[实用新型]EGR冷却器及发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机结构设计技术领域，尤其涉及一种EGR冷却器。本实用新型还涉及一种发动机。

背景技术

发动机通过冷却EGR系统(Exhaust Gas Recirculation System)将部分排放气体(再循环废气)再次引入气缸内参与燃烧，达到降低NOx排放的目的。通常这一部分再循环废气要经过EGR冷却器进行降温，从而更好的降低气缸内的燃烧温度(高温是生成NOx的必要条件，冷EGR一方面通过自身较低的温度来降低燃烧温度，另一方面废气中的高分子气体热容量较大，会吸收一部分热量)，因此EGR冷却器是目前国四及以上排放水平的发动机普遍采用的装置。

由于发动机在不同的工况点排气温度不同、EGR率不同、冷却水的流量及水温也不同，容易出现一个无法避免的问题，即：在排温高、EGR率大的工况点冷却后的气体温度比较高，在排温低、EGR率小的工况点冷却后的气体温度比较低；而(冷却后的)气体温度太高降低排放的效果比较差，温度太低，则会由于废气的成分复杂又容易出现结焦堵塞冷却器和EGR阀的问题，所以采用固定冷却容积的EGR冷却器往往不能很好的首尾兼顾，只能在后期的标定过程中寻找平衡点，这样不仅加大了标定工作的难度，而且一旦EGR冷却器选择不合理，就需要重新开发EGR冷却器，造成很大的资源浪费。

基于上述情况，目前常用的EGR冷却器主要有两种：

一种是直接采用固定容积的EGR冷却器，这种冷却器尽量兼顾上述的两种极端工况，首先保证在排温低、EGR率小的工况点不结焦(保证发动机能正常工作)，这样的EGR冷却器在排温高、EGR率大的工况点时冷却后温度往往偏高，尤其是在发动机中高速、中高负荷这种常用工况点下，发动机排温高，NOx排放量也高，非常需要冷EGR气体来降低排放。显然，这种EGR冷却器并不能很好地兼顾上述的两种情况；另外由于标定阶段需要对各工况点的EGR率进行调整，较高的排放也增加了标定的通过难度。

另一种EGR冷却器考虑到了上述首尾不能兼顾的矛盾，因此在EGR冷却器之外增加了旁通管路：当发动机在低速低负荷的工况时，排气温度较低，这时可以不经过EGR冷却器冷却，直接走旁通管路；当发动机排温高的时候，旁通管路关闭，EGR冷却器发挥作用对EGR废气进行冷却。虽然这种带旁通管路的EGR冷却器可以解决高温、低温工况点的矛盾，但是仍然具有很大的局限性：一方面，这种方式对冷却后气体的温度控制不够精确，废气是否经过冷却器的冷却只能靠旁通阀“一刀切”的方式来控制；另一方面，旁通式的EGR冷却器在发动机上布置比较困难，通常旁通阀需要布置在冷却器前，而且需要与EGR阀集成在一起，再加上旁通管路，往往使得布置上比较紧张。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种EGR冷却器，该EGR冷却器能够兼顾排温低、EGR率小和排温高、EGR率大两种工况，更精确地根据不同工况控制冷却后废气的温度，同时便于发动机内零部件的布置。本实用新型的另一目的是提供一种包含上述EGR冷却器的发动机。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种EGR冷却器，包括外壳、安装于所述外壳内的换热管组、固定于所述外壳上的端盖，所述外壳上具有废气出口、冷却水入口和冷却水出口，还包括调节装置，所述调节装置包括旋转驱动部以及与所述旋转驱动部传动连接的转盘，所述转盘上具有第一废气过孔；

所述端盖包括盖体以及与所述盖体固定的调节板，所述盖体上具有与所述第一废气过孔相连通的废气入口，所述调节板上具有多个第二废气过孔，各所述第二废气过孔分别与换热管组中换热面积不相等的多个换热管束相连通，所述转盘具有相对于所述调节板的转动行程，在所述转盘的转动行程内，所述第一废气过孔依次与各所述第二废气过孔相连通。

优选的，在上述EGR冷却器中，所述盖体包括多个环形隔板，各所述环形隔板沿着所述换热管组的径向间隔设置，且各所述环形隔板与所述换热管束连通并形成多个相互隔离的废气腔，各所述第二废气过孔与各所述废气腔一一连通。

优选的，在上述EGR冷却器中，所述第一废气过孔为多个，各所述第一废气过孔沿着所述换热管组的径向排布。

优选的，在上述EGR冷却器中，各所述第一废气过孔中，位于所述转盘的转动中心处的所述第一废气过孔为第一中心孔，所述第一中心孔与各所述第二废气过孔中的一个所述第二废气过孔相连通。

优选的，在上述EGR冷却器中，所述环形隔板上靠近所述废气入口的一端为锥形端，自所述废气入口所在一侧指向所述换热管组所在一侧的方向上，所述锥形端呈外扩状。