带旁通的扁管式EGR冷却器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带旁通的扁管式EGR冷却器，包括旁通阀座总成、管式换热器总成和壳体；所述旁通阀座总成包括旁通阀座和旁通阀；所述旁通阀座包括旁通气室、进液通道、出液通道、阀座进气口、阀座出气口、阀座进液口和阀座出液口；所述管式换热器总成包括由多根冷却管组成的冷却管组，各所述冷却管采用带有强化传热结构的扁管；所述旁通阀的阀片伸入到旁通气室内将后者分隔为两个气室区间，可通过旋转使两个气室区间在两种状态中进行切换，实现废气的旁通功能；所述管式换热器总成套设并固定在壳体内，所述旁通阀座总成固定在壳体的开口端。该EGR冷却器通过旁通有选择性地对低温废气不进行冷却，解决了低温时排放不达标的问题。

【技术实现步骤摘要】
带旁通的扁管式EGR冷却器
本技术涉及一种EGR冷却器，特别是指一种带旁通的扁管式EGR冷却器。
技术介绍
废气再循环(EGR)技术的基本原理是将部分废气引入进气管，通过降低氧浓度等方式，有效降低气缸内的最高燃烧温度，破环高温条件，从而降低NOx含量。然而，如直接将较高废气送入进气管将导致进气温度升高，降低了燃烧效率，同时提高了最高燃烧温度，又使NOx的排放量增加。为解决这一弊端，需要采用EGR冷却器对再循环废气进行冷却降温后再将其送入进气端，降温后有利于降低NOx的排放，同时也改善了燃油的经济性。EGR冷却器的常规设计是螺旋管或者板翅式结构，换热效率低下，并且容易产生积碳、堵塞和腐蚀问题。同时，当发动机刚开始运转或者冷启动时，废气温度还很低，经EGR冷却器冷却后温度进一步降低，送入气缸后导致混合气温度过低，使得燃烧不充分，不仅降低了燃油经济性，而且产生大量废气使得排放不达标。随着国家排放标准的升级，以及对换热性能要求的提高，常规的EGR冷却器已经越来越不能满足需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可对低温废气进行旁通、换热性能好的带旁通的扁管式EGR冷却器。为实现上述目的，本技术所设计的带旁通的扁管式EGR冷却器，包括旁通阀座总成、管式换热器总成和壳体；所述旁通阀座总成包括旁通阀座和安装在旁通阀座上的旁通阀；所述旁通阀座包括相互隔开的旁通气室、进液通道和出液通道，与旁通气室不同位置分别连通的阀座进气口和阀座出气口，以及作为进液通道入口的阀座进液口和作为出液通道出口的阀座出液口；所述管式换热器总成包括由并列设置的多根冷却管组成的冷却管组，各所述冷却管采用带有强化传热结构的扁管；所述管式换热器总成的管程包括管程进口和管程出口，壳程包括壳程进口和壳程出口；所述旁通阀包括驱动阀和阀片，所述旁通阀安装在旁通阀座上，其阀片伸入到旁通气室内并将后者分隔为两个气室区间；所述阀片可在驱动阀的作用下在旁通气室内旋转，并使旋转前后两个气室区间在如下两种连通状态中进行切换：A、一个气室区间将阀座进气口和管程进口连通，另一个气室区间将阀座出气口和管程出口连通；B、一个气室区间将管程进口和管程出口连通，另一个气室区间将阀座进气口和阀座出气口连通；所述壳体一端开口，所述管式换热器总成套设在壳体的空心内腔中并与壳体固定相连，所述旁通阀座总成从壳体的开口端外侧与壳体合拢并与之固定相连。该EGR冷却器可以通过旁通有选择性地对废气进行冷却或不冷却，当发动机刚开始运转或者冷启动时，由于废气温度还很低，不需要进行冷却，此时将气室区间切换为状态B，低温废气不进入冷却管而是从阀座出气口直接流出；而在常规工况下，废气温度较高，气室区间切换为状态A，高温废气进入冷却管中换热冷却后再从阀座出气口离开。优选地，所述冷却管的横截面为圆角矩形或椭圆形。优选地，所述强化传热结构为密集分布在扁管侧面的多个凹痕。所述凹痕呈条形，由冲压设备在扁管两侧向内压出。优选地，所述阀座进液口上连接有进液管，所述阀座出液口上连接有出液管。