專利名稱：廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻器的芯子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子及其制造方法。該廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置是用于冷卻引自排氣系統(tǒng)，經(jīng)廢氣再循環(huán)管路，進入進氣管中進行再循環(huán)的廢氣。
背景技術(shù)：
近來為了降低汽車發(fā)動機排氣中的氮氧化物(NOx)含量，采用了廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)，即從排氣系統(tǒng)中引出部分廢氣，并將它加入到燃燒混合氣中進行再循環(huán)，以降低燃燒溫度從而降低廢氣中氮氧化物(NOx)含量。
在EGR(廢氣再循環(huán))裝置中，由于EGR氣體是與混合氣一起被吸入燃燒室，因此，有必要使EGR氣體保持適當(dāng)溫度。EGR氣體本來就溫度很高，而且如果EGR氣體的溫度過高，將導(dǎo)致混合氣被加熱，使得引入燃燒室的進氣量減少，導(dǎo)致混合氣的燃燒率惡化，使發(fā)動機輸出功率下降。
另一方面，如果EGR氣體溫度過低，EGR氣體中焦油等粘附物質(zhì)(即雜質(zhì))的粘度就會增加，雜質(zhì)容易粘附到EGR通道及EGR閥等等上，使得EGR裝置可靠性降低。
圖9表示為傳統(tǒng)的EGR氣體冷卻裝置，在殼體1上設(shè)有冷卻水的入口管4及出口管5的安裝孔，在殼體1的上端是引入EGR氣體進氣管6，而在其下端是EGR氣體流出的出氣管7，殼體1內(nèi)配置著散熱器芯子C及其支撐板8。參照圖10，所述的散熱器芯子C是由端板3和管子2所構(gòu)成，管子2成形有螺旋狀的凸紋槽2a，且管子2內(nèi)安裝有散熱片9。散熱片9，如圖11所示，是被扭成螺旋狀，其外圍被硬釬焊到在管子2上所形成的凸紋槽2a上。
在管子2上成形有螺旋狀的凸紋槽2a的作用是臨時固定所述的散熱片9，由于增加了散熱片9，可增加傳熱面積以及有利于EGR氣體流的湍流化，就能提高傳熱性能，提高熱交換效率。另外，還可以將混入EGR氣體中的煙灰在2的內(nèi)面上的粘附及加厚加以控制。
這種傳統(tǒng)EGR氣體冷卻裝置的散熱器芯子，其管子2上的螺旋狀的凸紋槽2a的加工難度較大。該散熱器芯子的安裝過程如下在管子2上預(yù)先沖壓形成螺旋狀的凸紋槽2a，然后在管子2內(nèi)插入外緣涂敷有硬釬焊料的散熱片9，而后將散熱片9的外緣硬釬焊到凸紋槽2a上。操作時，即要適當(dāng)?shù)乜s小管子2的凸紋槽2a和散熱片9的外緣間的間隙尺寸，還要將散熱片9可靠地硬釬焊到管子2內(nèi)，這些都給其制造帶來了較大問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種加工簡單的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子。
本發(fā)明還要提供一種能可靠地將散熱片硬釬焊到管子內(nèi)的EGR氣體冷卻裝置的散熱器芯子及其制造方法。
解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子，在一對端板之間配置數(shù)根管子，所述的管子內(nèi)設(shè)有散熱片，所述的管子上開設(shè)有臨時固定所的述散熱片的環(huán)形溝槽。
本發(fā)明的管子上開設(shè)環(huán)形溝槽替代傳統(tǒng)的螺旋形凸紋槽，而這種環(huán)形溝槽通常是以沖壓加工方式形成的，以容納類似心棒的散熱片，因此加工方便，可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率。
根據(jù)本發(fā)明，所述的管子的端部被嵌插入于所述端板上所形成的貫通孔中，并且，所述的散熱片的兩端定位于距離所述管子的兩端一個固定的長度。
根據(jù)本發(fā)明，在所述管子的端部上形成縮徑部，并且，此縮徑部被嵌插入于上述端板上所形成的貫通孔中。
根據(jù)本發(fā)明，對縮徑部位進行擴口操作或形成翻邊。
本發(fā)明的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子的制造方法，按以下步驟進行一、在散熱片的外緣涂上膏狀釬料后插入管子內(nèi)；二、在所述管子上形成環(huán)形溝槽，使所述散熱片臨時固定在其中；三、將數(shù)根安裝好散熱片的管子的兩端嵌插入到一對端板上的貫通孔內(nèi)；
