CN112096543B - Egr系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种EGR系统及汽车，该EGR系统包括EGR阀、EGR冷却器及接口总成结构；EGR冷却器包括冷却器主体、设于所述冷却器主体的同一端面的废气管道和冷却液管道；接口总成结构连接设于所述EGR冷却器和所述EGR阀之间；其中，所述接口总成结构包括设于所述废气管道的端部的冷却器法兰，以及设于所述EGR阀上的阀连接法兰；所述阀连接法兰包括与所述冷却器法兰对接的连接法兰主体，以及设于所述连接法兰主体一端的冷却管连接部，所述冷却管连接部与所述冷却液管道对接；该接口总成结构简洁紧凑，便于EGR系统的空间布置，节约了生产成本。

Description

EGR系统及汽车
技术领域
本发明涉及涉及发动机废气再循环的技术领域，特别涉及一种EGR系统及汽车。
背景技术
发动机废气再循环技术(EGR，Exhaust Gas Return)，是指把发动机排出的部分废气回送到进气系统，并与新鲜混合气一起再次进入气缸参与燃烧的技术。由于废气中含有大量的CO2等多原子气体，而CO2等气体不能燃烧，但由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而大大减少了NOx的产生。而且在发动机小负荷工况下引入EGR，可以降低进气泵气损失，从而降低燃油消耗；同时，由于最高燃烧温度降低，发动机爆震倾向明显改善，有助于提高发动机压缩比，有利于点火提前，可以进一步改善油耗。随着油耗和排放法规的持续加严，传统内燃机需要不断提高燃烧热效率，在此背景下，新开发高效发动机基本都把EGR技术作为标准配置。
但随着车辆配置的不断丰富，机舱留给发动机的布置空间越来越小，对于发动机的紧凑性提出了巨大的挑战，因此发动机零部件的紧凑化、模块化设计成为当务之急；而现有的EGR系统中的EGR冷却器和EGR阀之间的接口设计较复杂，且结构不紧凑，增加了生产成本。
发明内容
本发明实施例提供一种EGR系统，接口总成结构简洁紧凑，便于EGR系统的内部空间布置，节约了生产成本。
一方面，本发明实施例提供了一种EGR系统，包括EGR阀、EGR冷却器及接口总成结构；EGR冷却器包括冷却器主体、设于所述冷却器主体的同一端面的废气管道和冷却液管道；接口总成结构连接设于所述EGR冷却器和所述EGR阀之间；其中，所述接口总成结构包括设于所述废气管道的端部的冷却器法兰，以及设于所述EGR阀上的阀连接法兰；所述阀连接法兰包括与所述冷却器法兰对接的连接法兰主体，以及设于所述连接法兰主体一端的冷却管连接部，所述冷却管连接部与所述冷却液管道对接。
在一些实施例中，所述废气管道和所述冷却液管道均突出设于所述设于所述冷却器主体的同一端面上、并向所述冷却器主体的同一侧面弯曲延伸。
在一些实施例中，所述废气管道中设有第一废气通道，所述连接法兰主体上设有第二废气通道，所述第二废气通道与所述第一废气通道对应连通；所述冷却液管道中设有第一冷却通道，所述冷却管连接部上设有第二冷却通道，所述第二冷却通道与所述第一冷却通道对应连通；所述第二废气通道与所述第一废气通道对应连通位置处的平面和所述第二冷却通道与所述第一冷却通道对应连通位置处的平面位于同一平面。
在一些实施例中，所述冷却器法兰和所述连接法兰主体之间设有法兰密封垫，所述法兰密封垫用于对所述冷却器法兰和所述连接法兰主体进行密封。
在一些实施例中，所述冷却器法兰上设有多个第一连接孔，所述连接法兰主体上设有多个第二连接孔，所述法兰密封垫上设有多个第三连接孔，多个所述第一连接孔与多个所述第三连接孔一一对应，多个所述第二连接孔与多个所述第三连接孔一一对应，所述冷却器法兰、所述连接法兰主体及所述法兰密封垫通过穿设于所述第一连接孔、所述第二连接孔及所述第三连接孔的连接螺栓连接。
在一些实施例中，所述法兰密封垫的每个所述第三连接孔的边缘突出设有连接卡爪，所述连接卡爪延伸到所述第一连接孔中、并卡设于所述第一连接孔的内壁面上。
在一些实施例中，所述冷却器法兰的两侧分别各设有一个所述第一连接孔，所述连接法兰主体的两侧分别各设有一个所述第二连接孔，所述法兰密封垫的两侧分别各设有一个所述第三连接孔，每个所述第三连接孔的边缘均设有一个所述连接卡爪，且两个所述连接卡爪在向所述第一连接孔延伸的过程中逐渐靠近设置。
在一些实施例中，所述第三连接孔的内壁面设有摩擦垫圈，且所述摩擦垫圈部分突出于所述第三连接孔外、并卡设于所述第一连接孔的内壁面上。
