废气再循环系统的冷却装置及其使用方法.pdf

本发明涉及一种废气再循环系统的冷却装置及其使用方法，该冷却装置具有两个相互以不同材料制成的冷却部分并冷却再循环废气。根据本发明例示性实施方案的废气再循环系统可以包含由第一种材料制成并吸入再循环废气的第一冷却部分和由第二种材料制成的并排出再循环废气的第二冷却部分。

1、  一种废气再循环系统的冷却装置，包括：
由第一种材料制成的第一冷却部分，其吸入再循环废气；以及
由第二种材料制成的第二冷却部分，其排出从第一冷却部分吸入的再循环废气。

2、  如权利要求1所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，所述第一冷却部分和所述第二冷却部分由不同的材料制成、被分别制造并被相互连接在一起。

3、  如权利要求2所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第二种材料的耐热温度低于第一种材料的耐热温度，并且第二种材料的比重低于第一种材料的比重。

4、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，所述第一种材料为SUS，而第二种材料为铝。

5、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第一冷却部分和第二冷却部分中的再循环废气以相反的方向流动。

6、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第一冷却剂管道和第二冷却剂管道分别位于第一冷却部分和第二冷却部分中，用于使冷却剂流过并冷却第一冷却部分和第二冷却部分。

7、  如权利要求6所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，冷却剂从第二冷却剂管道流向第一冷却剂管道。

8、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，在所述第一冷却部分和所述第二冷却部分之间设有密封垫圈。

9、  如权利要求8所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，密封垫圈由包含云母的材料制成。

10、  如权利要求8所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，密封垫圈的厚度为1.5-2.0毫米。

11、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第一冷却部分和第二冷却部分中分别形成有第一冷却翅片单元和第二冷却翅片单元，用于通过冷却剂的流动来冷却再循环废气。

12、  如权利要求11所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第二冷却翅片单元由铝材料制成并通过模铸的方法生产。

13、  如权利要求12所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，第二冷却翅片单元的厚度等于或大于2.5毫米。

14、  如权利要求3所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，安装有多个装配托架以使得废气再循环系统的冷却装置与汽缸盖被可分离地组装。

15、  如权利要求14所述的废气再循环系统的冷却装置，其中，在每个装配托架和汽缸盖之间的接合处设置有弹性部件，用于防止振动的传播。

16、  一种废气再循环系统的冷却方法，包括：
第一冷却步骤，其中再循环废气流入由第一种材料制成的第一冷却部分中并被流过位于第一冷却部分中的第一冷却剂管道的冷却剂所冷却；以及
第二冷却步骤，其中再循环废气从第一冷却部分流向由与第一种材料不同的第二种材料制成的第二冷却部分中并且再循环废气被流过位于第二冷却部分中的第二冷却剂管道的冷却剂所冷却。

17、  如权利要求16所述的废气再循环系统的冷却方法，其中，第二种材料的耐热温度低于第一种材料的耐热温度并且第二种材料的比重低于第一种材料的比重。

18、  如权利要求17所述的废气再循环系统的冷却方法，其中，第一冷却部分和第二冷却部分中的再循环废气以相反的方向流动。

19、  如权利要求17所述的废气再循环系统的冷却方法，其中，在所述第一冷却部分和所述第二冷却部分之间设有密封垫圈，所述密封垫圈由包含云母的材料制成并且具有1.5-2.0毫米的厚度。

20、  如权利要求17所述的废气再循环系统的冷却方法，其中
在所述第一冷却部分和所述第二冷却部分中分别形成有第一冷却翅片单元和第二冷却翅片单元，用于通过冷却剂的流动来冷却再循环废气，并且其中
第二冷却翅片单元由铝材料制成并通过模铸方法生产，第二冷却翅片单元具有等于或大于2.5毫米的厚度。

