專利名稱：一種egr冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱交換器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動機廢氣再循環(huán)冷卻器的結(jié)構(gòu)形式改進和結(jié)構(gòu)可靠性的提高，具體地說是一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
廢氣再循環(huán)技術(shù)是發(fā)動機實現(xiàn)國4以上排放的主要技術(shù)路線之一。廢氣再循環(huán)進入發(fā)動機汽缸之前需要通過廢氣再循環(huán)冷卻器(簡稱EGR冷卻器)冷卻到一定溫度。EGR冷卻器的熱側(cè)高溫廢氣的工作溫度一般在120°C 730°C之間，冷側(cè)冷卻液溫度在80°C ^120°C之間。因此，EGR冷卻器在工作過程中，冷卻管的壁面溫度較高，縱向熱膨脹會導(dǎo)致冷卻管與主板聯(lián)接處出現(xiàn)變形失效。而EGR冷卻器的廢氣進氣端溫度通常在500°C 730°C之間，通 常情況下，進氣室內(nèi)側(cè)直接與廢氣接觸，外側(cè)直接環(huán)境空氣接觸，進氣室的內(nèi)壁面溫度通常達到400°C飛00°C之間；主板的進氣側(cè)直接受到高溫廢氣的正面沖擊，雖然另一側(cè)與冷卻液接觸，但是主板的壁面最高溫度同樣達到400°C飛00°C之間；進氣室與主板的高溫?zé)嶙冃问菍?dǎo)致EGR冷卻器失效的另一重要原因。一般的EGR冷卻器的主板周邊通常與進氣室、水殼體同時相聯(lián)接，當(dāng)進氣室與主板出現(xiàn)高溫橫向熱膨脹時會受到溫度相對低的水殼體的約束而產(chǎn)生變形，當(dāng)變形嚴(yán)重時就會導(dǎo)致EGR冷卻器失效。因此，降低EGR冷卻器壁面溫度和釋放熱膨脹是提高EGR冷卻器可靠性的有效措施之一。另外，一般EGR冷卻器進氣管設(shè)計波紋管時內(nèi)襯的隔熱管僅有一端與進氣管固定聯(lián)接，當(dāng)隔熱管較長時，在工作過程中由于振動的原因會導(dǎo)致波紋管或者隔熱管失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題，旨在是提供一種改進型的用于發(fā)動機的EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，使EGR冷卻器可靠性得到顯著提高。本發(fā)明是通過具有以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體、進氣管、波紋管、隔熱管進氣室、預(yù)冷水室和主板，所述的水殼體上設(shè)有進水管，其特征在于所述的進氣管、波紋管、預(yù)冷水室和水殼體依次聯(lián)接；所述的隔熱管置于所述的波紋管內(nèi)，一端與所述的進氣管聯(lián)接，另一端懸置；所述的進氣室為兩級變徑管體，包括大口徑端、中間部分管體和小口徑端，所述的大口徑端與所述的主板聯(lián)接形成進氣腔室，聯(lián)接部分與水殼體之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道；所述的中間部分管體的外表面與所述的波紋管和/或預(yù)冷水室的端部聯(lián)接形成與所述的冷卻液通道聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室；所述的小口徑端與所述隔熱管中間部分的外表面接觸。本發(fā)明的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)具有以下有益效果I、所述的EGR冷卻器進氣室的中間部分管體與大口徑端之間的過渡臺階平面具有一定的軸向位移補償功能，能適應(yīng)EGR冷卻器工作時軸向熱膨脹的位移補償。2、所述的EGR冷卻器廢氣進氣端主板的周邊與進氣室聯(lián)接后與水殼體之間保留有一定的空間，形成預(yù)冷卻腔室的冷卻液通道，主板周邊不受水殼體約束，能夠適應(yīng)主板橫向熱膨脹釋放的需要。3、所述的EGR冷卻器進氣室小口徑端內(nèi)表面與隔熱管的中間接觸而不固定，對隔熱管起到徑向支承作用，軸向則可以滑移，提高了隔熱管的抗振動性能，能夠?qū)Ω魺峁芎筒y管起到很好的保護作用。4、所述的EGR冷卻器廢氣進氣端通過波紋管與預(yù)冷水室和進氣管聯(lián)接，具有較大自由度的位移補償功能，能適應(yīng)進氣管熱膨脹變形產(chǎn)生的位移補償要求。5、增加了預(yù)冷水室，降低了主板和進氣室的壁面溫度，顯著地提高EGR冷卻器的可靠性。作為本發(fā)明的進一步改進，所述進氣室的中間部分設(shè)計有膨脹節(jié)，可以增加軸向位移補償量，能更好地適應(yīng)EGR冷卻器工作時軸向熱膨脹的位移補償。 