Egr冷卻器及使用egr冷卻器的冷卻器設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種EGR冷卻器及使用EGR冷卻器的冷卻器設(shè)備，包括位于EGR冷卻器殼體的冷卻水室被分成兩個(gè)空間的中央?yún)^(qū)域處的預(yù)冷器，冷卻水在該EGR冷卻器殼體的冷卻水室中循環(huán)，并且在該中央?yún)^(qū)域處從排氣系統(tǒng)導(dǎo)入的廢氣經(jīng)由與冷卻水熱交換而被排放為初級(jí)冷卻廢氣。因此，有可能通過經(jīng)由預(yù)冷器中的廢氣的最佳初級(jí)冷卻性能減少EGR管的數(shù)量來降低成本并且尤其通過將循環(huán)冷卻水完全包圍預(yù)冷器的入口和出口來減輕由于熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷的損害。
【專利說明】EGR冷卻器及使用EGR冷卻器的冷卻器設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年8月30日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2013-0103793的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容合并于此通過引用而用作所有目的。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種EGR冷卻器；以及更具體地，涉及一種EGR冷卻器及使用EGR冷卻器的冷卻器設(shè)備，EGR冷卻器能夠減輕由于熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷并且同時(shí)通過在EGR的中央空間中設(shè)置預(yù)冷器使得預(yù)冷器被在EGR冷卻器的內(nèi)部空間中循環(huán)的冷卻水包圍來增強(qiáng)冷卻性能用以減少EGR管的數(shù)量，從而降低成本。

【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，廢氣再循環(huán)(EGR)冷卻器包括在EGR系統(tǒng)中，EGR系統(tǒng)用于降低包含在廢氣中的諸如⑶、HC和NOx (氮氧化物)之類的有害成分。
[0005]這種EGR冷卻器用于利用冷卻水將熱廢氣轉(zhuǎn)變成EGR氣體作為具有相對(duì)較低溫度的冷廢氣。
[0006]作為示例，EGR冷卻器導(dǎo)入具有約600°C的高溫的廢氣并在熱廢氣和冷卻水之間執(zhí)行熱交換，從而允許廢氣被轉(zhuǎn)變成具有約140°C的較低溫度的EGR氣體。
[0007]然而，如果廢氣的溫度增加，則NOx的生成量增加。因此，需要一種用于更有效降低EGR冷卻器中的廢氣的溫度的措施。預(yù)冷器可被例示為具有改善性能的EGR冷卻器，以便更有效地降低熱廢氣的溫度。
[0008]該預(yù)冷器允許導(dǎo)入的熱廢氣在比利用冷卻水的熱廢氣低兩個(gè)級(jí)別的溫度下形成，從而能夠使從EGR冷卻器放出的EGR氣體的溫度轉(zhuǎn)變成更低的溫度。
[0009]然而，預(yù)冷器由鋁制體構(gòu)成并且集成到EGR冷卻器中，從而使得EGR冷卻器由于預(yù)冷器而具有結(jié)構(gòu)限制。
[0010]作為這種影響的示例，當(dāng)預(yù)冷器的冷卻性能不足時(shí)，EGR冷卻器遭受通過將熱廢氣導(dǎo)入預(yù)冷器產(chǎn)生的熱負(fù)荷并且EGR冷卻器的熱負(fù)荷產(chǎn)生EGR冷卻器中的裂紋。
[0011]作為這種影響的另一示例，存在連接至EGR冷卻器的EGR閥遭受通過從預(yù)冷器放出的熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷的情況。在這種情況下，在從預(yù)冷器放出的廢氣首先被導(dǎo)入EGR閥中之后，廢氣從EGR閥排出并然后被再次導(dǎo)入EGR冷卻器中。因此，由從預(yù)冷器發(fā)出的熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷增加了對(duì)EGR閥的電子控制電路的損壞以及閥旋轉(zhuǎn)部分的磨損。
[0012]特別地，如果從預(yù)冷器放出的廢氣的溫度超過EGR閥的臨界溫度，由于熱負(fù)荷引起的損壞無法補(bǔ)救而是在EGR閥中增加。
