一种废气再循环冷却系统.pdf

本发明公开了一种废气再循环冷却系统，包括EGR冷却器(1)、发动机冷却水主管，所述EGR冷却器(1)的进水口(4)、出水口(11)均连通于所述发动机冷却水主管(9)，三者构成冷却水回路，连通所述EGR冷却器(1)的出口与所述发动机冷却水主管(9)之间的出水管路(5)上设置有用于排出其内部气体的排气结构；本发明中安装于EGR冷却器的出水管路上的排气结构可以将出水管路中的气泡及时放出，避免气泡聚集形成气阻，缓解冷却水气化对系统的影响，保证发动机性能的稳定，提高电控EGR阀的安全性，进而提高系统工作的可靠性。

1.  一种废气再循环冷却系统，包括EGR冷却器(1)、发动机的发动机冷却水主管(9)，所述EGR冷却器(1)的进水口(4)、出水口(11)均连通于所述发动机冷却水主管(9)，三者构成冷却水回路，其特征在于，所述EGR冷却器(1)的出口与所述发动机冷却水主管(9)之间的出水管路(5)上设置有用于排出其内部气体的排气结构。

2.  如权利要求1所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气结构安装于所述出水管路(5)中管径最细的管段上。

3.  如权利要求1所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气结构安装于所述出水管路(5)中高度最高的管段上。

4.  如权利要求1至3任一项所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气结构包括连通所述出水管路(5)管腔与外界的排气管道以及开启或关闭所述排气管道的压力部件。

5.  如权利要求4所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气结构包括设置有外螺纹部的螺纹部件，所述出水管路(5)的管壁上设有与所述外螺纹部配合的内螺纹孔，所述螺纹部件设于所述内螺纹孔内，所述螺纹部件的内部设置有流道形成所述排气管道。

6.  如权利要求5所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述螺纹部件包括螺栓(31)和螺母(32)，所述螺栓(31)上设置有径向流道(311)，所述螺母(32)设置有轴向流道(321)，所述径向流道(311)和所述轴向流道(321)构成所述排气管道，所述轴向流道(321)的出口设有所述压力部件。

7.  如权利要求5所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气管道的出口连通所述发动机的膨胀水箱或水箱，所述压力部件为所述膨胀水箱或水箱的压力放气阀。

8.  如权利要求5所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述螺纹部件包括阀体，所述阀体上设置有所述外螺纹部，所述阀体上设有进口(44)、出口(45)以及连通所述进口(44)和所述出口(45)的阀口，所述压力部件为设于所述阀口的弹性压力元件，所述进口(44)连通所述出水管路(5)的管腔，当所述进口(44)达到一定压力时， 所述弹性压力元件上移，所述进口(44)和所述出口(45)连通。

9.  如权利要求8所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述弹性压力元件包括安装于所述阀体上端部的手轮(41)、抵靠所述阀口的阀芯以及压装于所述阀芯和所述手轮(41)之间的弹簧(43)，所述手轮的上下位置可调。