作為本發(fā)明的更一步改進，所述隔熱管的懸置端為呈喇叭口，可以起到改善氣流的作用。作為本發(fā)明的再進一步改進，所述的波紋管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外二層波紋管壁面之間僅接觸，而不進行焊接；單層波紋管材料厚度為O. 25、. 6mm，波節(jié)數(shù)量為5 10個，波節(jié)高度為6 12mm。由于波紋管采用雙層結(jié)構(gòu)，可以提高波紋管聯(lián)接強度。作為本發(fā)明的更進一步改進，所述的EGR冷卻器進水管布置在靠近主板位置處，冷卻液能夠充分進入預(yù)冷卻腔室，直接對主板和進氣室外表面進行冷卻，降低主板和進氣室的壁面溫度，減少熱膨脹和變形量。本發(fā)明還要提供另一種結(jié)構(gòu)的EGR廢氣冷卻器的進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體、進氣管、隔熱管進氣室、預(yù)冷水室和主板，所述的水殼體上設(shè)有進水管，其特征在于所述的預(yù)冷水室兩端分別與所述的進氣管和水殼體聯(lián)接；所述的隔熱管置于預(yù)冷水室內(nèi)，一端與所述的進氣管聯(lián)接，另一端懸置；所述的進氣室為一變徑管，包括大口徑端和小口徑端，所述的大口徑端與所述的主板聯(lián)接形成進氣腔室，聯(lián)接部分與水殼體之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道；所述的小口徑端的外表面與所述的預(yù)冷水室的端部聯(lián)接形成與所述的冷卻液通道聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室。本發(fā)明提供的上述EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特點是增加了預(yù)冷水室，降低了主板和進氣室的壁面溫度；隔熱管中間增加了支承，提高了隔熱管的抗振動性能；進氣室的特殊結(jié)構(gòu)，增加了 EGR冷卻器內(nèi)部軸向熱膨脹位移補償能力。本發(fā)明通過以上改進，顯著地提高EGR冷卻器可靠性。


圖I是本發(fā)明的EGR冷卻器廢氣進氣端結(jié)構(gòu)的第一種實施方式的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I實施方式的進氣室結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2 (I)為剖視圖，圖2 (2),(3)和(4)為不同截面形狀時的右視圖。圖3是與本發(fā)明EGR冷卻器廢氣進氣端結(jié)構(gòu)的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本圖3實施方式的進氣室結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4 (I)為剖視圖，圖4 (2)和
(3)為不同截面形狀時的右視圖。
圖5是本發(fā)明的EGR冷卻器廢氣進氣端結(jié)構(gòu)中帶有膨脹節(jié)的進氣室結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5 (I)為兩級變徑管體，圖5 (2)為一級變徑管體。圖中，I-進水□，2-進水管，3-水殼體，4_，5-散熱芯子，5_主板，6_進氣室，7_預(yù)冷水室，8-波紋管，9-進氣管，10-隔熱管，11-進氣管，12-臺階平面，13-預(yù)冷卻腔室，14-進氣室的中間部分管體，15-進氣室的小口徑端，16-波紋管的一端，18-圓管，20-方管，21-膨脹節(jié)，22-進氣室大口徑端，23-冷卻液通道，24-進氣腔室，31-隔熱管的喇叭口，50-隔熱管，51-喇叭口，52-進氣室的臺階平面，53-進氣室的大口徑端，54-進氣室的小口徑端，55-主板，56-進氣室，57-預(yù)冷水室，59 -進氣管，63-進氣腔室，64-冷卻液通道，65-預(yù)冷卻腔室。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖以具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述。參照圖I和圖2，本發(fā)明的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體3、進氣管9、波紋管8、隔熱管10進氣室6、預(yù)冷水室7和主板5，所述的水殼體3上設(shè)有進水管2，水殼體3內(nèi)設(shè)有散熱芯子4，散熱芯子4的一端與主板5聯(lián)接。