CN107304734B - 用于车辆的废气再循环冷却器及相关的汽缸体 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于车辆的废气再循环冷却器及相关的汽缸体。该废气再循环冷却器包括：具有预定长度的气体通道，该气体通道包括形成线性区段的线性部分以及在弯曲之后从线性部分的相对端部延伸的延伸部分；散热片，该散热片具有通过折叠多次而形成的形状，该散热片放置在气体通道的线性区段中；以及底座，该底座在其第一端部处设置有入口孔并且在其第二端处设置有出口孔。具体地，入口孔和出口孔每一个具有的形状与气体通道的截面相对应，并且延伸部分分别插入入口孔和出口孔中。

Description

用于车辆的废气再循环冷却器及相关的汽缸体
技术领域
本公开总体上涉及一种用于冷却车辆的再循环废气的废气再循环(EGR)冷却器。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可不构成现有技术。
通常，EGR冷却器用来在使车辆废气再循环至吸入系统的过程中降低废气的温度。通过再燃烧对穿过EGR冷却器之后经由发动机的入口歧管引入至汽缸的废气进行处理。通过废气的再燃烧，废气中的氧化氮(NOx)燃烧，并且最终排出至车辆的外部的废气中的有害物质的含量降低。
传统EGR冷却器包括：壳体，冷却水在该壳体中流动；以及散热片单元，该散热片单元放置在壳体中使得散热片单元与冷却水流动路径隔开。在EGR冷却器的操作中，高温废气在散热片单元中流动，并且冷却水在壳体中流动。因此，在EGR冷却器的操作中，由于冷却水与废气之间的热交换，废气的温度降低，并且冷却水的温度升高。
在插入发动机汽缸体中的掩埋式EGR冷却器的情况下，需要气体通道以预定角度弯曲以便与汽缸体的冷却水流动路径的形状相对应。然而，我们已经发现，如果气体通道弯曲以便与冷却水流动路径的形状相对应，则可能出现对设置在气体通道中的散热片的损坏。
以上仅旨在帮助对本公开的背景的理解，而并非旨在意味着本公开落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
本公开提供了一种用于车辆的EGR冷却器，该EGR冷却器被构造为使得尽管气体通道形成为以等于或小于预定角度的一角度弯曲，但是设置在气体通道中的散热片不会损坏，并且有效地实现冷却水与再循环废气之间的热交换。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的EGR冷却器，该EGR冷却器包括：预定长度的气体通道，该气体通道包括形成线性区段的线性部分以及在弯曲之后从线性部分的相对端部延伸的延伸部分；散热片，该散热片具有通过折叠多次(several times，若干次)而形成的形状，该散热片放置在气体通道的线性区段中；以及底座，该底座在其第一端部处设置有入口孔并且在其第二端处设置有出口孔，入口孔和出口孔中的每一个具有的形状与气体通道的截面相对应，其中，延伸部分分别插入入口孔和出口孔中。
入口孔和出口孔中的每一个可被构造为使得其在车辆的竖直方向上的长度比其在车辆的横向方向上的长度长，并且气体通道的截面的形状与入口孔和出口孔的形状相同。
线性部分与每一个延伸部分之间的拐角可以弧形形成，使得气体通道具有拱形外观。
每一个延伸部分可具有预定长度的线性区段，散热片可设置在每一个延伸部分的线性区段中，并且延伸部分的散热片和线性部分的散热片可布置在相同方向上。
气体通道可设置为多个气体通道，该气体通道可在以预定间隔彼此隔开的同时布置在车辆的前后方向上。
气体通道可设置为多个气体通道，该气体通道可在以预定间隔彼此隔开的同时布置在车辆的竖直方向上。
气体通道可插入发动机汽缸体的冷却水流动路径中，使得线性部分布置在与冷却水流动路径中的冷却水流动方向平行的方向上。
根据本公开的另一方面，提供了一种与用于车辆的EGR冷却器结合的汽缸体，包括：汽缸体，该汽缸体设置有冷却水流动路径；以及EGR冷却器，该EGR冷却器包括：预定长度的气体通道，该气体通道包括形成线性区段的线性部分以及在弯曲之后从线性部分的相对端部延伸的延伸部分；散热片，该散热片具有通过折叠多次而形成的形状，该散热片放置在气体通道的线性部分中；以及底座，该底座在其相对端部处设置有入口孔和出口孔，入口孔和出口孔中的每一个具有的形状与气体通道的截面相对应，并且延伸部分分别插入入口孔和出口孔中，其中，延伸部分插入汽缸体的侧壁中，使得线性部分与冷却水流动路径的侧表面接触。