在一些实施例中，所述冷却管连接部上开设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述冷却液管道对应连通，且所述阶梯槽的直径值大于所述冷却液管道的直径值；所述阶梯槽的内侧壁与所述冷却液管道之间设有密封圈，且所述密封圈抵设于所述阶梯槽的阶梯面上。
另一方面，本发明实施例提供了一种汽车，包括如上述所述的EGR系统。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：通过将废气管道和冷却液管道设于冷却器主体的同一端面，冷却器法兰设在废气管道的端部，阀连接法兰的连接法兰主体与冷却器法兰对接，阀连接法兰的冷却器连接部与冷却液管道对接；通过上述设置，废气和冷却液可以直接在EGR冷却器、EGR阀之间流通；冷却器法兰和阀连接法兰的模块化连接，可使该EGR系统的整体结构紧凑，同时通过冷却器法兰和阀连接法兰将废气管道和冷却液管道对接后，可在不增加额外法兰和紧固件的条件下，可有效地限制冷却液管道的轴向运动、径向运动和转动，因此也便于EGR系统的空间布置，节约了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的爆炸结构示意图；
图2为本发明实施例的冷却器法兰装配在EGR冷却器上的结构示意图；
图3为本发明实施例的接口总成结构的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例的法兰密封垫的立体结构示意图；
图5为本发明实施例的法兰密封垫的正视结构示意图。
图中：1、EGR冷却器；10、冷却器主体；11、废气管道；110、第一废气通道；12、冷却液管道；120、第一冷却通道；2、接口总成结构；20、冷却器法兰；200、第一连接孔；21、阀连接法兰；210、连接法兰主体；2100、第二废气通道；2101、第二连接孔；211、冷却管连接部；2110、第二冷却通道；2111、阶梯槽；22、法兰密封垫；220、第三连接孔；221、卡爪；23、密封圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1、图2所示；本发明实施例提供了一种EGR系统，包括EGR阀、EGR冷却器1及接口总成结构2，EGR冷却器1包括冷却器主体10、设于冷却器主体10的同一端面的废气管道11和冷却液管道12；接口总成结构2连接设于EGR冷却器1和所述EGR阀之间；其中，接口总成结构2包括设于废气管道11的端部的冷却器法兰20，以及设于EGR阀上的阀连接法兰21；阀连接法兰21包括与冷却器法兰20对接的连接法兰主体210，以及设于连接法兰主体210一端的冷却管连接部211，冷却管连接部211与冷却液管道12对接。
同时参见图3所示，通过将废气管道11和冷却液管道12设于冷却器主体10的同一端面，冷却器法兰20设在废气管道11的端部，阀连接法兰21的连接法兰主体210与冷却器法兰20对接，阀连接法兰21的冷却管连接部211与冷却液管道12对接；通过上述设置，废气和冷却液可以直接在EGR冷却器1、EGR阀之间流通；冷却器法兰20和阀连接法兰21的模块化连接，可使该EGR系统的整体结构紧凑，同时通过冷却器法兰20和阀连接法兰21将废气管道11和冷却液管道12对接后，可在不增加额外法兰和紧固件的条件下，可有效地限制冷却液管道12的轴向运动、径向运动和转动，因此也便于EGR系统的内部空间布置，节约了生产成本。
可选的，为了便于废气管道11和冷却液管道12的空间布置，废气管道11和冷却液管道12均突出设于所述设于所述冷却器主体10的同一端面上、并向冷却器主体10的同一侧面弯曲延伸；因此可知废气管道11和冷却液管道12是相互独立的的管道，废气和冷却液之间的流通通道不会相互影响，废气不会进入到冷却液的通道中，避免了水气互通，损坏发动机。
可选的，废气管道11中设有第一废气通道110，连接法兰主体210上设有第二废气通道2100，第二废气通道2100与第一废气通道110对应连通；冷却液管道12中设有第一冷却通道120，冷却管连接部211上设有第二冷却通道2110，第二冷却通道2110与第一冷却通道120对应连通；第二废气通道2100与第一废气通道110对应连通位置处的平面和第二冷却通道2110与第一冷却通道120对应连通位置处的平面位于同一平面。