[0013]發(fā)明背景部分中公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的一般背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何方式暗示該信息形成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種EGR冷卻器及使用EGR冷卻器的EGR冷卻器設(shè)備，被循環(huán)冷卻水包圍的內(nèi)部空間被分成兩個(gè)空間，EGR管分別位于這兩個(gè)空間中，而且預(yù)冷器位于兩個(gè)空間被分開處的部分上。因此，有可能經(jīng)由預(yù)冷器中的廢氣的最優(yōu)初級(jí)冷卻性能減少EGR管的數(shù)量來降低成本并且尤其通過用循環(huán)冷卻水完全包圍預(yù)冷器的入口和出口來減輕由于熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷。
[0015]本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種EGR冷卻器，其包括EGR冷卻器殼體、預(yù)冷器、以及EGR管；EGR制冷器殼體被限定為具有冷卻水室，冷卻水在冷卻水室中以從外部導(dǎo)入并然后排放到外部的方式循環(huán)；預(yù)冷器限定為與冷卻水阻隔的空間，使得從排氣系統(tǒng)導(dǎo)入的熱廢氣經(jīng)由與冷卻水熱交換而被作為初級(jí)冷卻廢氣排放，預(yù)冷器位于冷卻水室被分成上部和下部?jī)蓚€(gè)空間處的中央?yún)^(qū)域處；EGR管包括上EGR管和下EGR管，上EGR管和下EGR管分別位于被預(yù)冷器分開的上部和下部空間中，并且在上EGR管和下EGR管中的初級(jí)冷卻廢氣經(jīng)由與冷卻水熱交換而被轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻EGR氣體。
[0016]導(dǎo)入預(yù)冷器中的熱廢氣被轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)冷卻廢氣并然后從預(yù)冷器排出的流向可與冷卻水的流向相同，而導(dǎo)入上EGR管和下EGR管的每一個(gè)中的初級(jí)冷卻廢氣被轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻EGR氣體的流向可與冷卻水的流向相反。
[0017]EGR管可包括上EGR管和下EGR管，上EGR管和下EGR管分別位于被預(yù)冷器分開的一側(cè)空間和另一側(cè)空間中。
[0018]上EGR管和下EGR管中的每一個(gè)可排放EGR氣體，EGR冷卻器殼體可包括第一 EGR氣體出口部分和第二 EGR氣體出口部分；從上EGR管放出的EGR氣體通過第一 EGR氣體出口部分排出，而從下EGR管放出的EGR氣體通過第二 EGR氣體出口部分排出；第一 EGR氣體出口部分可位于預(yù)冷器的上方，以及第二 EGR氣體出口部分可位于預(yù)冷器的下方。
[0019]預(yù)冷器可包括廢氣管、廢氣入口部分、以及廢氣出口部分；廢氣管位于冷卻水室被分成兩個(gè)空間處的中央?yún)^(qū)域處并在該中央?yún)^(qū)域處被密封以便被冷卻水包圍；熱廢氣通過廢氣入口部分導(dǎo)入到廢氣管中；初級(jí)冷卻廢氣通過廢氣出口部分從廢氣管排出。
[0020]從廢氣出口部分放出的初級(jí)冷卻廢氣可被導(dǎo)入到上EGR管和下EGR管的每一個(gè)中。
[0021]上EGR管可包括三個(gè)管、隔板、以及噴嘴；初級(jí)冷卻廢氣在三個(gè)管的每一個(gè)中流動(dòng)；隔板將三個(gè)管固定為按照一定距離隔開的狀態(tài)；噴嘴用于收集從三個(gè)管的每一個(gè)放出的EGR氣體，并且下EGR管可包括三個(gè)管、隔板、以及噴嘴；初級(jí)冷卻廢氣在三個(gè)管的每一個(gè)中流動(dòng)；隔板將三個(gè)管固定為按照一定距離隔開的狀態(tài)；噴嘴用于收集從三個(gè)管的每一個(gè)放出的EGR氣體。
[0022]上EGR管和下EGR管可與緊固至EGR冷卻器殼體的閥連接器聯(lián)接，上EGR管的噴嘴可連接至EGR冷卻器殼體的第一 EGR氣體出口部分，并且下EGR管的噴嘴可連接至EGR冷卻器殼體的第二 EGR氣體出口部分。