10.  如权利要求4所述的废气再循环冷却系统，其特征在于，所述排气结构中排气管道靠近所述出水管路(5)端的管径大于排气端的管径。

一种废气再循环冷却系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机的废气再循环冷却系统。
背景技术
现有的水冷废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，以下简称EGR)柴油机，通常采用从发动机内部取水来冷却EGR废气。
目前，EGR系统包括EGR冷却器、发动机冷却水主管，EGR冷却器包括废气进口、废气出口、进水口、出水口，冷却水进口和冷却水出口连通发动机冷却水主管，三者构成冷却回路。冷却水主管中的冷却水主要来自各缸出水管。其中，连接于EGR冷却器的冷却水出口和发动机冷却水主管之间的管路称为出水管路。
参与循环的EGR废气基本都从增压器涡前取气，废气温度很高。需冷却的废气与水的温差较大，而冷却水又从发动机内部取水，水温较高，水容易达到沸点；并且发动机在长时间使用过程中可能出现排气温度突然升高(比如进气管漏气等)、水泵压力降低(水管路泄露等)等现象，以致使EGR冷却器中的冷却水温升高。
以上几种原因都容易导致EGR冷却器中局部高温，EGR冷却器中冷却水气化产生大量的气泡。目前，考虑这种情况，通常在EGR冷却器上端设出水口，以利于气泡从EGR冷却器内排出。但是为了考虑发动机或者整车的布置方便，需要采用不同的冷却水管路布置，有可能出现如图1、图2、图3所示的情况。
出水管路由于布置或设计的原因，气泡容易於结于出水管，导致EGR冷却水流量更加减少，破坏EGR冷却器之前的平衡状态。
这样不仅影响了EGR冷却器的正常进排水，而且还会导致参与EGR循环的废气温度过高，使发动机性能恶化。如果采用电控EGR 阀，很容易引起EGR阀的烧结，缩短EGR阀的使用寿命。
并且，在发动机运行过程中，由于水温升高(甚至可能达到90℃)，为保证对废气的冷却效果，需要很大的水流量。同时EGR冷却器中废气与冷却水温差过大，容易形成局部高温。发动机运转过程中也会出现排气温度升高、水泵压力降低等故障问题。
因此，如何改进废气再循环冷却系统，缓解冷却水气化对系统的影响，提高系统工作的可靠性，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种废气再循环冷却系统，缓解冷却水气化对系统的影响，提高系统工作的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种废气再循环冷却系统，包括EGR冷却器、发动机冷却水主管，所述EGR冷却器的进水口、出水口均连通于所述发动机冷却水主管，三者构成冷却水回路，所述EGR冷却器的出口与所述发动机冷却水主管之间设置有出水管路，所述出水管路上设置有用于排出其内部气体的排气结构。
优选地，所述排气结构安装于所述出水管路中管径最细的管段上。
优选地，所述排气结构安装于所述出水管路中高度最高的管段上。
优选地，所述排气结构包括连通所述出水管路管腔与外界的排气管道以及开启或关闭所述排气管道的压力部件。
优选地，所述排气结构包括设置有外螺纹部的螺纹部件，所述出水管路的管壁上设有与所述外螺纹部配合的内螺纹孔，所述螺纹部件设于所述内螺纹孔内，所述螺纹部件的内部设置有流道形成所述排气管道。
优选地，所述螺纹部件包括螺栓和螺母，所述螺栓上设置有径向流道，所述螺母设置有轴向流道，所述径向流道和所述轴向流道构成 所述排气管道，所述轴向流道的出口设有所述压力部件。
优选地，所述排气管道的出口连通所述发动机的膨胀水箱或水箱，所述压力部件为所述膨胀水箱或水箱的压力放气阀。
优选地，所述螺纹部件包括阀体，所述阀体上设置有所述外螺纹部，所述阀体上设有进口、出口以及连通所述进口和所述出口的阀口，所述压力部件为设于所述阀口的弹性压力元件，所述进口连通所述出口管路的管腔，当所述进口达到一定压力时，所述弹性压力元件上移，所述进口和所述出口连通。
优选地，所述弹性压力元件包括安装于所述阀体上端部的手轮、抵靠所述阀口的阀芯以及压装于所述阀芯和所述手轮之间的弹簧，所述手轮的上下位置可调。
优选地，所述排气结构中排气管道靠近所述出水管路端的管径大于排气端的管径。
这样，本发明中安装于EGR冷却器的出水管路上的排气结构可以将出水管路中的气泡及时放出，避免气泡聚集形成气阻，缓解冷却水气化对系统的影响，保证发动机性能的稳定，提高电控EGR阀的安全性，进而提高系统工作的可靠性。
在一种优选的实施方式中，排气结构可以安装于出水管路中管径最细的管段上或出水管路中高度最高的管段上。
附图说明
图1为现有技术第一种实施例中废气再循环冷却系统的结构示意图；
图2为现有技术第二种实施例中废气再循环冷却系统的结构示意图；
图3为现有技术第三种实施例中废气再循环冷却系统的结构示意图；
图4为本发明一种具体实施方式中排气结构的结构示意图；
图5为本发明另一种具体实施方式中排气结构的结构示意图。
其中，图1-图5中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：
1EGR冷却器、2废气出口、3废气进口、4进水口、5出水管路、6发动机出水支管、7进水管路、8节温器、9发动机出水主管、10各缸出水管、11出水口；