优选地，所述管式换热器总成还包括前主片、后主片、换热器外罩和换热器尾罩；所述前主片和后主片分别设置在冷却管组的前端和后端，对各冷却管起到定位固定作用；所述换热器外罩的两端分别固定在前主片和后主片上，将各冷却管包围在其内，其与各冷却管之间的空间形成管式换热器总成的壳程；所述换热器尾罩固定在后主片上，作为换热器封头，将各冷却管的后端管口连通。优选地，所述前主片和后主片上分别镂空形成用于固定冷却管的多个冷管安装孔，所述前主片上还镂空形成供冷却液流入的第一进液孔和供冷却液流出的第一出液孔。优选地，所述旁通阀座总成与前主片之间还设置有钢垫和密封圈，所述钢垫上镂空形成供废气进出的废气进出孔、供冷却液流入的第二进液孔和供冷却液流出的第二出液孔。优选地，所述换热器外罩由塑料上罩和塑料下罩两个部分组装成整体。优选地，所述冷却管组的部分冷却管的前端管口作为管程进口，另一部分冷却管的前端管口作为管程出口。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：该EGR冷却器通过旁通有选择性地对低温废气不进行冷却，解决了低温时排放不达标的问题；而且冷却管采用扁管结构，相对于传统螺旋管结构具有更高的换热效率，同时避免了传统板翅结构容易产生积碳、堵塞和腐蚀冷却管的问题。附图说明图1、图2为本技术所设计的EGR冷却器两个视角的立体结构示意图。图3为图1中EGR冷却器的分解结构示意图。图4～6分别为图1中旁通阀座、旁通阀和冷却管的立体结构示意图。图7、图8分别为旁通阀处于关闭、打开状态时废气与冷却液的流向示意图。其中：旁通阀座总成100，包括：旁通阀座110、旁通气室111、气室区间112、进液通道113、出液通道114、阀座进气口115、阀座出气口116、旁通阀120、驱动阀121、连杆122、阀片123、进液管130、出液管140；管式换热器总成200，包括：冷却管组210、冷却管211、凹痕212、前主片220、冷管安装孔221、第一进液孔222、第一出液孔223、后主片230、塑料上罩241、塑料下罩242、换热器尾罩250；壳体300、钢垫400、废气进出孔410、第二进液孔420、第二出液孔430、密封圈500、固定螺栓600。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1～6所示，本技术所设计的带旁通的扁管式EGR冷却器，包括旁通阀座总成100、管式换热器总成200和壳体300。旁通阀座总成100包括旁通阀座110和安装在旁通阀座110上的旁通阀120。旁通阀座110包括相互隔开的旁通气室111、进液通道113和出液通道114，与旁通气室111不同位置分别连通的阀座进气口115和阀座出气口116，以及作为进液通道113入口的阀座进液口和作为出液通道114出口的阀座出液口。阀座进液口上连接有进液管130，阀座出液口上连接有出液管140。管式换热器总成200包括冷却管组210、前主片220、后主片230、换热器外罩和换热器尾罩250。冷却管组210由阵列设置的多根冷却管211组成，冷却管211的横截面为圆角矩形，其两侧面上设置有作为强化传热结构的多个凹痕212。凹痕212呈条形，由冲压设备在扁管两侧向内压出。前主片220和后主片230上分别镂空形成用于固定冷却管211的多个冷管安装孔221，前主片220上还镂空形成作为壳程进口供冷却液流入的第一进液孔222和作为壳程出口供冷却液流出的第一出液孔223。冷却管组210的各冷却管211的两端分别固定在前主片220和后主片230的冷管安装孔221上。冷却管组210的部分冷却管211的前端管口作为管程进口，另一部分冷却管211的前端管口作为管程出口。