[0023]本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種EGR冷卻器設(shè)備，其包括EGR冷卻器以及EGR閥；EGR冷卻器包括EGR冷卻器殼體、預(yù)冷器、以及一對(duì)上EGR管和下EGR管；冷卻水在EGR冷卻殼體中循環(huán)；預(yù)冷器位于EGR冷卻器殼體的內(nèi)部空間被分成上部和下部?jī)蓚€(gè)空間處的中央空間處，使得從廢氣系統(tǒng)導(dǎo)入的熱廢氣經(jīng)由與冷卻水熱交換而被初級(jí)冷卻；初級(jí)冷卻廢氣在上EGR管和下EGR管的每一個(gè)中流動(dòng)從而經(jīng)由與冷卻水熱交換而轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻EGR氣體；EGR閥將預(yù)冷器連接至EGR冷卻器，使得通過預(yù)冷器的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到EGR閥中并分配到上EGR管和下EGR管的每一個(gè)。
[0024]EGR冷卻器殼體可包括第一 EGR氣體出口部分和第二 EGR氣體出口部分；第一 EGR氣體出口部分與上EGR管連接并且EGR氣體通過第一 EGR氣體出口部分排放；而第二 EGR氣體出口部分與下EGR管連接并且EGR氣體通過第二 EGR氣體出口部分排放。
[0025]EGR閥可包括閥入口部分、第一閥出口部分、以及第二閥出口部分；閥入口部分連接至預(yù)冷器并且通過閥入口部分導(dǎo)入初級(jí)冷卻廢氣；第一閥出口部分在閥入口部分處分岔并且初級(jí)冷卻廢氣通過第一閥出口部分傳送至上EGR管；并且第二閥出口部分在閥入口部分分岔并且初級(jí)冷卻廢氣通過第二閥出口部分傳送至下EGR管。
[0026]EGR閥以及上EGR管和下EGR管可與閥連接器聯(lián)接，而且閥連接器可緊固至EGR冷卻器殼體。
[0027]在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明某些原理的【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚或得以更為具體地闡明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1A和1B為示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性EGR冷卻器的結(jié)構(gòu)的視圖。
[0029]圖2和3為示出了在利用包括在根據(jù)本發(fā)明的示例性EGR冷卻器中的預(yù)冷器的廢氣的流動(dòng)的視圖。
[0030]圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的與EGR閥連接的示例性EGR冷卻器設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖。
[0031]圖5為循環(huán)通過根據(jù)本發(fā)明的示例性預(yù)冷器、示例性EGR閥、以及示例性EGR冷卻器的EGR氣體的流動(dòng)的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。而是相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等同形式及其它實(shí)施方案中。
[0033]貫穿整個(gè)公開內(nèi)容，相同的附圖標(biāo)記指代貫穿本發(fā)明的各個(gè)附圖和各個(gè)實(shí)施方案中的相同的部件。
[0034]圖1A和1B為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的EGR冷卻器的結(jié)構(gòu)的視圖。
