用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，該廢氣再循環(huán)模塊帶有廢氣冷卻器(16)、布置在廢氣冷卻器(16)上游的廢氣再循環(huán)閥(26)和布置在廢氣再循環(huán)閥(26)上游的廢氣通道(20)。此廢氣再循環(huán)模塊通常需要大的結構空間且安裝昂貴。因此建議廢氣再循環(huán)模塊具有外殼(2)，在該外殼(2)內(nèi)形成廢氣通道(20)且布置廢氣冷卻器(16)的內(nèi)殼(4)，其中在內(nèi)殼(4)和廢氣通道(20)之間設有冷卻劑通道(14)。以此，廢氣通道(20)用作預冷卻器且不需要在冷卻器和閥之間的附加的連接管道。
【專利說明】用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，所述廢氣再循環(huán)模塊帶有廢氣冷卻器、布置在廢氣冷卻器上游的廢氣再循環(huán)閥和布置在廢氣再循環(huán)閥上游的廢氣通道。
【背景技術】
[0002]此類廢氣再循環(huán)模塊是已知的。所述廢氣再循環(huán)模塊用于降低內(nèi)燃機的廢氣內(nèi)的有害物。為此，通常在廢氣歧管后具有分支，在所述分支處廢氣排放管道與廢氣再循環(huán)管道分隔。但廢氣再循環(huán)管道越靠近發(fā)動機組，則廢氣的溫度越高，所述廢氣溫度在此區(qū)域內(nèi)仍可達大約700°C。尤其在使用電動驅(qū)動的廢氣再循環(huán)閥時，這導致電動馬達或電動馬達的控制單元的熱過載。
[0003]此問題通過如從CN101526048A中已知的構造解決。在廢氣的流動方向上，在廢氣再循環(huán)閥前方設有預冷卻器，通過所述預冷卻器將廢氣冷卻到處于廢氣再循環(huán)閥的促動器的允許的熱負荷范圍以內(nèi)的溫度。但溫度保持足夠高以避免廢氣再循環(huán)閥形成很多煙垢。當然在所公開的使用分別通過管道與布置在其間的廢氣再循環(huán)閥連接的兩個單獨的冷卻器的情況中，存在高的結構空間需求和安裝費用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明所要解決的技術問題是創(chuàng)造一種最小化結構空間和安裝費用的廢氣再循環(huán)閥模塊，其中同時在狹小的結構空間上實現(xiàn)了高的冷卻率且防止廢氣再循環(huán)閥不受到過熱和煙垢形成的影響。
[0005]此技術問題通過主權項的特征部分解決。通過廢氣再循環(huán)模塊具有外殼，在所述外殼內(nèi)形成廢氣通道且設有廢氣冷卻器的內(nèi)殼，其中在內(nèi)殼和廢氣通道之間設有冷卻劑通道，結構空間需求和安裝費用得以最小化，因為不必使用單獨的廢氣管道，且零件相互緊靠且能以明顯更少的方法步驟制造。通過與廢氣通道相鄰地布置的冷卻劑通道，廢氣通道用作預冷卻器的功能，以此已從廢氣放熱，使得廢氣再循環(huán)閥的熱負荷明顯降低。
[0006]在優(yōu)選的構造中，冷卻劑通道構造為冷卻劑罩，所述冷卻劑罩在橫截面上包圍了廢氣冷卻器，其中冷卻劑通道在單側通過分隔壁與廢氣通道分隔。因此，可以實現(xiàn)廢氣在廢氣通道和廢氣冷卻器內(nèi)的完全平行的走向，以此在最小化的冷卻劑行程中在從兩個通道的廢氣引導的整個行程上可導出熱能。
[0007]在進一步的實施形式中，肋條從分隔壁延伸到廢氣通道內(nèi)。通過肋條的此布置，可在更小的行程上實現(xiàn)更高的效率且將行程上的壓力損失最小化。
[0008]當肋條與對置于分隔壁的壁連接時，得到廢氣通道內(nèi)的特別好的冷卻效果。通過固定在對置的壁上，冷卻劑的明顯更少的熱量也被引導直至到對置的壁內(nèi)，所述對置的壁因此也可用作冷卻面。
[0009]此外有利的是，肋條構造為在廢氣的流動方向上中斷，因為這導致廢氣流更好的混勻，以此防止邊界層。以此方式提高了冷卻效率。[0010]特別有利的是，廢氣再循環(huán)閥布置在外殼內(nèi)，以此又可省去另外的部件，避免管線且因此創(chuàng)造一種特別緊湊的和可預安裝的單元。
[0011]優(yōu)選地，在外殼內(nèi)構造包圍廢氣再循環(huán)閥的冷卻劑通道部分，所述冷卻劑通道部分與廢氣冷卻器的冷卻劑通道流體連通。因此，也可在廢氣再循環(huán)閥上導出熱量，以此又降低了廢氣再循環(huán)模塊的結構尺寸且降低了廢氣再循環(huán)閥的熱負荷。
[0012]在另外的構造中，外殼構造為單件。這降低了界面且因此降低了安裝費用。
[0013]優(yōu)選地，在此外殼是砂型鑄件，其中廢氣通道與其肋條一起可在唯一一個方法步驟中鑄造。相對高的表面粗糙度又導致了良好的熱傳遞，其中煙垢形成通過在此區(qū)域內(nèi)的高溫度得以避免。
