专利名称：废气再循环系统废气冷却器的芯子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及废气再循环系统(EGR)废气冷却装置的散热器芯子及其制造方法。该废气再循环系统废气冷却装置是用于冷却引自排气系统，经废气再循环管路，进入进气管中进行再循环的废气。
背景技术：
近来为了降低汽车发动机排气中的氮氧化物(NOx)含量，采用了废气再循环(EGR)技术，即从排气系统中引出部分废气，并将它加入到燃烧混合气中进行再循环，以降低燃烧温度从而降低废气中氮氧化物(NOx)含量。
在EGR(废气再循环)装置中，由于EGR气体是与混合气一起被吸入燃烧室，因此，有必要使EGR气体保持适当温度。EGR气体本来就温度很高，而且如果EGR气体的温度过高，将导致混合气被加热，使得引入燃烧室的进气量减少，导致混合气的燃烧率恶化，使发动机输出功率下降。
另一方面，如果EGR气体温度过低，EGR气体中焦油等粘附物质(即杂质)的粘度就会增加，杂质容易粘附到EGR通道及EGR阀等等上，使得EGR装置可靠性降低。
图9表示为传统的EGR气体冷却装置，在壳体1上设有冷却水的入口管4及出口管5的安装孔，在壳体1的上端是引入EGR气体进气管6，而在其下端是EGR气体流出的出气管7，壳体1内配置着散热器芯子C及其支撑板8。参照图10，所述的散热器芯子C是由端板3和管子2所构成，管子2成形有螺旋状的凸纹槽2a，且管子2内安装有散热片9。散热片9，如图11所示，是被扭成螺旋状，其外围被硬钎焊到在管子2上所形成的凸纹槽2a上。
在管子2上成形有螺旋状的凸纹槽2a的作用是临时固定所述的散热片9，由于增加了散热片9，可增加传热面积以及有利于EGR气体流的湍流化，就能提高传热性能，提高热交换效率。另外，还可以将混入EGR气体中的烟灰在2的内面上的粘附及加厚加以控制。
这种传统EGR气体冷却装置的散热器芯子，其管子2上的螺旋状的凸纹槽2a的加工难度较大。该散热器芯子的安装过程如下在管子2上预先冲压形成螺旋状的凸纹槽2a，然后在管子2内插入外缘涂敷有硬钎焊料的散热片9，而后将散热片9的外缘硬钎焊到凸纹槽2a上。操作时，即要适当地缩小管子2的凸纹槽2a和散热片9的外缘间的间隙尺寸，还要将散热片9可靠地硬钎焊到管子2内，这些都给其制造带来了较大问题。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种加工简单的废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子。
本发明还要提供一种能可靠地将散热片硬钎焊到管子内的EGR气体冷却装置的散热器芯子及其制造方法。
解决上述技术问题采用的技术方案是废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子，在一对端板之间配置数根管子，所述的管子内设有散热片，所述的管子上开设有临时固定所的述散热片的环形沟槽。
本发明的管子上开设环形沟槽替代传统的螺旋形凸纹槽，而这种环形沟槽通常是以冲压加工方式形成的，以容纳类似心棒的散热片，因此加工方便，可提高生产效率和产品的合格率。
根据本发明，所述的管子的端部被嵌插入于所述端板上所形成的贯通孔中，并且，所述的散热片的两端定位于距离所述管子的两端一个固定的长度。
根据本发明，在所述管子的端部上形成缩径部，并且，此缩径部被嵌插入于上述端板上所形成的贯通孔中。
根据本发明，对缩径部位进行扩口操作或形成翻边。
本发明的废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子的制造方法，按以下步骤进行一、在散热片的外缘涂上膏状钎料后插入管子内；二、在所述管子上形成环形沟槽，使所述散热片临时固定在其中；三、将数根安装好散热片的管子的两端嵌插入到一对端板上的贯通孔内；
四、将安装好的散热器芯子进行加热处理，使所述散热片的外缘钎焊到所述管子内。
