一种发动机及EGR阀前冷凝器的制作方法

一种发动机及egr阀前冷凝器
技术领域
1.本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机及egr阀前冷凝器。


背景技术：

2.天然气发动机排气中含有较高的水汽，使得egr管路中也不可避免含有大量的水汽。当发动机运行在低负荷区或运行一段时间后停机，egr管路内将存留大量的水汽，外界的低温将使得egr阀片和egr管路内壁面处于低温区，大量的水汽将会持续在这些低温区冷凝形成冷凝水，环境持续低温将会导致冷凝水结冰，使egr阀片与阀体发生冻结，造成egr阀卡滞。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一个目的在于提供一种egr阀前冷凝器，以避免或减少egr阀内的冷凝水，从而解决egr阀卡滞的问题。
4.本实用新型的第二目的在于提供一种包括上述egr阀前冷凝器的发动机。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种egr阀前冷凝器，包括：
7.冷凝器主体，所述冷凝器主体上设置有egr气体通道；
8.冷凝管，多根冷凝管相互间隔地设置于所述冷凝器主体的egr气体通道内，且所述冷凝管的至少一端穿过所述冷凝器主体的侧壁与外界环境接触。
9.优选地，还包括冷凝壁，所述冷凝壁通过所述冷凝管固定于所述egr气体通道内。
10.优选地，所述冷凝壁为环状壁，所述冷凝壁与所述egr气体通道的走向同向地设置于所述egr气体通道中。
11.优选地，所述冷凝壁设置有多个，各个所述冷凝壁呈同心圆状布置且相互间隔。
12.优选地，所述冷凝壁由至少一根冷凝管沿沿垂直于所述冷凝壁的轴向贯穿后固定于所述egr气体通道内。
13.优选地，所述冷凝管为空心管，所述冷凝管的至少一端穿过所述冷凝器主体的侧壁并在所述冷凝器主体的外壁面上形成有开口。
14.优选地，所述冷凝管的两端分别穿过所述冷凝器主体的侧壁且分别在所述冷凝器主体的外壁面上形成有开口。
15.优选地，所述冷凝器主体的两端端面上分别设置有用于容纳密封圈的密封槽。
16.优选地，所述冷凝器主体的下部设置有用于存储冷凝水的储水结构。
17.优选地，还包括控制器、设置于所述储水结构底部的排水阀门以及设置于所述储水结构内的水位检测装置，所述控制器用于在所述水位检测装置检测到所述储水结构内的水位达到预设值后控制所述排水阀门打开预设时间后关闭。
18.一种发动机，包括egr系统，所述egr系统的egr阀上游设置有如上任意一项所述的egr阀前冷凝器。
19.优选地，动机为天然气发动机。
20.由以上技术方案可以看出，本实用新型中公开了一种egr阀前冷凝器，该egr阀前冷凝器包括冷凝器主体以及冷凝管，其中，冷凝器主体以及冷凝管采用导热性能良好的材料制作，冷凝器主体上设置有egr气体通道；多根冷凝管相互间隔地设置于冷凝器主体的egr气体通道内，且冷凝管的至少一端穿过冷凝器主体的侧壁与外界环境接触；在使用时，将上述egr阀前冷凝器设置于egr阀前，egr气在通过egr阀前首选需要经过egr阀前冷凝器，而端部与外界接触的冷凝管能够使冷凝器主体以及egr气体通道内的温度降低，并为egr阀前水汽提供较大面积的低温附着区，使得egr阀前水汽能够更快更多的在egr阀前低温冷凝器的冷凝管管壁以及内壁上冷凝形成冷凝水，并随着环境温度的降低而冰冻于egr阀前冷凝器，减少经过egr阀的egr气体中的水汽，从而避免或减少冷凝水在egr阀片上附着的可能性，解决egr阀结冰现象，降低冷凝水低温结冰导致的egr阀开启不及时、关闭不严的风险。