四、將安裝好的散熱器芯子進行加熱處理，使所述散熱片的外緣釬焊到所述管子內(nèi)。
本發(fā)明的散熱器芯子的制造方法，是先將散熱片插入管子內(nèi)，然后再在管子上形成環(huán)形溝槽，這就使縮小管子的環(huán)形槽和散熱片的外緣間的間隙成為可能，也使將散熱片外緣與管子內(nèi)表面可靠地釬焊成為可能。而且由于插入管子內(nèi)的散熱片的外緣可靠地釬焊在管子的環(huán)形溝槽上，使得來自散熱片的傳熱因為管子傳熱面積增加也增加了，也使EGR氣體流的湍流化得到促進，這些都使熱交換效率得以提高。
根據(jù)本發(fā)明，所述的散熱片的兩端定位于距離所述管子的兩端一個固定的長度。在所述步驟三結(jié)束后，利用沖頭在管子的端部沖出縮徑與階臺，然后再用擴口模將上述管子的端部直徑擴大或者形成翻邊以減小間隙。由于散熱片的兩端恰好位于自管子兩端起所規(guī)定長度的位置，因此避免了散熱片和擴口模的相互干涉。
所述的膏狀釬料是通過以下方法涂敷在所述散熱片的外緣在所述散熱片的外緣對稱設(shè)置有四個涂敷裝置，所述每個涂敷裝置包括一個支管、一個外滾筒和一個內(nèi)滾筒，膏狀釬料通過支管添加到外滾筒，然后通過內(nèi)滾筒將這些釬料涂布在不斷旋轉(zhuǎn)的散熱片的外緣。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為安裝有本發(fā)明散熱器芯子的EGR氣體冷卻裝置的實施實例示意圖。
圖2為圖1的局部剖視圖。
圖3為圖1中散熱片制造方法示意圖。
圖4為圖1中管子上環(huán)形槽的示意圖。
圖5為圖2所示EGR氣體冷卻裝置制造過程示意圖。
圖6為圖1中管子環(huán)形槽的形成方法示意圖。
圖7為圖1中散熱片外緣釬料涂布過程示意圖。
圖8為圖1中管子和端板裝配定位示意圖。
圖9為傳統(tǒng)EGR氣體冷卻裝置的剖面圖。
圖10為圖9螺旋槽管螺旋槽示意圖。
圖11為圖9中的散熱片示意圖。
圖中所示23散熱器芯子25、27端板 25a、27a貫通孔29管子 29b環(huán)形溝槽31散熱片具體實施方式
參照圖1、2，EGR氣體冷卻裝置包括殼體11、殼體13及內(nèi)置散熱器芯子23。
殼體11是由筒子11a和半球形殼體11b構(gòu)成一個整體。殼體11使用不銹鋼材料，通過旋壓加工圓筒狀坯料一側(cè)形成半球形主殼體11b。
半球形主殼體11b外側(cè)截面縮徑成圓柱狀，在外側(cè)形成直管11c。直管11c上裝配有法蘭15。筒子11a的外圓，朝半球形主殼體11b側(cè)加工出貫通孔11d。
貫通孔11d上安裝有不銹鋼材料的冷卻水入口管17。筒子11a背向半球形主殼體11b的成型出擴口結(jié)構(gòu)11e。結(jié)構(gòu)11e是將筒子11a端部的擴口加工而形成的。
殼體13是由筒子13a和殼體13b構(gòu)成一個整體。殼體13使用不銹鋼材料，通過旋壓加工圓筒狀坯料一側(cè)形成半球形主殼體13b。
半球形主殼體13b外側(cè)截面縮徑成圓柱狀，在外側(cè)形成直管13c。直管13c上裝配有法蘭19。筒子13a的外圓，朝半球形主殼體13b側(cè)加工出貫通孔13d。
貫通孔13d上安裝有不銹鋼材料的冷卻水出口管21。殼體11和殼體13是通過將殼體13的筒子13a的頂端裝配在殼體11的結(jié)構(gòu)11e上構(gòu)成一個整體。
散熱器芯子23容納在殼體11的筒子11a及殼體13的筒子13a內(nèi)。散熱器芯子23，是由在相距一定尺寸相對配置的一對端板25、27之間，配置數(shù)根管子29而構(gòu)成的。端板25、27及管子29均使用不銹鋼材料制造。
端板25、27是圓形的，其外徑比筒子11a及筒子13a的內(nèi)徑小，管子29被裝配在端板25、27之間。
在殼體11的筒子11a的內(nèi)圓與殼體11b的邊界上，成形一個整體臺肩11f。通過將端板25的外圓面與臺肩11f搭接，實現(xiàn)殼體11與端板25的定位。
在殼體13的筒子13a的內(nèi)圓與殼體13b的邊界上，成形一個整體臺肩13f。通過將端板27的外圓面與臺肩13f搭接，實現(xiàn)殼體13與端板27的定位。