[0014]在進一步的實施形式中，內(nèi)殼由兩個壓力鑄件制成。所述壓力鑄件布置在外殼的內(nèi)部內(nèi)。廢氣在進入時已被預冷卻。為提高流動速度以避免煙垢形成，肋條在壓力鑄造工藝中可以彼此間以小間距布置。
[0015]因此，獲得一種簡單地可安裝的且降低了結構空間的廢氣再循環(huán)模塊，通過所述廢氣再循環(huán)模塊在最小的結構空間上實現(xiàn)了高效率，其中保證了廢氣再循環(huán)閥無故障的功能且保證了廢氣冷卻器的形成很少的煙垢。同時，冷卻率很高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊的實施例在附圖中圖示且在下文中描述。
[0017]圖1在三維圖示中示出了根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊的部分截面。
[0018]圖2示出了圖1的根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊包括兩個相互嵌套的殼體，其中在砂型鑄造工藝中制造為優(yōu)選單件的殼體是外殼2，在所述外殼2內(nèi)設有優(yōu)選地以壓力鑄造工藝制造的內(nèi)殼
4。內(nèi)殼4制造為兩件,且具有罐形的第一殼體部分6和在橫截面上將其封閉的具有蓋8的形式的第二殼體部分，所述兩個殼體部分例如通過接觸摩擦焊接而相互連接。肋條10從蓋8以及從第一殼體部分6延伸到形成在內(nèi)殼4內(nèi)部的廢氣通道12內(nèi)，所述廢氣通道12在本實施例中劃分為兩個通過縱向壁13分隔的通道。此肋條10布置為相互間具有相對小的距離。
[0020]內(nèi)殼4被冷卻劑通道包圍，所述冷卻劑通道構造為冷卻劑罩14且形成在外殼2和內(nèi)殼4之間。相應地，這兩個殼體2、4在外部在其相對的罐端上相互間隔開地布置。因此，內(nèi)殼4與包圍的冷卻劑罩14 一起形成廢氣冷卻器16。
[0021]此外,夕卜殼2具有在其內(nèi)設有內(nèi)殼4的容納部18、平行于廢氣冷卻器16延伸的根據(jù)本發(fā)明的廢氣通道20以及冷卻劑通道22，且構造用于廢氣再循環(huán)閥26的容納部24。
[0022]廢氣通道20從外殼2內(nèi)部內(nèi)的廢氣入口 28延伸到相對側。在橫截面內(nèi)在一側上限制了廢氣通道20的壁是與廢氣冷卻器16的冷卻劑罩14分隔的分隔壁30。肋條32從此分隔壁30延伸到廢氣通道20內(nèi)直至對置的壁34上，使得通過分隔壁30與冷卻劑罩14的接觸導致的冷卻效果被傳遞到直至對置的壁34。在廢氣的流動方向上肋條32構造為中斷的，使得可實現(xiàn)廢氣流的混勻。此肋條32明顯地比廢氣冷卻器16的肋條10相互相距更遠，使得保持壓力損失很少，且實現(xiàn)了以砂型鑄造工藝的制造。
[0023]廢氣道20與廢氣再循環(huán)閥26的殼體室36連接。廢氣再循環(huán)閥26的閥桿38在此殼體室36內(nèi)延伸，在所述閥桿38上固定有兩個閥盤40、41，所述閥盤40、41與構造在插入容納部24內(nèi)的廢氣再循環(huán)閥殼體37內(nèi)的閥座42、43共同作用。在閥盤40的與殼體室36相對的側上設有轉(zhuǎn)向室44，所述轉(zhuǎn)向室44通過外殼2和在該相對的側上封閉外殼2的蓋46形成，所述蓋46通過螺釘48固定在外殼2上。轉(zhuǎn)向室44延伸直至內(nèi)殼4前方。此轉(zhuǎn)向室44也通過廢氣再循環(huán)閥殼體37和外殼2之間的未圖示的通道與室49流體連通，所述室49在閥盤41的與殼體室36相對的側上布置在外殼2內(nèi)。
[0024]在外殼2的相對的端部上通過螺釘52固定有出口殼體50，在所述出口殼體50內(nèi)可布置廢氣止回閥。
[0025]如已提及，在外殼2內(nèi)也構造冷卻劑通道22。此冷卻劑通道22從冷卻劑入口 54平行于廢氣冷卻器16延伸且具有與冷卻劑罩14的流體連通裝置。所述冷卻劑罩14又具有與冷卻劑通道部分56的流體連通裝置，所述冷卻劑通道部分56至少部分地包圍廢氣再循環(huán)閥殼體37且通過所述冷卻劑通道部分56實現(xiàn)了與廢氣再循環(huán)閥26的電動促動器58的熱屏蔽，所述廢氣再循環(huán)閥26可通過插頭60與馬達控制單元連接。冷卻介質(zhì)可從所述冷卻劑通道部分56通過冷卻劑出口 62又從外殼2流出。
