CN205744196U - 废气再循环冷却器及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种废气再循环冷却器，其包括：壳体；以及位于壳体内的循环气室及循环水室；其中，所述循环气室的进气口及出气口位于所述壳体的同一侧；所述循环水室的进水口及出水口位于所述壳体的不同侧；发动机中的废气经由所述循环气室与所述循环水室中的冷却水换热。本实用新型的废气再循环冷却器及车辆，能够有效改善废气与冷却水的热交换效率，在有限的空间内大幅降低废气的温度，从而满足降低汽油发动机排出的高温废气的处理需求，提高汽油发动机的EGR率，并降低燃油消耗。

Description

废气再循环冷却器及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，更具体而言，其涉及一种废气再循环冷却器。

背景技术

目前，我国的乘用车多数使用汽油发动机。而近年以来，国家对乘用车燃油消耗的要求日益严格。其中，据中国《乘用车燃料消耗量限值》草案的规定：我国新乘用车的平均燃料消耗量水平应在2020年下降至5L/100km。在此种大背景下，小排量增压直喷发动机将会成为未来乘用车市场中的主流应用趋势。

现有的增压直喷汽油发动机需要更多的先进技术来提高其效率，进而提升发动机性能和降低油耗及排放。其中，外部冷却废气再循环技术是目前能有效改善增压直喷汽油机爆震、富油区、泵气损失及热损失等相关问题的措施之一，外部冷却器可通过引用发动机循环冷却水以热交换的方式来冷却废气，从而显著降低废气温度，大大提高汽油机的EGR率，进而降低燃油消耗率。

在实际应用环境中，汽油发动机的排气温度甚至会高达950度，且小排量三缸汽油发动机的实际可用布置空间十分狭小，这均对废气再循环冷却器提出了较高的要求。例如，需要使用较小体积的冷却器在有限的空间内将废气温度由950度迅速地降至100多度，这对冷却器自身的冷却效率提出极高的要求，且冷却器本身的材料及焊接结构均需能够耐受高温冲击及高温热疲劳。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够改善废气换热效率的废气再循环冷却器，其适用于产生极高温度的废气的汽油发动机。

本实用新型的目的还在于提供一种车辆，其具有能够改善废气换热效率的废气再循环冷却器，且适用于产生极高温度的废气的汽油发动机。

为实现本实用新型的以上目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种废气再循环冷却器，其包括：壳体；以及位于壳体内的循环气室及循环水室；其中，所述循环气室的进气口及出气口位于所述壳体的同一侧；所述循环水室的进水口及出水口位于所述壳体的不同侧；发动机中的废气经由所述循环气室与所述循环水室中的冷却水换热。

可选地，所述循环气室包括导气管及其下游的转向气室；所述导气管用于将废气从壳体的一侧引导至另一侧；所述转向气室用于实现废气的转向回流。

可选地，所述循环气室还包括从所述壳体的一侧向另一侧延伸的换热部分；所述换热部分位于所述转向气室的下游，其用于实现废气与冷却水的换热。

可选地，所述换热部分为波浪形换热翅片。

可选地，所述波浪形换热翅片由铁素体不锈钢制成。

可选地，所述出水口位于所述壳体的顶部。

可选地，所述进水口与所述进气口及出气口位于所述壳体的同一侧。

可选地，所述壳体由铁素体不锈钢制成。

可选地，还包括固定支架，其布置在所述壳体的底部。

为实现本实用新型的以上目的，根据本实用新型的另一个方面，还提供一种车辆，其包括：如前所述的废气再循环冷却器，以及发动机；所述废气再循环冷却器的循环水室接入所述发动机的小循环水路中；且所述循环水室布置在所述小循环水路中的非最高位置。

根据本实用新型的废气再循环冷却器及车辆，能够有效改善废气与冷却水的热交换效率，在有限的空间内大幅降低废气的温度，从而满足降低汽油发动机排出的高温废气的处理需求，提高汽油发动机的EGR率，并降低燃油消耗。

附图说明

图1是本实用新型的废气再循环冷却器的一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的废气再循环冷却器的一个实施例在去除壳体后的结构示意图。

具体实施方式

参见图1及图2，其示出了本实用新型的废气再循环冷却器的一个实施例。其中，废气再循环冷却器100包括：壳体110；以及位于壳体内的循环气室120及循环水室130。其中，基于发动机布置的需要，循环气室120的进气口121及出气口122位于壳体110的同一侧，以便于废气的进入及排出。而循环水室130的进水口131及出水口132位于壳体110的不同侧。在工作过程中，发动机中的废气可经由循环气室120与循环水室130中的冷却水换热，从而实现从950度至100多度的降温。

