CN110848048A - 一种egr冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EGR冷却器，包括外壳，外壳内通过U型端盖设置有冷却腔，冷却腔内通过两侧主板设置有冷却机构，外壳上设置有进口法兰和出口法兰；所述外壳上还设置有进水管和出水管；所述冷却机构包括通过管路相连接的翅片和冷却管，翅片的进口端与进水管连接，冷却管的出口端与出水管连接；所述进口法兰和出口法兰之间设置有分隔板；所述外壳上还设置有支架。本发明采用翅片式与管式相结合的结构，翅片式的结构保证了冷却器的换热效率，冷却管既有旁通功能，又有换热功能，在减小冷却器体积的同时，还能够提高换热量，同时又能够降低烟气阻力，达到了降低积碳的目的。
Description
技术领域
本发明涉及发动机排放技术领域，特别是一种EGR冷却器。
背景技术
EGR模块是现代车辆发动机中可以有效降低污染物排放的一个重要部件，主要是由EGR阀、EGR冷却器、旁通阀、阀座以及橡胶管等组成，主要是用来降低废气中的NOX的排放量。
发动机在工作时，燃烧室内的温度和压力都非常高，在高温高压下会产生大量的NOX，尤其是在强制加速期间。当发动机在有负荷的情况下运转时，EGR阀开启，此时少量的废气进入进气管，与可燃混合气一起进入燃烧室，在发动机怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。由于汽车废气是一种不可燃气体，在燃烧室内不参与燃烧，它是通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少NOX的生成量。
EGR冷却器是EGR模块中的重要零部件，是一种用来冷却返回到发动机气缸内部分废气的装置。目前常用的EGR冷却器有一下三种：1）U型翅片式冷却器，这种冷却器的换热效率比较高，但是烟气阻力太大，冷却器内容易出现积碳；2）旁通管外置式冷却器，这种冷却器的体积比较大，而有些发动机舱内的空间较小，不适用于所有的发动机；3）U型管式冷却器，这种冷却器体积较小，适用性比较强，但是换热量不足，冷却的效率比较低。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种翅片式与管式相结合的EGR冷却器，在提高换热效率的同时，又能够降低阻力和冷却器内积碳。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种EGR冷却器，包括外壳，外壳内通过U型端盖设置有冷却腔，冷却腔内通过两侧主板设置有用于对高温烟气进行冷却的冷却机构，外壳上设置有用于将高温气体接入冷却腔的进口法兰和出口法兰；所述外壳上还设置有用于将冷却液接入冷却机构的进水管和出水管；所述冷却机构包括通过管路相连接、通过内壳设置在进口法兰一侧的翅片和通过两侧主板设置在出口法兰一侧的冷却管，翅片的进口端与进水管连接，冷却管的出口端与出水管连接；所述进口法兰和出口法兰之间设置有用于防止烟气不经过冷却从出口端直接窜出的分隔板；所述外壳上还设置有用于将冷却器安装在发动机上的支架。
上述一种EGR冷却器，所述进口法兰和出口法兰位于外壳的同一侧。
上述一种EGR冷却器，所述翅片的宽度为冷却管宽度的1-3倍。
上述一种EGR冷却器，所述进口法兰、出口法兰、进水管、出水管、支架和U型端盖均钎焊在外壳上。
上述一种EGR冷却器，所述主板钎焊在外壳两端的外壁上。
上述一种EGR冷却器，所述翅片钎焊在内壳的内壁上。
上述一种EGR冷却器，所述内壳和冷却管均钎焊在两侧的主板上。
上述一种EGR冷却器，所述分隔板钎焊在进口法兰和出口法兰之间的主板上。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明采用翅片式与管式相结合的结构，翅片式的结构保证了冷却器的换热效率，冷却管既有旁通功能，又有换热功能，在减小冷却器体积的同时，还能够提高换热量，同时又能够降低烟气阻力，达到了降低积碳的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
其中：1.外壳、2.进口法兰、3.出口法兰、4.进水管、5.出水管、6.支架、7.U型端盖、8.主板、9.冷却管、10.翅片、11.内壳、12.分隔板。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种EGR冷却器，其结构如图1-2所示，包括外壳1、进口法兰2、出口法兰3、进水管4、出水管5、支架6、U型端盖7和冷却机构。外壳1通过U型端盖7设置有冷却腔，进口法兰2和出口法兰3均设置在外壳1上，用来将高温烟气接入冷却腔；冷却机构设置在冷却腔内，用来对接入的高温烟气进行冷却，进水管4和出水管5分别设置在外壳1上，分别连接在冷却机构的进水端和出水端，用来将冷却液接入冷却机构；支架6设置在外壳1上，用来将冷却器安装在发动机上。
