汽車汽油發動機冷卻EGR系統的制作方法

本實用新型涉及汽車技術領域，特別涉及一種汽車汽油發動機冷卻EGR系統。

背景技術：

EGR（廢氣再循環）是通過發動機引入少量廢氣返回燃燒室來實現汽車燃油經濟性，降低NOx排放，并提升發動機性能。

目前該技術存在的不足：汽油機傳統EGR技術未對回流廢氣進行冷卻。發動機在燃燒過程中，將產生830℃左右的高溫氣體，若對EGR氣體不加以冷卻，則高溫的回流廢氣將加熱進氣，導致缸內燃燒溫度和壓力的大幅度升高，抵消了EGR降低汽車燃油消耗量和NOx排放的作用。此外發動機不提高壓縮比和點火能量，則不利于發動機功率發揮和油耗進一步降低。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種有效降低汽車燃油消耗量、降低NOx排放、提升發動機性能的汽車汽油發動機冷卻EGR系統。

本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：一種汽車汽油發動機冷卻EGR系統，包括廢氣循環裝置和冷卻循環裝置,廢氣循環裝置包括依次連接的排氣歧管、EGR進氣管、EGR冷卻器、EGR閥、EGR出氣管、進氣歧管，冷卻循環裝置包括依次連接的發動機出水管、冷卻器進水管、EGR冷卻器、整車冷卻循環系統、發動機回水管，廢氣循環方向與冷卻液循環方向相反，排氣歧管、EGR冷卻器、進氣歧管、水管支架分別通過螺栓裝配在缸蓋外表面，EGR進氣管兩端法蘭通過螺栓與排氣歧管和EGR冷卻器相連，EGR閥通過固定裝置直接連接在EGR冷卻器出氣端，EGR出氣管兩端法蘭通過螺栓與EGR閥和進氣歧管相連。

本實用新型的進一步技術方案是：排氣歧管的四個支管匯合的總管外端連接有排氣歧管出氣法蘭，在匯合的總管一側設置有EGR取氣裝置，EGR取氣裝置包括EGR管、法蘭Ⅰ、加強片，EGR管連接在總管的外側，法蘭Ⅰ連接在EGR管外端，加強片焊接在EGR管和排氣歧管出氣法蘭之間，排氣歧管的其中一個支管外壁連接有用于支撐EGR進氣管的支架Ⅲ。

本實用新型的進一步技術方案是：所述EGR進氣管和EGR出氣管分別包括兩端法蘭、連接在兩端法蘭之間的圓管、間隔設置在圓管中的波紋管和連接在圓管外的活動支架。

本實用新型的進一步技術方案是：所述活動支架由一塊金屬板沖壓彎折形成，金屬板的一端向另一端彎曲回折形成環形的支撐套，其中一端的金屬板兩側向內彎折延伸設有扣邊，扣邊將另一端的金屬板扣壓在帶扣邊金屬板的上表面，金屬板兩端對接處還設置有同時貫穿金屬板上相對應位置的固定長孔。

本實用新型的進一步技術方案是：所述進氣歧管包括穩壓腔，穩壓腔的一側設置有新鮮空氣通道，在新鮮空氣通道的邊緣設置有節流閥體安裝口，在穩壓腔的一側且靠近節流閥體安裝口的位置設置有凸臺，凸臺中部設置有連通至穩壓腔內的廢氣通道，廢氣通道的軸線O2與新鮮空氣通道的軸線O1形成的夾角大于90度，在凸臺上的廢氣通道周緣設置有用于安裝密封圈的密封槽，密封圈設置在密封槽中。

本實用新型的進一步技術方案是：所述密封圈包括圓環形的本體及突出設置在本體內外表面的凸點，在密封圈本體外表面還突出設有防漏裝的凸緣Ⅰ，密封槽的一側設有與凸緣Ⅰ相配合的凸槽。

本實用新型的進一步技術方案是：所述EGR冷卻器包括冷卻器和分別連接在冷卻器上的進水管和出水管，冷卻器的進氣端連接有進氣氣室及進氣法蘭，靠近進氣氣室端冷卻器外還連接有支架Ⅱ，冷卻器的出氣端連接有整體式支架機構，整體式支架機構包括與冷卻器連接的出氣氣室、一體式連接在出氣氣室下側的支架Ⅰ、一體式連接在出氣氣室遠離冷卻器一端的出氣法蘭，出氣法蘭外端連接EGR閥，在EGR閥與出氣法蘭之間設置有密封墊片。