21.本实用新型还提供了一种具有上述egr阀前冷凝器的发动机，由于该egr阀前冷凝器具有上述有益效果，则采用了上述egr阀前冷凝器的发动机理应具有相同的有益效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器的端部视图；
25.图3为本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器垂直于冷凝管轴向的剖视图；
26.图4为本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器平行于冷凝管轴向的剖视图。
27.其中：
28.1为冷凝器主体；2为冷凝管；3为冷凝壁；4为开口；5为密封槽。
具体实施方式
29.本实用新型的核心之一是提供一种egr阀前冷凝器，以达到避免或减少egr阀内的冷凝水，从而解决egr阀卡滞的问题的目的。
30.本实用新型的另一核心是提供一种基于上述egr阀前冷凝器的发动机。
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器的结构示意图。
33.本实用新型实施例中公开了一种egr阀前冷凝器包括冷凝器主体1以及冷凝管2。
34.其中，冷凝器主体1以及冷凝管2采用导热性能良好的材料制作，冷凝器主体1上设置有egr气体通道；多根冷凝管2相互间隔地设置于冷凝器主体1的egr气体通道内，冷凝管2可以为直管、弯管或者其他规则会不规则的形状，冷凝管2可以平行于egr气体通道的径向
设置，也可以贴合于冷凝器主体1的内壁设置，当然也可以在egr气体通道内倾斜设置，冷凝管2的至少一端穿过冷凝器主体1的侧壁与外界环境接触，从而实现冷凝管2的散热，使得在发动机运行过程中或者刚停机后，冷凝管2温度始终处于与egr阀片温度相当或者更低的水平，冷凝管2间隔设置能够避免或减少对egr气的阻滞。
35.综上所述，与现有技术相比，本实用新型实施例提供的egr阀前冷凝器在使用时，将上述egr阀前冷凝器设置于egr阀前，需要说明的是，为避免egr阀前冷凝器中的冷凝水被egr气体带入egr阀，egr阀前冷凝器应当与egr阀间隔一定距离设置，egr气在通过egr阀前首选需要经过egr阀前冷凝器，而端部与外界接触的冷凝管2能够使冷凝器主体1以及egr气体通道内的温度降低，并为egr阀前水汽提供较大面积的低温附着区，使得egr阀前水汽能够更快更多的在egr阀前低温冷凝器的冷凝管2管壁以及内壁上冷凝形成冷凝水，并随着环境温度的降低而冰冻于egr阀前冷凝器，减少经过egr阀的egr气体中的水汽，从而避免或减少冷凝水在egr阀片上附着的可能性，解决egr阀结冰现象，降低冷凝水低温结冰导致的egr阀开启不及时、关闭不严的风险。
36.作为优选地，为进一步增加egr阀前冷凝器的低温附着区，egr阀前冷凝器还包括冷凝壁3，冷凝壁3通过冷凝管2固定于egr气体通道内，该冷凝壁3与冷凝管2相接触，通过冷凝管2散热，从而使其能够保持在相对较低的温度，为冷凝水提供较大附着面积，更好地截留egr气中的水汽。
37.进一步地，在本实用新型一种实施例中，如图1和图2所示，冷凝壁3为环状壁，冷凝壁3与egr气体通道的走向同向地设置于egr气体通道中。
38.需要说明的是，冷凝壁3也可以采用其他的形状，比如弧形壁、直形壁、波浪形壁等等。
39.作为优选地，冷凝壁3设置有多个且各个冷凝壁3呈同心圆状布置且相互间隔，如图2所示，在本实用新型实施例中，egr阀前冷凝器包括两个冷凝壁3，两个冷凝壁3呈同心圆状布置于egr气体通道内，外侧冷凝壁3与冷凝器主体1内壁之间的间隙、内侧冷凝壁3与外侧冷凝壁3之间的间隙以及内侧冷凝壁3围成的区域形成供egr气经过的通道，这种结构大大增加了egr阀前冷凝器的冷凝水附着面积，同时不会对egr气造成过大的阻力。
