CN202091059U - 用于内燃机的废气冷却模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于内燃机的废气冷却模块，其具有阀(10)和废气热交换器(6)，所述阀(10)具有阀壳体(2)、布置在该阀壳体(2)中的控制废气循环通道(16、18)的阀体(12、14)和用于操纵所述阀体(12、14)的促动器(28)，所述废气热交换器(6)与阀壳体(2)连接，其中在所述阀壳体(2)中设置至少一条与所述废气热交换器(6)的冷却剂通道(44)流体连接的冷却剂通道(34)。通常在布置于热交换器之前的阀壳体进行冷却剂输送时存在问题。为避免这个问题建议，所述热交换器(6)具有冷却剂流入口(50)和冷却剂流出口(56)，所述阀壳体(2)的冷却剂入口(46)通过第一连接通道(48)与所述废气热交换器(6)的冷却剂流入口(50)流体连接并且所述阀壳体(2)的冷却剂出口(52)通过第二连接通道(54)与所述冷却剂流出口(56)连接。

Description

用于内燃机的废气冷却模块
技术领域
本实用新型涉及一种用于内燃机的废气冷却模块，其具有阀和废气热交换器，该阀具有阀壳体、布置在该阀壳体中的控制废气循环通道的阀体和用于操纵阀体的促动器，该废气热交换器与阀壳体连接，其中在阀壳体中设置至少一条与废气热交换器的冷却剂通道流体连接的冷却剂通道。
背景技术
已知这种废气冷却模块。为了减少有害物质，废气流受控地输送给废气冷却器。为了减少过去通过软管或管道连接在各设备之间形成的接口，开发出了通过简单的法兰连接导流地彼此固接的模块。因此，例如废气循环阀的壳体直接与热交换器连接。这也具有这个优点，即布置在热交换器之前，也就是布置在废气循环导管的热区域内的废气循环阀可以与热交换器的冷却剂罩流体连接，以便借助隔热装置防止促动器由于热废气而过热。
例如由DE 10321637A1已知这种模块。组合的废气循环阀和旁路阀通过法兰与废气冷却器连接，通过一条同样布置在热交换器壳体中的旁路通道可以绕过该废气冷却器。热交换器具有内壳体和包围内壳体的外壳体，在两个壳体之间形成冷却剂罩。冷却剂罩通过法兰与设置在阀壳体中并且将促动器与流通废气的通道隔热的冷却剂通道连接。在热交换器的外壳上设有冷却剂流入口，冷却剂经由该流入口流入冷却剂罩中。冷却剂从冷却剂罩中流出进入阀壳体的冷却剂通道中，在阀壳体上设有一个冷却剂流出口，冷却剂经由该流出口流出。
视热交换器和阀相对于发动机舱中的冷却剂回路的定位而定，可能需要将冷却剂流入口和冷却剂流出口均设置在热交换器的壳体上。然而，在已知的、阀壳体的冷却剂通道与冷却剂罩通过法兰的连接中，阀壳体中的冷却剂通道缺乏流通。冷却剂通道在这种设计方案中形成死水腔(Totwasserraum)。
实用新型内容
因此，本实用新型所要解决的技术问题是，当冷却剂流入口和流出口设置在热交换器上时也确保阀壳体的与热交换器的冷却剂通道连接的冷却剂通道的流通。在此，应当尽可能减少额外的部件并且阀应当可以使用廉价的材料。
该技术问题通过一种用于内燃机的废气冷却模块解决，该废气冷却模块具有阀和废气热交换器，该阀具有阀壳体、布置在该阀壳体中的控制废气循环通道的阀体和用于操纵阀体的促动器，该废气热交换器与阀壳体连接，其中在阀壳体中设置至少一个与废气热交换器的冷却剂通道流体连接的冷却剂通道。
通过热交换器具有冷却剂流入口和冷却剂流出口，其中，阀壳体的冷却剂入口通过第一连接通道与废气热交换器的冷却剂流入口流体连接并且阀壳体的冷却剂出口通过第二连接通道与冷却剂流出口连接，冷却剂回路的压差被传递到阀壳体的入口和出口上，因此确保冷却剂在阀壳体的冷却剂通道中的流动。由于确保了流动，阀可以使用廉价的材料，因为更多热量被导出。
优选第一连接通道通过废气热交换器的冷却剂通道与冷却剂流入口连接，其中，第一连接通道进入冷却剂通道的通入口相比冷却剂流出口更靠近冷却剂流入口。由此，引入热交换器的冷却剂罩的冷却剂量得以保持可被调节。
在一种可选择的优选设计方案中，第一连接通道通入废气热交换器的冷却剂流入口中。因此，热交换器上的温度水平与阀壳体上的温度水平一样。因此存在于热交换器上的全部压差也可用于使阀壳体流通。
在一种改进的设计方案中，第二连接通道通入废气热交换器的冷却剂流出口中，以避免由于从两侧流入以及由此增大的流动阻力而在冷却剂罩中形成涡流。