本发明的散热器芯子的制造方法，是先将散热片插入管子内，然后再在管子上形成环形沟槽，这就使缩小管子的环形槽和散热片的外缘间的间隙成为可能，也使将散热片外缘与管子内表面可靠地钎焊成为可能。而且由于插入管子内的散热片的外缘可靠地钎焊在管子的环形沟槽上，使得来自散热片的传热因为管子传热面积增加也增加了，也使EGR气体流的湍流化得到促进，这些都使热交换效率得以提高。
根据本发明，所述的散热片的两端定位于距离所述管子的两端一个固定的长度。在所述步骤三结束后，利用冲头在管子的端部冲出缩径与阶台，然后再用扩口模将上述管子的端部直径扩大或者形成翻边以减小间隙。由于散热片的两端恰好位于自管子两端起所规定长度的位置，因此避免了散热片和扩口模的相互干涉。
所述的膏状钎料是通过以下方法涂敷在所述散热片的外缘在所述散热片的外缘对称设置有四个涂敷装置，所述每个涂敷装置包括一个支管、一个外滚筒和一个内滚筒，膏状钎料通过支管添加到外滚筒，然后通过内滚筒将这些钎料涂布在不断旋转的散热片的外缘。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为安装有本发明散热器芯子的EGR气体冷却装置的实施实例示意图。
图2为图1的局部剖视图。
图3为图1中散热片制造方法示意图。
图4为图1中管子上环形槽的示意图。
图5为图2所示EGR气体冷却装置制造过程示意图。
图6为图1中管子环形槽的形成方法示意图。
图7为图1中散热片外缘钎料涂布过程示意图。
图8为图1中管子和端板装配定位示意图。
图9为传统EGR气体冷却装置的剖面图。
图10为图9螺旋槽管螺旋槽示意图。
图11为图9中的散热片示意图。
图中所示23散热器芯子25、27端板 25a、27a贯通孔29管子 29b环形沟槽31散热片具体实施方式
参照图1、2，EGR气体冷却装置包括壳体11、壳体13及内置散热器芯子23。
壳体11是由筒子11a和半球形壳体11b构成一个整体。壳体11使用不锈钢材料，通过旋压加工圆筒状坯料一侧形成半球形主壳体11b。
半球形主壳体11b外侧截面缩径成圆柱状，在外侧形成直管11c。直管11c上装配有法兰15。筒子11a的外圆，朝半球形主壳体11b侧加工出贯通孔11d。
贯通孔11d上安装有不锈钢材料的冷却水入口管17。筒子11a背向半球形主壳体11b的成型出扩口结构11e。结构11e是将筒子11a端部的扩口加工而形成的。
壳体13是由筒子13a和壳体13b构成一个整体。壳体13使用不锈钢材料，通过旋压加工圆筒状坯料一侧形成半球形主壳体13b。
半球形主壳体13b外侧截面缩径成圆柱状，在外侧形成直管13c。直管13c上装配有法兰19。筒子13a的外圆，朝半球形主壳体13b侧加工出贯通孔13d。
贯通孔13d上安装有不锈钢材料的冷却水出口管21。壳体11和壳体13是通过将壳体13的筒子13a的顶端装配在壳体11的结构11e上构成一个整体。
散热器芯子23容纳在壳体11的筒子11a及壳体13的筒子13a内。散热器芯子23，是由在相距一定尺寸相对配置的一对端板25、27之间，配置数根管子29而构成的。端板25、27及管子29均使用不锈钢材料制造。
端板25、27是圆形的，其外径比筒子11a及筒子13a的内径小，管子29被装配在端板25、27之间。
在壳体11的筒子11a的内圆与壳体11b的边界上，成形一个整体台肩11f。通过将端板25的外圆面与台肩11f搭接，实现壳体11与端板25的定位。
在壳体13的筒子13a的内圆与壳体13b的边界上，成形一个整体台肩13f。通过将端板27的外圆面与台肩13f搭接，实现壳体13与端板27的定位。
另外，在壳体11的结构11e装配着壳体13的端部，在壳体13的端面与结构11e的锥面11h之间形成了为调整筒子11a和筒子13a轴向长度的间隙L。并以这种方式对端板25、27在管子29上加以定位。