EGR冷却器可设置在汽缸体的排气侧中。
散热片可设置在EGR冷却器的每一个延伸部分的线性区段中。
根据具有上述构造的本公开，用于车辆的该EGR冷却器可通过在气体通道中增加散热片来提高冷却水与再循环废气的热交换效率，因而可实现快速预热。在冷却操作过程中可容易地使用废热回收设备，并且发动机中的冷却水可由再循环废气直接加热，因而可缩短可变分离冷却过程中的预热时间。此外，再循环废气的冷却效率提高，因而可减少气体通道的数量，并且可实现成本降低。
从本文提供的描述中，其他适用领域将变得显而易见。应理解的是，该描述和具体实例旨在仅用于说明目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可充分理解本公开，现将参考附图描述以实例的方式给出的本公开的各种形式，其中：
图1是示出根据本公开的一个形式的EGR冷却器的视图；
图2是详细示出图1的EGR冷却器的下表面的视图；
图3是详细示出图2的部分A的视图；并且
图4是示出与根据本公开的用于车辆的EGR冷却器结合的汽缸体的视图。
本文中描述的附图仅用于说明目的，而并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，而并非旨在限制本公开、应用或用途。应理解的是，贯穿附图，相应的参考标号指代相同或相应的部件和特征。
图1是示出EGR冷却器700的视图，图2是详细示出图1的EGR冷却器的下表面的视图，并且图3是详细示出图2的部分A的视图。
一种用于车辆的EGR冷却器包括：预定长度的气体通道100，该气体通道包括形成线性区段的线性部分110以及在弯曲之后从线性部分110的相对端部延伸的延伸部分130；散热片200，该散热片具有通过折叠多次而形成的形状，该散热片放置在线性部分110的线性区段中；以及底座300，该底座在其第一端处设置有入口孔310并且在其第二端处设置有出口孔330，入口孔310和出口孔330中的每一个具有的形状与气体通道100的截面相对应，其中，延伸部分130分别插入入口孔310和出口孔330中。
如上所述，具有预定长度的气体通道100包括形成线性区段的线性部分110以及在弯曲之后从线性部分110的相对端部延伸的延伸部分130。即，气体通道100可形成为倒置的“U”形。因为气体通道100具有这样的构造，其中，待再循环的废气通过入口孔310引入并且在冷却之后通过出口孔330排出，所以期望使用具有高热导率且能够承受再循环废气的高温的材料来形成气体通道100。
参考图3，入口孔310和出口孔330中的每一个被构造为使得其在车辆的竖直方向上的长度(L)比其在车辆的横向方向上的长度(W)长，并且气体通道100的截面的形状与入口孔和出口孔的形状相同。
散热片200设置在线性部分110中。散热片具有通过折叠多次而形成的形状，并且散热片200的纵向方向与气体通道100的纵向方向相交，使得再循环废气穿过在气体通道100内部的折叠的散热片200之间限定的空间。
气体通道100的截面可形成为圆形。然而，因为气体通道100中的散热片200的最大密度有利于再循环废气的冷却，以便提高散热效率，所以气体通道100可具有椭圆形截面，其中，其在车辆的竖直方向上的长度L比其在车辆的横向方向上的长度W长，如图1至图3所示。
具体地，为了不生成碳或者不干扰再循环废气的流动，气体通道100的线性部分110与每一个延伸部分130之间的拐角以弧形形成，使得废气不会被困在拐角处。因此，气体通道100的总体形状以拱形形成，该拱形包括形成线性区段的线性部分110以及在弯曲之后从线性部分110的相对端部延伸的延伸部分130。
