阅读说明：本技术 可变冷却效率的冷却器 (Cooler with variable cooling efficiency ) 是由 施爱峰 于 2019-12-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可变冷却效率的冷却器,包括壳体,所述壳体的右端盖设有凸缘形盖板,壳体的左端设置有进气管和出气管；所述壳体的内壁上竖向间隔设置有两个固定板,位于右侧的固定板与凸缘形盖板之间形成废气暂存腔体,两固定板与壳体内壁之间围设成冷却水腔体,壳体的上下两端分别设置有出水管和进水管；两固定板之间从下而上依次可拆卸连接有初步降温结构以及二次降温结构,初步降温结构的左端与进气管相连通,二次降温结构的左端与出气管相连通,初步降温结构的右端和二次降温结构的右端分别与废气暂存腔体相连通。本发明在不改变生产冷却器模具的情况下,通过更换内管、翅片和通气直管,能够实现对冷却效率的调节。(The invention discloses a cooler with variable cooling efficiency, which comprises a shell, wherein a flange-shaped cover plate is arranged at the right end cover of the shell, and an air inlet pipe and an air outlet pipe are arranged at the left end of the shell; two fixing plates are vertically arranged on the inner wall of the shell at intervals, a waste gas temporary storage cavity is formed between the fixing plate on the right side and the flange-shaped cover plate, a cooling water cavity is enclosed between the two fixing plates and the inner wall of the shell, and a water outlet pipe and a water inlet pipe are respectively arranged at the upper end and the lower end of the shell; can dismantle in proper order from down between two fixed plates and be connected with preliminary cooling structure and secondary cooling structure, the left end and the intake pipe of preliminary cooling structure are linked together, and the left end and the outlet duct of secondary cooling structure are linked together, and the right-hand member of preliminary cooling structure and the right-hand member of secondary cooling structure are linked together with the waste gas cavity of keeping in respectively. The invention can realize the adjustment of the cooling efficiency by replacing the inner tube, the fins and the ventilation straight tube under the condition of not changing a mold for producing the cooler.)

可变冷却效率的冷却器

技术领域

本发明涉及发动机尾气排放再循环系统技术领域。

背景技术

在发动机废气再循环系统（EGR系统）中的EGR阀主要用于调节控制再循环废气的流量，电动EGR阀通过内部直流电机控制进气口的开度大小，从而间接控制EGR的开度大小，以调节废气流量，使废气与新鲜空气按一定比例混合后返回气缸进行再循环，以降低气缸内燃烧温度以及燃烧速度，进一步减少NO_X的排放量。EGR冷却器用于降低发动机进气温度，从而降低燃烧温度，进一步降低NO_X的排放量，同时还可以降低进入EGR阀的温度，满足EGR阀本身的耐温等级。

在匹配布置之前，通过收集发动机的一些出气温度、出气流量等，再将参数结合期望达到冷却后的温度，进行CAE模拟分析，可是往往国内的主机厂收集的数据不准确或者不完全，CAE计算有偏差，所以匹配的冷却器存在很多不确定的因素，可能匹配的冷却效率偏高或偏低。当匹配的冷却器冷却效率偏高时，导致气体进入EGR阀的温度偏低，这样EGR阀容易结焦，降低EGR阀的使用寿命。当匹配的冷却器冷却效率偏低时，导致气体进入EGR阀温度会偏高，会带来排放的影响或者EGR阀不满足零部件使用要求。现有的冷却器无法对冷却效率进行调节，当所需的冷却效率不同时，需要将整个冷却器进行更换，造成冷却器的浪费。

而且冷却器在进行制作时，一般生产模具费用都很高。发动机在标定的过程中，通过优化增压器以及进出气管的形状，往往冷却器要变换好几种，导致模具报废很多，而且冷却器的开发周期往往都很长。当匹配的冷却器冷却效率不适合时，会浪费生产冷却器的模具，增加生产成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种可变冷却效率的冷却器，以解决现有的冷却器无法对冷却效率进行调节而造成冷却器的浪费以及增加生产成本的问题，以实现对冷却器冷却效率的调节的目的，以保证所需的冷却效率不同时无需将整个冷却器进行更换，降低冷却器的浪费，以减少冷却器生产模具的浪费，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

可变冷却效率的冷却器，包括壳体，所述壳体的右端盖设有凸缘形盖板，壳体的左端设置有互不连通的进气管和出气管；所述壳体的内壁上竖向间隔设置有两个用于将壳体内部划分成不同空间的固定板，位于右侧的固定板与凸缘形盖板之间形成废气暂存腔体，两固定板与壳体内壁之间围设成用于流通冷却水的冷却水腔体，壳体的上下两端分别设置有与冷却水腔体相连通的出水管和进水管；两固定板之间从下而上依次可拆卸连接有分别横向穿过冷却水腔体用于对废气进行初步降温的初步降温结构以及用于对废气进行大幅度降温的二次降温结构，初步降温结构的左端与进气管相连通，二次降温结构的左端与出气管相连通，初步降温结构的右端和二次降温结构的右端分别与废气暂存腔体相连通。