备选地，由于进气口121及出气口122位于壳体110的同一侧。因此，流经废气再循环冷却器的废气需要经过类似于“U”型的折返过程。而若采用U型的冷却器，由于其自身压降较大，将会导致在某些进排气压差较小的工况下无法引入再循环废气。在本实用新型中，为解决此类问题，循环气室120进一步地包括集成在壳体110中的导气管123及其下游的转向气室124；导气管123连接至进气口121，以用于将废气从壳体110上设置进气口121的一侧引导至另一侧；而转向气室124则用于实现废气的转向回流，使废气能够重新折返回壳体110的第一侧并流出。进一步地，循环气室120还包括从壳体110的一侧向另一侧延伸的换热部分；换热部分位于转向气室124的下游，使得经由转向气室124实现转向后的废气能够在换热部分与冷却水进行热交换。在本实用新型中，作为一种具体实现方式，换热部分可为波浪形换热翅片125。此时，一方面，换热部分的压降损失被大大减小；另一方面，将管路集成在冷却器壳体内预先被发动机冷却水所冷却，有效地提高了冷却器整体的冷却效率，甚至于可高达95%以上。

可选地，对于零部件的材料选型，可使用铁素体不锈钢来制作波浪形换热翅片及壳体，由此使其具有更高的抗热疲劳性能，避免疲劳开裂而导致的泄漏失效等问题。

该废气再循环冷却器的底部还设置有固定支架140，以便实现其与车身的固定连接。

此外，对于具有此类废气再循环冷却器的车辆，由于其从车辆发动机的小循环水路中接入。因此，还可对其连接位置进行改善的设计。例如，可将循环水室120的出水口122设置在壳体110的顶部，进而可将循环水室120内产生的气泡由此排出。再如，应将循环水室120布置在小循环水路中的非最高位置，以尽可能地避免循环水室120内积存气泡。以上改进皆有利于减小气阻，避免影响冷却器的冷却效率过低，且防止气阻处温度过高而损坏冷却器本身。

如下再结合图1及图2来描述本实用新型的废气再循环冷却器的工作过程。图1中的箭头方向示意了废气再循环冷却器100内废气的流动方向：来自EGR阀的高温废气通过连接法兰200进入循环气室120的进气口121，然后被引入集成在废气再循环冷却器壳体110内的导气管123中，通过转向气室124实现转向的废气进入波浪形换热翅片125内，在波浪形换热翅片125内进行充分热交换而冷却的废气到达、出气口122被引出。图中废气再循环冷却器100内冷却水的流动方向为：来自EGR阀体内部的冷却水经过连接法兰200及进水口131被引入到壳体110内的循环水室130，冷却水包围着导气管123及波浪形换热翅片125，并与两者内部的废气进行充分热交换，且最终从出水口132流出。废气再循环冷却器的水路串接在发动机小循环水路中。因此，只要发动机运转，冷却器中的水将会不断循环流通，可将950度的高温废气冷却到100多度，以便进入进气歧管参与燃烧。

以上例子主要说明了本实用新型的废气再循环冷却器及具有其的车辆。尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型的精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (10)

1.一种废气再循环冷却器，其特征在于，包括：壳体；以及位于壳体内的循环气室及循环水室；其中，所述循环气室的进气口及出气口位于所述壳体的同一侧；所述循环水室的进水口及出水口位于所述壳体的不同侧；发动机中的废气经由所述循环气室与所述循环水室中的冷却水换热。

2.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述循环气室包括导气管及其下游的转向气室；所述导气管用于将废气从壳体的一侧引导至另一侧；所述转向气室用于实现废气的转向回流。

3.根据权利要求2所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述循环气室还包括从所述壳体的一侧向另一侧延伸的换热部分；所述换热部分位于所述转向气室的下游，其用于实现废气与冷却水的换热。

4.根据权利要求3所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述换热部分为波浪形换热翅片。

5.根据权利要求4所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述波浪形换热翅片由铁素体不锈钢制成。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述出水口位于所述壳体的顶部。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述进水口与所述进气口及出气口位于所述壳体的同一侧。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的废气再循环冷却器，其特征在于：所述壳体由铁素体不锈钢制成。

9.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其特征在于：还包括固定支架，其布置在所述壳体的底部。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1至9任意一项所述的废气再循环冷却器，以及发动机；所述废气再循环冷却器的循环水室接入所述发动机的小循环水路中；且所述循环水室布置在所述小循环水路中的非最高位置。