废气可在废气管道11中的第一废气通道110、连接法兰主体210上的第二废气通道2100中流通；冷却液可在冷却液管道12中的第一冷却通道120、冷却管连接部211上的第二冷却通道2110流通；由于第二废气通道2100与第一废气通道110对应连通位置处的平面和第二冷却通道2110与第一冷却通道120对应连通位置处的平面位于同一平面，因此可有效地将废气和冷却液的通道集中在一个平面，同时该结构布置方式也使该EGR系统的整体结构更加紧凑，大大缩小了废气通道和冷却液通道的空间布置面积；需要说明的是，第一废气通道110和第二废气通道2100的尺寸需相匹配，保证废气流通顺畅；第一冷却通道120和第二冷却通道2110的尺寸需相匹配，保证冷却液流通顺畅。
可选的，冷却器法兰20和连接法兰主体210之间设有法兰密封垫22，法兰密封垫22用于对冷却器法兰20和连接法兰主体210进行密封；通过在冷却器法兰20和连接法兰主体210之间设有法兰密封垫22，可对冷却器法兰20和连接法兰主体210进行密封，即可对废气流通的第一废气通道110和第二废气通道2100进行密封，有效地避免了废气泄漏，避免了发动机发生重大故障的风险。
可选的，为了使冷却器法兰20、连接法兰主体210及法兰密封垫22保持紧固连接；可在冷却器法兰20上设有多个第一连接孔200，连接法兰主体210上设有多个第二连接孔2101，法兰密封垫22上设有多个第三连接孔220，多个第一连接孔200与多个第三连接孔220一一对应，多个第二连接孔2101与多个第三连接孔220一一对应，冷却器法兰20、连接法兰主体210及法兰密封垫22通过穿设于第一连接孔200、第二连接孔2101及第三连接孔220的连接螺栓连接。
同时参见图4所示，在本发明实施例中，法兰密封垫22的每个第三连接孔220的边缘突出设有连接卡爪221，连接卡爪221延伸到第一连接孔200中、并卡设于第一连接孔200的内壁面上。
连接卡爪221的壁面是为和第一连接孔200内壁面相配合的弧面，通过连接卡爪221的弹力卡设于第一连接孔200的内壁面中，确保在EGR系统在冷却器法兰20和连接法兰主体210在装配时不会脱落，提高了装配效率；同时由于连接卡爪221的尺寸较小，无需设置额外的定位结构，即可确保法兰密封垫22在装配时的可靠定位，更加有利于紧凑空间下的布置，而且装配到位后无间隙和运动，装配精度高。
同时参见图5所示，在本发明实施例中，为了节约生产成本，同时也为了使冷却器法兰20、连接法兰主体210及法兰密封垫22用更少的连接螺栓保持最佳的紧固连接；冷却器法兰20的两侧分别各设有一个第一连接孔200，连接法兰主体210的两侧分别各设有一个第二连接孔2101，法兰密封垫22的两侧分别各设有一个第三连接孔220，每个第三连接孔220的边缘均设有一个所述连接卡爪221，且两个连接卡爪221在向第一连接孔200延伸的过程中逐渐靠近设置；需要说明的是，两个连接卡爪221在向第一连接孔200延伸的过程中逐渐靠近设置，即保证了两个连接卡爪221之间的距离小于两个第三连接孔220之间的最小距离，装配时，连接卡爪221的端部受力张开，分别卡在第一连接孔200的内壁面上，两者之间为面接触，确保摩擦力足够，EGR系统装配时不会脱落。
可选的，为了确保法兰密封垫22在装配时的可靠定位，且装配到位后无间隙和运动，装配精度高；在第三连接孔220的内壁面设有摩擦垫圈，且摩擦垫圈部分突出于第三连接孔220外、并卡设于第一连接孔200的内壁面上。
可选的，冷却管连接部211上开设有阶梯槽2111，阶梯槽2111与冷却液管道12对应连通，且阶梯槽2111的直径值大于冷却液管道12的直径值；所述阶梯槽2111的内侧壁与冷却液管道12之间设有密封圈23，且密封圈23抵设于阶梯槽2111的阶梯面上；通过设置密封圈23，有效保证冷却液的密封，同时冷却管连接部211上开设有阶梯槽2111，可有效避免冷却液管道12和冷却管连接部211装配时割破密封圈23造成冷却液泄漏，同时减少了EGR系统装配力，避免装配困难，装配工艺良好。
本发明还提供了一种汽车，包括如上述所述的EGR系统。
本发明提供的EGR系统，通过将废气管道11和冷却液管道12设于冷却器主体10的同一端面、并向冷却器主体10的同一侧面弯曲延伸，冷却器法兰20设在废气管道11的端部，阀连接法兰21的连接法兰主体210与冷却器法兰20对接，阀连接法兰21的冷却管连接部211与冷却液管道12对接；同时由于第二废气通道2100与第一废气通道110对应连通位置处的平面和第二冷却通道2110与第一冷却通道120对应连通位置处的平面位于同一平面；通过上述设置，废气和冷却液可以直接在EGR冷却器1、EGR阀之间流通；冷却器法兰20和阀连接法兰21的模块化连接，可使该EGR系统的整体结构紧凑，可在不增加额外法兰和紧固件的条件下，可有效地限制冷却液管道12的轴向运动、径向运动和转动；同时可有效地将废气和冷却液的通道集中在一个平面，该结构布置方式也使该EGR系统的整体结构更加紧凑，大大缩小了废气通道和冷却液通道的空间布置面积，节约了生产成本。
