专利名称：用于内燃机的废气循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的废气循环装置，其具有一个壳体，该壳体带有一个废气入口、一个废气出口、一个冷却剂入口、一个冷却剂出口、至少一个阀门装置和一个带有去程段和回程段的U形热交换器单元。
背景技术：
例如由DE 10 2006 012 219 Al已知这种废气循环装置。在此，该专利申请公开说明书公开了一种两级热传递单元，其在通流量较小并且与冷却剂的温度差相对较低时还可达到较高的冷却效率。但这种热传递单元的缺点是，尤其在热交换器的回程段出现严重的碳黑(Versottung)，因为废气在此已经被剧烈冷却。这种碳黑尤其会大幅缩短热交换器的使用寿命。在DE 10 2006 012219 Al中描述的热交换器的另一个问题是其结构在制造技术上相对复杂。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种废气循环装置，其减少了热交换器单元中的碳黑并且同时具有制造技术上简单的结构。该技术问题按本发明通过一种用于内燃机的废气循环装置由此解决，S卩，在废气入口和废气出口之间设置一个旁路通道，并且设置至少一个带有去程段和回程段的附加的热交换器单元，其中，从所述旁路通道分别分支出一个通往相关热交换器单元的各去程段和回程段的开口，并且为每个热交换器单元这样配设一个阀门装置，使得废气要么流经各热交换器单元要么流经旁路通道部件。以此方式提供了一种废气循环装置，其可以通过设置附加的热交换器单元，以非常简单的方式方法与不同发动机尺寸下对通流量和温度范围的不同要求匹配。应该说明的是，通过这些串联的热交换器确保了模块化的结构并且因此确保了废气循环装置在制造技术上成本低廉的制造。在此特别有利的是，阀门装置设计为中心支承的止回阀，该止回阀与所述壳体的圆弧形壳体表面有效连接。在此，壳体可以基本上由壳体盖和连接的壳体部分组成，其中，该壳体盖具有废气入口、废气出口、开口以及阀门装置，并且该连接的壳体部分具有热交换器单元以及冷却剂入口和冷却剂出口。在此，如果这些热交换器单元布置在同一个壳体部分，则实现了一种特别简单的实施形式。基于这样的事实，即热废气首先导入热交换器中，并且朝向回程段冷却，由于废气温度加剧降低，可能在回程段区域内存在热交换器形成碳黑或尘垢(Verruiiung)的情况。为了防止该碳黑，并且使热交换器散热片上冷却的废气残渣分解，特别有利的是，在所述壳体盖内设置第二旁路通道，该第二旁路通道具有通向所述热交换器单元的去程段的开口，其中，在所述废气出口处设置有另一个阀门装置，该阀门装置可使第一或第二旁路通道与废气出口流体连接。以此方式提供了一种废气循环装置，其中可以通过简单地操纵阀门装置短时间地改变流过U形热交换器的流通方向，从而可使热废气流入单个热交换器单元或所有热交换器单元的回程段中并且由此清洁这些回程段。在此特别有利的是，废气出口处的阀门装置是开关止回阀。本发明还涉及一种用于清洁废气循环系统的至少两个U形热交换器单元的方法，其中，至少一个回程段在清洁模式中与废气循环装置的废气入口相连，由此废气流过U形热交换器单元的流通方向这样被反转，使得热废气流入U形热交换器单元的回程段中。
以下借助附图阐述本发明的一种优选实施形式。在附图中图I示出按本发明的废气循环装置的剖视图，其中废气导引通过第一热交换器；图2示出按本发明的废气循环装置的剖视图，其中废气导引通过第二热交换器；
图3示出按本发明的废气循环装置的剖视图，其中废气导引通过两个交换器；图4示出按本发明的废气循环装置的剖视图，其中废气通过旁路管道直接导引至废气出口 ；图5示出按本发明的废气循环装置处于第一热交换器的清洁模式下的剖视图；图6示出按本发明的废气循环装置处于第二热交换器的清洁模式下的剖视图；图7示出按本发明的废气循环装置处于两个热交换器的清洁模式下的剖视图。