本實用新型的進一步技術方案是：所述整體式支架機構的支架Ⅰ兩側分別設置有三角形加強筋，在三角形加強筋兩側邊緣處設有加強凸筋，所述支架Ⅱ整體為懸臂式“├”結構，支架Ⅱ的橫向支臂上表面與冷卻器底部連接，支架Ⅱ上端縱向支臂內側面與冷卻器外殼一側外側面連接，所述支架Ⅱ的兩側分別設置有三角形加強筋，在三角形加強筋兩側邊緣處設有加強凸筋。

本實用新型的進一步技術方案是：所述密封墊片的通氣孔周圍設有一圈可防止氣體泄露的防漏凸筋，在密封墊片一側還設有防錯結構，防錯結構是設置在密封墊片邊緣易觀察到該位置處的一塊凸緣Ⅱ。

本實用新型的進一步技術方案是：在進水管和出水管管嘴部各設計有一處錐形凸臺，進水管和出水管的錐形凸臺內側的管道上分別設置有一處凸環Ⅰ，進水管和出水管在遠離錐形凸臺的管子尾部分別設有一處凸環Ⅱ。

本實用新型汽車汽油發動機冷卻EGR系統具有如下有益效果：

1、本實用新型在汽油機上增加冷卻EGR系統，可有效降低汽車燃油消耗量；

2、通過引入冷卻EGR后可以降低燃燒溫度，因此用增加壓縮比的方式抵消減少的爆震，有助于發動機功率發揮和油耗進一步降低；

3、通過增加發動機點火能量，提高點火概率；

4、將EGR閥集成在EGR冷卻器上，既節省了EGR系統連接管路和EGR閥的固定裝置，有利于EGR系統小型化、模塊化；

5、通過改進EGR冷卻器的支架結構，采用整體式支架機構工作穩定，可以有效解決冷卻器容易失效的問題；

6、將進氣歧管節流閥體安裝口和EGR安裝口設在穩壓腔的同一側，并確定EGR安裝口的位置和角度，通過延長廢氣與新鮮空氣的混合時間，使得新鮮空氣和廢氣可以快速并均勻的混合；