有利地，第一连接通道的通入口布置在废气热交换器的与冷却剂流入口和流出口对置的一侧上，由此避免在第一连接通道的入口和第二连接通道的出口之间形成短路流动并因此保证阀壳体中冷却剂通道的充分流通。
此外有利的是，阀壳体的冷却剂入口布置在废气热交换器的与冷却剂流入口和流出口对置的一侧上。由此可以在按对流方式驱动的废气热交换器中将连接通道设计为直线的管道。
为避免附加的接口和打孔并因此减少装配耗费，连接通道设置在废气热交换器的外壳中。这种外壳尤其可在砂型铸造中制成。
优选地，废气热交换器与阀壳体以及连接通道与阀壳体的冷却剂入口和出口在中间垫有密封件的情况下通过法兰连接。由此形成两个导引冷却剂的壳体部件之间的简单而密封的连接方式。
因此创造了一种冷却模块，其中，当入口和出口设置在冷却模块的外壳上时也能确保连接的阀壳体中的冷却剂通道的流通。这种模块可简单地装配和制造。该阀可以直接在具有最大热负载的区域内被可靠地冷却，以避免促动器过热。存在的接口数量被减至最小。
附图说明
在附图中表示并且以下说明按本实用新型的废气冷却模块的一种实施形式。
图1是按本实用新型的废气冷却模块的侧视图，
图2是图1的按本实用新型的废气冷却模块转动90度的剖面侧视图。
具体实施方式
所示的废气冷却模块由三个壳体部件构成，其中，第一壳体部件是阀壳体2，第二阀部件是废气热交换器6的外壳4，第三壳体部件是废气热交换器6的内壳8。
阀壳体2是废气循环阀10形成通道的壳体，其在本实施形式中具有两个作为阀体的废气循环阀门12、14，这两个废气循环阀门12、14分别控制一个流通横截面，其中，每个流通横截面配属于一个废气通道16、18。第一废气通道16通过设计于阀壳体2中的隔板20与第二废气通道18分隔。该隔板20从废气冷却模块的入口22延伸到阀壳体2的与入口22偏转90度地布置的出口24，因此阀壳体2内部的废气流也偏转90度。入口22设计为法兰，该冷却模块可以通过该法兰直接与未示出的废气歧管或发动机缸体法兰连接。
废气循环阀门12、14布置在公共轴26上，该公共轴26支承在阀壳体2中并且可以借助电机促动器28通过耦连杆30转动。轴26在阀壳体2的外部被复位弹簧32环绕，当促动器28失灵时废气循环阀门12、14通过该复位弹簧32旋转到该废气循环阀门封闭两条废气通道16、18的位置中。
在阀壳体2中附加地设有冷却剂通道34，通过该冷却剂通道34冷却热负载大的阀壳体2并且尤其保护促动器28以防止其过热。由于存在这个冷却剂通道34，阀壳体2具有预冷却器的功能。为了尽管偏转90度但仍在废气路径中，也就是在通道16、18区域内得到尽可能长的冷却路径，在阀壳体2上具有冷却剂管36，该冷却剂管36使冷却剂能够从出口24的一侧流向与废气循环阀门12、14对置的一侧并且再流回出口24，而不必昂贵地在阀壳体2本身中形成这种转向。因此在促动器28和导引废气的通道16、18之间由于其间布置的冷却通道34而形成隔热层。该冷却通道34这样布置，使得除了隔热外还确保了冷却路径可以尽可能直接地连接到废气通道16、18上，以便在生成热负载的部位处减少热负载。
阀壳体2通过法兰连接装置38在中间垫有未示出的密封件的情况下固定在废气热交换器6上。如已述的那样，在废气热交换器6的外壳4中设有内壳8，在该内壳8中同样设有隔板40，该隔板40布置在阀壳体2的隔板20的延长部位上，因此两条废气通道16、18还继续在热交换器6中分隔。内壳8在其轴向端部具有扩宽部42，该扩宽部42的外径相当于外壳4的内径，以便在中间垫有径向密封件的情况下在内壳8和外壳4之间密封地限定出形成冷却通道44的冷却剂罩。
通过法兰连接也在阀壳体2的冷却剂通道34和热交换器6的冷却剂通道44之间形成流体连接。
为了使冷却剂真正在阀壳体2中流动，按本实用新型由此方式利用内燃机冷却回路的压力差，即，冷却剂进入阀壳体2的入口46与一个在冷却剂通道44的冷却剂流入口50附近通入冷却剂通道44中的第一连接通道48连接，并且冷却剂流出阀壳体2的出口52通过第二连接通道54与废气热交换器6的冷却剂通道44的冷却剂流出口56连接。两条连接通道48、54独立地设计在热交换器6的外壳4中并且相对于热交换器6的中轴线相互对置地布置。由此，进一步防止两条连接通道48、54之间出现短路流动。
在冷却剂流出口56和阀壳体2的冷却剂通道34之间存在直接的流体连接，而通过冷却剂罩44在冷却剂流入口50和冷却剂通道34之间建立流体连接。因此，连接通道48、54可以设计呈直线，因此它们可以直接在砂型铸造中制成并且不必使用额外的部件。
