CN105443200A - 板翅式egr冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板翅式EGR冷却器，包括本体，本体内设置有至少两组上下堆叠的气室，气室包括上气道隔板、下气道隔板和上、下气道隔板之间的散热翅片，气室的上气道隔板和下气道隔板的一端设置有气道挡板，气道挡板的两侧分别为气体入口和气体出口，气室的上气道隔板和下气道隔板的另一端为回流端盖下气室的上气道隔板的上表面两端之间设置有向上突起的至少两个安装凸台，上气室的下气道隔板的下表面两端之间设置有向下突起的至少两个安装凸台。本发明从采用更省空间的进排气同向布置，气体从同一侧进出气，通过左端组合端盖直接与EGR阀体装配成EGR系统，既节省了EGR系统的多余配管，有利于EGR系统的模块化，也有利于发动机整体的小型化和美观。

Description

板翅式EGR冷却器

技术领域

本发明涉及发动机进排气系统温度控制装置，属于EGR尾气后处理技术领域。

背景技术

传统的板翅式EGR冷却器结构，通过固定法兰13、变径端盖14、水道外壳16、气道隔板、气道固定板15等装配在汽车发动机上，这种结构是在冷却器的一侧进气，另一侧出气。

相对于柴油机一般应用于商用车工程机械、有着较大的设计尺寸空间和位置空间而言，更多应用于乘用车的汽油机则对发动机的尺寸重量有着更为严格的要求。另外，相对柴油发动机500℃左右的排气温度，汽油机的排气温度高达800℃左右。综上所述，对搭载于汽油发动机上的EGR冷却器结构有更为苛刻的设计要求，要在更小的空间布局条件下达到更为高效的热交换性能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种空间结构紧凑的板翅式EGR冷却器。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种板翅式EGR冷却器，包括本体，本体内设置有至少两组上下堆叠的气室，气室包括上气道隔板、下气道隔板和上、下气道隔板之间的散热翅片，气室的上气道隔板和下气道隔板的一端设置有气道挡板，气道挡板的两侧分别为气体入口和气体出口，气室的上气道隔板和下气道隔板的另一端为回流端盖。

下气室的上气道隔板的上表面两端之间设置有向上突起的至少两个安装凸台，上气室的下气道隔板的下表面两端之间设置有向下突起的至少两个安装凸台。

下气室的上气道隔板的上表面上设置有向上突起的隔断条，上气室的下气道隔板的下表面上设置有向下突起的隔断条，在隔断条靠近回流端盖的一端还分别设置有回流条。

上气道隔板、下气道隔板面向气道的面上均设置有非直线型的翅片焊料槽。

上气道隔板、下气道隔板两端两个安装凸台之间设置有设置有气道板焊料槽。

有益效果：本发明从整体布局上为了在紧凑的空间条件下尽可能的减少气道管路绕曲，避免与发动机缸体、缸盖、发电机组、水管组件等发生干涉，有别于传统冷却器单向直通式结构，采用更省空间的进排气同向布置，气体从同一侧进出气，通过左端组合端盖直接与EGR阀体装配成EGR系统，既节省了EGR系统的多余配管，有利于EGR系统的模块化，也有利于发动机整体的小型化和美观。

附图说明

图1为现有技术中的冷却器结构示意图；

图2为本发明的外形图；

图3为图2的分解图；

图4为图1中气道隔板外形图；

图5为图4的气道隔板局部放大图；

图6为图1的外壳总成图。

图中：1—气体入口、2—气体出口、3—上气道隔板、4—散热翅片、5—下气道隔板、6—回流端盖、7—进水管、8—进水道外壳、9—气道挡板、10—组合法兰、11—出水道外壳、12—出水管、13—固定法兰、14—变径端盖、15—气道固定板、16—水道外壳、17—安装面、18—隔断槽、19—回流槽、20—翅片焊料槽、21—止裂槽、22—气道板焊料槽、23—定位凸缘、24—导向凸缘、25—搭接焊缝。

具体实施方式

一种板翅式EGR冷却器，包括本体，本体内设置有至少两组上下堆叠的气室，气室包括上气道隔板3、下气道隔板5和上、下气道隔板之间的散热翅片4，气室的上气道隔板3和下气道隔板5的一端设置有气道挡板9，气道挡板9的两侧分别为气体入口1和气体出口2，气室的上气道隔板3和下气道隔板5的另一端为回流端盖6。

下气室的上气道隔板1的上表面两端之间设置有向上突起的至少两个安装凸台17，上气室的下气道隔板3的下表面两端之间设置有向下突起的至少两个安装凸台17。

下气室的上气道隔板1的上表面上设置有向上突起的隔断条18，上气室的下气道隔板3的下表面上设置有向下突起的隔断条18，在隔断条18靠近回流端盖6的一端还分别设置有回流条19。

