專利名稱：廢氣再循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculating，以下簡稱為EGR)冷卻器的EGR裝置，可冷卻再循環(huán)吸入的發(fā)動機(jī)排出氣體，且有效地減少氮氧化物的產(chǎn)生。
圖2為具有帶渦輪增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，且其渦輪增壓機(jī)包括帶EGR冷卻器的EGR裝置。如圖2所示，在渦輪增壓機(jī)2的空氣壓縮機(jī)2a的吸入口上安裝有吸氣管3，空氣壓縮機(jī)2a的排氣口與發(fā)動機(jī)1的吸氣歧管5通過供給管4相連接。發(fā)動機(jī)1的排氣歧管6的排出口連接渦輪增壓機(jī)2的渦輪2b，在渦輪2b的排氣口上安裝有排氣管7。排氣歧管6的渦輪2b的上游部與吸氣歧管5的上游部通過EGR配管11連接，EGR配管11間裝配有EGR閥12及EGR冷卻器20，從而構(gòu)成EGR裝置10。
下面對工作過程進(jìn)行說明。發(fā)動機(jī)1一開始工作，空氣即自吸氣管3吸入，由空氣壓縮機(jī)2a壓縮并通過吸氣歧管5供給發(fā)動機(jī)1內(nèi)部。再在發(fā)動機(jī)1內(nèi)燃燒，所產(chǎn)生的排出氣體自排氣歧管6經(jīng)渦輪2b由排氣管7排出。一般情況，因?yàn)榕艢鈮毫Ρ任鼩鈮毫Ω?，所以一打開EGR閥12其一部分排出氣體即經(jīng)EGR配管11返回到吸氣歧管5中。此時(shí)，排出氣體由EGR冷卻器20冷卻。EGR閥12根據(jù)需要進(jìn)行開關(guān)。
EGR冷卻器有多種，日本特開2001-74380號公報(bào)公開了其中一例。圖3為日本特開2001-74380號公報(bào)所公開的EGR冷卻器40的側(cè)剖視圖。圖4為圖3中沿X-X箭頭方向的示意圖。如圖3及圖4所示，在被形成為圓筒狀的殼體21的軸向兩端，固接有板22，22。在各板22，22上，以相貫通狀態(tài)固接著在殼體21內(nèi)部沿軸方向大致并排設(shè)置的多個(gè)管23的兩端部。且靠近殼體21一側(cè)的端部安裝有冷卻水入口24，而靠近殼體21的另一側(cè)的端部安裝有冷卻水出口25。另外，在殼體21的與冷卻水入口24相對向的位置上設(shè)有旁路出口26。在殼體21軸方向的兩端部，固接有包覆著板22，22的呈碗狀的入口機(jī)罩41及出口機(jī)罩31，且在入口機(jī)罩41的中央部設(shè)有排氣入口32，在出口機(jī)罩31的中央部設(shè)有排氣出口33。
EGR冷卻器40，其殼體21成水平配置，再循環(huán)用排氣自排氣入口32進(jìn)入并通過管23內(nèi)部由排氣出口33排出。冷卻水自冷卻水入口24進(jìn)入并通過殼體21內(nèi)部由冷卻水出口25排出，同時(shí)，其一部分可由旁路出口26排出，以在其間冷卻排出氣體。此時(shí)，由于一部分冷卻水從旁路出口26排出，則該部分冷卻水沒有沉積，從而提高了EGR冷卻器40的冷卻效率。
排出氣體冷卻后產(chǎn)生凝結(jié)水。該凝結(jié)水中包含有硝酸及與燃料成分中硫成分結(jié)合生成的硫酸。特別是硫酸腐蝕性高，會腐蝕EGR冷卻器、配管、EGR閥等EGR回路上部件。如圖3所示，入口機(jī)罩41內(nèi)A部的排氣溫度高(例如，發(fā)動機(jī)負(fù)荷時(shí)為400℃～500℃)，不會產(chǎn)生凝結(jié)水，但由于出口機(jī)罩31內(nèi)的B部的排氣溫度低，因此在排氣出口33一側(cè)會產(chǎn)生凝結(jié)水。即，在上述結(jié)構(gòu)中，在圖3所示的EGR冷卻器40的出口機(jī)罩31一側(cè)的底部C(如虛線的剖面線所示)附近積有凝結(jié)水，有腐蝕EGR冷卻器40的危險(xiǎn)。另外，該凝結(jié)水也有可能腐蝕圖2所示的EGR配管11與EGR閥12。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的EGR裝置，將裝配于EGR配管間的EGR冷卻器的排氣通路，按排氣入口側(cè)處于排氣出口側(cè)下方設(shè)置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，含硝酸與硫酸的排出氣體的凝結(jié)水，將流至排出氣體溫度高的排氣入口側(cè)。硫酸具有一到350℃以上即分解的性質(zhì)，流至排氣入口側(cè)的硫酸由高溫的排出氣體分解、蒸發(fā)，所以能防止EGR裝置各部件的腐蝕。