进一步优化技术方案，所述初步降温结构包括可拆卸安装在两固定板之间用于通过改变直径来微调冷却器效率且能够增加冷却器强度的通气直管，通气直管的左端与进气管相连通，通气直管的右端与废气暂存腔体相连通。

进一步优化技术方案，所述二次降温结构包括从上而下依次间隔可拆卸安装在两固定板之间的多组内管以及分别配装设置在内管内的多组翅片，翅片与内管配合形成用于流通废气的密封腔体，每组内管的前后外壁与壳体的前后内壁之间均形成用于使得冷却水腔体内冷却水通过的冷却水通道，内管的左端与出气管相连通且内管的右端与废气暂存腔体相连通。

进一步优化技术方案，所述翅片的截面为周期变化的矩形结构。

进一步优化技术方案，所述壳体的外壁顶端固定设置有用于进行安装定位的支架。

进一步优化技术方案，所述进气管的端部设置有进气法兰，出气管的端部设置有出气法兰。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明中的两固定板之间从下而上依次可拆卸连接有的初步降温结构和二次降温结构能够实现对废气进行初步降温及大幅度降温，且通过控制初步降温结构和二次降温结构的内部结构即可实现对冷却效率的调节。本发明在不改变生产冷却器模具的情况下，通过更换内管、翅片和通气直管，能够实现对冷却效率的调节，且更换零部件十分方便，仅需在进行组装的时候进行更换即可，保证了所需的冷却效率不同时无需将整个冷却器进行更换，降低了冷却器的浪费，减少了冷却器生产模具的浪费，降低了生产成本。

本发明在使用的时候，若冷却器效率稍微偏高，可以将通气直管更换为直径较小的通气直管，以缩减冷却器通气直管的直径。通气直管的直径缩小后，废气在通过通气直管时，通气直管的表面积与冷却水腔体中冷却水的接触面积降低，从而降低冷却器的效率。若冷却器效率稍微偏低，则增加通气直管的直径，来提升冷却效率。

废气通过翅片的时候，与冷却水水流接触面积大，可以充分的接触，所以冷却器的冷却效率主要取决翅片的层数以及翅片的长度。翅片的层数越多或翅片的长度越长冷却效率越高，翅片的层数越少或翅片的长度越短冷却效率越低，因而可以通过减少或者增加翅片和内管的层数，从而改变冷却器效率，来达到要求。若冷却器效率严重偏高时，需要减少翅片和内管的层数，从而降低冷却器的效率。若冷却器效率严重偏低，需要增加翅片和内管的层数，从而提升冷却器的效率。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的冷却器冷却水和废气走向的示意图，其中黑色区域为水区域，剖面线区域为气区域；

图4为本发明减少翅片层数时的结构示意图；

图5为本发明减小通气直管直径时的结构示意图。

其中：1、出气法兰，2、固定板，3、支架，4、出水管，5、出水管座，6、凸缘形盖板，7、翅片，8、通气直管，9、壳体，10、进水管座，11、进水管，12、进气管，13、出气管，14、进气法兰，15、内管。

具体实施方式

下面将结合具体具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

一种可变冷却效率的冷却器，结合图1至图5所示，包括壳体9、凸缘形盖板6、进气管12、出气管13、固定板2、进水管11、出水管4、初步降温结构和二次降温结构。

凸缘形盖板6盖设在壳体9的右端。

进气管12和出气管13设置在壳体9的左端，且互不连通，进气管12用于通入待冷却的废气，出气管13用于将冷却后的废气输出。设置的进气管12和出气管13能够保证废气的循环。

进气管12的端部设置有进气法兰14，出气管13的端部设置有出气法兰1。进气法兰14和出气法兰1的设置更便于本装置与发动机及电动EGR阀进行连接。

固定板2设置有两个，分别竖向间隔设置在壳体9的内壁上，用于将壳体9内部划分成不同的空间，且本发明中设置的固定板2能够起到防止废气与冷却水混合的目的。本发明中的固定板2是冲压成型的。位于右侧的固定板2与凸缘形盖板6之间形成废气暂存腔体。两固定板2与壳体9内壁之间围设成冷却水腔体，冷却水腔体用于流通冷却水。进气管12和出气管13分别设置在左侧固定板的左侧，出气管13设置在进气管12的上方。

出水管4和进水管11分别设置在壳体9的上下两端，出水管4和进水管11分别与冷却水腔体相连通。具体地，进水管11设置在在壳体9的下端左侧，出水管4设置在在壳体9的上端右侧，使得冷却水在冷却水腔体内留存的时间更长。设置的出水管4和进水管11能够保证冷却水的流通。出水管4通过出水管座5设置在壳体9上，进水管11通过进水管座10设置在壳体9上，。