此外，每一个延伸部分130可形成预定长度的线性区段，并且散热片200可设置在每一个延伸部分130的线性区段中以便提高冷却效率。具体地，为了避免干扰气体通道100中的气体流动，延伸部分130的散热片200和线性部分110的散热片200可布置在相同方向上。即，气体通道100具有拱形外观，该拱形外观在线性部分110和延伸部分130中具有预定长度的线性区段，并且散热片放置在线性区段中以便通过冷却再循环废气来提高冷却效率。
如上所述，为了提高冷却效率，气体通道100可由具有高热导率的诸如钢或铝的金属材料形成。此外，气体通道100插入发动机汽缸体600的冷却水流动路径500中，使得气体通道100具有的形状对应于冷却水流动路径500的形状。然而，当由金属制成的气体通道100在将由金属制成的散热片200插入气体通道100中之后而弯曲为拱形时，气体通道100的弯曲角度受限。此外，当气体通道100以超过限制角度的一角度弯曲时，放置在弯曲部中的散热片200可损坏。因此，在本公开中，在从气体通道100的弯曲部省去散热片200的同时，散热片200仅插入线性区段中，由此在抑制或防止对散热片200的损坏的同时实现冷却效率的提高。
换言之，在本公开中，在从气体通道100的弯曲部(在该弯曲部处线性部分110与延伸部分130相接)除去散热片的同时，散热片200仅插入线性区段中。因此，本公开的气体通道100可以几乎接近90°的角度有效地弯曲，使得气体通道与汽缸体600的冷却水流动路径500一致，由此占用较少空间且提高冷却效率。
气体通道100可设置为多个气体通道，该多个气体通道在以预定间隔彼此隔开的同时布置在车辆的前后方向上。可替换地，气体通道100可设置为多个气体通道，该多个气体通道在以预定间隔彼此隔开的同时布置在车辆的竖直方向上以便形成多层构造。因此，EGR冷却器可在短时间内快速冷却大量再循环废气，由此提高冷却效率。
气体通道100与具有面板形状或板形状的底座300结合。底座300在其相对端部处设置有入口孔310和出口孔330。气体通道100的延伸部分130的下端通过穿透孔310和330而分别与入口孔310和出口孔330结合。图2详细示出气体通道100与底座300的结合。
此外，底座300的每个端部设置有锁孔350，使得底座300可使用锁定构件(未示出)而锁定至汽缸体600。本文中，气体通道100可部分地插入汽缸体600中，使得气体通道100与汽缸体600结合。具体地，气体通道100可通过穿过冷却水流动路径而插入汽缸体600的冷却水流动路径500中。本文中，气体通道100的线性部分110布置在与冷却水流动路径500中的冷却水流动方向平行的方向上，由此提高冷却水与再循环废气之间的热交换效率。
图4是示出与用于车辆的EGR冷却器结合的汽缸体600的视图。将参考图4详细描述EGR冷却器与汽缸体600之间的结合关系。
用于车辆的EGR冷却器700可插入发动机汽缸体600中以便与汽缸体600结合。因此，与EGR冷却器700结合的汽缸体(其中，EGR冷却器700插入汽缸体600中并且与汽缸体600结合)包括：汽缸体600，该汽缸体设置有冷却水流动路径500；以及EGR冷却器，该EGR冷却器包括：预定长度的气体通道100，该气体通道100具有形成线性区段的线性部分110以及在弯曲之后从线性部分110的相对端部延伸的延伸部分130；散热片200，该散热片具有通过折叠多次而形成的形状，该散热片放置在气体通道的线性部分110中；以及底座300，该底座在其相对端部处设置有入口孔310和出口孔330，入口孔310和出口孔330中的每一个具有的形状与气体通道100的截面相对应，并且延伸部分130分别插入入口孔310和出口孔330中。具体地，延伸部分130插入汽缸体600的侧壁中，使得线性部分110与冷却水流动路径500的侧表面接触。此外，散热片200可设置在气体通道100的每一个延伸部分130的线性区段中，由此提高冷却效率。
EGR冷却器700可设置为多个EGR冷却器，该多个EGR冷却器在以预定间隔彼此隔开的同时布置在汽缸体600的排气侧中。具体地，EGR冷却器700可在汽缸体600的排气侧处设置在冷却水流动路径500中，使得冷却水流动路径500内部的冷却水穿过气体通道100的线性部分110。因此，EGR冷却器可增加与气体通道100内部的再循环废气的接触面积，由此进一步提高冷却水与再循环废气之间的热交换效率。
