CN104981601A - 内置排气管理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适于安装在颗粒过滤器或催化转换器的出口处的气体管理设备。该设备的特征在于非常紧凑的构造，该构造至少具有用于EGR(排气再循环)系统、尤其适用于低压系统的热交换器，以及是排气管线的一部分的排气排放管道。根据一个实施例，该设备还允许集成用于EGR热交换器的旁通阀。根据另一实施例，该设备允许集成加入EGR系统的热回收单元。根据又一实施例，该设备还允许既包括旁通阀又包括热回收单元。在所有情况下，维持与催化转换器的颗粒过滤器的集成度。

Description

内置排气管理设备
技术领域
本发明涉及适于被安装在颗粒过滤器或催化转换器的出口处的气体管理设备。该设备的特征在于非常紧凑的构造，该构造至少具有用于EGR(排气再循环)系统、特别适用于低压系统的热交换器，以及是排气管线的一部分的排气排放管道。
根据一个实施例，该设备还允许集成用于EGR热交换器的旁通阀。根据另一实施例，该设备允许集成加入EGR系统的热回收单元。根据又一实施例，该设备还允许既包括旁通阀又包括热回收单元。在所有情况下，保持与催化转换器的颗粒过滤器的集成度。
背景技术
最集中发展的技术领域之一是用于燃烧热发动机的EGR系统技术，因为就高温气体的处理所强加的要求而言，排气的再循环需要解决各种技术问题，其中该高温气体含有腐蚀产物、具有形成冷凝物的可能性且还进一步包含可能损害敏感的发动机零件的颗粒。
在这种情形下，EGR系统中的每种必要功能由用于执行所述功能的组件处理。这增加了用于特定技术问题的合适组件的数量，并且具有EGR气体管理中的附加功能的组件要求增加的空间需求，且因为车辆中的发动机室是有限的，所以目前使用的解决方案试图增加封装的程度。
通过寻找腔和间隙来获得增加的封装，其中具有适合于可用空间的构造的不同的设备被设置在这些腔和间隙中而不会显著损害其操作。这些设备与管道(例如，EGR气体管道或冷却液管道)连通，该管道与回路的点建立流体连接，其中入口或出口在所述回路的所述点处被并入具体的回路或系统中。
要求封装解决方案的设备的示例之一是EGR系统的热交换器(EGR冷却器)。一旦EGR热交换器位于合适的位置并具有合适的取向以满足封装要求，EGR热交换器需要入口管道从排气出口和排放管道出来，用于冷却定向朝向进气管和EGR阀的中间位置的气体，该EGR阀用于管理再循环气体流。
低压系统是其中EGR系统关于压缩机-涡轮机组处于低压侧的系统。
特别地，低压EGR系统使用催化转换器、主要为了保持碳累积的颗粒过滤器或两者。除了这些过滤器之外，还有通常被称为应急过滤器的其它过滤器，该应急过滤器阻止非常硬的固体颗粒(例如从先前的过滤器中分离的陶瓷颗粒)到达涡轮压缩机的涡轮叶片。涡轮叶片特别敏感且固体颗粒的引入造成该设备的严重损害。在全文中，除非另有说明，否则当仅表明颗粒过滤器或微粒过滤器或催化转换器时，其指代上面提到的第一过滤器。
在现有技术的状况中使用的解决方案需要在颗粒过滤器或催化转换器的出口与EGR热交换器的入口之间、以及也在EGR热交换器与发动机进气(通常与EGR阀的中间位置)之间建立连接的管道。
虽然该构造允许具体的封装程度，但其涉及使用同样占据大空间的管道。
本发明通过将EGR热交换器与催化转换器或与颗粒过滤器集成形成特定热交换器结构，使得该特定热交换器结构适用于催化转换器的出口或颗粒过滤器的出口的大直径来解决使用管道和获得较高的封装程度的问题。该集成还包含作为排气管线的一部分的排放管道的区段的存在。
发明内容
根据本发明的设备涉及适于安装在低压EGR系统的微粒过滤器或催化转换器的出口处的内置排气管理设备。该集成被实现，因为该设备在所述出口中具有内置EGR热交换器，且排气排放管道的区段使用特定构造，该特定构造包含：
第一挡板，其具有适于覆盖微粒过滤器或催化转换器的出口的耦合装置。
该第一挡板覆盖微粒过滤器或催化转换器的出口，因此其接收所有热排气并阻止该设备的出口歧管的使用。