[0035]如圖1A中所示，EGR冷卻器1包括EGR冷卻器殼體10、預(yù)冷器20、以及EGR管30 ；EGR冷卻器殼體10由鋁質(zhì)材料制成并且冷卻水在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)；預(yù)冷器20通過利用在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)的冷卻水對(duì)熱廢氣進(jìn)行初級(jí)冷卻來將熱廢氣轉(zhuǎn)變成具有相對(duì)較低溫度的冷廢氣；并且EGR管30通過利用在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)的冷卻水對(duì)冷廢氣進(jìn)行次級(jí)冷卻來將從預(yù)冷器20中排放的冷廢氣轉(zhuǎn)變成EGR氣體。
[0036]預(yù)冷器20包括廢氣管21、廢氣入口部分23、以及廢氣出口部分25 ;廢氣管21位于EGR冷卻器殼體10的中央?yún)^(qū)域處用以被在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)的冷卻水包圍；從發(fā)動(dòng)機(jī)放出到排氣系統(tǒng)的熱廢氣通過廢氣入口部分23導(dǎo)入到廢氣管21中；并且在廢氣管21中冷卻的冷廢氣通過廢氣出口部分25被排出。
[0037]在各個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)冷器20具有冷卻性能，經(jīng)由預(yù)冷器20廢氣的溫度被降低，但不超過用于與EGR冷卻器1連接的EGR閥(以下將詳細(xì)描述)的平穩(wěn)操作的臨界溫度。因此，EGR氣體的目標(biāo)溫度被設(shè)計(jì)成按方式調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié):從預(yù)冷器20放出的冷廢氣通過EGR閥導(dǎo)入到EGR冷卻器1中并然后通過EGR冷卻器1中的冷卻水冷卻。
[0038]同時(shí)，圖1B示出了 EGR冷卻器殼體10和EGR管30的結(jié)構(gòu)。
[0039]EGR冷卻器殼體10被限定為具有冷卻水室11，冷卻水室11為冷卻水在其中按從外部導(dǎo)入并且然后再次被排放到外部的方式循環(huán)的空間。被冷卻水包圍并且封住的預(yù)冷器室13位于冷卻水室11的中央?yún)^(qū)域處，從而使得冷卻水室11的空間被分為預(yù)冷器室13上面的區(qū)域和下面的區(qū)域。
[0040]然而，由于冷卻水室11的空間不被預(yù)冷器室13完全隔開，因此引入到冷卻水室11中的冷卻水沒有被預(yù)冷器室13分為上部流動(dòng)和下部流動(dòng)。
[0041]此外，EGR冷卻器殼體10形成與冷卻水室11連通的EGR氣體出口，并且EGR氣體出口由第一 EGR氣體出口部分15和第二 EGR氣體出口部分17構(gòu)成。
[0042]第一 EGR氣體出口部分15位于將冷卻水室11分成兩個(gè)區(qū)域的預(yù)冷器室13的上方，而第二 EGR氣體出口部分17位于預(yù)冷器室13的下方。
[0043]EGR管30包括上EGR管31和下EGR管33，上EGR管31由廢氣流動(dòng)通過的一束至少三個(gè)管構(gòu)成，并且下EGR管33由廢氣流動(dòng)通過的一束至少三個(gè)管構(gòu)成。
[0044]因此，上EGR管31位于將冷卻水室11分成兩個(gè)區(qū)域的預(yù)冷器室13的上面，而下EGR管33位于將冷卻水室11分成兩個(gè)區(qū)域的預(yù)冷器室13的下面。
[0045]因而，上EGR管31和下EGR管33可分別由形成為六個(gè)管的兩束三個(gè)管構(gòu)成。因此，與當(dāng)構(gòu)造一個(gè)EGR管30時(shí)需要七個(gè)管的數(shù)量相比，由于這六個(gè)管有可能降低成本。
[0046]并且，EGR管進(jìn)一步包括閥連接器35以及至少一個(gè)隔板37，閥連接器35連接至上EGR管31和下EGR管33兩者，并且至少一個(gè)隔板37聯(lián)接至上EGR管31和下EGR管33中的每一個(gè)用以支撐管束并且引導(dǎo)在冷卻水室11中的冷卻水的流動(dòng)。
[0047]特別地，隔板37用于將三個(gè)管固定為按一定距離間隔的狀態(tài)。
[0048]此外，上EGR管31和下EGR管33分別設(shè)置有噴嘴39，并且噴嘴39分別位于EGR冷卻器殼體10的第一 EGR氣體出口部分15和第二 EGR氣體出口部分17處。
[0049]因此，從上EGR管31放出的冷卻廢氣穿過噴嘴39并通過第一 EGR氣體出口部分15排放，使得該廢氣被排放為EGR氣體，而從下EGR管33放出的冷卻廢氣穿過噴嘴39并通過第二 EGR氣體出口部分17排出，使得該廢氣被排放為EGR氣體。因此，EGR氣體可從EGR冷卻器殼體10兩次排放。
