，其特征在于，所述壳体(2)在所述U型热交换器(6)的开口侧设有第一、第二和第三腔室(9、10、11)，其中，所述第一腔室(9)将所述废气入口(3)与所述第二腔室(10)流体连通地连接并且所述第三腔室(11)将所述第二腔室(10)与所述废气出口(4)流体连通地连接，其中，在所述第二腔室(10)中这样布置阀装置，使得所述第二腔室(10)能够分成两个子腔室(17；18)，其中，所述第一子腔室(17)与所述进气区(7)流体连通地连接，所述第二子腔室(18)与所述回气区(8)流体连通地连接。

Description

用于内燃机的废气冷却装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的废气冷却装置，该废气冷却装置具有一个带有废气入口、废气出口、阀门装置和U型热交换器单元的壳体，该热交换器单元具有进气区和回气区。
背景技术
例如从DE 102004019554A1中已知这一种废气冷却装置。在所示的实施形式中，首先热的废气导入所谓的U型热交换器中，其中，热交换器具有沿流动方向延伸的肋，该肋应当确保在废气和冷却剂之间热传递。当穿过热交换器时，随着逐渐更多地降低废气温度热交换器形成阻碍流通的污垢(versottung)或积炭层。该污垢尤其出现在U型的热交换器的回气区中，因为在此已经急剧冷却了废气。为了在污垢较小时实现更好的热传递，从其它的保护法，例如DE 202006009464U1中已知选择一种更好的肋装置和/或肋形状。然而，所有的这些努力不能根本地防止在寿命其间内产生污垢。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种废气冷却装置，其以尽可能少的制造和成本耗费进一步减少热交换器单元中的污垢。
该技术问题按本发明由此解决，使得壳体在U型热交换器的开口侧设有第一、第二和第三腔室，其中，第一腔室将废气入口与第二腔室流体连通地连接并且第三腔室将第二腔室与废气出口流体连通地连接，其中，在第二腔室中这样布置阀装置，使得第二腔室可分成两个子腔室，其中，第一子腔室与进气区流体连通地连接，第二子腔室与回气区流体连通地连接。以这种方式创造一种废气冷却装置，其中，通过简单地操纵阀装置可以短期地改变U型热交换器的穿流方向并因此把热废气施加到并因此清洁热交换器“冷的”部分，也就是回气区。
在一种优选的实施形式中，阀装置设计为支承在中央的截止阀，其中，阀门与第一和第三腔室圆弧形的套面有效连接。以这种方式设置一个将要特别简单地装配的废气冷却装置。与之相关联地，如果壳体由两个外壳组成，其中第一外壳容纳热交换器单元，在第二外壳中支承阀装置，也是有利的。
本发明也涉及一种带有废气冷却装置的废气循环系统，其中，设置一个绕过热交换器的旁路通道和一个废气循环阀。在此，旁路通道与废气冷却装置无关地设置或如后面所述，集成在该废气冷却装置中。废气循环阀按已知的方式前置或后置于废气冷却装置并且调节待循环的废气量。在此，尤其有利的是，旁路通道设置在阀门装置的阀门中。
此外，要求保护一种用于清洁废气循环系统的U型热交换器的方法，其中，回气区在清洁模式中与U型热交换器的废气入口连接，由此，废气的流动方向通过热交换器这样掉头，使得把热废气加载到热交换器的回气区中。
附图说明
以下根据附图进一步阐述本发明的一种优选的实施形式。在附图中：
图1是按本发明的废气循环装置的剖面图，
图2是在冷却器工作时按本发明的废气冷却装置的阀装置的前视图，
图3是在旁通位置中按本发明的废气冷却装置的阀装置的前视图，以及
图4是在清洁模式中按本发明的废气冷却装置的阀装置的前视图。
具体实施方式
图1示出按本发明的废气冷却装置1。可见此处设置壳体2，其基本上由两个外壳12、13组成，其中，第一外壳12容纳热交换器单元6，在第二外壳13中支承阀装置5。此外，第二外壳13具有废气入口3和废气出口4。热交换器单元6设计成带有进气区7和回气区8的U形。在本实施形式中，热交换器单元6由下部25和盖板组成。在本实施形式中，按已知的方式将环绕的肋14设置在下部25和盖板上，这些肋保证改善位于进气和回气区7、8中的废气和位于冷却剂套16中的冷却剂之间的热量传递。在此由按已知方式设置的U型热交换器6的中间壁15形成进气和回气区7、8。中间壁15在此处也仍然形成用于阀装置5的支承部位24。冷却剂入口和出口在所示的剖面中未示出。
第二外壳13这样构造，使得设置第一腔室9、第二腔室10和第三腔室11.在此，第一腔室9将废气入口3与第二腔室10流体连通地连接。第三腔室11将第二腔室10与废气出口5流体连通地连接。第二腔室除了前述的连接装置外还具有用于U型热交换器单元6的进气路径7的连接装置和用于U型热交换器单元6的回气区8的连接装置。在此，在第二腔室10中这样布置阀装置5，使得第二腔室19可分成两个子腔室17、18，其中，第一子腔是17与进气路径7流体连通地连接，第二子腔室18与回气区8流体连通地连接。
从图2至图4中得知用于内燃机的废气冷却装置或废气循环系统的一种特别的实施形式和作用方式。图2现在示出按本发明的废气循环系统19的剖面前视图，该废气循环系统除了按本发明的废气冷却装置外还具有沿流动方向前置的未示出的废气循环阀以及绕过热交换器单元6的旁路通道20，其中，旁路通道20尤其有利地在阀装置5中集成为一体地布置。阀装置5在此设计为支承在中央的截止阀，其中，阀门23与第一腔室9和第三腔室11的圆弧形套面21或22这样有效连接，使得根据截止阀5的位置将第一腔室9通过子腔室17与进气路径7连接或通过子腔室18与回气区8连接。在图2所示的实施形式中，截止阀5的位置为这样，使得在废气进入子腔室18中然后进入第三腔室11中以便通过废气出口4离开废气循环系统之前，废气通过废气入口3流入第一腔室9中并且从此处经过子腔室17再经过进气区，随后经过回气区8被冷却。
图3又示出按本发明的废气循环系统的前十次，其中，截止阀5的位置现在这样选择，使得穿过旁路通道20并因此绕过U型热交换器6。为此，在一种特别的实施形式中，旁路通道20设置在阀装置5的阀门23中。在旁通运行中然后旁路通道直接与第一腔室9和第三腔室11连接，这导致，废气未被冷却地以最短的路径从废气入口3流到废气出口4。应当明确的是，当然旁路通道也可能未集成到阀装置5中。为此，旁路通道以已知的方式设置在阀装置的外部并且通过相应的旁路阀打开或关闭。
现在图4示出按本发明的废气循环系统的前视图，其中，阀装置5的截止阀具有这一种位置，使得废气入口3通过第一腔室9直接与回气区8连接。因此，进气路径8通过第三腔室11与废气出口4连接。以这种方式，现在可以提供一种尤其有利的用于清洁U型热交换器6的方法。热废气通过废气入口3进入第一腔室9，然后通过子腔室18引入回气区，此处由于废气的高温可以消除肋14、15上的污垢和已冷却的废气残渣。也在这种情况下，热废气通过热交换器单元6冷却并且随后经由进气路径7导引至废气出口4。