进口法兰2和出口法兰3均设置在外壳1的同一侧，U型端盖7设置在与进口法兰2和出口法兰3相对位置的外壳1上。
冷却机构通过两侧的主板8设置在冷却腔内，包括内壳11、翅片10和冷却管9，翅片10与冷却管9之间通过管路进行连接，翅片10的进口端连接在进水管4上，冷却管9的出口端连接在出水管5上，使翅片10和冷却管9内接入冷却液对冷却腔内的高温烟气进行冷却。内壳11设置在冷却腔的内部，翅片10设置在内壳11的内壁上，冷却管9设置在内壳外部的冷却腔内，内壳11将翅片与冷却管分离，将冷却腔进行分隔成两个部分，提高烟气冷却的效果，同时还便于更换翅片。
由于翅片10的换热效率比较高，因此将翅片10位于进口法兰2一侧，对接入的高温烟气进行冷却，加快了烟气冷却的速度；冷却管9的体积小，阻力小，将冷却管9位于出口法兰3一侧，烟气经翅片冷却后，通过U性端盖再通过冷却管流通冷却，最终冷却后的烟气从出口法兰3处输出。
翅片10的宽度为冷却管6宽度的1-3倍，翅片保证了冷却器的换热面积，用以提高换热效率，冷却管既有旁通功能，又有换热功能。对比旁通管路外置产品，可以在增大冷却器换热面积的同时，还可以解决由于外置旁通管路带来的体积变大问题，从而在有限的空间内提高换热量；对比U型翅片式冷却器，可以减少气体阻力，降低了冷却腔内的积碳。
进口法兰2和出口法兰3之间的主板8上设置有分隔板12，防止高温烟气不经过冷却从出口端窜出，提高烟气冷却的效果。
高温烟气通过进口法兰2进入冷却腔内，穿过翅片10进行冷却后，烟气通过U型端盖7流通到冷却管所处的冷却腔内，烟气经过冷却管冷却后通过出口法兰流出，达到了烟气冷却的目的。
由于冷却器是安装在发动机上工作的，发动机工作时会带动冷却器振动，为了提高冷却器的使用寿命，进口法兰、出口法兰、进水管、出水管、支架和U型端盖均采用钎焊固定在外壳上，冷却器内部的两块主板分别钎焊在外壳两端的外壁上，翅片钎焊在内壳的内壁上，内壳和冷却管采用钎焊固定在两侧的主板上，分隔板钎焊在进口法兰和出口法兰之间的主板上。
本发明在安装时，通过支架将冷却器安装在发动机上，将进口法兰和出口法兰分别连接在发动机的出气端和进气端，将出水管和进水管接入循环的冷却水，在发动机工作的过程中，发动机排放的高温烟气通过进口法兰进入冷却器内，通过翅片进行冷却后，经过U型端盖返回到带有冷却管的冷却腔进行冷却，冷却后的烟气通过出口法兰再返回到发动机的燃烧室内进行燃烧。
Claims (8)
1.一种EGR冷却器，包括外壳（1），外壳（1）内通过U型端盖（7）设置有冷却腔，冷却腔内通过两侧主板（8）设置有用于对高温烟气进行冷却的冷却机构，外壳（1）上设置有用于将高温气体接入冷却腔的进口法兰（2）和出口法兰（3）；所述外壳（1）上还设置有用于将冷却液接入冷却机构的进水管（4）和出水管（5）；其特征在于：所述冷却机构包括通过管路相连接、通过内壳（11）设置在进口法兰（2）一侧的翅片（10）和通过两侧主板（8）设置在出口法兰（3）一侧的冷却管（9），翅片（10）的进口端与进水管（4）连接，冷却管（9）的出口端与出水管（5）连接；所述进口法兰（2）和出口法兰（3）之间设置有用于防止烟气不经过冷却从出口端直接窜出的分隔板（12）；所述外壳（1）上还设置有用于将冷却器安装在发动机上的支架（6）。
2.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述进口法兰（2）和出口法兰（3）位于外壳（1）的同一侧。
3.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述翅片（10）的宽度为冷却管（9）宽度的1-3倍。
4.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述进口法兰（2）、出口法兰（3）、进水管（4）、出水管（5）、支架（6）和U型端盖（7）均钎焊在外壳（1）上。
5.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述主板（8）钎焊在外壳（1）两端的外壁上。
6.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述翅片（10）钎焊在内壳（11）的内壁上。
7.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述内壳（11）和冷却管（9）均钎焊在两侧的主板（8）上。
8.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器，其特征在于：所述分隔板（12）钎焊在进口法兰（2）和出口法兰（3）之间的主板（8）上。
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