CN216157790U - Egr冷却器及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，本实用新型公开了一种EGR冷却器和一种具有其的发动机，EGR冷却器包括壳体、取气部、预冷部和紊流片部，取气部用于接收发动机的废气，取气部、预冷部和紊流片部依次连接，壳体套设在取气部、预冷部和紊流片部的外侧，并且壳体与取气部、预冷部和紊流片部之间形成有冷却水腔，冷却水腔用于引入冷却水，预冷部和紊流片部用于引入冷却水腔的冷却水对流经的废气进行冷却。该EGR冷却器在发挥主要冷却作用的紊流片部的上游设置有预冷部，通过预冷部提前对高温废气进行冷却，降低温度，使得流经紊流片部的废气温度不至于超过紊流片部的承受温度，避免紊流片长期受高温影响而损坏，进而延长EGR冷却器的寿命。

Description

EGR冷却器及具有其的发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种EGR冷却器和一种具有其的发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着排放法规的升级，国家对于排放污染物的限值要求越加严苛。为了满足排放要求，很多发动机都会采用EGR(废气再循环技术)来降低污染物。即缸内部分废气通过排气管、EGR冷却器冷却后再随着进气管进入缸内。由于排出的废气温度较高(600℃-700℃)，气体机甚至高于700℃，当高温气体进入EGR冷却器后，其内部紊流片的前端直接与高温气体相接触，长期的高温作用使得翅片烧蚀、脱落，脱落的碎屑随新鲜空气进气缸内，会造成拉缸、增压器卡滞等重大故障。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有技术中EGR冷却器的主换热结构容易受高温影响而损坏的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种EGR冷却器，包括壳体、取气部、预冷部和紊流片部，所述取气部用于接收发动机的废气，所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部按废气的流动方向依次连接，所述壳体套设在所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部的外侧，并且所述壳体与所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部之间形成有冷却水腔，所述冷却水腔用于引入冷却水，所述预冷部为换热器式结构，所述紊流片部包括紊流外壳和多个紊流片，多个所述紊流片设于所述紊流外壳内，所述紊流片沿废气的流动方向延伸，相邻的两个所述紊流片之间形成废气通道，所述废气通道与所述预冷部的废气出口连通，所述预冷部和所述紊流片部用于引入所述冷却水腔的冷却水对流经的废气进行冷却。

本实用新型提出的EGR冷却器在发挥主要冷却作用的冷却部的上游设置有预冷部，通过预冷部提前对高温废气进行冷却，降低温度，使得流经冷却部的废气温度不至于超过冷却部的承受温度，避免冷却部长期受高温影响而损坏，进而延长EGR冷却器的寿命。

另外，根据本实用新型的EGR冷却器，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述预冷部包括第一预冷室壳体和多个冷却水管，所述第一预冷室壳体的入口与所述取气部的出口连通，所述第一预冷室的出口与所述冷却部的入口连通，多个所述冷却水管设于所述第一预冷室壳体内，所述冷却水管的两端均与所述第一预冷室壳体连接，并且所述冷却水管的两端均与所述冷却水腔连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水管为直管结构，所述冷却水管沿所述第一预冷室壳体的径向方向延伸。

在本实用新型的一些实施例中，所述预冷部还包括第二预冷室，所述第二预冷室包括第二预冷室壳体、多个水冷接管和水冷腔外壳，所述第二预冷室壳体的入口与所述第一预冷室壳体的出口连通，所述水冷腔外壳设于所述第二预冷室壳体内并且与所述第二预冷室壳体间隔，所述水冷腔外壳的内部形成有水冷腔，所述水冷接管的一端与所述水冷腔外壳连接，所述水冷接管的另一端与所述第二预冷室壳体连接，所述水冷腔通过所述水冷接管与所述冷却水腔连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一预冷室壳体的径向截面积大于所述取气部的径向截面积和所述第二预冷室壳体的径向截面积。

在本实用新型的一些实施例中，所述水冷腔外壳沿所述第二预冷室壳体的径向方向呈波浪型设置，所述水冷接管与所述水冷腔外壳的弯折处连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述EGR冷却器包括多个所述第二预冷室，多个所述第二预冷室沿所述壳体的径向方向并列布置。

在本实用新型的一些实施例中，所述EGR冷却器包括多个所述紊流片部，所述紊流片部的数量与所述第二预冷室的数量相等，所述紊流片部的入口端与所述第二预冷室的出口端对接连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述EGR冷却器还包括波纹管，所述波纹管的一端与所述取气部的出口连通，所述波纹管的另一端与所述预冷部的入口连通。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的EGR冷却器。

本实用新型第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的EGR冷却器相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的结构示意图。