[0050]同時(shí)，圖2和3示出了預(yù)冷器20和EGR管30之間的廢氣的流動(dòng)。
[0051]如圖所示，從發(fā)動(dòng)機(jī)放出到排氣系統(tǒng)的熱廢氣被導(dǎo)入到形成于廢氣管21的一側(cè)處的廢氣入口部分23中、從廢氣入口部分23排放、以及導(dǎo)入到在EGR冷卻器殼體10的冷卻水室11中循環(huán)的冷卻水包圍的廢氣管21中。
[0052]導(dǎo)入到廢氣管21中的熱廢氣經(jīng)由與包圍廢氣管21的冷卻水熱交換被轉(zhuǎn)變成冷廢氣，并且然后通過形成于廢氣管21的另一側(cè)處的廢氣出口部分25從廢氣管21排出。
[0053]在這種情況下，從廢氣出口部分25放出的冷廢氣在不超過EGR閥的臨界溫度的溫度下被冷卻。
[0054]隨后，從廢氣出口部分25放出的冷廢氣經(jīng)由與預(yù)冷器20連接的EGR閥(將在以下詳細(xì)描述)被分成穿過上EGR管31的流動(dòng)和穿過下EGR管33的流動(dòng)，從而穿過EGR冷卻器殼體10。
[0055]在這種情況下，在冷卻水室11中的冷卻水通過分別設(shè)置在上EGR管31和下EGR管33中的復(fù)數(shù)個(gè)隔板37的作用引導(dǎo)。
[0056]在這個(gè)過程中，在上EGR管31和下EGR管33的每一個(gè)中流動(dòng)的廢氣與EGR冷卻器殼體10中的冷卻水熱交換。因此，廢氣的溫度被大大降低并且最終被調(diào)節(jié)到EGR氣體的目標(biāo)溫度。
[0057]因此，從上EGR管31放出的廢氣通過與上EGR管31的噴嘴39連接的第一 EGR氣體出口部分15作為EGR氣體排放，并且同時(shí)從下EGR管33放出的廢氣通過與下EGR管33的噴嘴39連接的第二 EGR氣體出口部分17作為EGR氣體排放。
[0058]根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的EGR冷卻器1使用六個(gè)EGR管。然而，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，EGR冷卻器1具有與使用七個(gè)EGR管時(shí)相等的冷卻性能，并且由鋁質(zhì)材料制成的EGR冷卻器殼體10的溫度具體被降低到約30-35%的水平。
[0059]特別地，在各個(gè)實(shí)施方案中，被導(dǎo)入預(yù)冷器中的熱廢氣被轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)冷卻廢氣并然后從預(yù)冷器排出的流向與冷卻水的流向相同，而被導(dǎo)入上EGR管和下EGR管的每一個(gè)中的初級(jí)冷卻廢氣被轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻EGR氣體的流向與冷卻水的流向相反。
[0060]同時(shí)，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的與EGR閥的連接EGR冷卻器設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
[0061]如圖中所示，EGR冷卻器設(shè)備包括EGR冷卻器1以及EGR閥100 ；EGR冷卻器1包括EGR冷卻器殼體10、預(yù)冷器20、以及EGR管30 ；EGR冷卻器殼體10由鋁質(zhì)材料制成并且冷卻水在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)；預(yù)冷器20位于EGR冷卻器殼體10的內(nèi)部空間被分成兩個(gè)空間處的EGR冷卻器殼體10的中央?yún)^(qū)域處并且初級(jí)冷卻熱廢氣；EGR管30由一對(duì)上EGR管31和下EGR管33構(gòu)成使得廢氣在上EGR管31和下EGR管33的每一個(gè)中流動(dòng)并通過利用EGR冷卻器殼體10中的冷卻水對(duì)初級(jí)冷卻廢氣進(jìn)行次級(jí)冷卻而將通過預(yù)冷器20的初級(jí)冷卻廢氣轉(zhuǎn)變成EGR氣體；EGR閥100將預(yù)冷器20連接至EGR冷卻器1，從而使得通過預(yù)冷器20的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到EGR閥100中并被分配至上EGR管31和下EGR管33中的每一個(gè)。
