第1期 2012年2月
内燃机
Internal Combustion Engines
EGR冷却器散热面积计算研究
张世兵杨华，李玉走，郑国世，蒲前敏
（东风康明斯发动机有限公司，湖北襄阳441004）
No. 1 Feb.2012
摘要：通过冷却器散热面积计算公式，利用某发动机性能参数，计算出发动机废气再循环装置（ECR）冷却器散热面积，利用数值模拟软件ANSYS对发动机冷却器散热效果进行模拟计算，然后对结果进行分析，从而为某发动机EGR冷却器的设计和计算提供理论依据。
关键词：废气再循环装置（EGR）；冷却器；散热面积；散热效果
中图分类号：TK421
文献标识码：B
文章编号：10006494(2012)01002504
CalculationandResearchforAreaofEGRCooler ZHANG Shibing,YANG Hua, LI Yu-gui, ZHENG Guo--shi, PU Qianmin
(Dongfeng Cummins Engine Co., Ltd.,Xiangyang 441004, China)
Abstract: According to the engine performance parameters and EGR radiator area calculstion formula, this paper calculated the radiator area of ECR cooler for the engine, and then calculated the cooling effect of the ECR cooler by using simulation software ANSYS and
analyzed the results. Therefore, this paper provided theoretie fundamental for the design and optimization of the EGR cooler. Key words: EGR; cooler; radiator; cooling area; cooling effect
0前言
EGR技术是车用柴油机满足国IV排放法规的典型排放路线之一。EGR技术满足排放的方法就是将发动机废气中的一部分气体冷却后再通过EGR 阀进人到发动机的进气中，此时燃烧室内不会产生高温富氧，因此可以降低NOx的排放。如果不对 EGR气体加以冷却，则炙热的回流废气将加热进气，导致缸内燃烧温度和压力的大幅度升高，抵消了EGR降低NOx排放的作用，严重时还会损坏发动机机体结构。因此，有必要对高温的EGR气体
进行冷却"。换句话说，需要EGR冷却器。 1发动机参数
本次ERG冷却器散热面积的计算研究是在一台4.5L电控高压共轨柴油机上进行的，发动机主要
参数见表1，发动机原型机性能试验结果见表2。 2冷却器的选择
作者简介：张世兵（1975-），男，工程师，研究方向为排放系统及其零部件设计。
收稿日期：2011-09-08
项目型式
表1发动机主要参数
参数
立式、直列、水冷、增压空空中冷
燃烧室型式压缩比
缸径×行程/(mm×mm)
活塞总排量儿燃油喷射系统后处理系统 2500 r·min时标定功率/kW
-1 400~1 700 r· min时最大扭矩/(N·m)
圆形中置燃烧室
17.3 : 1 107×124 4.5 电控高压共扰 DOC+POC
118 600
冷却器实际上是一种换热器，换热器就是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的技术要求的装置。换热器种类见表3。
在这些换热器中，对于用液体来冷却气体的换热器最适合的就是管壳式换热器，它有管内清洗方便，结构坚固，对压力和温度的适用范围大，处理量大等优点。气体走管程，而流体走壳程，并且都为单程。高温气体在管内流动，将热传递给管的内壁，内壁又将热传递到管外侧的液体中，使冷却液体的温度升高而同时使气体的温度降低，这就是换热器的功能。