另外，在EGR裝置中，排氣通路將排氣入口側(cè)處于下方，并相對于水平面傾斜至少5度設(shè)置為佳。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于把排氣通路底部設(shè)置為其排氣入口側(cè)處于下方并相對于水平面傾斜5度，所以凝結(jié)水能可靠地流至排氣入口一側(cè)。從而，硫酸由高溫排出氣體分解、蒸發(fā)，可防止EGR裝置各部件的腐蝕。而且，通過使排氣通路傾斜5度以上能使凝結(jié)水可靠地流動是經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)過的。
另外，在EGR裝置中，也可以將上述排氣通路底部自上述排氣出口側(cè)向上述排氣入口側(cè)依次降低形成。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在排氣通路底部中途沒有高出部分，因此凝結(jié)水在途中不會滯留，能可靠地流向排氣入口。
圖2.是帶有包括EGR裝置的渦輪增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3.是現(xiàn)行的EGR冷卻器的側(cè)剖視圖。
圖4.是圖3中沿X-X箭頭方向的示意圖。
圖中10-EGR裝置，11-EGR配管，20-EGR冷卻器，21-殼體，23-管，30-入口機(jī)罩，31-出口機(jī)罩，32-排氣入口，33-排氣出口，34-底部，35-排氣通路。


圖1是EGR裝置10一實(shí)施例的EGR冷卻器20的側(cè)剖視圖。EGR冷卻器20的正截面形狀由于與圖4所示現(xiàn)行的相同，故在此省略詳細(xì)說明。如圖1所示，對比圖3中說明的現(xiàn)行結(jié)構(gòu)，相同部件采用同一符號并省略說明，僅關(guān)于不同的部分進(jìn)行說明。
在圖1中，殼體21一側(cè)固接有入口機(jī)罩30，設(shè)在入口機(jī)罩30端部的排氣入口32與EGR配管11相連接。入口機(jī)罩30的排氣入口32底部34，自板22朝向排氣入口32與殼體21內(nèi)側(cè)底面處于同一平面或向下方形成。殼體21的另一端固接有碗形的出口機(jī)罩31，設(shè)在該保護(hù)套31的中央部的排氣出口33與EGR配管11相連接。而且，排氣入口32、管23及排氣出口33一起形成排氣通路35。EGR冷卻器20，抬高出口機(jī)罩31一側(cè)，呈傾斜設(shè)置。殼體21底面相對于水平面的傾斜角度θ至少為5度。因此，排氣通路35底部自排氣出口33向排氣入口32依次降低。排出氣體沿圖1箭頭(白色箭頭)指示方向流動。
本發(fā)明GER裝置10的EGR冷卻器20，由于具有上述結(jié)構(gòu)，所以排氣中產(chǎn)生的凝結(jié)水在中途不會滯留而自排氣出口33側(cè)流向排氣入口32側(cè)，通過高溫排氣將凝結(jié)水中有害的硫酸分解蒸發(fā)。從而得到一種不必?fù)?dān)心腐蝕EGR冷卻器20、EGR配管11或EGR閥12等部件的EGR裝置。本實(shí)施例中EGR冷卻器的截面形狀為圓形，但也可為方形或其他形狀。
權(quán)利要求
1.一種廢氣再循環(huán)裝置，其特征在于在廢氣再循環(huán)裝置(10)中，將裝配于廢氣再循環(huán)配管(11)間的廢氣再循環(huán)冷卻器(20)的排氣通路(35)設(shè)置為使排氣入口(32)側(cè)處于排氣出口(33)側(cè)下方。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)裝置，其特征在于所述排氣通路(35)，將所述排氣入口(32)側(cè)設(shè)置下方，并相對于水平面至少傾斜5度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的廢氣再循環(huán)裝置，其特征在于所述排氣通路(35)底部，自所述排氣出口(33)側(cè)向所述排氣入口(32)側(cè)依次降低形成。
全文摘要
一種廢氣再循環(huán)裝置，該廢氣再循環(huán)裝置(10)，將裝配于廢氣再循環(huán)配管(11)間的廢氣再循環(huán)冷卻器(20)的排氣通路(35)按排氣入口(32)側(cè)處于排氣出口(33)側(cè)下方設(shè)置。另外，排氣通路(35)可將排氣入口(32)側(cè)處于下方，并相對于水平面傾斜至少5度設(shè)置。這樣，凝結(jié)水能可靠地流至排氣入口一側(cè)。從而，凝結(jié)水中硫酸成分被高溫排出氣體分解、蒸發(fā)，可防止廢氣再循環(huán)裝置各部件的腐蝕。這種廢氣再循環(huán)裝置，不用擔(dān)心由廢氣再循環(huán)冷卻器產(chǎn)生的排出氣體的凝結(jié)水腐蝕廢氣再循環(huán)裝置各部件。
文檔編號F01N3/02GK1456796SQ0310788
公開日2003年11月19日 申請日期2003年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者伊藤拓實(shí), 并松寬仁, 安藤初男, 江藤靖臣, 小野寺康之 申請人:株式會社小松制作所