废气再循环系统的冷却装置及其使用方法
与相关申请的相互参照
本申请要求2007年6月5日向韩国知识产权局提交的10-2007-0055031韩国专利申请的优先权与利益，其全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种废气再循环系统的冷却装置及其使用方法。具体来说，本发明涉及一种废气再循环系统及其使用方法，该系统包括两个相互由不同材料制成的冷却部分并冷却再循环废气。
背景技术
概括地说，废气中的氮的氧化物(氧化氮；NOx)可以引发酸雨、刺激眼睛与呼吸器官并破坏植被。NOx被认为是一种大气污染源同时已经做出了很大努力来将少NOx的排放。
废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，EGR)系统配备于车辆上用来减少有毒的废气。概括地说，当气体燃料混合物中气体燃料的比例较高的时候，NOx就会增加，而高比例的气体燃料对于充分燃烧来说是必要的。因此，废气再循环系统将来自于发动机的废气混合至气体燃料混合物中，例如5-20％，以此来降低气体燃料混合物中氧的总量并阻止充分燃烧，以此来减少NOx的产生。
一种热型(hot-type)EGR系统延迟点火、降低空气-燃料比、降低颗粒物(Particulate Materials，PM)和碳氢化合物(Hydrocarbons，HC)的总量，同时降低NOx的量，而冷型(cool-type)EGR系统通过冷却废气与燃烧室来阻止燃烧。近来，热型EGR系统与冷型EGR系统被结合起来使用。在这种情况下，热型EGR系统被用于低载荷而冷型EGR系统被用于高载荷。
通常来说，来自发动机的废气的温度是很高的，因此配备有用来冷却再循环废气的冷却装置。用于冷却再循环废气的冷却装置暴露在废气中，其中的温度很高，因而冷却装置的热稳定性很重要。因此，废气再循环系统的冷却装置由具备足够耐热性的材料制成，如SUS。然而，SUS很重并且其生产成本相对较高。
如果废气再循环系统的冷却装置可以轻一些而耐热性又不会降低，那么良好的驱动性能就是可以期待的。
如果废气再循环系统的冷却装置的制造成本可以降低而耐热性不降低，那么车辆的制造成本也会降低。
在此背景技术中，上面揭示的信息只是为了促进对发明背景的理解，因此可能包含并未构成已经为该国家中本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种废气再循环系统的冷却装置及其使用方法，该冷却装置包括两个彼此由不同材料制成的冷却装置、并且可以冷却再循环废气、提升驱动性能以及降低车辆的制造成本。
根据本发明的例示性实施方案的一种废气再循环系统的冷却装置包含由第一种材料制成并吸入再循环废气的第一冷却部分和由第二种材料制成并排出再循环废气的第二冷却部分。
第一冷却部分和第二冷却部分可以由不同的材料制成、可以单独制造并被相互连接在一起。
第二种材料的耐热温度可以低于第一种材料的耐热温度，并且第二种材料的比重可以低于第一种材料的比重。
第一种材料可以是SUS而第二种材料可以是铝。
在第一冷却部分和第二冷却部分中的再循环废气以相反的方向流动。
第一冷却剂管道和第二冷却剂管道分别位于第一冷却部分和第二冷却部分中，目的是使冷却剂流过并冷却第一冷却部分和第二冷却部分。
冷却剂可以从第二冷却剂管道流向第一冷却剂管道。
密封垫圈可以设置于第一冷却部分和第二冷却部分之间。
密封垫圈可以由包括云母的材料制成。
该密封垫圈的厚度可以为1.5-2.0毫米。
第一冷却翅片单元和第二冷却翅片单元可以分别位于第一冷却部分和第二冷却部分中，目的是通过冷却剂的流动来冷却再循环废气。
第二冷却翅片单元可以由铝材料制成并且通过模铸的方法生产。
第二冷却翅片单元的厚度可以等于或大于2.5毫米。
可以安装多个装配托架以使得废气再循环系统的冷却装置与汽缸盖被可分离地组装。
弹性部件可以设置于每个装配托架与汽缸盖之间的接合处，目的是防止振动的传播。
根据本发明例示性实施方案的废气再循环系统的一种冷却方法可以包含第一冷却步骤，其中，再循环废气流入由第一种材料制成的第一冷却部分中并且被流过位于第一冷却部分中的第一冷却剂管道的冷却剂所冷却，以及第二冷却步骤，其中，再循环废气从第一冷却部分流向由与第一种材料不同的第二种材料制成的第二冷却部分中并且所述再循环废气被流过位于第二冷却部分中的第二冷却剂管道的冷却剂所冷却。
所述第二种材料的耐热温度可以低于第一种材料的耐热温度并且所述第二种材料的比重可以低于第一种材料的比重。
所述第一冷却部分和第二冷却部分中的再循环废气以相反的方向流动。
密封垫圈可以设置在第一冷却部分与第二冷却部分之间并且可以由包括云母的材料制成，该密封垫圈的厚度可以为1.5-2.0毫米。
第一冷却翅片单元与第二冷却翅片单元可以分别位于第一冷却部分与第二冷却部分中，目的是通过冷却剂的流动来冷却再循环废气。第二冷却翅片单元可以由铝材料制成并通过模铸方法生产，该第二冷却翅片单元的厚度可以等于或大于2.5毫米。
附图说明
图1为根据本发明一个例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置的示意图。
图2显示根据本发明一个例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置的分解视图。
图3为沿图2的I-I线的截面视图。
图4为显示根据本发明一个例示性实施方案的第一冷却剂管道和第一冷却翅片单元的视图。
图5为显示根据本发明一个例示性实施方案的第二冷却剂管道和第二冷却翅片单元的视图。
<在附图中用来指示基本单元的参考标记的说明>