换热器外罩由塑料上罩241和塑料下罩242两个部分组装成整体，其两端分别固定在前主片220和后主片230上，将各冷却管211包围在其内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带旁通的扁管式EGR冷却器，包括旁通阀座总成(100)、管式换热器总成(200)和壳体(300)；其特征在于：/n所述旁通阀座总成(100)包括旁通阀座(110)和安装在旁通阀座(110)上的旁通阀(120)；所述旁通阀座(110)包括相互隔开的旁通气室(111)、进液通道(113)和出液通道(114)，与旁通气室(111)不同位置分别连通的阀座进气口(115)和阀座出气口(116)，以及作为进液通道(113)入口的阀座进液口和作为出液通道(114)出口的阀座出液口；/n所述管式换热器总成(200)包括由并列设置的多根冷却管(211)组成的冷却管组(210)，各所述冷却管(211)采用带有强化传热结构的扁管；所述管式换热器总成(200)的管程包括管程进口和管程出口，壳程包括壳程进口和壳程出口；/n所述旁通阀(120)包括驱动阀(121)和阀片(123)，所述旁通阀(120)安装在旁通阀座(110)上，其阀片(123)伸入到旁通气室(111)内并将后者分隔为两个气室区间(112)；所述阀片(123)可在驱动阀(121)的作用下在旁通气室(111)内旋转，并使旋转前后两个气室区间(112)在如下两种连通状态中进行切换：A、一个气室区间(112)将阀座进气口(115)和管程进口连通，另一个气室区间(112)将阀座出气口(116)和管程出口连通；B、一个气室区间(112)将管程进口和管程出口连通，另一个气室区间(112)将阀座进气口(115)和阀座出气口(116)连通；/n所述壳体(300)一端开口，所述管式换热器总成(200)套设在壳体(300)的空心内腔中并与壳体(300)固定相连，所述旁通阀座总成(100)从壳体(300)的开口端外侧与壳体(300)合拢并与之固定相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带旁通的扁管式EGR冷却器，包括旁通阀座总成(100)、管式换热器总成(200)和壳体(300)；其特征在于：
所述旁通阀座总成(100)包括旁通阀座(110)和安装在旁通阀座(110)上的旁通阀(120)；所述旁通阀座(110)包括相互隔开的旁通气室(111)、进液通道(113)和出液通道(114)，与旁通气室(111)不同位置分别连通的阀座进气口(115)和阀座出气口(116)，以及作为进液通道(113)入口的阀座进液口和作为出液通道(114)出口的阀座出液口；
所述管式换热器总成(200)包括由并列设置的多根冷却管(211)组成的冷却管组(210)，各所述冷却管(211)采用带有强化传热结构的扁管；所述管式换热器总成(200)的管程包括管程进口和管程出口，壳程包括壳程进口和壳程出口；
所述旁通阀(120)包括驱动阀(121)和阀片(123)，所述旁通阀(120)安装在旁通阀座(110)上，其阀片(123)伸入到旁通气室(111)内并将后者分隔为两个气室区间(112)；所述阀片(123)可在驱动阀(121)的作用下在旁通气室(111)内旋转，并使旋转前后两个气室区间(112)在如下两种连通状态中进行切换：A、一个气室区间(112)将阀座进气口(115)和管程进口连通，另一个气室区间(112)将阀座出气口(116)和管程出口连通；B、一个气室区间(112)将管程进口和管程出口连通，另一个气室区间(112)将阀座进气口(115)和阀座出气口(116)连通；
所述壳体(300)一端开口，所述管式换热器总成(200)套设在壳体(300)的空心内腔中并与壳体(300)固定相连，所述旁通阀座总成(100)从壳体(300)的开口端外侧与壳体(300)合拢并与之固定相连。


2.根据权利要求1所述的带旁通的扁管式EGR冷却器，其特征在于：所述冷却管(211)的横截面为圆角矩形或椭圆形。


3.根据权利要求1所述的带旁通的扁管式EGR冷却器，其特征在于：所述强化传热结构为密集分布在扁管侧面的多个凹痕(212)。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹传龙，余国强，邓基峰，洪志刚，张国波，李文娟，郭璇，马俊，马舒丹，贺亚玲，高昂，曾思思，代超群，朱顺，颜星星，陈鹏，叶建平，吕智滔，
申请(专利权)人：东风汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42