40.进一步优化上述技术方案，冷凝壁3由至少一根冷凝管2沿垂直于冷凝壁3的轴向贯穿后固定于egr气体通道内，如图1、图3和图4所示，每个冷凝壁3均由多列冷凝管2贯穿后固定，这样既保证了冷凝壁3固定的稳定性，由加强了冷凝壁3的散热。
41.如图3所示，在本实用新型实施例中，冷凝管2为空心管，冷凝管2的至少一端穿过冷凝器主体1的侧壁并在冷凝器主体1的外壁面上形成有开口4，进一步地，如图4所示，冷凝管2的两端分别穿过冷凝器主体1的侧壁并分别在冷凝器主体1的外壁面上形成有开口4，通过这种设计能够使外界冷空气直接从冷凝管2内通过，加强冷凝管2与外界环境之间的热交换，从而实现冷凝管2的快速散热。
42.该冷凝壁3可以为图1
‑
图4所示实施例中的实心结构，也可以采用空腔结构，或者进一步地使冷凝壁3的空腔与上述空心管状的冷凝管2的空腔相连通，从而进一步加强冷凝壁3的散热效果。
43.作为优选地，如图1
‑
图4所示，冷凝器主体1的两端端面上分别设置有用于容纳密封圈的密封槽5，从而在安装该egr阀前冷凝器时能够保证egr阀前冷凝器两端的密封，避免
泄漏。
44.egr阀前冷凝器中的冷凝水在排气温度较低且环境温度较低时可暂时存储于egr阀前冷凝器中，等排气温度上来后蒸发被排气带走即可，即在外界环境温度较低且发动机处于低负荷区时，egr阀前冷凝器始终处于低温区，冷凝水可以直接冻结在egr阀前冷凝器中，而当且发动机进入大负荷区时，排气温度升高，冷凝水结成的冰逐渐融化，并逐渐蒸发被排气带走。
45.当然，也可以在egr阀前冷凝器上设置储水结构，以存储冷凝水，避免egr阀前冷凝器内过多的冷凝水被带入egr阀。
46.在本实用新型一种实施例中，冷凝器主体1的下部设置有用于存储冷凝水的储水结构(图中未示出)，上述冷凝器主体1的下部指在安装后，冷凝器主体1朝向地面的位置，更进一步地，储水结构与冷凝水主体1的连通处还应当位于冷凝水主体1的最低点，以便于收集冷凝水。
47.进一步地，上述储水结构的底部还设置有排水阀门且在储水结构的内部还设置有拥有检测冷凝水水位的水位检测装置，排水阀门的控制端与控制器的输出端连接，水位检测装置与控制器的输入端连接，控制器可以发动机控制单元(ecu)，控制器用于在水位检测装置检测到储水结构内的水位达到预设值后控制排水阀门打开预设时间后关闭，从而实现储水结构的排水。
48.当然上述通过水位检测装置以及控制器自动进行排水的方案仅仅是本实用新型实施例提供的一种优选实施方案，实际上还可以采用其他的方式实现排水阀门的开启及关闭，比如可以不设置水位检测装置，控制器可以在具有上述egr阀前冷凝器的发动机停机时，控制排水阀门打开预设时间后关闭。
49.或者上述排水阀门的开启或关闭还可以有操作者手动控制进行。
50.又或者，可以设置水位检测装置，水位检测装置检测到水位达到预设值时通过控制器向操作者发出报警信号，操作者根据报警信号手动打开排水阀门。
51.进一步地，本实用新型实施例还提供了一种发动机，该发动机包括egr系统，egr系统的egr阀上游设置有如上述实施例所述的egr阀前冷凝器，由于该发动机采用了如上所述的egr阀前冷凝器，因此发动机的有益效果请参考上述实施例。
52.可以理解的是，天然气发动机排气中的水汽含量相比柴油机高很多，当环境温度较低时，天然气发动机的egr系统中容易生产大量的冷凝水，因此上述发动机优选为天然气发动机。
53.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
54.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。