通过在冷却器法兰20和连接法兰主体210之间设有法兰密封垫22，可对冷却器法兰20和连接法兰主体210进行密封，即可对废气流通的第一废气通道110和第二废气通道2100进行密封，有效地避免了废气泄漏，避免了发动机发生重大故障的风险；同时为了使冷却器法兰20、连接法兰主体210及法兰密封垫22保持紧固连接，可通过穿设于第一连接孔200、第二连接孔2101及第三连接孔220的连接螺栓连接；同时为了确保法兰密封垫22在装配时的可靠定位，且装配到位后无间隙和运动，装配精度高，在第三连接孔220的内壁面设有连接卡爪221或摩擦垫圈，确保摩擦力足够，EGR系统装配时不会脱落；同时通过设置密封圈23，可有效保证冷却液的密封；冷却管连接部211上开设有阶梯槽2111，可有效避免冷却液管道12和冷却管连接部211装配时割破密封圈23造成冷却液泄漏，同时减少了EGR系统装配力，避免装配困难，装配工艺良好。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种EGR系统，其特征在于，包括：
EGR阀；
EGR冷却器，包括冷却器主体、设于所述冷却器主体的同一端面的废气管道和冷却液管道；以及，
接口总成结构，连接设于所述EGR冷却器和所述EGR阀之间；
其中，所述接口总成结构包括设于所述废气管道的端部的冷却器法兰，以及设于所述EGR阀上的阀连接法兰；所述阀连接法兰包括与所述冷却器法兰对接的连接法兰主体，以及设于所述连接法兰主体一端的冷却管连接部，所述冷却管连接部与所述冷却液管道对接；
所述废气管道中设有第一废气通道，所述连接法兰主体上设有第二废气通道，所述第二废气通道与所述第一废气通道对应连通；
所述冷却液管道中设有第一冷却通道，所述冷却管连接部上设有第二冷却通道，所述第二冷却通道与所述第一冷却通道对应连通；
所述第二废气通道与所述第一废气通道对应连通位置处的平面和所述第二冷却通道与所述第一冷却通道对应连通位置处的平面位于同一平面；
所述冷却器法兰和所述连接法兰主体之间设有法兰密封垫，所述法兰密封垫用于对所述冷却器法兰和所述连接法兰主体进行密封；
所述冷却管连接部上开设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述冷却液管道对应连通，且所述阶梯槽的直径值大于所述冷却液管道的直径值；
所述阶梯槽的内侧壁与所述冷却液管道之间设有密封圈，且所述密封圈抵设于所述阶梯槽的阶梯面上。
2.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述废气管道和所述冷却液管道均突出设于所述冷却器主体的同一端面上、并向所述冷却器主体的同一侧面弯曲延伸。
3.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述冷却器法兰上设有多个第一连接孔，所述连接法兰主体上设有多个第二连接孔，所述法兰密封垫上设有多个第三连接孔，多个所述第一连接孔与多个所述第三连接孔一一对应，多个所述第二连接孔与多个所述第三连接孔一一对应，所述冷却器法兰、所述连接法兰主体及所述法兰密封垫通过穿设于所述第一连接孔、所述第二连接孔及所述第三连接孔的连接螺栓连接。
4.如权利要求3所述的EGR系统，其特征在于，所述法兰密封垫的每个所述第三连接孔的边缘突出设有连接卡爪，所述连接卡爪延伸到所述第一连接孔中、并卡设于所述第一连接孔的内壁面上。
5.如权利要求4所述的EGR系统，其特征在于，所述冷却器法兰的两侧分别各设有一个所述第一连接孔，所述连接法兰主体的两侧分别各设有一个所述第二连接孔，所述法兰密封垫的两侧分别各设有一个所述第三连接孔，每个所述第三连接孔的边缘均设有一个所述连接卡爪，且两个所述连接卡爪在向所述第一连接孔延伸的过程中逐渐靠近设置。
6.如权利要求3所述的EGR系统，其特征在于，所述第三连接孔的内壁面设有摩擦垫圈，且所述摩擦垫圈部分突出于所述第三连接孔外、并卡设于所述第一连接孔的内壁面上。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述的EGR系统。
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