31螺栓、311径向流道、32螺母、321轴向流道、41手轮、42阀芯、43弹簧、44进口、45出口。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种废气再循环冷却系统，缓解冷却水气化对系统的影响，提高系统工作的可靠性。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种废气再循环冷却系统，该系统包括EGR冷却器1、发动机冷却水主管9，EGR冷却器1包括进水口4、出水口11、废气进口3、废气出口2，EGR冷却器1的进水口4、出水口11均连通于所述发动机冷却水主管9，三者构成冷却水回路，废气从废进气口进入EGR冷却器1，从废出气口流出，这样，废气与冷却水在EGR冷却器1内部完成热量传递，从而实现降低废气温度的目的。冷却水主管中的冷却水主要来自各缸出水管10。其中，连接于EGR冷却器1的出水口11和发动机冷却水主管9之间的管路称为出水管路5，连接于EGR冷却器1的进水口4和发动机冷却水主管9之间的管路称为进水管路7。进水管路7上可以进一步设置有节温器。当然，连接与发动机冷却水主管9上的还有用于其它部件冷却、与其他部件形成冷却水回路的发动机出水支管6。
本发明中连通EGR冷却器1的出水口11与发动机冷却水主管9之间的出水管路5上设置有排气结构，排气结构用于排出出水管路5中的气体。
这样，本发明中安装于EGR冷却器1的出水管路5上的排气结构 可以将出水管路5中的气泡及时放出，避免气泡聚集形成气阻，缓解冷却水气化对系统的影响，保证发动机性能的稳定，提高电控EGR阀的安全性，进而提高系统工作的可靠性。
如背景技术中所述的出水管路5中管径最细的管段和位置最高的管段最容易形成气阻，故上述排气结构可以安装于出水管路5中管径最细的管段上或出水管路5中高度最高的管段上。请再次参考图2和图3，排气结构可以安装于图1-3中虚线框A位置处。
需要说明的是，本文中所述的最高位置是以出水管路5在整车中安装后，各管段之间的相对位置为参照定义的。
当然，排气结构在具有排气功能的同时，必须要满足不能漏液的功能，保证发动机系统的正常工作。故在上述各实施例的基础上，还可以进行如下设置。
进一步地，上述排气结构包括连通出水管路5管腔与外界的排气管道以及开启或关闭所述排气管道的压力部件。排气结构与出水管路5的连接可以以下方式。
在一种优选的实施方式中，排气结构包括设置有外螺纹部的螺纹部件，所述出水管路5的管壁上设有与所述外螺纹部配合的内螺纹孔，螺纹部件设于所述内螺纹孔内，螺纹部件的内部设置有流道形成所述排气管道。
该实施方式中，排气结构和出水管路5通过螺纹配合的方式连接，连接方式比较简单，且不容易出现泄露。
以下给出了两种排气结构的具体结构。
请参考图4，图4为本发明一种具体实施方式中排气结构的结构示意图。
在一种具体实施方式中，上述螺纹部件包括螺栓31和螺母32，螺栓31上设置有径向流道311，螺母32设置有轴向流道321，径向流道311和轴向流道321构成排气管道，轴向流道321的出口设有所述压力部件。
需要说明的是，本文中将安装排气结构的出水管路5管段中水流 方向定义为轴向，出水管路5的管径方向定于为径向，即径向垂直于轴向。
由于发动机需要放出缸盖中的气泡，通常会带有膨胀水箱或水箱等放气结构。
故，上述实施方式中，排气管道的出口连通所述发动机的膨胀水箱或发动机的水箱，所述压力部件为所述膨胀水箱或水箱的压力放气阀；螺母32的轴向流道321通过管路连接膨胀水箱，通过外接的膨胀水箱进行放气，或者流入水箱，通过水箱盖的压力放气阀进行放气。采用图4这样结构，可以把放气管路连接到发动机本身所带的放气结构中，这样外连的通气管路不至于过长，同时可以减小气阻。
并且，采用这样的结构能随时完全的把产生的气泡放出，出水管路5中不会残存气泡。
请参考图5，图5为本发明另一种具体实施方式中排气结构的结构示意图。
在另一种具体实施方式中，螺纹部件可以包括阀体，阀体上设置有所述外螺纹部，阀体上设有进口、出口以及连通所述进口和所述出口的阀口，所述压力部件为设于所述阀口的弹性压力元件，所述进口连通所述出口管路的管腔，当所述进口达到一定压力时，所述弹性压力元件上移，所述进口和所述出口连通。
弹性压力元件的压力可以根据各机型不同的出水压力来设定不同的放气压力，以满足不同机型的要求，同时发动机需定期放气，这样的设计比较适用于不带膨胀水箱或者水箱离放气距离较远的发动机。
当然，还可以对放出的气体根据实际情况用管路引出到安全位置，以防止对发动机出现腐蚀等问题。
进一步地，上述实施例中弹性压力元件可以包括安装于阀体上端部的手轮41、抵靠阀口的阀芯42以及压装于阀芯42和手轮41之间的弹簧43，手轮41的上下位置可调。
该实施方式中设置有手轮41，通过手轮41可以调节弹簧43的压 缩量，进而调节阀口的开启压力，不仅可以根据各机型不同的出水压力来设定不同的放气压力，以满足不同机型的要求，而且可以满足同一机型不同工况的要求，例如当发动机系统出现水压力骤降等容易产生气泡的故障下，可以利用手动进行放气，提高排气结构使用灵活性。
上述各实施例中，排气结构中排气管道靠近出水管路5端的进口的管径大于靠近排气端的出口的管径。
以上对本发明所提供的一种发动机废气再循环冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。