所述的進氣管9、波紋管8、預(yù)冷水室7和水殼體3通過釬焊或氬弧焊依次聯(lián)接。所述的隔熱管10置于所述的波紋管8內(nèi)，一端與所述的進氣管9焊接，另一端懸置。所述的進氣室6為兩級變徑管體，包括大口徑端22、中間部分管體14和小口徑端15，所述的大口徑端22與所述的主板5焊接形成進氣腔室24，聯(lián)接部分與水殼體3之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道23 ;所述的中間部分管體14的外表面與所述的波紋管8和預(yù)冷水室7的端部焊接形成與所述的冷卻液通道23聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室13 ;所述的小口徑端15與所述隔熱管10中間部分的外表面接觸但無固定聯(lián)接，進氣室6的小口徑端對于隔熱管10的徑向起到支承作用，軸向則仍可以相對滑移。所述隔熱管10的懸置端為喇叭口 31，可以起到改善氣流的作用。所述的波紋管8為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外二層波紋管壁面之間僅接觸，而不進行焊接；單層波紋管材料厚度為O. 25、. 6mm,波節(jié)數(shù)量為5 10個，波節(jié)高度為6 12mm。采用雙層結(jié)構(gòu)，可以提高波紋管聯(lián)接強度。所述的進水管2設(shè)置在靠近主板5處，冷卻液能夠充分進入預(yù)冷卻腔室7，直接對主板5和進氣室6外表面進行冷卻，降低主板5和進氣室6的壁面溫度，減少熱膨脹和變形量。上述本發(fā)明的一種用于發(fā)動機的EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括進氣管組、進氣腔室和預(yù)冷卻腔室三大部份。其中，進氣管9、雙層波紋管8和隔熱管10組成進氣管組；主板5的周邊與進氣室6的大口徑端焊接后在進氣室6內(nèi)形成進氣腔室24 ;進氣室6與預(yù)冷水室7焊接后形成進氣室6的外表面與預(yù)冷水室7的內(nèi)表面之間的預(yù)冷卻腔室；同時，預(yù)冷水室7與水殼體3聯(lián)接后，在水殼體3與主板外圍和進氣室的大口徑端22之間形成冷卻液通道23。如圖2所示，所述的進氣室6的大口徑端22形狀為柜形(如圖2 (2)和圖2 (4)所示)或圓形(如圖2 (3)所示)，進氣室6的中間部分管體14橫截面形狀為柜形(如圖2 (4)所示)或圓形(如圖2 (2)和圖2 (3)所示)，進氣室6的小口徑端15形狀為圓形，進氣室6的大口徑端22與中間部分管體14由一平面臺階12過渡聯(lián)接。如圖3所不,本發(fā)明一種EGR冷卻器的廢氣進氣端的另一種結(jié)構(gòu),包括水殼體3、進氣管5、隔熱管50進氣室56、預(yù)冷水室57和主板55，所述的水殼體53上設(shè)有進水管52，其特征在于所述的預(yù)冷水室57兩端分別與所述的進氣管5和水殼體3聯(lián)接；所述的隔熱管50置于預(yù)冷水室57內(nèi)，一端與所述的進氣管5聯(lián)接，另一端懸置，該懸置端為喇叭口 51 ;所述的進氣室56為一變徑管，包括大口徑端53和小口徑端54，所述的大口徑端53與所述的主板55聯(lián)接形成進氣腔室63，聯(lián)接部分與水殼體53之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道64 ;所述的小口徑端54的外表面與所述的預(yù)冷水室57的端部聯(lián)接形成與所述的冷卻液通道64聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室65。如圖4所示，所述的進氣室56的大口徑端53形狀為柜形(如圖4 (2)所示)或圓形(如圖4 (3)所示)，進氣室56的小口徑端54形狀為圓形，進氣室56的大口徑端53與小口徑端54由一平面臺階52過渡聯(lián)接。如圖5所示，所述的進氣室6、進氣室56中間部分設(shè)計有膨脹節(jié)21。
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
