CN111120155A - 一种egr冷却装置及发动机 - Google Patents

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吕小井
杨振国
沈华中
魏文
张青巧
汤旭财
华荣杰
席凯
姜黎明
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    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，公开一种EGR冷却装置及发动机。其中EGR冷却装置包括废气进口、冷却腔、废气出口和EGR阀，其中EGR阀将冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，冷却热端的体积和冷却冷端的体积相同，废气由废气进口进入EGR冷却装置，依次经过冷却热端、EGR阀和冷却冷端被冷却，并通过废气出口排出EGR冷却装置。本发明还公开一种采用上述EGR冷却装置的发动机。本发明通过EGR阀将冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，使废气能分两次进入冷却腔进行冷却，且冷却热端的体积和冷却冷端的体积相同，冷却效果更好，EGR阀成本更低，能避免EGR阀的积碳结焦，有效地降低冷凝酸液积聚风险，降低了腐蚀风险，并减少脉冲对EGR冷却装置的影响，提高了EGR冷却装置的使用寿命。

Description

一种EGR冷却装置及发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种EGR冷却装置及发动机。
背景技术
EGR(Exhaust Gas Recirculation废气再循环)***是将发动机燃烧后的部分废气再次导入进气，参与燃烧的技术，主要用于降低NOX的排放，提高燃料的经济性等，现已广泛运用于汽车发动机领域。
EGR***主要由EGR冷却器、EGR阀、EGR进、出气管件、EGR进、出水管件等组成。现有EGR冷却器主要由腔体和散热芯体组成，形成单一水路和气路，通过水路的冷却液给流经气路的废气降温。
现有EGR阀主要由两种布置方式：
(1)EGR阀布置在EGR冷却器进气前：高温气体经过EGR阀后进入EGR冷却器冷却。布置方式的不足点：经过EGR阀的气体为高温气体，需要对执行器与阀零件冷却，EGR阀的成本较高。
(2)EGR阀布置在EGR冷却器出气后：高温气体现进入EGR冷却器，冷却后的低温气体再通过EGR阀。布置方式的不足点：EGR阀积碳结焦，影响阀门的开启与响应；EGR冷却器一直与排气管相通，易造成冷凝酸液积聚引起腐蚀失效；废气脉动有可能在EGR阀关闭时，对EGR冷却器形成共鸣腔，造成声波谐振失效。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种EGR冷却装置及发动机，该EGR 冷却装置减少了使用过程中EGR阀出现积碳结焦、冷凝酸液积聚的情况，同时还降低了EGR阀的成本、提高了EGR阀的使用寿命。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种EGR冷却装置，包括依次连通的废气进口、冷却腔和废气出口，还包括EGR阀，所述EGR阀将所述冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，所述冷却热端的体积和所述冷却冷端的体积相同，废气由所述废气进口进入所述EGR冷却装置，依次经过所述冷却热端、所述EGR阀和所述冷却冷端被冷却，并通过所述废气出口排出所述EGR冷却装置。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述EGR阀置于所述冷却腔的一侧，所述废气进口和所述废气出口设置在所述EGR阀的另一端。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述EGR阀设置有阀进口和阀出口，所述阀进口与所述冷却热端连通，所述阀出口与所述冷却冷端连通。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述冷却热端设置有热端出口，所述热端出口与所述阀进口连通；所述冷却冷端设置有冷端进口，所述冷端进口与所述阀出口连通。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述热端出口和所述冷端进口均设置有安装法兰，所述EGR阀与所述安装法兰可拆卸连接。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述EGR阀与所述安装法兰通过螺栓连接。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述废气进口置于所述废气出口的下方。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述冷却腔包括散热芯体和位于所述散热芯体外周的壳体，所述冷却热端和所述冷却冷端位于所述散热芯体内，所述散热芯体和所述壳体之间还设置有水冷管路。
作为一种EGR冷却装置的优选方案，所述水冷管路设置有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口位于所述冷却腔下方，所述冷却水出口位于所述冷却腔上方。
一种发动机，包括以上任一方案所述的EGR冷却装置。
本发明的有益效果为：通过EGR阀将冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，使废气能分两次进入冷却腔进行冷却，冷却效果更好；同时，EGR阀将冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，且冷却热端的体积和冷却冷端的体积相同，使进入EGR阀的废气温度不至于过高或者过低，从而降低EGR阀成本，并避免EGR 阀的积碳结焦；另外，EGR阀将冷却腔分割成冷却热端和冷却冷端，能有效地降低冷凝酸液积聚风险，降低了腐蚀风险，并减少脉冲对EGR冷却装置的影响，提高了EGR冷却装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的EGR冷却装置的示意图。