100：第一冷却部分                110：第一冷却剂管道
120：第一冷却翅片单元            130：冷却剂出口
200：第二冷却部分                210：第二冷却剂管道
220：第二冷却翅片单元            230：冷却剂入口
300：密封垫圈                    400：装配托架
410：弹性部件                    500：汽缸盖
具体实施方式
在下文中，将结合附图详细描述本发明的例示性实施方案。
图1为根据本发明一个例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置的示意图。
如图1所示，根据本发明一个例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置包含由第一种材料制成并吸入再循环废气的第一冷却部分100和由第二种材料制成并排出从第一冷却部分100吸入的再循环废气的第二冷却部分200。
第一冷却部分100和第二冷却部分200由不同的材料制成、被单独制造并被相互连接在一起。
第二种材料的耐热性可以低于第一种材料的耐热性，并且第二种材料的比重可以低于第一种材料的比重。
一般而言，再循环废气的温度大约为500-600℃，因此，废气再循环系统的冷却装置的耐热性必须是优良的。另外，由于废气再循环系统的冷却装置被发动机冷却剂所冷却，其防腐蚀性必须是优良的。废气再循环系统的冷却装置可以由包括用于提升耐热性的镍和用于提升防腐蚀性的铬的合金制成，通常来说，SUS(铁-铬-镍合金)被用于制造废气再循环系统的冷却装置。
SUS在耐热性非常好，而且就制造而言其焊接性能非常优异，然而其比重与价格相对较高。
然而，当再循环废气通过冷却装置时，再循环废气的初始温度从大约500-600℃降至120-150℃。因此，其耐热温度低于SUS的耐热温度的材料可以用来制造废气再循环系统的冷却装置。
尽管在大约500-600℃也就是再循环废气的初始温度下铝材料的耐热性不好，但铝具有高的导热性而且其比重和价格相对较低。因此，铝是一种可以用来制造冷却装置的好材料。
因此，第一种材料可以是SUS而第二种材料可以是铝。
如图1所示，冷却剂与再循环废气的流道可以是U形，目的是提高再循环废气的冷却效率并减小冷却装置的体积。
因此，第一冷却部分100和第二冷却部分200中的再循环废气以相反的方向流动。
如图4和图5所示，第一冷却剂管道110和第二冷却剂管道210分别位于第一冷却部分100和第二冷却部分200中，目的是使冷却剂流过并冷却第一冷却部分100与第二冷却部分200。
冷却剂从第二冷却剂管道210流向第一冷却剂管道110，用来提高冷却效率。
第一冷却翅片单元120与第二冷却翅片单元220分别位于第一冷却部分100和第二冷却部分200中，目的是通过冷却剂的流动来冷却再循环废气。
通过增加其厚度可以提高铝的耐热性，因此，第二冷却翅片单元220的厚度tp等于或大于2.5毫米。
第二冷却翅片单元220可以通过模铸的方法生产。
如图2所示，第一冷却部分100和第二冷却部分200由不同的材料制成，所以使用焊接的方法将两个部分组装在一起不太容易。因此，密封垫圈300设置在第一冷却部分100与第二冷却部分200之间。
第一冷却部分100和第二冷却部分200由不同的材料制成，所以它们的热特性是不同的。因此，密封垫圈300由包含云母的材料制成，以增进耐用性。
密封垫圈的厚度为1.5-2.0毫米，用来提升其对于热膨胀的耐受性。
可以安装多个装配托架400以使得废气再循环系统的冷却装置与汽缸盖500被可分离地组装，如图3所示。
弹性部件410设置在每个装配托架400与汽缸盖500之间的接合处，目的是防止振动的传播。
根据本发明一个例示性实施方案的废气再循环系统的一种冷却方法包含第一冷却步骤，其中，再循环废气流入由第一种材料制成的第一冷却部分100中并且被流过位于第一冷却部分100中的第一冷却剂管道110的冷却剂所冷却，以及第二冷却步骤，其中，再循环废气从第一冷却部分100流向由与第一种材料不同的第二种材料制成的第二冷却部分200中并且所述再循环废气被流过位于第二冷却部分中200的第二冷却剂管道210的冷却剂所冷却。
所述第二种材料的耐热温度低于第一种材料的耐热温度并且所述第二种材料的比重低于第一种材料的比重。
所述第一冷却部分和第二冷却部分中的再循环废气以相反的方向流动。
密封垫圈设置在第一冷却部分100与第二冷却部分200之间，该密封垫圈由包括云母的材料制成并且具有1.5-2.0毫米的厚度tg。
第一冷却翅片单元120与第二冷却翅片单元220分别位于第一冷却部分100与第二冷却部分200中，目的是通过冷却剂的流动来冷却再循环废气。第二冷却翅片单元220由铝材料制成并通过模铸方法生产，该第二冷却翅片单元的厚度等于或大于2.5毫米。
如上所述，根据本发明的例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置具有两个相互由不同材料制成的冷却部分并且该冷却装置冷却再循环废气。而且，根据本发明的例示性实施方案的废气再循环系统的冷却装置可以降低冷却装置的重量和制造成本。
密封垫圈设置于由不同的材料制成的第一冷却部分与第二冷却部分之间，因此所述两个冷却部分可以通过非焊接的方式组装。
多个装配托架被装配以便防止源自发动机的振动的传播。
尽管已经结合在目前看来是实用的例示性实施方案对本发明进行了描述，应该理解到本发明不局限于已揭示的实施方案，相反地，其目的是涵盖不超越所附权利要求的实质与范围的不同的修改和同等的装置。