上气道隔板3、下气道隔板5面向气道的面上均设置有非直线型的翅片焊料槽20。

上气道隔板3、下气道隔板5两端两个安装凸台17之间设置有设置有气道板焊料槽22。

气道隔板结构，两端部分别冲压出宽度5-10mm，1-3mm的安装面17，保证装配后的水道间隙，以满足设计所需水力直径、流速和换热系数的要求。为了保证冷水侧的充分对流换热，且实现冷热流体的顺逆流向要求，上气道隔板3、下气道隔板5中间冲压出与装配面登高的长条形隔断条18。同时，在水路末端，为了实现冷流体180°回流，增设一条半圆形回流条19，用于液体导向，这样大大降低了沿层压力损失。与此同时，高温热流体侧，首先法兰进气口端通过气道挡板9实现隔断冷热气流，隔板末端连接散热翅片4，以翅片的流体通道实现冷热流体的隔断。在回流端，通过半圆形回流端盖6保证气流的导向以减少沿层压力降，减少了流体的同端进出大压降对发动机的性能影响。

再次，由于翅片式冷却器板料较薄（t=0.1—0.4mm）易变形，结构复杂，且装配精度要求高（尺寸公差±0.04mm，轮廓度0.1），焊接不良率容易发生。为此，在隔板的重要装配面，为了保证焊料的涂覆量与均匀，在外板首尾两端开设翅片焊料槽20。装配后，上下隔板间自然形成了焊接专用槽，既有利于焊料的填充固定，又增加了焊接面积。与此同时，钣金件极小，弯曲外角的应力释放和尖角处装配的精度（轮廓度0.08mm），在内外隔板分别设置止裂槽21，大大提升了产品合格率及气密试验的通过率。另外为了保证翅片固定的强度和应力均与，冷热流道分别设置翅片焊料槽20及保证EGR冷却器壳体与内部气道板的焊接强度的气道板焊料槽22。

最后，由于壳体板材较厚（t=1.2—2mm），且重要装配尺寸较多，装配工艺性的优化显得尤为重要。为了提高作业效率，减少工序，让整个冷却器一体化焊接实现，用钎焊来代替PLASMA焊接或者MIG焊接且保证焊接后钎焊焊缝的强度，减少不良。经过实验对比，摈弃传统对接焊缝，采用内外壳体搭接焊缝方案，但由于厚壳体折弯长尺寸直线度及平面度难以保证，在两端设置定位凸缘23，保证了尺寸装配位置精度。由于内外壳体装配面只有0.1mm的公差允许，直接装配较为困难，为此，在外壳体中间部位增设6个导向凸缘24，大大节省了操作装配的时间，提高了工作效率。

板翅式EGR冷却器通过组合法兰10安装在发动机上，出水道外壳11上连接有出水管12，设置在本体的气体出口2一侧。进水道外壳12上连接有进水管7，设置在本体的气体进口1一侧。

Claims (5)

1.一种板翅式EGR冷却器，包括本体，本体内设置有至少两组上下堆叠的气室，所述气室包括上气道隔板（3）、下气道隔板（5）和上、下气道隔板之间的散热翅片（4），其特征在于：所述气室的上气道隔板（3）和下气道隔板（5）的一端设置有气道挡板（9），气道挡板（9）的两侧分别为气体入口（1）和气体出口（2），所述气室的上气道隔板（3）和下气道隔板（5）的另一端为回流端盖（6）。

2.根据权利要求1所述的板翅式EGR冷却器，其特征在于：所述下气室的上气道隔板（1）的上表面两端之间设置有向上突起的至少两个安装凸台（17），所述上气室的下气道隔板（3）的下表面两端之间设置有向下突起的至少两个安装凸台（17）。

3.根据权利要求2所述的板翅式EGR冷却器，其特征在于：所述下气室的上气道隔板（1）的上表面上设置有向上突起的隔断条（18），所述上气室的下气道隔板（3）的下表面上设置有向下突起的隔断条（18），在隔断条（18）靠近回流端盖（6）的一端还分别设置有回流条（19）。

4.根据权利要求2所述的板翅式EGR冷却器，其特征在于：所述上气道隔板（3）、下气道隔板（5）面向气道的面上均设置有非直线型的翅片焊料槽（20）。

5.根据权利要求2所述的板翅式EGR冷却器，其特征在于：所述上气道隔板（3）、下气道隔板（5）两端两个安装凸台（17）之间设置有设置有气道板焊料槽（22）。