1.一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體(3)、進氣管(9)、波紋管(8)、隔熱管(10 )進氣室(6 )、預(yù)冷水室(7 )和主板(5 )，所述的水殼體(3 )上設(shè)有進水管(2 )，其特征在于所述的進氣管(9)、波紋管(8)、預(yù)冷水室(7)和水殼體(3)依次聯(lián)接；所述的隔熱管(10)置于所述的波紋管(8)內(nèi)，一端與所述的進氣管(9)聯(lián)接，另一端懸置；所述的進氣室(6)為兩級變徑管體，包括大口徑端(22)、中間部分管體(14)和小口徑端(15)，所述的大口徑端(22)與所述的主板(5)聯(lián)接形成進氣腔室(24)，聯(lián)接部分與水殼體(3)之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道(23);所述的中間部分管體(14)的外表面與所述的波紋管(8)和/或預(yù)冷水室(7)的端部聯(lián)接形成與所述的冷卻液通道(23)聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室(13);所述的小口徑端(15)與所述隔熱管(10)中間部分的外表面接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進氣室(6 )的中間部分管體(14 )上設(shè)有膨脹節(jié)(21)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進氣室 (6)的橫截面的形狀為圓管或方管結(jié)構(gòu)，進氣室(6)的中間部分管體(14)與大口徑端(22)之間由一臺階平面(12)過渡聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求I所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔熱管(10)的懸置端為喇叭口(31)。
5.如權(quán)利要求I所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的波紋管(8)為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外二層波紋管壁面之間僅接觸，而不進行焊接；單層波紋管材料厚度為O.25 O. 6臟，波節(jié)數(shù)量為5 10個，波節(jié)高度為6 12mm。
6.如權(quán)利要求1-5任何一項所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的進水管(2 )設(shè)置在靠近主板(5 )處。
7.—種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體(3)、進氣管(5)、隔熱管(50)進氣室(56 )、預(yù)冷水室(57 )和主板(55 )，所述的水殼體(53 )上設(shè)有進水管(52 )，其特征在于所述的預(yù)冷水室(57)兩端分別與所述的進氣管(5)和水殼體(3)聯(lián)接；所述的隔熱管(50)置于預(yù)冷水室(57)內(nèi)，一端與所述的進氣管(5)聯(lián)接，另一端懸置；所述的進氣室(56)為一變徑管，包括大口徑端(53)和小口徑端(54)，所述的大口徑端(53)與所述的主板(55)聯(lián)接形成進氣腔室(63)，聯(lián)接部分與水殼體(53)之間保留有一定的空間，形成冷卻液通道(64);所述的小口徑端(54)的外表面與所述的預(yù)冷水室(57)的端部聯(lián)接形成與所述的冷卻液通道(64)聯(lián)通的預(yù)冷卻腔室(65)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進氣室(56 )的橫截面的形狀為圓管或方管結(jié)構(gòu)，進氣室(56 )的小口徑端(54)與大口徑端(53 )之間由一臺階平面(52 )過渡聯(lián)接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔熱管(50)的懸置端為喇叭口(51)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種EGR冷卻器的廢氣進氣端結(jié)構(gòu)，包括水殼體、進氣管、波紋管、隔熱管進氣室、預(yù)冷水室和主板，水殼體上設(shè)有進水管，其特征在于隔熱管置于所述的波紋管內(nèi)，一端與進氣管聯(lián)接，另一端懸置；進氣室的大口徑端與主板聯(lián)接形成進氣腔室，聯(lián)接部分與水殼體之間形成冷卻液通道；中間部分管體的外表面與波紋管端部聯(lián)接形成與預(yù)冷卻腔室；小口徑端與隔熱管中間部分的外表面接觸。本發(fā)明的優(yōu)點是增加了預(yù)冷水室，降低了主板和進氣室的壁面溫度；隔熱管中間增加了支承，提高了隔熱管的抗振動性能；進氣室的特殊結(jié)構(gòu)，增加了EGR冷卻器內(nèi)部軸向熱膨脹位移補償能力。本發(fā)明通過以上改進，顯著地提高EGR冷卻器可靠性。
文檔編號F02M25/07GK102734004SQ20121015092
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者劉浩, 張文鋒, 覃小軍, 趙優(yōu)琪 申請人:浙江銀輪機械股份有限公司