[0026]因此，如果廢氣通過廢氣入口 28流入到廢氣通道20內(nèi)，則此廢氣通過與分隔壁30和肋條32的接觸被預冷卻，使得廢氣在進入到廢氣再循環(huán)閥26的殼體室36內(nèi)時其溫度被降低為使得避免了廢氣再循環(huán)閥26的熱過載。但同時，溫度也足夠高，使得可很大程度上排除在閥盤40、41或閥桿38上的炭黑的沉積。在廢氣再循環(huán)閥26打開時，即當閥盤40、41從閥座42、43升起時，廢氣從殼體室36流出以及通過閥座42進一步流入到轉(zhuǎn)向室44內(nèi)以及通過閥座43流入到室49內(nèi)以及通過廢氣再循環(huán)閥殼體37和外殼2之間的通道流入到轉(zhuǎn)向室44內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)向室44內(nèi)廢氣轉(zhuǎn)向大致180°，且流入到廢氣冷卻器16的廢氣通道12內(nèi)。此外，在此，通過在冷卻劑罩14上繞流的內(nèi)殼4以及固定在蓋8和第一殼體部分6上的肋條10實現(xiàn)了散熱。然后，通過出口殼體50，廢氣離開根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊。
[0027]通過此根據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)模塊在最小化的結構空間上實現(xiàn)了帶有高冷卻率的高效的廢氣再循環(huán)?？扇∠郊拥膹U氣或冷卻劑管道。為此，保證了廢氣再循環(huán)閥的高壽命和可靠的運行。安裝費用與已知的構造相比明顯降低。
[0028]應顯見的是本發(fā)明的主題不限制于所述的實施例。尤其可考慮將不同的殼體通過另外的鑄造工藝制造或相互改變通道的布置。也可例如使用止回閥作為廢氣再循環(huán)閥。殼體的劃分也可改變。
【權利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，所述廢氣再循環(huán)模塊帶有廢氣冷卻器(16)、布置在所述廢氣冷卻器(16)上游的廢氣再循環(huán)閥(26)和布置在所述廢氣再循環(huán)閥(26)上游的廢氣通道(20)，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)模塊具有外殼(2)，在所述外殼(2)內(nèi)構造廢氣通道(20)且布置所述廢氣冷卻器(16)的內(nèi)殼(4)，其中，在所述內(nèi)殼(4)和所述廢氣通道(20)之間設有冷卻劑通道(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述冷卻劑通道構造為冷卻劑罩(14)，所述冷卻劑罩(14)在橫截面上包圍了廢氣冷卻器(16)，其中，所述冷卻劑通道(14)在單側通過分隔壁(30)與所述廢氣通道(20)分隔。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，若干肋條(32)從所述分隔壁(30)延伸到所述廢氣通道(20)內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，肋條(32)與對置于所述分隔壁(30)的壁(34)連接。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述肋條(32)構造為在所述廢氣的流動方向上中斷。
6.根據(jù)前述權利要求中一項所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)閥(26)布置在所述外殼(2)內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，在所述外殼(2)內(nèi)構造包圍所述廢氣再循環(huán)閥(26)的冷卻劑通道部分(56)，所述冷卻劑通道部分(56)與所述廢氣冷卻器(16)的冷卻劑通道(14)流體連通。
8.根據(jù)前述權利要求中一項所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述外殼(2)構造為單件。
9.根據(jù)權利要求6至9中一項所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述外殼(2)是砂型鑄件。
10.根據(jù)權利要求9所述的用于內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)模塊，其特征在于，所述內(nèi)殼(4)由兩個壓力鑄件制成。
【文檔編號】F02M25/07GK103547790SQ201280023815
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年1月31日 優(yōu)先權日:2011年3月22日
【發(fā)明者】H-J.休斯格斯, H-U.庫內(nèi)爾, P.科巴赫 申請人:皮爾伯格有限責任公司