CN101368529B - 一种低压egr系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低压EGR系统，EGR系统从颗粒捕捉器后面引出废气，然后流经一级冷却器和二级冷却器进行强制冷却，经EGR阀控制调节流量后在增压器压气机前与流出空气滤清器的增压空气汇合，然后导入中冷器，沿进气系统流入发动机燃烧室燃烧，其中某冷却器分流整车空调系统的一部分冷媒来对EGR废气冷却。在不增加其他额外冷却器的情况下，对废气的冷却效果有了大幅度提升，并给发动机提供了均质进气，获得了更高的EGR率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机低压废气再循环(EGR)领域中的低压EGR系统，特别涉及低压EGR系统中的废气冷却系统。
背景技术
内燃机废气再循环(EGR)系统是发动机非常重要的一个装置，一部分废气从排气管中引出，通过废气再循环系统进入进气歧管，再分配给各缸进行燃烧，有效地降低了发动机排气污染物中氮氧化物的排放量。目前汽车发动机普遍采用废气再循环系统来降低排放。
目前市场上主要采用高压EGR，与高压EGR相比，低压EGR具有一些其他的优势：一是在不增加附加进气阻力的情况下，能够获得比较高的EGR率，因为在废气掺入增压空气处，废气的压力总高是高于增压空气的压力；二是全部废气流量都供给废气涡轮；三是增压空气和废气在增压机、中冷器和较长的管路中得到充分混合，因此能给发动机提供均质的进气。
而现有技术中采用的常规单极低压EGR，也存在较严重的技术问题，主要体现在其仅仅采用发动机冷却循环系统来冷却EGR废气，不仅冷却系统的负担极重，而且无法得到良好的废气冷却效果。即使采用了两级的低压EGR，其在冷却器占用较大的空间的情况下，仍然无法达到理想的冷却效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带空调冷媒冷却的两级冷却器的低压EGR系统，其克服了现有技术中单极冷却器冷却系统负担过重的问题，并解决了常规二级冷却器冷却效果不佳的问题；从而提供一种带空调冷媒冷却的两级冷却器的低压EGR系统改善发动机的性能和排放。
本发明的另一目的在于提供一种低压EGR系统中的废气冷却系统，其采用整车空调系统压缩冷媒，克服了现有技术中常规单极冷却器仅仅采用发动机冷却循环系统进行冷却的冷却效果不足的问题。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：EGR系统从颗粒捕捉器后面引出废气，然后流经一级冷却器和二级冷却器进行强制冷却，经EGR阀控制调节流量后在增压器压气机前与流出空气滤清器的增压空气汇合，然后导入中冷器，沿进气系统流入发动机燃烧室燃烧。但是为了使压气机不过热，必须事先对废气进行强制冷却。当EGR率很高时，EGR冷却器的冷却要求很高。只使用发动机冷却循环系统来冷却EGR废气，会对冷却系统带来很大负担。在这时候分流整车空调系统的一部分冷媒来对EGR废气冷却是一种有利选择。冷媒的冷却效率高，冷却器占用空间小，并且能够使EGR废气降到很低的温度。在具体的冷却实施过程中，让发动机冷却循环系统的冷却液在一级EGR冷却器中顺流，即与EGR废气在冷却器中同向流动，以防止冷却液沸腾；而空调系统冷媒在二级EGR冷却器中逆流，即冷媒与EGR废气在冷却器中逆向流动，可以带来更好的冷却效果。
具体技术方案如下：
一种低压EGR系统，包括一级冷却器和一个二级冷却器，该二级冷却器采用整车空调系统的冷媒进行废气冷却。
还包括一EGR控制阀，其控制由一级冷却器和/或二级冷却器流出废气的流量。
所述二级冷却器的冷却剂取自空调系统的空调冷媒。
所述冷却剂由二级冷却器的入口流入，由二级冷却器的出口流出，该方向与废气流动方向相反。
二级冷却器中冷媒的流量可以根据发动机工况调整。
所述一级冷却器的冷却剂取自发动机冷却循环系统的冷却液，其由一级冷却器的入口流入，由一级冷却器的出口流出，方向与废气流动方向相同，该一级冷却器带有废气旁通装置，其在废气不需要冷却时，使其通过旁通阀绕道流走。
该低压EGR系统从颗粒捕捉器取得的废气先后经过所述一级冷却器和二级冷却器，与空气混合后进入增压器压气机。
所述空气为从空气滤清器中流出的增压空气，所述废气与该增压空气混合后导入中冷器并沿进气系统流入发动机燃烧室。