经过流入口50流入冷却剂罩44的冷却剂绕着内壳8流动，其中，部分冷却剂通过两条连接通道48、54之间的与连接的冷却剂泵的抽吸功率相符的压差被从冷却剂罩44中经由通入口58吸入第一连接通道48中。该冷却剂从此处起经由冷却剂入口46流入阀壳体2中并且经过冷却剂通道34和冷却剂管36流动至冷却剂出口52，并且继续经由连接通道54直接流动至冷却剂流出口56。因此，在两条连接通道之间的驱动压差与热交换器6的冷却剂流入口50和流出口56之间的驱动压差大致相同。
这样以简单的方式保证阀壳体2中冷却剂的流通。这用于保护促动器28不受过高的热负载并且整体上提高了整个模块的冷却效率。
通过这种模块也可以由此实现额外地减少有害物质，即，在冷却剂通道44内部或在冷却剂通道44的流入口或流出口中设置一冷却剂阀，通过该冷却剂阀可以中断冷却剂通道34、44的流通横截面。由此可以缩短内燃机产生大多数有害物质的热机阶段，因为不循环冷却剂从而使得废气很大程度上未冷却地引回至配流板。
应当明确的是，在独立权利要求的保护范围内可以设计与所述实施形式相比不同的变型方案。尤其是连接导管和冷却剂流入口及流出口之间的连接不必完全按已述的方式进行。要么可以通过热交换器的冷却剂通道要么直接通过流入口和流出口来利用所述压差。壳体部件的制造和结构设计也可以视应用情况而定地更改。例如提升阀也可以用作废气循环阀。也可以以相同方式方法冷却旁路阀。

Claims (8)

1.一种用于内燃机的废气冷却模块，其具有阀(10)和废气热交换器(6)，所述阀(10)具有阀壳体(2)、布置在所述阀壳体(2)中的控制废气循环通道(16、18)的阀体(12、14)和用于操纵所述阀体(12、14)的促动器(28)，所述废气热交换器(6)与所述阀壳体(2)连接，其中，在所述阀壳体(2)中设置至少一条与所述废气热交换器(6)的冷却剂通道(44)流体连接的冷却剂通道(34)，其特征在于，所述热交换器(6)具有冷却剂流入口(50)和冷却剂流出口(56)，其中，所述阀壳体(2)的冷却剂入口(46)通过第一连接通道(48)与所述废气热交换器(6)的冷却剂流入口(50)流体连接并且所述阀壳体(2)的冷却剂出口(52)通过第二连接通道(54)与所述冷却剂流出口(56)连接。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述第一连接通道(48)通过所述废气热交换器(6)的冷却剂通道(44)与所述冷却剂流入口(50)连接，其中，所述第一连接通道(48)通入所述冷却剂通道(44)的通入口(58)相对于所述冷却剂流出口(56)更靠近所述冷却剂流入口(50)。
3.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述第一连接通道(48)通入所述废气热交换器(6)的冷却剂流入口(50)中。
4.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述第二连接通道(54)通入所述废气热交换器(6)的冷却剂流出口(56)中。
5.如权利要求2所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述第一连接通道(48)的通入口(58)布置在所述废气热交换器(6)的与所述冷却剂流入口(50)和冷却剂流出口(56)对置的一侧上。
6.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述阀壳体(2)的冷却剂入口(46)布置在所述废气热交换器(6)的与所述冷却剂流入口(50)和冷却剂流出口(56)对置的一侧上。
7.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述连接通道(48、54)设置在所述废气热交换器(6)的外壳(4)中。
8.如权利要求1所述的用于内燃机的废气冷却模块，其特征在于，所述废气热交换器(6)与所述阀壳体(2)以及所述连接通道(48、54)与所述阀壳体(2)的冷却剂入口(46)和冷却剂出口(52)在中间垫有密封件的情况下通过法兰连接。 
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