初步降温结构以及二次降温结构从下而上依次可拆卸连接在两固定板2之间，初步降温结构以及二次降温结构分别横向穿过冷却水腔体。初步降温结构用于对废气进行初步降温。二次降温结构用于对废气进行大幅度降温。初步降温结构的左端与进气管12相连通，二次降温结构的左端与出气管13相连通，初步降温结构的右端和二次降温结构的右端分别与废气暂存腔体相连通。由此一来，由进气管12进入的废气首先会进入到初步降温结构内，再进入到废气暂存腔体内，而后进入到二次降温结构内，最后再由出气管13输出。

初步降温结构包括通气直管8，通气直管8可拆卸安装在两固定板2之间，且通气直管8横向穿过冷却水腔体，因此能够保证在通气直管8内走气，在冷却水腔体内走水。固定板2上开设有冲压孔，通气直管8设置在冲压孔内，并与固定板2相固定。

通过改变通气直管8的直径来微调冷却器效率，且通气直管8能够增加冷却器强度。通气直管8的左端与进气管12相连通，通气直管8的右端与废气暂存腔体相连通。

因本发明中的固定板2是冲压成型的，所以当通气直管8的直径发生改变时，在固定板2进行冲压成型时将冲压孔的内径相应地减小，以来适配通气直管8的直径。在保证固定板2的外形不变的情况下，通过改变固定板的冲压方法，来达到设计目标。

二次降温结构包括多组内管15以及分别配装设置在内管15内的多组翅片7。

多组与内管15从上而下依次间隔可拆卸安装在两固定板2之间，并设置于壳体9的内部。

内管15的左端与出气管13相连通且内管15的右端与废气暂存腔体相连通。

翅片7的截面为周期变化的矩形结构。翅片7与内管15配合形成用于流通废气的密封腔体。内管15内流通的废气不会与冷却水腔体内的冷却水混合。

每组内管15的前后外壁与壳体9的前后内壁之间均形成冷却水通道，冷却水通道用于使得冷却水腔体内冷却水通过，进而使得冷却水能够从出水管4排出，实现循环冷却的目的。

每块固定板2上均开设有用于定位内管15的定位孔，内管15穿过定位孔，通过定位板和定位螺钉将内管15定位到固定板2上，定位板与内管15过盈配装，定位板和固定板2的外侧壁上均开设有螺钉孔。

壳体9的外壁顶端固定设置有支架3，支架3上开设有安装孔，支架3用于进行冷却器的安装定位。

本发明在进行组装时，首先将翅片7穿进内管15中，然后根据所要求的冷却效率，选取适当数量的带有翅片的内管，将带有翅片的内管通过两块固定板2夹在中间，并通过定位板和螺钉将其进行固定。采用螺钉将密封板固定到未安装有内管的固定板2定位孔处进行密封，防止废气与冷却水混合。

同时通气直管8也定位到固定板之间，将支架3、出水管座5、出水管4以及进水管座10、进水管11通过钎焊的方式焊接在壳体9上，再将出气法兰1、凸缘形盖板6以及装有内管15、通气直管8的固定板2依次装配，最后通过焊接的方式固定在一起。

本发明中起到冷却作用的部分分为上、下两部分，分别为初步降温结构和二次降温结构。上部分有多层翅片7以及多层内管15，这样冷却效果比较好，而下部分只有通气直管8走气，其相对于上部分冷却效果差。

本发明在使用的时候，若冷却器效率稍微偏高，可以将通气直管8更换为直径较小的通气直管，以缩减冷却器通气直管8的直径。相应地将固定板2在冲压成型时，将冲压孔的内径减小。通气直管8的直径缩小后，废气在通过通气直管8时，通气直管8的表面积与冷却水腔体中冷却水的接触面积降低，从而降低冷却器的效率。若冷却器效率稍微偏低，则增加通气直管8的直径，来提升冷却效率。

废气通过翅片7的时候，与冷却水水流接触面积大，可以充分的接触，所以冷却器的冷却效率主要取决翅片7的层数以及翅片7的长度。翅片7的层数越多或翅片7的长度越长冷却效率越高，翅片7的层数越少或翅片7的长度越短冷却效率越低，因而可以通过减少或者增加翅片7和内管15的层数，从而改变冷却器效率，来达到要求。若冷却器效率严重偏高时，需要减少翅片7和内管15的层数，从而降低冷却器的效率。若冷却器效率严重偏低，需要增加翅片7和内管15的层数，从而提升冷却器的效率。

通过减小通气直管8的直径以及减少翅片7的层数均可以达到降低冷却器效率的目的，但是减小通气直管8直径的效果比减少翅片7层数的效果差，可以在需要微调冷却效率时，通过降低通气直管8的直径，而大幅调整冷却效率的时候，可以通过减少翅片7的层数。

本发明在不改变生产冷却器模具的情况下，通过更换内管、翅片和通气直管，能够实现对冷却效率的调节，且更换零部件十分方便，仅需在进行组装的时候进行更换即可。