具体实施例方式出于直观性的原因在热交换器单元中未示出冷却散热片。图I示出按本发明的废气循环装置I的剖面。在此设置有壳体2，其带有废气入口
3、废气出口 4、冷却剂入口 5和冷却剂出口 6。此外设有配属于各热交换器单元9，10的阀门装置7，8。在此，每个热交换器9，10具有去程段11，13和回程段12，14。在本实施例中，壳体2由壳体盖15和两个壳体部分16，17。壳体盖15在此具有废气入口 3、废气出口 4、阀门装置7，8以及旁路通道18和开口 19，20，21，22，这些开口将旁路通道18与各去程段11，13和回程段12，14流体地连接。热交换器单元9，10以及冷却剂入口 5和冷却剂出口 6布置在壳体部分16，17中。阀门装置7，8设计为中心支承的止回阀23，24，它们分别与密封面25，26共同作用，以便确保废气循环装置的不同功能模式。此外，壳体盖15还具有通过开口 28，29与热交换器9，10的各去程段11，13流体连接的第二旁路通道27。在本实施例中，壳体盖15还具有另一个阀门装置30，其这样设计为开关止回阀，使得要么第一旁路通道18要么第二旁路通道27与废气循环出口流体连接。按本发明的废气循环装置I的工作原理如下图I示出废气循环装置1，其中废气经由废气入口 3通过第一热交换器9导引至废气出口 4。为此，将第一止回阀23置入垂直位置并且将第二止回阀24置入水平位置。开关止回阀30贴靠在阀座31上。以此方式，废气经由废气入口 3和开口 19导引至热交换器9的去程段11，并且经由回程段12和开口 20从热交换器9流出。此后，废气经由旁路通道18的部件直接导引至废气出口 4。图2示出按本发明的废气循环装置I的一种实施形式，其中废气只通过第二热交换器10导引。尤其是去程段13在本实施例中设计为比第一热交换器9的去程段11更窄。通过导引废气经过第二热交换器10，可以防止压力的下降由于较少的通流量而加剧。为此，止回阀23处于水平位置并且止回阀24处于垂直位置。开关止回阀30在本实施例中也贴靠在阀座31上。经由废气入口 3进入的废气现在首先导引通过旁路通道18的部件，并且随后通过开口 21导引至热交换器10的去程段13。废气经由回程段14和开口 22朝废气出口 4的方向流出第二热交换器10。图3现在示出按本发明的废气循环装置I的这样一种实施例，其中废气流经两个热交换器9，10，并且以此方式提供了最大的冷却功率。为此，止回阀24和止回阀24均处于垂直位置，使得废气可以通过开口 19进入热交换器9的去程段11并且经由回程段12和开口 20导引至开口 21。废气经由开口 21到达第二热交换器10的去程段13并且从该处导引至回程段14。随后，废气经由开口 22到达废气出口 4。在两个止回阀23，24水平定位时，废气只经由旁路通道18从废气入口 3导引至废气出口 4。对此的前提条件是，开关止回阀30在本实施例中也贴靠在阀座31上。也就是说废气不会导引经过热交换器，因此并未进行废气冷却。在热废气流经热交换器时，随着废气温度下降程度的提高，热交换器形成碳黑或 尘垢，这会妨碍流通。这种碳黑尤其出现在U形热交换器的回程段中，因为在此废气已经被大幅冷却。现在为了防止这种碳黑，可以在按本发明的废气循环装置的这种实施形式中选择不同的清洁模式，在这些清洁模式中，热废气可流入各回程段并且因此清洁回程段。因此图5示出了一种用于热交换器9的清洁模式。在此，这样呈对角线地选择止回阀23的位置，使得废气直接从废气入口 3导引至开口 20，并且从该处导引至回程段12。现在热废气流入回程段12并且由此分解尘垢可能造成的沉积。随后，废气经由去程段11导引至开口 28并且通过旁路通道27导引至废气出口 4。这由此实现，即，一方面与第二热交换器10的流体连接由于止回阀24的垂直位置而被中断，另一方面开关止回阀30贴靠在阀座32上。按照图6的实施例，第一止回阀23处于水平位置，而第二止回阀24处于这样沿对角线地从上向下指向的位置中，使得热废气现在流入第二热交换器10的回程段14中并且随后通过去程段13和开口 29经由第二旁路通道27导引至废气出口 4。为了完整起见，图7示出了按本发明的废气循环装置的这种实施例，其中热废气流入热交换器9，10的两个回程段12，14中。为此，两个止回阀23，24处于对角线位置中并且开关止回阀也贴靠在阀座32上，由此废气在流经热交换器9，10之后可以从第二旁路通道27中流向废气出口 4。