[0062]EGR冷卻器1與圖1A、1B、2和3中的上述EGR冷卻器1相同。
[0063]EGR閥100包括閥入口部分110、第一閥出口部分120以及第二閥出口部分130 ；閥入口部分110連接至預(yù)冷器20的廢氣出口部分25 ;第一閥出口部分120在閥入口部分110處分岔以連接至上EGR管31 ;并且第二閥出口部分130在閥入口部分110處分岔以連接至下EGR管33。
[0064]在各個(gè)實(shí)施方案中，EGR閥100具有類似于典型的EGR閥的結(jié)構(gòu)、操作和控制。
[0065]同時(shí)，圖5示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的EGR冷卻器1與EGR閥100之間的EGR氣體的流動(dòng)。
[0066]如圖中所示，從發(fā)動(dòng)機(jī)放出到排氣系統(tǒng)的熱廢氣被導(dǎo)入到包括在EGR冷卻器1中的預(yù)冷器20中、通過在EGR冷卻器殼體10中循環(huán)的冷卻水被初級(jí)冷卻、并然后從預(yù)冷器20排放。在這種情況下，通過預(yù)冷器20的初級(jí)冷卻廢氣溫度不超過EGR閥100的臨界溫度。
[0067]之后，從預(yù)冷器20放出的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到連接至預(yù)冷器20的廢氣出口部分25的EGR閥100中，并通過第一閥出口部分120和第二閥出口部分130導(dǎo)入的初級(jí)冷卻廢氣被EGR閥100分成兩個(gè)流動(dòng)。
[0068]因此，從第一閥出口部分120放出的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到上EGR管31中，并且同時(shí)，從第二閥出口部分130放出的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到下EGR管33中。
[0069]然后，在上EGR管31和下EGR管33中的每一個(gè)中流動(dòng)的廢氣經(jīng)由與在EGR冷卻器殼體10中的冷卻水熱交換被次級(jí)冷卻。因此，廢氣的溫度經(jīng)由次級(jí)冷卻被降低到EGR氣體的目標(biāo)溫度。
[0070]之后，從上EGR管31放出的廢氣通過與上EGR管31的噴嘴39連接的第一 EGR氣體出口部分15而被作為EGR氣體排放，并且同時(shí)從下EGR管33放出的廢氣通過與下EGR管33的噴嘴39連接的第二 EGR氣體出口部分17作為EGR氣體排放。
[0071]在根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的EGR冷卻器設(shè)備中，試驗(yàn)驗(yàn)證，由于通過預(yù)冷器20的廢氣的優(yōu)越的冷卻性能，與EGR閥100接觸的區(qū)域的溫度被顯著降低，從而增強(qiáng)了 EGR閥100的操作耐久度。
[0072]如上所述，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的EGR冷卻器I包括位于EGR冷卻器殼體10的冷卻水室11被分成兩個(gè)空間處的中央?yún)^(qū)域處的預(yù)冷器20，冷卻水在EGR冷卻器殼體10的冷卻水室11中循環(huán)，并且在該中央?yún)^(qū)域中從排氣系統(tǒng)導(dǎo)入的熱廢氣通過與冷卻水熱交換作為初級(jí)冷卻廢氣被排放。因此，有可能通過經(jīng)由預(yù)冷器20中的廢氣的最佳初級(jí)冷卻性能減少EGR管的數(shù)量來降低成本并且尤其通過是循環(huán)冷卻水完全包圍預(yù)冷器20的入口和出口來減輕由于熱廢氣產(chǎn)生的熱負(fù)荷的損害。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，由于預(yù)冷器位于EGR冷卻器的中央空間中并且被循環(huán)冷卻水包圍，因此可顯著提高預(yù)冷器中的對(duì)于廢氣的初級(jí)冷卻性能。