图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的剖视图。

图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的第一预冷室壳体的结构示意图。

图4示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的第二预冷室的结构示意图。

图5示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的第二预冷室及紊流片的结构示意图。

图6示意性地示出了根据本实用新型实施方式的EGR冷却器的紊流片部的结构示意图。

附图中各标记表示如下：

10：壳体、11：取气部、12：预冷部、13：紊流片部、14：冷却水腔、15：第一预冷室壳体、16：冷却水管、17：第二预冷室壳体、18：水冷接管、19：水冷腔外壳、20：波纹管、21：紊流外壳、22：紊流片。

具体实施方式

下面将参照附图更详细描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图6所示，本实用新型的第一方面提出了一种EGR冷却器，包括壳体10、取气部11、预冷部12和紊流片部13，取气部11用于接收发动机的废气，取气部11、预冷部12和紊流片部13依次连接，壳体10套设在取气部11、预冷部12和紊流片部13的外侧，并且壳体10与取气部11、预冷部12和紊流片部13之间形成有冷却水腔14，冷却水腔14用于引入冷却水，预冷部12为换热器式结构，紊流片部13包括紊流外壳21和多个紊流片22，多个紊流片22设于紊流外壳21内，紊流片22沿废气的流动方向延伸，相邻的两个紊流片22之间形成废气通道，废气通道与预冷部12的废气出口连通，预冷部12和紊流片部13用于引入冷却水腔14的冷却水对流经的废气进行冷却。

可以理解的是，取气部11可以是直管型结构也可以是直管结合弯管的结构，具体根据实际布置需要而选择。壳体10间隔套设在取气部11、预冷部12和紊流片部13的外侧，并且根据取气部11、预冷部12和紊流片部13的外部轮廓适配，其具体结构不做限定。预冷部12和紊流片部13均为换热器，其中紊流片22以波浪形紊流片为优选，还可以是折线形流片，预冷部12的类型也可以在气液换热器中选择，例如直管式换热器、盘管或绕管式换热器等。

本实用新型提出的EGR冷却器在发挥主要冷却作用的紊流片部13的上游设置有预冷部12，通过预冷部12提前对高温废气进行冷却，降低温度，使得流经紊流片22的废气温度不至于超过紊流片部13的承受温度，避免紊流片22长期受高温影响而损坏，进而延长EGR冷却器的寿命。

在本实用新型的一些实施例中，预冷部12包括第一预冷室壳体15和多个冷却水管16，第一预冷室壳体15的入口与取气部11的出口连通，第一预冷室的出口与紊流片部13的入口连通，多个冷却水管16设于第一预冷室壳体15内，冷却水管16的两端均与第一预冷室壳体15连接，并且冷却水管16的两端均与冷却水腔14连通。

需要说明的是，第一预冷室壳体15优选为管型结构，可以是圆管或者带圆角的方管，在此不做限定，冷却水管16可以是直管或者在第一预冷室壳体15内做一定的弯曲盘旋，冷却水管16的结构不易受高温而出现损坏。

具体地，冷却水管16为直管结构，冷却水管16沿第一预冷室壳体15的径向方向延伸，直管成本较低，流阻较低，气体流通能力较好，为便于冷却水的流动，冷却水管16可设置为沿竖直方向延伸，使冷却水自上至下流动。

在本实用新型的一些实施例中，预冷部12还包括第二预冷室，第二预冷室包括第二预冷室壳体17、多个水冷接管18和水冷腔外壳19，第二预冷室壳体17的入口与第一预冷室壳体15的出口连通，水冷腔外壳19设于第二预冷室壳体17内并且与第二预冷室壳体17间隔，水冷腔外壳19的内部形成有水冷腔，水冷接管18的一端与水冷腔外壳19连接，水冷接管18的另一端与第二预冷室壳体17连接，水冷腔通过水冷接管18与冷却水腔14连通。

需要说明的是，第二预冷室壳体17优选为管型结构，可以是带圆角的方管，在此不做限定，水冷腔外壳19可以是简单的立方腔体或者在第而预冷室壳体10内做一定的弯曲盘旋，具体根据实际需要选择。

具体地，第一预冷室壳体15的径向截面积大于取气部11的径向截面积和第二预冷室壳体17的径向截面积，扩大废气与冷却水管16的接触面积，进而提高废气初次预冷的冷却效果。

具体地，水冷腔外壳19沿第二预冷室壳体17的径向方向呈波浪型设置，波浪形设置能够提高废气与水冷腔外壳19的接触面积，提高换热效率，水冷接管18与水冷腔外壳19的弯折处连接，使得冷却水自上至下流动，流通效果好，换热效率高。