图中：
1-废气进口；2-冷却腔；3-废气出口；4-EGR阀；5-热端出口；6-冷端进口； 7-冷却水进口；8-冷却水出口。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
如图1所示，本实施方式提供一种用于发动机的EGR冷却装置，该装置包括废气进口1、冷却腔2、废气出口3和EGR阀4，其中EGR阀4将冷却腔2分割成冷却热端和冷却冷端，冷却热端的体积和冷却冷端的体积相同，废气由废气进口1进入EGR冷却装置，依次经过冷却热端、EGR阀4和冷却冷端被冷却，并通过废气出口3排出EGR冷却装置。
通过EGR阀4将冷却腔2分割成冷却热端和冷却冷端，使废气能分两次进入冷却腔2进行冷却，冷却效果更好；同时，EGR阀4将冷却腔2分割成冷却热端和冷却冷端，且冷却热端的体积和冷却冷端的体积相同，能保证进入EGR阀4 的废气温度不至于过高或者过低，从而降低EGR阀4成本，并避免EGR阀4的积碳结焦；另外，EGR阀4将冷却腔2分割成冷却热端和冷却冷端，能有效地降低冷凝酸液积聚风险，降低了腐蚀风险，并减少脉冲对EGR冷却装置的影响，提高了EGR冷却装置的使用寿命。
具体地，EGR阀4置于冷却腔2的一侧，废气进口1和废气出口3设置在 EGR阀4的另一端；EGR阀4设置有阀进口和阀出口，阀进口与冷却热端连通，阀出口与冷却冷端连通；冷却热端设置有热端出口5，热端出口5与阀进口连通；冷却冷端设置有冷端进口6，冷端进口6与阀出口连通；废气进口1置于废气出口3的下方。
高温废气首先从EGR冷却装置一端下方的废气进口1进入冷却热端被初步冷却，被初步冷却后的废气虽然温度有所降低，但仍具有一定温度；然后，废气流通至EGR冷却装置另一端的热端出口5，并经过阀进口进入EGR阀4；随后，废气流经EGR阀4，并通过阀出口流出EGR阀4，随即通过冷端进口6进入冷却冷端被进一步冷却，被进一步冷却的废气温度能被冷却降低至适合的温度；最后，废气流通至EGR冷却装置一端，通过废气进口1上方的废气出口3流出，完成冷却。
优选地，热端出口5和冷端进口6均设置有安装法兰，EGR阀4与安装法兰可拆卸连接，便于对EGR阀4进行拆装及维修。于本实施例中，EGR阀4与安装法兰通过螺栓连接。
进一步地，冷却腔2包括散热芯体和位于散热芯体外周的壳体，冷却热端和冷却冷端位于散热芯体内，散热芯体和壳体之间还设置有水冷管路。水冷管路内设置有冷却水，用于对冷却腔2内的废气进行冷却。
具体地，水冷管路设置有冷却水进口7和冷却水出口8，冷却水从冷却水进口7进入水冷管路，从冷却水出口8流出水冷管路；于本实施例中，冷却水进口7位于冷却腔2下方，冷却水出口8位于冷却腔2上方，这样设置能使冷却水能充满整个水冷管路，对冷却腔2内的废气进行充分冷却。
与其他实施例中，冷却腔2内的散热芯体可以为翅片式、螺旋翅片式、U型翅片式或其他类型的冷却芯体；废气进口1和废气出口3可以上下布置，也可以左右布置；废气进口1和废气出口3的形状可以是圆形或者其他形状；EGR冷却装置的法兰与EGR阀4的连接方式也可以是快插、卡箍或过盈连接等；冷却腔2的形状也可以是方形或者其他形状，再此均不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。
本实施方式还公开一种发动机，包括上任一方案所述的EGR冷却装置，具有成本低、使用寿命长等优点。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种EGR冷却装置，包括依次连通的废气进口(1)、冷却腔(2)和废气出口(3)，其特征在于，还包括EGR阀(4)，所述EGR阀(4)将所述冷却腔(2)分割成冷却热端和冷却冷端，所述冷却热端的体积和所述冷却冷端的体积相同，废气由所述废气进口(1)进入所述EGR冷却装置，依次经过所述冷却热端、所述EGR阀(4)和所述冷却冷端被冷却，并通过所述废气出口(3)排出所述EGR冷却装置。
2.根据权利要求1所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述EGR阀(4)置于所述冷却腔(2)的一侧，所述废气进口(1)和所述废气出口(3)设置在所述EGR阀(4)的另一端。
3.根据权利要求2所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述EGR阀(4)设置有阀进口和阀出口，所述阀进口与所述冷却热端连通，所述阀出口与所述冷却冷端连通。
4.根据权利要求3所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述冷却热端设置有热端出口(5)，所述热端出口(5)与所述阀进口连通；所述冷却冷端设置有冷端进口(6)，所述冷端进口(6)与所述阀出口连通。
5.根据权利要求4所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述热端出口(5)和所述冷端进口(6)均设置有安装法兰，所述EGR阀(4)与所述安装法兰可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述EGR阀(4)与所述安装法兰通过螺栓连接。
7.根据权利要求2所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述废气进口(1)置于所述废气出口(3)的下方。
8.根据权利要求1所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述冷却腔(2)包括散热芯体和位于所述散热芯体外周的壳体，所述冷却热端和所述冷却冷端位于所述散热芯体内，所述散热芯体和所述壳体之间还设置有水冷管路。
9.根据权利要求8所述的EGR冷却装置，其特征在于，所述水冷管路设置有冷却水进口(7)和冷却水出口(8)，所述冷却水进口(7)位于所述冷却腔(2)下方，所述冷却水出口(8)位于所述冷却腔(2)上方。
10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的EGR冷却装置。
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