Claims (7)

1.一种用于内燃机的废气冷却装置(1)，该废气冷却装置(1)具有一个带有废气入口(3)、废气出口(4)、阀门装置(5)和U型热交换器单元(6)的壳体(2)，该热交换器单元(6)具有进气区(7)和回气区(8)，其特征在于，所述壳体(2)在所述U型热交换器(6)的开口侧设有第一、第二和第三腔室(9、10、11)，其中，所述第一腔室(9)将所述废气入口(3)与所述第二腔室(10)流体连通地连接并且所述第三腔室(11)将所述第二腔室(10)与所述废气出口(4)流体连通地连接，其中，在所述第二腔室(10)中这样布置阀装置，使得所述第二腔室(10)能够分成两个子腔室(17；18)，其中，所述第一子腔室(17)与所述进气区(7)流体连通地连接，所述第二子腔室(18)与所述回气区(8)流体连通地连接。
2.如权利要求1所述的废气冷却装置，其特征在于，所述阀装置(5)设计为支承在中央的截止阀，其中，阀门(23)与所述第一和第三腔室(9、11)圆弧形的套面有效连接。
3.如权利要求1或2所述的废气冷却装置，其特征在于，所述壳体由两个外壳(12、13)组成，其中，所述第一外壳(12)容纳所述热交换器单元(6)，在所述第二外壳(13)中支承所述阀装置(5)。
4.如权利要求1至3之一所述的废气冷却装置，其特征在于，设置一条绕过所述热交换器单元(6)的旁路通道(20)和废气循环阀。
5.如权利要求4所述的废气冷却装置，其特征在于，所述旁路通道(20)布置在所述阀装置(5)的所述阀门(23)中。
6.如权利要求4所述的废气冷却装置，其特征在于，所述旁路通道(20)设置在所述截止阀(5)的阀门(23)中。
7.一种用于清洁废气循环系统的U型热交换器的方法，其特征在于，所述回气区(8)在清洁模式中与所述U型热交换器(6)的废气入口(3)连接，由此，所述废气的流动方向通过所述U型热交换器(6)这样掉头，使得把热废气加载到所述U型热交换器(6)的所述回气区(8)。
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