具体地，EGR冷却器包括多个第二预冷室，多个第二预冷室沿壳体10的径向方向并列布置，换热效果好，避免冷却水腔14损坏而导致冷却失效。

在本实用新型的一些实施例中，EGR冷却器包括多个紊流片部13，紊流片部13的数量与第二预冷室的数量相等，紊流片部13的入口端与第二预冷室的出口端对接连接，组成多组紊流片部13和第二预冷室的组合体，扩大废气与冷却液的间接接触面积，提高冷却效率。

在本实用新型的一些实施例中，EGR冷却器还包括波纹管20，波纹管20的一端与取气部11的出口连通，波纹管20的另一端与预冷部12的入口连通。

具体地，取气部11主体上设有凸起，该凸起与壳体10连接，波纹管20套设在取气部11的出口与凸起之间的部分的外侧，取气管的出口端插设于第一预冷室壳体15内，并且与第一预冷室壳体15活动连接。

上述结构使得该处产生膨胀或收缩余量，使得EGR冷却器能够根据温度进行调节，避免热胀冷缩而削弱结构强度。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的EGR冷却器。

EGR冷却器具有预冷部12对发动机废气进行预冷，避免紊流片部13受高温影响而损坏。冷却水腔14引入发动机冷却水，冷却水先进入冷却水腔14，然后部分冷却水进入冷却水管16，部分冷却水进入水冷腔，其余部分进入紊流片部13，发动机废气先经取气部11进入EGR冷却器，然后进入第一预冷室壳体15内与冷却水管16内的冷却水进行换热，再进入第二预冷壳体10内与水冷腔内的冷却水进行换热，最后进入紊流片部13进行冷却。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种EGR冷却器，其特征在于，包括壳体、取气部、预冷部和紊流片部，所述取气部用于接收发动机的废气，所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部按废气的流动方向依次连接，所述壳体套设在所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部的外侧，并且所述壳体与所述取气部、所述预冷部和所述紊流片部之间形成有冷却水腔，所述冷却水腔用于引入冷却水，所述预冷部为换热器式结构，所述紊流片部包括紊流外壳和多个紊流片，多个所述紊流片设于所述紊流外壳内，所述紊流片沿废气的流动方向延伸，相邻的两个所述紊流片之间形成废气通道，所述废气通道与所述预冷部的废气出口连通，所述预冷部和所述紊流片部用于引入所述冷却水腔的冷却水对流经的废气进行冷却。

2.根据权利要求1所述的EGR冷却器，其特征在于，所述预冷部包括第一预冷室壳体和多个冷却水管，所述第一预冷室壳体的入口与所述取气部的出口连通，所述第一预冷室的出口与所述紊流片部的入口连通，多个所述冷却水管设于所述第一预冷室壳体内，所述冷却水管的两端均与所述第一预冷室壳体连接，并且所述冷却水管的两端均与所述冷却水腔连通。

3.根据权利要求2所述的EGR冷却器，其特征在于，所述冷却水管为直管结构，所述冷却水管沿所述第一预冷室壳体的径向方向延伸。

4.根据权利要求2所述的EGR冷却器，其特征在于，所述预冷部还包括第二预冷室，所述第二预冷室包括第二预冷室壳体、多个水冷接管和水冷腔外壳，所述第二预冷室壳体的入口与所述第一预冷室壳体的出口连通，所述水冷腔外壳设于所述第二预冷室壳体内并且与所述第二预冷室壳体间隔，所述水冷腔外壳的内部形成有水冷腔，所述水冷接管的一端与所述水冷腔外壳连接，所述水冷接管的另一端与所述第二预冷室壳体连接，所述水冷腔通过所述水冷接管与所述冷却水腔连通。

5.根据权利要求4所述的EGR冷却器，其特征在于，所述第一预冷室壳体的径向截面积大于所述取气部的径向截面积和所述第二预冷室壳体的径向截面积。

6.根据权利要求4所述的EGR冷却器，其特征在于，所述水冷腔外壳沿所述第二预冷室壳体的径向方向呈波浪型设置，所述水冷接管与所述水冷腔外壳的弯折处连接。

7.根据权利要求4所述的EGR冷却器，其特征在于，所述EGR冷却器包括多个所述第二预冷室，多个所述第二预冷室沿所述壳体的径向方向并列布置。

8.根据权利要求7所述的EGR冷却器，其特征在于，所述EGR冷却器包括多个所述紊流片部，所述紊流片部的数量与所述第二预冷室的数量相等，所述紊流片部的入口端与所述第二预冷室的出口端对接连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的EGR冷却器，其特征在于，所述EGR冷却器还包括波纹管，所述波纹管的一端与所述取气部的出口连通，所述波纹管的另一端与所述预冷部的入口连通。

10.一种发动机，其特征在于，具有根据权利要求1至9任一项所述的EGR冷却器。

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