圆形管子29的两端成形为缩径部29a，这个缩径部29a插在端板25、27上的圆形贯通孔25a、27a中。而散热片31插于管子29内。散热片31，如图3所示，是把矩形不锈钢板料32两侧扭成螺旋状而形成的。
散热片31两端如图2所示，位于距管子29的两端长度L1所定位置。在管子29的外圆成形有临时固定散热片31的环形槽29b。环形槽29b如图4所示，在管子29的轴向以规定间距形成多个环形槽。
上述EGR气体冷却装置制造过程如图5所示。首先，如图5a所示，把预先组装好的散热器芯子23，从壳体11的结构11e一侧插入。
注意将散热器芯子23的端板25搭接在壳体11的内圆上的台肩11f上，从而使散热器芯子23单侧定位。接着，如(b)所示，将壳体13安装在散热器芯子23另一侧。接着如(c)所示，将壳体13的筒子13a一端插入壳体11的台肩11e上。
接着将散热器芯子23的端板外圆面搭接在壳体13的台肩13f上，接着如图(d)所示，分别将法兰15和19装配在壳体11的缩径11c与壳体13的缩径13c上；将冷却液入口管17安装壳体11的贯通孔11d上，将冷却液出口管21安装壳体13的贯通孔13d上。
EGR气体冷却装置的工作原理如下来自排气系统的废气循环气体是从壳体13上的法兰19流至壳体13b，再流经布置于芯子23端板25、27之间的管子29并与从流经冷却水入口管17与出口管21的冷却水进行热交换冷却后，然后经壳体11的壳体11b与法兰15进入进气管。
图6是管子29上环形槽的大致成形方法，将散热片31插入管子29，随后将定位销33插入管子29两端对散热片31进行定位，如图(a)所示。
采用图(b)与(c)所示的压模35并以散热片31为心棒压制管子29的外圆，成形管子29外圆环形槽29b，并使管子29内表面与散热片31定位。
将冲头36安装好，利用冲头36在管子29端部冲压形成缩径29a与阶台29d同时在卷边压模35的端部形成。此前，在膏状钎料涂布在散热片31的外缘后将散热片插入管子29中，以上文提及的方法成形管子29环形槽后，将散热片31与管子29上的环形槽加以钎焊。
钎焊是制造EGR气体冷却系统装置散热器芯子的关键工序，图7为散热器片31外圆膏状钎料涂敷的方法，在散热片31的外围布置了由氨基甲酸脂制成的内滚筒37和外滚筒39。
膏状钎料通过支管41添加到外滚筒39，然后通过内滚筒37将这些钎料涂布在不断旋转的散热片31外缘，图8所示为管子29与端板25、27的装配定位方法，将管子29的缩径部分29a插入端板25、27的贯通孔25a、27a，使端板的内侧面与阶台搭接，将扩口模43插入缩径部分29a，对缩径部位25a、27a进行扩口操作或形成翻边29c。
翻边29c消除了端板25、27外侧管子29的冗长部分。上述EGR气体冷却装置的散热器芯子，由于拥有临时固定散热片31与管子29的环行槽29b，使管子的环形沟槽29b和散热片31外缘的间隙小而均匀，保证散热片31能可靠钎焊在管子29内。
由于插入管子29内的散热片31焊在管子29内的环形沟槽处，使散热片31容易且可靠的固定在管子29内规定的位置处，使散热片31的传热增加，EGR气体流的湍流作用得到促进，改善了热交换效率。
钎焊前的散热器芯子23是一个临时装配成刚性的、尺寸确定的组件，适合于随后的保存、转运、装配及钎焊等各种操作，简化了加工工艺，提高了生产效率。
上述EGR气体冷却装置中，由于外壳被分割成壳体11和壳体13二部分，并以台肩11e进行装配定位，因此，散热器芯子23能容易地装入外壳之内。在上述EGR气体冷却装置中，由于壳体11的台肩11e上，具有调整壳体11和壳体13轴向尺寸的间隙L，装配壳体11和壳体13时散热器芯子23、壳体11、壳体13的轴向尺寸误差就能得到补偿。
注意上文仅用卷边压模35在管子29的外表面成形环形槽29b的例子作了说明，但本发明并非只限于这种形态，如也可用滚压加工等方法来成形环形槽29b。