[0074]此外，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，有可能減輕通過導(dǎo)入到預(yù)冷器中的熱廢氣而所產(chǎn)生的對(duì)于EGR冷卻器的熱負(fù)載的影響。因此，雖然EGR冷卻器由容易受熱變形的鋁制材料制成，但并不會(huì)在EGR冷卻器中產(chǎn)生裂紋。
[0075]此外，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，由于導(dǎo)入到EGR管中的廢氣通過預(yù)冷器在顯著較低的溫度下被初級(jí)冷卻，因此甚至在通過對(duì)廢氣次級(jí)冷卻將廢氣轉(zhuǎn)變成EGR廢氣的EGR管的數(shù)量減少時(shí)，仍可保持相同的性能。特別地，由于構(gòu)成EGR冷卻器中大部分材料成本的EGR管的數(shù)量的減少，有可能降低成本。
[0076]此外，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，由于用以控制從預(yù)冷器排出并再次被導(dǎo)入到EGR冷卻器中的廢氣的流速EGR閥被配置成與EGR冷卻器一起(其中被循環(huán)冷卻水包圍的預(yù)冷器位于EGR冷卻器內(nèi)的中央空間中)，因此有可能通過初級(jí)冷卻在預(yù)冷器中的廢氣來減輕對(duì)EGR閥的熱負(fù)荷的不利影響并且尤其通過顯著降低熱負(fù)荷的影響來防止對(duì)EGR閥的電子控制電路的損壞和閥旋轉(zhuǎn)部分的磨損，從而能夠提高耐久度。
[0077]為了解釋的方便和所附權(quán)利要求書中的精確限定，術(shù)語(yǔ)上或下等等被用于結(jié)合示出在附圖中的部件位置而描述具體實(shí)施例中的這些部件。
[0078]前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并非意欲窮盡，或者將本發(fā)明嚴(yán)格限制為所公開的具體形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)可能進(jìn)行很多改變和變化。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種EGR冷卻器,包括: EGR冷卻器殼體，所述EGR冷卻器殼體包括冷卻水室，冷卻水在所述冷卻水室中循環(huán)、被從外部導(dǎo)入并然后被排放到外部。 預(yù)冷器，從排氣系統(tǒng)導(dǎo)入的熱廢氣在所述預(yù)冷器中經(jīng)由與冷卻水熱交換而被排放為初級(jí)冷卻廢氣，所述預(yù)冷器包括被冷卻水阻隔的空間，所述預(yù)冷器位于所述冷卻水室被分成上部和下部?jī)蓚€(gè)空間處的中央位置處；以及 EGR管，所述EGR管包括上EGR管和下EGR管，所述上EGR管和下EGR管分別位于被所述預(yù)冷器分成的上部和下部空間中，并且在所述上EGR管和下EGR管中的初級(jí)冷卻廢氣通過與上EGR管和下EGR管中的每一個(gè)中的冷卻水熱交換而被轉(zhuǎn)變成次級(jí)冷卻EGR氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中: 被導(dǎo)入到所述預(yù)冷器中的熱廢氣被轉(zhuǎn)變成初級(jí)冷卻廢氣并然后被從所述預(yù)冷器排出的流向與所述冷卻水的流向相同；并且 被導(dǎo)入到所述上EGR管和下EGR管中的每一個(gè)中的初級(jí)冷卻廢氣被轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻EGR氣體的流向與所述冷卻水的流向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中所述上EGR管和下EGR管中的每一個(gè)排放EGR氣體，并且所述EGR冷卻器殼體包括第一 EGR氣體出口部分和第二 EGR氣體出口部分，從所述上EGR管放出的EGR氣體通過所述第一 EGR氣體出口部分被排放，而從所述下EGR管放出的EGR氣體通過所述第二 