7、通過在進氣歧管使用密封圈代替傳統使用的密封墊，不僅裝配方便，而且密封性能好；

8、在排氣歧管設計EGR取氣裝置，通過增加加強片設計，可以有效減小EGR管的開裂風險，并在排氣歧管支管上設計支架Ⅰ固定EGR進氣管，減小EGR進氣管的振動量；

9、通過在EGR進出氣管上增加波紋段，將固定支架改為活動支架，可以有效降低振動疲勞而產生的開裂問題；

10、通過在密封墊片上設計凸筋和凸緣Ⅱ，具有密封性好和防漏裝的優點。

下面結合附圖和實施例對本實用新型汽車汽油發動機冷卻EGR系統作進一步的說明。

附圖說明

圖1是本實用新型汽車汽油發動機冷卻EGR系統的結構示意圖；

圖2是圖1的側視圖；

圖3是EGR進氣管的結構示意圖；

圖4是EGR出氣管的結構示意圖；

圖5是活動支架放大示意圖；

圖6是活塞和燃燒室的截面圖；

圖7是排氣歧管的結構示意圖；

圖8是進氣歧管的結構示意圖；

圖9是圖8中的凸臺的結構示意圖(未安裝密封圈)；

圖10是圖9的A-A方向剖視圖；

圖11是圖8的密封圈的結構示意圖；

圖12是EGR冷卻器的結構示意圖；

圖13是EGR冷卻器的整體式支架機構的結構示意圖；

圖14是EGR冷卻器的支架Ⅱ的結構示意圖；

圖15是EGR冷卻器的密封墊片的結構示意圖；

圖16是圖15的A-A方向剖視放大視圖；

圖17是EGR冷卻器的進水管的剖視圖；

圖18是EGR冷卻器的出水管的剖視圖；

附圖標號說明：1-缸蓋,2-進氣歧管,3- EGR出氣管,4-水管支架,5-水管管夾,6- EGR閥,7- EGR冷卻器,8- EGR進氣管,9-排氣歧管,10-冷卻器進水管,11-發動機出水管,12-兩端法蘭,13-直線管,14-波紋管,15-活動支架,16-支撐套,17-扣邊,18-固定長孔,19-支架Ⅲ,20- EGR管,21-法蘭Ⅰ,22-加強片,23-排氣歧管出氣法蘭,24-燃燒室,25-活塞,26-穩壓腔,27-廢氣通道,28-凸臺,29-節流閥體安裝口,30-新鮮空氣通道,31-密封圈,32-熱插件,33-密封槽,34-凸槽,35-本體,36-凸點,37-凸緣Ⅰ,38-支架Ⅱ,39-進氣法蘭,40-進氣氣室,41-出水管,42-冷卻器,43-進水管,45-密封墊片,46-出氣法蘭,47-整體式支架機構,48-支架Ⅰ,49-出氣氣室,50-三角形加強筋,51-加強凸筋,52-橫向支臂,53-縱向支臂,54-凸緣Ⅱ，55-防漏凸筋，56-錐形凸臺,57-凸環Ⅰ,58-凸環Ⅱ。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實用新型汽車汽油發動機冷卻EGR系統，包括廢氣循環裝置和冷卻循環裝置,廢氣循環裝置包括依次連接的排氣歧管9、EGR進氣管8、EGR冷卻器7、EGR閥6、EGR出氣管3、進氣歧管2，廢氣循環路線：排氣歧管9→EGR進氣管8→EGR冷卻器7→EGR閥6→EGR出氣管3→進氣歧管2。冷卻循環裝置包括依次連接的發動機出水管11、冷卻器進水管10、EGR冷卻器7、整車冷卻循環系統（圖中未示出）、發動機回水管，整車冷卻循環系統與EGR冷卻器7的出水管41連接，冷卻循環路線：發動機出水管11→冷卻器進水管10→EGR冷卻器7→整車冷卻循環系統→發動機回水管。廢氣循環方向與冷卻液循環方向相反。排氣歧管9、EGR冷卻器7、進氣歧管2、水管支架4分別通過螺栓裝配在缸蓋1外表面，水管管夾5裝配在水管支架4上，EGR冷卻器進水管中心通過水管管夾5中心。EGR進氣管8兩端法蘭12通過螺栓與排氣歧管9和EGR冷卻器7相連，EGR閥6通過固定裝置直接連接在EGR冷卻器7出氣端，EGR出氣管3兩端法蘭12通過螺栓與EGR閥6和進氣歧管2相連。EGR進氣管與排氣歧管和冷卻器之間分別裝配有密封墊片，EGR閥與冷卻器之間裝配有密封墊片，EGR出氣管與EGR閥之間也裝配有密封墊片，該處的密封墊片與下面密封墊片45的結構相同。

請同時參考圖3至圖5所示，其中所述EGR進氣管8和EGR出氣管3分別包括兩端法蘭12、連接在兩端法蘭12之間的圓管13、間隔設置在圓管13中的波紋管14和連接在圓管13外的活動支架15。EGR進氣管8通過螺栓固定在排氣歧管9的支架Ⅲ19上，EGR出氣管3通過螺栓固定在缸蓋1上。增加波紋管14的目的是減小振動，降低EGR進氣管8的開裂風險。活動支架15由一塊金屬板沖壓彎折形成，金屬板的一端向另一端彎曲回折形成環形的支撐套16，其中一端的金屬板兩側向內彎折延伸設有扣邊17，扣邊17將另一端的金屬板扣壓在帶扣邊17金屬板的上表面，金屬板兩端對接處還設置有同時貫穿金屬板上相對應位置的固定長孔18。EGR進氣管8穿過支撐套16，固定長孔18的兩個半圓中心連線與支架移動方向垂直，其固定螺栓穿過固定長孔18將活動支架15固定在排氣歧管的支架Ⅲ上。活動支架15相比固定支架可以有效避免因振動導致EGR進氣管8的開裂。同樣相同結構的活動支架也裝配在EGR出氣管3上，其固定螺栓穿過固定長孔18將活動支架15固定在缸蓋外表面，其功能與EGR進氣管8上的支架相同。

如圖6所示，在傳統活塞的基礎上通過增大燃燒室24容積來提高發動機壓縮比。目前汽油機小型化后發生爆震的傾向性會加強，只能依靠降低壓縮比、推遲點火提前角的方式來抑制爆震，通過引入冷卻EGR后降低燃燒溫度，因此用增加壓縮比的方式來抵消減少的爆震。

請同時參考圖7所示，排氣歧管9的四個支管匯合的總管外端連接有排氣歧管出氣法蘭23，在匯合的總管一側設置有EGR取氣裝置，EGR取氣裝置包括EGR管20、法蘭Ⅰ21、加強片22，EGR管20連接在總管的外側，法蘭Ⅰ21連接在EGR管20外端，加強片22焊接在EGR管20和排氣歧管出氣法蘭23之間，加強片22保證EGR管20在工作時不會出現失效。排氣歧管9的其中一個支管外壁連接有用于支撐EGR進氣管8的支架Ⅲ19，支架Ⅲ19可減小EGR進氣管8的振動，防止EGR進氣管8出現振動疲勞。