权利要求
1.一种用于内燃机的废气循环装置，其具有一个壳体，该壳体带有一个废气入口(3)、一个废气出口(4)、一个冷却剂入口、一个冷却剂出口、至少一个阀门装置和一个带有去程段(11)和回程段(12)的U形热交换器单元(9)，其特征在于，在废气入口(3)和废气出口(4)之间设置一个旁路通道(18)，并且设置至少一个带有去程段(13)和回程段(14)的附加的热交换器单元(8)，其中，从所述旁路通道(18)分别分支出一个通往相关热交换器单元(9,10)的各去程段(11,13)和回程段(12,14)的开口，并且为每个热交换器单元(9，10)这样配设一个阀门装置(7，8)，使得废气要么流经各热交换器单元(9，10)要么流经旁路通道部件。
2.按权利要求I所述的废气循环装置，其特征在于，所述阀门装置(7，8)设计为中心支承的止回阀(23，24)，该止回阀(23，24)与所述壳体(2)的圆弧形壳体表面(25，26)有效连接。
3.按权利要求I或2所述的废气循环装置，其特征在于，所述壳体(2)基本上由一个壳体盖(15)构成，该壳体盖(15)具有所述废气入口(3)、废气出口(4)、开口(19，20，21，22)以及阀门装置(7，8)，该壳体⑵带有连接的壳体部分(16，17)，该壳体部分(16，17)具有所述热交换器单元(9，10)以及冷却剂入口(5)和冷却剂出口(6)。
4.按权利要求3所述的废气循环装置，其特征在于，所述热交换器单元(9，10)布置在一个共同的壳体部分中。
5.按权利要求I至4之一所述的废气循环装置，其特征在于，在所述壳体盖(15)内设有第二旁路通道(27)，该第二旁路通道(27)具有通向所述热交换器单元(9，10)的去程段(11，13)的开口(28，29)，其中，在所述废气出口(4)处设置有另一个阀门装置(30)。
6.一种用于清洁废气循环系统的至少两个U形热交换器单元的方法，其特征在于，至少一个回程段(12，14)在清洁模式中与按权利要求I至5之一所述的废气循环装置(I)的废气入口(3)相连，由此这样反转废气流过U形热交换器单元(9，10)的流通方向，使得热废气流入U形热交换器单元(9，10)的回程段(12，14)中。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机的废气循环装置，其具有一个壳体，该壳体带有一个废气入口(3)、一个废气出口(4)、一个冷却剂入口、一个冷却剂出口、至少一个阀门装置和一个带有去程段(11)和回程段(12)的U形热交换器单元(9)，其中，在废气入口(3)和废气出口(4)之间设置一个旁路通道(18)，并且设置至少一个带有去程段(13)和回程段(14)的附加热交换器单元(8)，其中，从旁路通道(18)分别分支出一个通往相关热交换器单元(9，10)的各去程段(11，13)和回程段(12，14)的开口，并且为每个热交换器单元(9，10)这样配设一个阀门装置(7，8)，使得废气要么流经各热交换器单元(9，10)要么流经旁路通道部件。
文档编号F02M25/07GK102734000SQ201110087728
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者汉斯-乌尔里克.库内尔, 汉斯-于尔根.休斯格斯 申请人:皮尔伯格有限责任公司