上文以筒体和壳体作为一个整体进行说明。但是，本发明并非只限于此种形态，例如也能使用壳体和筒子为相互独立零件的EGR气体冷却装置。
应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子，在一对端板(25、27)之间配置数根管子(29)，所述的管子(29)内设有散热片(31)，其特征在于所述的管子(29)上开设有临时固定的所述散热片(31)的环形沟槽(29b)。
2.如权利要求1所述的废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子，其特征在于所述的管子(29)的端部被嵌插入于所述端板(25、27)上所形成的贯通孔(25a、27a)中，并且，所述的散热片(31)的两端定位于距离所述管子(29)的两端一个固定的长度(L1)。
3.如权利要求1或2中所述的废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子，其特征在于在所述管子(29)的端部上形成缩径部(29a)，并且，此缩径部(29a)被嵌插入于上述端板(25、27)上所形成的贯通孔(25a、27a)中。
4.如权利要求3所述的废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子，对缩径部位(29a)进行扩口操作或形成翻边(29c)。
5.废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子的制造方法，其特征在于按以下步骤进行一、在散热片(31)的外缘涂上膏状钎料后插入管子(29)内；二、在所述管子(29)上形成环形沟槽(29b)，使所述散热片(31)临时固定在其中；三、将数根安装好散热片(31)的管子(29)的两端嵌插入到一对端板(25、27)上的贯通孔(25a，27a)内；四、将安装好的散热器芯子(23)进行加热处理，使所述散热片(31)的外缘钎焊到所述管子(29)内。
6.如权利要求5中所述的废气再循环气体冷却装置的散热器芯子的制造方法，其特征在于所述的散热片(31)的两端定位于距离所述管子(29)的两端一个固定的长度(L1)。
7.如权利要求5中所述的废气再循环气体冷却装置的散热器芯子的制造方法，其特征在于在所述步骤三结束后，利用冲头(36)在管子(29)的端部冲出缩径部(29a)与阶台(29d)，然后再用扩口模(43)将上述管子(29)的端部直径扩大或者形成翻边(29c)以减小间隙。
8.如权利要求5中所述的废气再循环气体冷却装置的散热器芯子的制造方法，其特征在于所述的膏状钎料是通过以下方法涂敷在所述散热片(31)的外缘在所述散热片(31)的外缘对称设置有四个涂敷装置，所述每个涂敷装置包括一个支管(41)、一个外滚筒(39)和一个内滚筒(37)，膏状钎料通过支管(41)添加到外滚筒(39)，然后通过内滚筒(37)将这些钎料涂布在不断旋转的散热片(31)的外缘。
全文摘要
本发明公开了一种废气再循环系统废气冷却装置的散热器芯子及其制造方法，步骤如下在散热片的外缘涂上膏状钎料后插入管子内；在所述管子上形成环形沟槽，使所述散热片临时固定在其中；将数根安装好散热片的管子的两端嵌插入到一对端板上的贯通孔内；将安装好的散热器芯子进行加热处理，使所述散热片的外缘钎焊到所述管子内。本发明是先将散热片插入管子内，然后再在管子上形成环形沟槽，这就使缩小管子的环形槽和散热片的外缘间的间隙成为可能，也使两者的内表面能可靠地钎焊，进而使得来自散热片的传热因为管子传热面积增加也增加了，也使EGR气体流的湍流化得到促进，这些都使热交换效率得以提高。
文档编号F02M25/07GK1632300SQ20041009024
公开日2005年6月29日 申请日期2004年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者张守都, 宋世键, 冯宗会 申请人:浙江银轮机械股份有限公司