将在稍后介绍达到该挡板的至少两种类型的管道：EGR热交换器的管道和排气排放管道。通过所述挡板中的穿孔形成挡板与通过其中一侧到达所述挡板的每个管道的附接，使得在管道的内侧和位于挡板的另一侧上的空间之间建立流体连通。在实施例中将示出波纹管；然而，根据每个具体设计的热要求，能够使用在形状、数量和大小上不同的其它类型的管来实施本发明。将要使用的管的其它示例是具有椭圆形截面的管或具有改善热传输的内翼片的混合管。
附接至第一挡板的管道将输送来自催化转换器或来自颗粒过滤器的热气体。该挡板具有与催化转换器或微粒过滤器的出口面积相同或非常接近的面积。相比于其它设备的截面，该面积大。本发明将该截面的一部分分配用于进入热交换器且将一部分分配用于非冷却的排气的离开。
第二挡板，其与第一挡板隔开；
第一周边壳体，其在第一挡板和第二挡板之间延伸，使得其限定用于容纳冷却液的第一室。
用于容纳冷却液的室通过两个优选地彼此隔开的平行挡板形成并且由第一周边壳体围绕。本发明的优选构造是微粒过滤器或催化转换器的延伸。根据本发明的优选示例，挡板基本上横向于由其被附接到的微粒设备或催化转换器限定的纵向方向而布置，且该壳体延伸同一设备的壳体。然而，这不是执行本发明的唯一方式，因为对空间(封装)的需求可能要求该延伸不是纵向的，而是示出关于该延伸被安装在其上的微粒设备或催化转换器的具体角度。这是包含具有倾斜角度的耦合底座的情况。
第二壳体，其被布置以覆盖与朝向第一室取向的表面相反的第二挡板的表面的至少一部分，以便限定用于收集冷却排气的第二室；
一个或更多个冷却管道，其容纳在第一室内部，其中每个管道在一端处附接至第一挡板且在第二端处附接至第二挡板，使得其连通颗粒过滤器或催化转换器的出口与第二室，以便于穿过其中的排气的穿行和冷却；
第一室的入口和出口，用于冷却液穿过第一室。
热交换器被配置在由第一挡板、第二挡板和壳体形成的室内。该室包含作为入口和出口的产物(result)循环的冷却液，该冷却液允许与冷却回路连接移除由冷却管道传递的热，该冷却管道同样容纳在第一室内部。冷却管道的布置是这样的布置：使得冷却管道延伸连通微粒过滤器或催化转换器的出口与第二室。
该构造基于具有适用于耦合至微粒过滤器或催化转换器的出口的耦合装置的第一挡板，该构造形成热交换器，该热交换器是微粒过滤器或催化转换器的延伸，而不通过连接设备的连接管道来传达。
虽然排气的收集对第一挡板是普通的，第二挡板也借助第二壳体而具有第二室，该第二室被限制为收集冷却气体，从而冷却气体不与非冷却气体连通。
第一挡板示出第一区域和第二区域，其中冷却管道被分配在第一区域中且第二区域没有冷却管道；以及
通过没有管道的第二区域附连到第一挡板的排气管道的区段与微粒过滤器或催化转换器的出口连通，以便于排气的离开。
根据该技术特征，在示出分配的第一挡板的区域和没有管道的区域上建立管道到第一挡板的附接，其中所述分配允许区分管道的群组。冷却管道在其中被分配的第一区域建立排气的热沿所述管道的长度被传递到冷却液的区域。第二区域是包含意在用于排气的穿行的排气管道的区段，其中该排气不穿过热交换器。
根据各种实施例，即使第一挡板需要区分这些区域，第二挡板也不需要该限制。例如，第二壳体能够被限于接收冷却管道的末端的第二挡板的区域，该冷却管道收集冷却气体，该冷却气体单独离开排气排放管道的区段。进而，不像第一挡板，第二挡板不需要延伸到没有冷却管道的区域内。尽管有上述规定，本发明的优选示例延伸第二挡板，留下排气管道的区段也从第一挡板延伸到第二挡板并额外地留下第二室由排气管道的区段横穿。
第二室具有意在用于到达发动机进气的冷却气体出口。
该室的出口提供已经冷却的排气，该排气适用于被直接重新引入到由EGR阀管理的进气中。
本发明提供包含内置EGR热交换器以及到排气和EGR阀的直接出口以便气体再循环的设备，其中所述设备能够直接耦接在颗粒过滤器或催化转换器上。
附图说明
根据参考附图仅以说明性和非限制性示例的形式给出的优选实施例的下述具体实施方式将更清楚地了解本发明的前述和其它特征以及优点。