請同時參考圖8至圖11所示，所述進氣歧管2包括穩壓腔26，包括穩壓腔26，穩壓腔26的一側設置有新鮮空氣通道30，在新鮮空氣通道30的邊緣設置有節流閥體安裝口29，在穩壓腔26的一側且靠近節流閥體安裝口29的位置設置有凸臺28，凸臺28中部設置有連通至穩壓腔26內的廢氣通道27，廢氣通道27用于連接EGR出氣管3。廢氣通道的軸線O2與新鮮空氣通道的軸線O1形成的夾角大于90度，新鮮空氣和廢氣能夠相對進入穩壓腔26中，這樣能夠使新鮮空氣和廢氣更充分的混合。在凸臺28上的廢氣通道27周緣設置有用于安裝密封圈31的密封槽33，密封圈31設置在密封槽33中。密封圈31包括圓環形的本體35及突出設置在本體35內外表面的凸點36，凸點36目的在于密封圈31壓入密封槽33內后不會輕易掉出來。在密封圈31本體35外表面還突出設有防漏裝的凸緣Ⅰ37，凸緣Ⅰ37目的在于防止密封圈31漏裝，密封槽33的一側設有與凸緣Ⅰ37相配合的凸槽34，凸槽34設置在凸臺28一側邊緣，密封圈31安裝到密封槽33中凸緣Ⅰ37設置在凸槽34中并突出凸槽34外，容易被觀察到。

請同時參考圖12至圖18所示，所述EGR冷卻器7包括冷卻器42和分別連接在冷卻器42上的進水管43和出水管41，冷卻器42的進氣端連接有進氣氣室40及進氣法蘭39，靠近進氣氣室40端冷卻器42外還連接有支架Ⅱ38，所述支架Ⅱ38整體為懸臂式“├”結構，支架Ⅱ38的橫向支臂52上表面與冷卻器42底部連接，支架Ⅱ38上端縱向支臂53內側面與冷卻器42外殼一側外側面連接。冷卻器42的出氣端連接有整體式支架機構47，整體式支架機構47包括與冷卻器42連接的出氣氣室49、一體式連接在出氣氣室49下側的支架Ⅰ48、一體式連接在出氣氣室49遠離冷卻器42一端的出氣法蘭46，整體式支架機構47的支架Ⅰ48兩側分別設置有三角形加強筋50，在三角形加強筋50兩側邊緣處設有加強凸筋51，支架Ⅱ38兩側分別設置有三角形加強筋50，在三角形加強筋50兩側邊緣處設有加強凸筋51，采用這種結構可有效降低冷卻器42的振動，減小EGR閥6的振動。

在進水管43和出水管41管嘴部各設計有一處錐形凸臺56，錐形凸臺56可以使膠管很容易裝配。進水管43和出水管41的錐形凸臺56內側的管道上分別設置有一處凸環Ⅰ57，該處凸環Ⅰ57用于膠管裝配止位。進水管43和出水管41在遠離錐形凸臺56的管子尾部分別設有一處凸環Ⅱ58，該處凸環Ⅱ58用于進水管43和出水管41的焊接定位。

出氣法蘭46外端連接EGR閥6，在EGR閥6與出氣法蘭46之間設置有密封墊片45。密封墊片45的通氣孔周圍設有一圈可防止氣體泄露的防漏凸筋55，在密封墊片45一側還設有防錯結構，防錯結構是設置在密封墊片45邊緣易觀察到該位置處的一塊凸緣Ⅱ54。裝配后，密封墊片45上的凸緣Ⅱ54會出現在固定位置，并容易觀察到凸緣Ⅱ54，這樣可以防止墊片裝反或漏裝。EGR閥6通過密封墊片45與冷卻器42出氣端裝配在一起，形成冷卻EGR系統，這樣既節省了EGR系統連接管路和EGR閥6的固定裝置，有利于EGR系統小型化、模塊化。廢氣從進氣法蘭39處進入，流經進氣氣室40、冷卻器42內部氣道、出氣氣室49，最后從出氣法蘭46出來流入EGR閥6；冷卻液從進水管43進入，流經冷卻器42內部水道，從出水管41出來。氣流方向與水流方向相反。

以上實施例僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型的結構并不限于上述實施例列舉的形式，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。