另外，在殼體11的結(jié)構(gòu)11e裝配著殼體13的端部，在殼體13的端面與結(jié)構(gòu)11e的錐面11h之間形成了為調(diào)整筒子11a和筒子13a軸向長度的間隙L。并以這種方式對端板25、27在管子29上加以定位。
圓形管子29的兩端成形為縮徑部29a，這個縮徑部29a插在端板25、27上的圓形貫通孔25a、27a中。而散熱片31插于管子29內(nèi)。散熱片31，如圖3所示，是把矩形不銹鋼板料32兩側(cè)扭成螺旋狀而形成的。
散熱片31兩端如圖2所示，位于距管子29的兩端長度L1所定位置。在管子29的外圓成形有臨時固定散熱片31的環(huán)形槽29b。環(huán)形槽29b如圖4所示，在管子29的軸向以規(guī)定間距形成多個環(huán)形槽。
上述EGR氣體冷卻裝置制造過程如圖5所示。首先，如圖5a所示，把預(yù)先組裝好的散熱器芯子23，從殼體11的結(jié)構(gòu)11e一側(cè)插入。
注意將散熱器芯子23的端板25搭接在殼體11的內(nèi)圓上的臺肩11f上，從而使散熱器芯子23單側(cè)定位。接著，如(b)所示，將殼體13安裝在散熱器芯子23另一側(cè)。接著如(c)所示，將殼體13的筒子13a一端插入殼體11的臺肩11e上。
接著將散熱器芯子23的端板外圓面搭接在殼體13的臺肩13f上，接著如圖(d)所示，分別將法蘭15和19裝配在殼體11的縮徑11c與殼體13的縮徑13c上；將冷卻液入口管17安裝殼體11的貫通孔11d上，將冷卻液出口管21安裝殼體13的貫通孔13d上。
EGR氣體冷卻裝置的工作原理如下來自排氣系統(tǒng)的廢氣循環(huán)氣體是從殼體13上的法蘭19流至殼體13b，再流經(jīng)布置于芯子23端板25、27之間的管子29并與從流經(jīng)冷卻水入口管17與出口管21的冷卻水進行熱交換冷卻后，然后經(jīng)殼體11的殼體11b與法蘭15進入進氣管。
圖6是管子29上環(huán)形槽的大致成形方法，將散熱片31插入管子29，隨后將定位銷33插入管子29兩端對散熱片31進行定位，如圖(a)所示。
采用圖(b)與(c)所示的壓模35并以散熱片31為心棒壓制管子29的外圓，成形管子29外圓環(huán)形槽29b，并使管子29內(nèi)表面與散熱片31定位。
將沖頭36安裝好，利用沖頭36在管子29端部沖壓形成縮徑29a與階臺29d同時在卷邊壓模35的端部形成。此前，在膏狀釬料涂布在散熱片31的外緣后將散熱片插入管子29中，以上文提及的方法成形管子29環(huán)形槽后，將散熱片31與管子29上的環(huán)形槽加以釬焊。
釬焊是制造EGR氣體冷卻系統(tǒng)裝置散熱器芯子的關(guān)鍵工序，圖7為散熱器片31外圓膏狀釬料涂敷的方法，在散熱片31的外圍布置了由氨基甲酸脂制成的內(nèi)滾筒37和外滾筒39。
膏狀釬料通過支管41添加到外滾筒39，然后通過內(nèi)滾筒37將這些釬料涂布在不斷旋轉(zhuǎn)的散熱片31外緣，圖8所示為管子29與端板25、27的裝配定位方法，將管子29的縮徑部分29a插入端板25、27的貫通孔25a、27a，使端板的內(nèi)側(cè)面與階臺搭接，將擴口模43插入縮徑部分29a，對縮徑部位25a、27a進行擴口操作或形成翻邊29c。
翻邊29c消除了端板25、27外側(cè)管子29的冗長部分。上述EGR氣體冷卻裝置的散熱器芯子，由于擁有臨時固定散熱片31與管子29的環(huán)行槽29b，使管子的環(huán)形溝槽29b和散熱片31外緣的間隙小而均勻，保證散熱片31能可靠釬焊在管子29內(nèi)。
由于插入管子29內(nèi)的散熱片31焊在管子29內(nèi)的環(huán)形溝槽處，使散熱片31容易且可靠的固定在管子29內(nèi)規(guī)定的位置處，使散熱片31的傳熱增加，EGR氣體流的湍流作用得到促進，改善了熱交換效率。
釬焊前的散熱器芯子23是一個臨時裝配成剛性的、尺寸確定的組件，適合于隨后的保存、轉(zhuǎn)運、裝配及釬焊等各種操作，簡化了加工工藝，提高了生產(chǎn)效率。
上述EGR氣體冷卻裝置中，由于外殼被分割成殼體11和殼體13二部分，并以臺肩11e進行裝配定位，因此，散熱器芯子23能容易地裝入外殼之內(nèi)。在上述EGR氣體冷卻裝置中，由于殼體11的臺肩11e上，具有調(diào)整殼體11和殼體13軸向尺寸的間隙L，裝配殼體11和殼體13時散熱器芯子23、殼體11、殼體13的軸向尺寸誤差就能得到補償。
注意上文僅用卷邊壓模35在管子29的外表面成形環(huán)形槽29b的例子作了說明，但本發(fā)明并非只限于這種形態(tài)，如也可用滾壓加工等方法來成形環(huán)形槽29b。