图1示意性示出本发明的第一实施例。该示意性描述对应于沿着穿过由微粒过滤器或催化转换器的主体限定的纵向方向X-X’的中间平面的设备的截面，其中EGR阀还被示为内置EGR热转换器冷却的气体的终点。该图未示出微粒过滤器或催化转换器，以便将几乎整个图形化描述区域分配给根据该实施例的设备。
图2示出第二实施例，该第二实施例具有以类似于在先前图形的视图中使用的位置和取向获取的截面。在该第二实施例中，该设备包含旁通阀。
图3示出第三实施例，该第三实施例具有以类似于在先前图形的视图中使用的位置和取向获取的截面。在该第三实施例中，该设备包含允许热回收的阀。
图4示出第四实施例，该第四实施例具有以类似于在先前图形的视图中使用的位置和取向获取的截面。在该第四实施例中，该设备包含允许实现EGR热交换器旁通和热回收的两个阀。
图5示出限定三相交换器的第一实施例的修改。该修改适用于任何先前的实施例。
具体实施方式
根据第一发明方面，本发明涉及适用于被附接到微粒过滤器或催化转换器的出口的内置排气管理设备。
图1示出本发明的第一实施例，适于被附接到颗粒过滤器或催化转换器的一种设备。颗粒过滤器或催化转换器未被示出以让出空间给根据该实施例的设备，然而，由颗粒过滤器或催化转换器限定的纵向方向X-X’被表明。
在附图的支持下，贯穿该具体实施方式将被使用的相对性术语(诸如，右或左)指代在附图的布置中所使用的取向。考虑到设备的取向，这类术语等同于对应于纵向方向X-X’或关于所述设备的其它部分的术语。诸如右、左、在..之上、在…之下的术语被用来便于描述。
颗粒过滤器或催化转换器具有出口，该出口具由第一挡板(1)覆盖的大直径，该第一挡板(1)由被配置以便耦合装置围绕颗粒过滤器或催化转换器的出口并将其覆盖。这些耦合装置(16)允许根据本发明的设备与颗粒过滤器或催化转换器连接。
在该实施例中，通过具有周边弯曲的边缘的冲压铝板获得第一挡板(1)。遵循图1所示的取向，与第一挡板(1)隔开的第二挡板(2)被示为在第一挡板(1)的左边。在该示例中，第一挡板(1)和第二挡板(2)彼此平行地布置。
第一周边壳体(7)在第一挡板(1)和第二挡板(2)之间延伸，其中第一挡板(1)和第二挡板(2)限定用于容纳冷却液(优选地，液体)的第一室(3)。特别地，第一壳体(7)根据具有双级(dual stepping)的管状体已经被配置，第一级容纳第一挡板(1)，并且第二级通过管状体的延伸形成耦合装置，该耦合装置适用于围绕微粒过滤器或催化转换器。
另一替代选项使用较短的第一壳体(7)。在该替换中，第一挡板(1)将被示关于第二挡板(2)对称布置，即，周边弯曲将以与由第二挡板(2)的周边弯曲所示的取向相反地被取向，两者均被安装到第一壳体(7)。在这种情况下，耦合装置(16)将是被焊接到由第一挡板(1)和第一壳体(7)形成的主体的独立零件。该替代选择允许以某一角度配置形成耦合装置(16)的零件，该角度进而形成关于纵向方向倾斜的底座，该纵向方向由微粒过滤器或催化转换器限定，形成耦合装置的该零件被附连到该微粒过滤器或催化转换器。
通过该构造，第一挡板(1)和耦合装置(16)收集离开由耦合装置(16)围绕的微粒过滤器或催化转换器的所有气体。因而，离开微粒过滤器或催化转换器的气体能够只循环通过附接到第一挡板(1)的管道。
第二挡板(2)通过在其周边具有弯曲边缘的冲压层也已经被配置，除了以下这种情况：第二挡板(2)已经耦接到由第一壳体(7)形成的管状体，第一壳体(7)在左边所示的末端处围绕在第二挡板(2)外部。
第一挡板(1)和第二挡板(2)均具有容纳多个冷却管道(4)的末端的穿孔。这些冷却管道(4)中的每个均使微粒过滤器或催化转换器的气体出口流体连通，即，位于第一挡板(1)的右边的空间和位于第二挡板(2)的左边的空间。在该实施例中，冷却管道(4)是用于增加循环通过冷却管道(4)的内部的气体和在操作模式中覆盖在冷却管道(4)外部的冷却液之间的热交换的波纹管。第一室(3)具有入口和出口(11、12)，该入口和出口(11、12)未在图1中示出但在图2中示出。每个附图的剖切可以示出或不示出入口或出口(11、12)的部分交叉，这取决于剖面与所述入口或出口(11、12)是否一致。