EGR氣體出口部分被排放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中所述預(yù)冷器可包括廢氣管、廢氣入口部分、以及廢氣出口部分；所述廢氣管位于所述冷卻水室被分成上下兩個(gè)空間處的中央?yún)^(qū)域處并在該中央?yún)^(qū)域處被密封以便被冷卻水包圍，所述熱廢氣通過所述廢氣入口部分導(dǎo)入到廢氣管中，并且所述初級(jí)冷卻廢氣通過所述廢氣出口部分從廢氣管排放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EGR冷卻器，其中從所述廢氣出口部分放出的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到所述上EGR管和下EGR管中的每一個(gè)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EGR冷卻器，其中: 所述上EGR管包括三個(gè)管、隔板以及噴嘴；所述初級(jí)冷卻廢氣在所述三個(gè)管的每一個(gè)中流動(dòng)，所述隔板將所述三個(gè)管固定為一定距離隔開的狀態(tài)，并且所述噴嘴用于收集從所述三個(gè)管的每一個(gè)放出的EGR氣體；并且 所述下EGR管包括三個(gè)管、隔板以及噴嘴；所述初級(jí)冷卻廢氣在所述三個(gè)管的每一個(gè)中流動(dòng)，所述隔板將所述三個(gè)管固定為以一定距離隔開的狀態(tài)，并且所述噴嘴用于收集從所述三個(gè)管的每一個(gè)放出的EGR氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EGR冷卻器，其中所述上EGR管和下EGR管與緊固至所述EGR冷卻器殼體的閥連接器聯(lián)接，所述上EGR管的噴嘴連接至所述EGR冷卻器殼體的第一 EGR氣體出口部分，并且所述下EGR管的噴嘴連接至所述EGR冷卻器殼體的第二 EGR氣體出口部分。
8.—種EGR冷卻器設(shè)備,包括: EGR冷卻器，所述EGR冷卻器包括EGR冷卻器殼體、預(yù)冷器以及一對(duì)上EGR管和下EGR管；冷卻水在所述EGR冷卻器殼體中循環(huán)，所述預(yù)冷器位于EGR冷卻器殼體的內(nèi)部空間被分成上部和下部?jī)蓚€(gè)空間處的中央?yún)^(qū)域處從而使得從廢氣系統(tǒng)導(dǎo)入的熱廢氣經(jīng)由與所述冷卻水熱交換而被初級(jí)冷卻，初級(jí)冷卻廢氣在上￡(?管和下￡(?管中的每一個(gè)中流動(dòng)從而經(jīng)由與所述冷卻水熱交換而被轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)冷卻￡(?氣體；和 ￡(?閥，所述￡(?閥將所述預(yù)冷器連接至所述￡(?冷卻器，使得通過預(yù)冷器的初級(jí)冷卻廢氣被導(dǎo)入到所述￡(?閥中并被分配至所述上￡(?管和下￡(?管中的每一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的￡(?冷卻器設(shè)備，其中所述￡(?冷卻器殼體包括第一￡(?氣體出口部分和第二 ￡(?氣體出口部分，所述第一 ￡(?出口部分與所述上￡(?管連接并且￡(?氣體通過所述第一 ￡(?出口部分排放，而所述第二 ￡(?氣體出口部分與所述下￡(?管連接并且所述￡(?氣體通過所述第二 ￡(?氣體出口部分排放。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的￡(?冷卻器設(shè)備，其中所述￡(?閥包括閥入口部分、第一閥出口部分以及第二閥出口部分；所述閥入口部分連接至所述預(yù)冷器并且所述初級(jí)冷卻廢氣通過所述閥入口部分導(dǎo)入，所述第一閥出口部分在所述閥入口部分分岔并且所述初級(jí)冷卻廢氣通過所述第一閥出口部分傳輸至所述上￡(?管，而第二閥出口部分在所述閥入口部分處分岔并且所述初級(jí)冷卻廢氣通過所述第二閥出口部分傳輸至所述下2現(xiàn)管。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的￡(?冷卻器設(shè)備，其中所述￡(?閥以及所述上￡(?管和下261？管與閥連接器聯(lián)接，并且所述閥連接器緊固至所述￡(?冷卻器殼體。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK104421052SQ201310698933
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】羅錠鉉, 河應(yīng)志 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社