[其他]废气冷却器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于内燃机尤其是用于机动车内燃机的废气冷却器。

背景技术

为了满足越来越严格的排放限值，已经有很长的时间将废气再循环进行燃烧处理，借此减小气缸内的氧气浓度并降低燃烧的温度和速度。通过降低气缸内的燃烧温度，可以降低NOx率并排放NOx。为强化这种效果，废气冷却器被越来越多的应用，通过废气冷却器，用于循环的废气的温度以一种特定的方式被降低。

DE2813747A1公开了一种用于罗纹换热器管的换热器薄板，其用于作用在所述换热器薄板上的第一流体气体和换热器管中第二流体的热交换，其中具有多行连接点用于将换热器薄板连接到换热器管上，还设置有多个在所述行之间延伸的槽。

DE3018978A1公开了一种安装在管式换热器内部的涡流发生器，其包括至少一个连续延伸的螺旋带。其中一部分沿着延伸过螺旋轴的平面形成突起，其具有相同的形状和尺寸并沿螺旋轴彼此分开布置，其中，每个突起相对于螺旋轴的垂线是不对称的。

其他换热器也是已知的，例如DE102005051709A1、EP0275813A1和US7337831B2公开的换热器。

现有技术中的换热器或废气冷却器的缺点是，虽然具有相对高的冷却效果，但在某些情形下要产生所谓的污垢、污染、堵塞和积碳，并积淀在各冷却几何体上，因此，废气冷却器或换热器的效率日夜恶化。此外，如果现有技术中已知的废气冷却器设计成所谓的管束冷却器，那么这些冷却器的生产就会相对复杂且成本昂贵。

发明内容

因此，本实用新型的目的是提供一种改进的废气冷却器，其特征在于具有长期提高的冷却效果。

这一目的根据本实用新型的独立权利要求的主题获得，有利的实施例为从属权利要求的主题。

本实用新型基于这样一种基本构思，在一个用于机动车内燃机中的设计成管束冷却器的废气冷却器中，具有一个废气货冷却剂流通的管束，在至少一个管中设置有至少两个用于促进热交换的插入件，所述插入件布置成彼此相对轴向偏移、彼此对准或彼此相对转动。插入件增大了换热面积并由此提高了废气冷却器的冷却效果，其中相对短的插入件的安装比现有技术中的插入件（例如沿管子全长延伸的插入件）的安装要明显简单。本实用新型的废气冷却器不仅生产简单、成本低，而且还由于本实用新型的插入件（镶嵌物）而明显提高了冷却效果。此外，由于轴向偏移且可旋转的布置方式，可以有效地影响废气冷却器的污染，从而可以避免或减小插入件或管内壁上的污染物积淀，由此可确保长期的最佳热交换。通过将各插入件相对偏移且可相对转动的布置，可提高各管中的湍流，借此减少插入件上的有机物（烟灰/冷凝烃）积淀。与期望相反，如果发生所述污染物积淀，管中增加的湍流可以非常容易地去除污染层，由此，在某种程度上，产生废气冷却器的自清洁效果。因此，废气冷却器的特征在于通过镶嵌物（插入件）的优化来有效地影响污染、功率密度和压力损失。

在本实用新型的一个有利的改进的技术方案中，至少两个插入件优选所有插入件结构相同。由此，插入件可以一种成本有效地方式生产，并且只需沿轴向剪切至期望长度，其中，由于所有插入件或至少两个插入件的结构相同，因此可以减少不同部件的种类以及由此产生的存储和物流成本。

在本实用新型的另外一个有利的实施方式中，至少一个插入件包括至少一个用于产生紊流的小翼和/或刺状开口。小翼和刺状开口都可以引起管内的流动偏转并由此产生湍流，因此，可以促进沿热交换表面（即插入件表面和管表面）的流动并由此提高热交换效果，还可以避免/减少污染物积淀。由小翼和/或刺状开口产生的紊流除了减少污染物积淀的风险外，在相反的情况下，在积淀形成时，增加了以自清洁方式再次移除污染物积淀的几率。当然，在此方面，小翼也可以形成网格肋或刺肋。对于网格肋，一些段从肋表面凸出，导致各肋层之间的交叉混合。在此方面，凸起的尺寸（高度、宽度、位置、开口位置）以及凸起的布置尤其是朝向或远离圆管的布置都是不同的。刺肋也是以类似的方法生产，其中单独定义刺的几何形状（宽度、高度、凸起角度、数量和位置），在每种情况下所期望的性能可以调整和优化。这里，所有插入件的材料和小翼/肋的密度可以不相同。优选材料为不锈钢、铝或有色金属。其中肋密度的范围可以是每分米10至120肋。

适宜地，至少一个插入件是胶粘、焊接、熔接或铆接到相应的管上。当然，废气冷却器也可以设计成普通的具有管束的换热器，第一介质在所述管束中流动，其中，为了提高换热效率，在管束的至少一个管子中设置至少两个相互分离的插入件，所述插入件布置成彼此相对偏移且能相对转动。