另一种低压EGR系统，包括一个冷却器，该冷却器的冷却剂取自整车空调系统的空调冷媒，还包括一EGR控制阀，其控制由该冷却器流出废气的流量，所述冷却剂的流量可以根据发动机工况调整，其在该冷却器内的流向与废气流动方向相反。
一种低压EGR系统，包括一级冷却器，二级冷却器和增压器压气机，该低压EGR系统从颗粒捕捉器取得的废气先后经过所述一级冷却器和二级冷却器，与空气混合后进入增压器压气机；所述一级冷却器为发动机冷却循环系统的一部分，其冷却剂取自发动机冷却循环系统的冷却液，其由一级冷却器的入口流入，由一级冷却器的出口流出，方向与废气流动方向相同，并且带有废气旁通装置，其在废气不需要冷却时，使其通过旁通阀绕道流走；所述二级冷却器为整车空调系统冷媒系统的一部分，其冷却剂取自空调系统的空调冷媒，其由二级冷却器的入口流入，由二级冷却器的出口流出，方向与废气流动方向相反，其中冷媒的流量可以根据发动机工况调整；该低压EGR系统还包括一EGR控制阀，其控制由二级冷却器流出废气的流量。
与目前现有技术相比，本发明的有益效果体现在：在不增加其他额外冷却器的情况下，对废气的冷却效果有了大幅度提升，并给发动机提供了均质进气，获得了更高的EGR率。
附图说明
图1：本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
如图1所示，是带空调系统冷媒二级冷却废气的一种低压EGR系统原理图。废气经排气歧管1流入涡轮增压器涡轮机2，再从颗粒捕捉器3流出，经整车排气管和消声系统排入外界。EGR废气在颗粒捕捉器3后取废气，经EGR一级冷却器4和EGR二级冷却器5，由EGR控制阀6控制流量，然后与从空气滤清器7流入发动机进气系统的新鲜空气混合，经增压器压气机8增压后流入中冷器9，然后再经发动机进气歧管流入燃烧室。其中EGR一级冷却器的特征是，带有废气旁通装置，并且冷却剂取至发动机冷却系统冷却液，冷却液由c流入，d流出，与EGR废气顺流，以防止冷却液沸腾。EGR二级冷却器的冷却剂取至发动机空调系统的空调冷媒，从a流入，b流出，与EGR废气逆流，以加强冷却效果。
就原理来说，EGR从颗粒捕捉器3的后面引出废气，然后对废气进行强制冷却，并在废气涡轮增压器的压气机8前面与增压空气混合，其中废气强制冷却采用两级废气冷却系统，第1级由发动机冷却循环系统冷却，第2级由整车空调系统压缩冷媒进行低温冷却。
EGR二级冷却器5实质为一冷媒低温冷却器，其冷媒的流量是可以根据发动机工况调整的，并且还包括废气旁通的特征，即在废气不需要低温冷却时，废气可以通过旁通阀绕道流走，从而避开冷却。
本发明还可包含由整车空调系统压缩冷媒进行单级冷却EGR废气的方案。
该低压EGR系统中的单极废气冷却系统，包括一个冷却器5，该冷却器5的冷却剂取自整车空调系统的空调冷媒，低压EGR系统从颗粒捕捉器3取得的废气经过该冷却器5进行冷却，再与空气混合后进入燃烧室。所述空调冷媒在该冷却器5内的流动方向与废气流动方向相反。废气与空气的混合气体经增压器压气机8增压后流入中冷器9，然后再经发动机进气歧管流入燃烧室。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种低压EGR系统，其特征在于，包括一级冷却器(4)，二级冷却器(5)和一EGR控制阀(6)，其中，
所述一级冷却器(4)的冷却剂取自发动机冷却循环系统的冷却液，其由一级冷却器(4)的入口(c)流入，由一级冷却器(4)的出口(d)流出，方向与废气流动方向相同；
该一级冷却器(4)带有废气旁通装置，其在废气不需要冷却时，使其通过旁通阀绕道流走；
所述二级冷却器(5)采用整车空调系统的冷媒进行废气冷却，该冷媒的流量可以根据发动机工况调整，其冷却剂取自空调系统的空调冷媒，该冷却剂由二级冷却器(5)的入口(a)流入，由二级冷却器(5)的出口(b)流出，该方向与废气流动方向相反；
所述EGR控制阀(6)控制由一级冷却器(4)和/或二级冷却器(5)流出废气的流量；
所述低压EGR系统从颗粒捕捉器(3)取得的废气先后经过所述一级冷却器(4)和二级冷却器(5)，与空气混合后进入增压器压气机(8)。
2.如权利要求1所述的低压EGR系统，其特征在于，所述空气为从空气滤清器(7)中流出的增压空气，所述废气与该增压空气混合后导入中冷器(9)并沿进气系统流入发动机燃烧室。
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