上文以筒體和殼體作為一個整體進行說明。但是，本發(fā)明并非只限于此種形態(tài)，例如也能使用殼體和筒子為相互獨立零件的EGR氣體冷卻裝置。
應(yīng)該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子，在一對端板(25、27)之間配置數(shù)根管子(29)，所述的管子(29)內(nèi)設(shè)有散熱片(31)，其特征在于所述的管子(29)上開設(shè)有臨時固定的所述散熱片(31)的環(huán)形溝槽(29b)。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子，其特征在于所述的管子(29)的端部被嵌插入于所述端板(25、27)上所形成的貫通孔(25a、27a)中，并且，所述的散熱片(31)的兩端定位于距離所述管子(29)的兩端一個固定的長度(L1)。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子，其特征在于在所述管子(29)的端部上形成縮徑部(29a)，并且，此縮徑部(29a)被嵌插入于上述端板(25、27)上所形成的貫通孔(25a、27a)中。
4.如權(quán)利要求3所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子，對縮徑部位(29a)進行擴口操作或形成翻邊(29c)。
5.廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子的制造方法，其特征在于按以下步驟進行一、在散熱片(31)的外緣涂上膏狀釬料后插入管子(29)內(nèi)；二、在所述管子(29)上形成環(huán)形溝槽(29b)，使所述散熱片(31)臨時固定在其中；三、將數(shù)根安裝好散熱片(31)的管子(29)的兩端嵌插入到一對端板(25、27)上的貫通孔(25a，27a)內(nèi)；四、將安裝好的散熱器芯子(23)進行加熱處理，使所述散熱片(31)的外緣釬焊到所述管子(29)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5中所述的廢氣再循環(huán)氣體冷卻裝置的散熱器芯子的制造方法，其特征在于所述的散熱片(31)的兩端定位于距離所述管子(29)的兩端一個固定的長度(L1)。
7.如權(quán)利要求5中所述的廢氣再循環(huán)氣體冷卻裝置的散熱器芯子的制造方法，其特征在于在所述步驟三結(jié)束后，利用沖頭(36)在管子(29)的端部沖出縮徑部(29a)與階臺(29d)，然后再用擴口模(43)將上述管子(29)的端部直徑擴大或者形成翻邊(29c)以減小間隙。
8.如權(quán)利要求5中所述的廢氣再循環(huán)氣體冷卻裝置的散熱器芯子的制造方法，其特征在于所述的膏狀釬料是通過以下方法涂敷在所述散熱片(31)的外緣在所述散熱片(31)的外緣對稱設(shè)置有四個涂敷裝置，所述每個涂敷裝置包括一個支管(41)、一個外滾筒(39)和一個內(nèi)滾筒(37)，膏狀釬料通過支管(41)添加到外滾筒(39)，然后通過內(nèi)滾筒(37)將這些釬料涂布在不斷旋轉(zhuǎn)的散熱片(31)的外緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣冷卻裝置的散熱器芯子及其制造方法，步驟如下在散熱片的外緣涂上膏狀釬料后插入管子內(nèi)；在所述管子上形成環(huán)形溝槽，使所述散熱片臨時固定在其中；將數(shù)根安裝好散熱片的管子的兩端嵌插入到一對端板上的貫通孔內(nèi)；將安裝好的散熱器芯子進行加熱處理，使所述散熱片的外緣釬焊到所述管子內(nèi)。本發(fā)明是先將散熱片插入管子內(nèi)，然后再在管子上形成環(huán)形溝槽，這就使縮小管子的環(huán)形槽和散熱片的外緣間的間隙成為可能，也使兩者的內(nèi)表面能可靠地釬焊，進而使得來自散熱片的傳熱因為管子傳熱面積增加也增加了，也使EGR氣體流的湍流化得到促進，這些都使熱交換效率得以提高。
文檔編號F02M25/07GK1632300SQ20041009024
公開日2005年6月29日 申請日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者張守都, 宋世鍵, 馮宗會 申請人:浙江銀輪機械股份有限公司