此外，如图4所示，EGR冷却器700可对称地布置以形成对称布置。因此，如图4所示，入口孔310可不形成在EGR冷却器700的底座300的左侧上，而是根据设计或布局条件，形成在汽缸体600内部的孔可用作入口孔310，并且形成在汽缸体600外部的另一孔可用作出口孔330。
因此，用于车辆的该EGR冷却器可通过在气体通道中增加散热片来提高冷却水与再循环废气的热交换效率，因而可实现快速预热。此外，在冷却操作过程中可容易地使用废热回收设备，并且发动机中的冷却水可由再循环废气直接加热，因而可缩短可变分离冷却过程中的预热时间。此外，再循环废气的冷却效率提高，因而可减少气体通道的数量，并且由此降低成本。
虽然为了说明性的目的已经描述了本公开的一个形式，但是本领域技术人员将认识到的是，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换。

Claims (9)

1.一种用于车辆的废气再循环冷却器，所述废气再循环冷却器包括：
具有预定长度的气体通道，所述气体通道包括形成线性区段的线性部分以及在弯曲之后从所述线性部分的相对端部延伸的延伸部分；
散热片，所述散热片具有通过折叠多次而形成的形状，所述散热片放置在所述气体通道的所述线性区段中；以及
底座，所述底座在它的第一端部处设置有入口孔并且在它的第二端处设置有出口孔，所述入口孔和所述出口孔每一个具有的形状与所述气体通道的截面相对应，其中，所述延伸部分分别插入所述入口孔和所述出口孔中，
其中，所述入口孔和所述出口孔中的每一个被构造为使得它在所述车辆的竖直方向上的长度比它在所述车辆的横向方向上的长度长，并且所述气体通道的截面的形状与所述入口孔和所述出口孔的截面形状相同。
2.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其中，所述线性部分与每一个所述延伸部分之间的拐角以弧形形成，使得所述气体通道具有拱形外观。
3.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其中，每一个所述延伸部分具有预定长度的线性区段，散热片设置在每一个所述延伸部分的所述线性区段中，并且所述延伸部分的散热片和所述线性部分的散热片布置在相同方向上。
4.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其中，所述气体通道设置为多个气体通道，所述气体通道在以预定间隔彼此隔开的同时布置在所述车辆的前后方向上。
5.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其中，所述气体通道设置为多个气体通道，所述气体通道在以预定间隔彼此隔开的同时布置在所述车辆的竖直方向上。
6.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其中，所述气体通道插入发动机汽缸体的冷却水流动路径中，使得所述线性部分布置在与所述冷却水流动路径中的冷却水流动方向平行的方向上。
7.一种与用于车辆的废气再循环冷却器结合的汽缸体，所述汽缸体包括：
汽缸体，所述汽缸体设置有冷却水流动路径；以及
废气再循环冷却器，所述废气再循环冷却器包括：
具有预定长度的气体通道，所述气体通道包括形成线性区段的线性部分以及在弯曲之后从所述线性部分的相对端部延伸的延伸部分；
散热片，所述散热片具有通过折叠多次而形成的形状，所述散热片放置在所述气体通道的所述线性部分中；以及
底座，所述底座在它的相对端部处设置有入口孔和出口孔，所述入口孔和所述出口孔每一个具有的形状与所述气体通道的截面相对应，
其中，所述延伸部分分别插入所述入口孔和所述出口孔中，并且所述延伸部分插入所述汽缸体的侧壁中，使得所述线性部分与所述冷却水流动路径的侧表面接触。
8.根据权利要求7所述的汽缸体，其中，所述废气再循环冷却器设置在所述汽缸体的排气侧中。
9.根据权利要求7所述的汽缸体，其中，散热片设置在所述废气再循环冷却器的每一个所述延伸部分中的线性区段中。
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