第二挡板(2)进而由在周边上围绕第二挡板(2)的边缘的第二壳体(5)覆盖。第二壳体(5)形成第二室(8)，并收集在已经通过将热从气体传递到冷却液被冷却之后离开冷却管道(4)的气体。冷却的气体能够离开出口(13)，例如，出口(13)能够到达在先前的图中被在左边示出的EGR阀，以便冷却的气体被再次引入发动机进气。
多个冷却管道(4)在上部区域中被分组，使得在第一挡板(1)中存在具有冷却管道(4)的末端的区域且在较低部分中存在没有冷却管道(4)的另一区域。该第二区域由排气管道(9)的区段占据，排气管道(9)允许排气离开而无需通过由冷却管道(4)等组成的EGR热交换器。
在该实施例中，排气管道(9)的区段进而被容纳在更大尺寸的管道(14)中，从而形成将排气管道(9)的区段和第一室(3)分隔开的分隔室。
因为在该实施例中排气管道(9)至少从第一挡板(2)穿过第一室(3)的内部延伸到第二挡板，考虑到在沿着纵向方向X-X’的投影中未由于附加管道的存在而超过颗粒过滤器或催化转换器的周边限制，所以实现紧凑的构造。
考虑到在该实施例中，至少穿过第一室(3)的内部的排气管道(9)的区段已经被绝热，从排气到冷却液的热传递被阻止，其中排气不一定是冷却气体，并且其中在冷却液中该热必须进而由发动机散热器排放。两个同轴管道(即具有较大尺寸的管道(14)和排气管道(9))的使用提供用于获得该隔热段的简化结构。
在该实施例中，第二壳体(5)覆盖第二挡板(2)的周边，其中第二挡板(2)在沿着纵向方向X-X’的投影中和第一挡板(1)一致，使得排气管道(9)的区段横穿第二室(8)，以便于在排气管线中被延长。位于第二室(8)内部的排气管道(9)的区段包含以波纹管的形式被配置以便吸收膨胀应力的部分。横穿第二室(8)的管的区段经历两种不同的温度，即，冷却气体的温度和非冷却气体的温度。当该设备未运行时，所有零件都是冷的且因而处于相同温度，然而，在运行模式中，温度是不同的，因此这种温度差造成也由于差异化膨胀引起的应力。
为了防止由于差异化膨胀而引起的过度应力，该解决方案允许维持集成度，即使管道穿过第二室。
如贯穿全图所示，在该实施例中，冷却管道(4)和排气管道(9)两者被基本彼此平行且平行于纵向方向X-X’地布置。该取向有利于使用颗粒过滤器或催化转换器的直径。
图2示出包含与已经在描述的图1中示出第一示例相同的元件且额外地包含旁通阀(17)的第二实施例。
延长到第二壳体(5)之外的排气管道(9)具有开口。第二壳体(5)已经修改，使得冷却气体出口(13)具有朝向排气管道(9)定向的倾斜离开方向，特别地，接近排气管道(9)的开口的位置。旁通阀(17)具有与第二室(8)的冷却气体出口(13)连接的第一入口(17.1)、与排气管道(9)的一段的延长部分的开口连接的第二入口(17.2)以及(例如，通过EGR阀)与进气管流体连通的出口(17.3)。
旁通阀(17)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该位置中第一入口(17.1)与出口(17.3)接触，保持第二入口(17.2)闭合；以及
第二位置，在该位置中第二入口(17.2)与出口(17.3)接触，保持第一入口(17.1)闭合。
在该实施例中，旁通阀(17)已经通过围绕轴(17.4)枢转的翻板(17.5)被配置，其中轴(17.4)具有两个平板，一个适于充当旁通阀(17)的第一入口(17.1)中的底座且另一个用于充当旁通阀(17)的第二入口(17.2)中的底座。
翻板(17.5)的第一末端位置建立第二室(8)和朝向发动机进气离开的管道之间的流体连通，并保持与排气管道(9)的区段的连通闭合。在该末端位置，该设备如同第一实施例那样操作。离开微粒过滤器或催化转换器的排气的一部分循环通过由冷却管道(4)组成的热交换器，并且到达EGR阀(未示出在该图中)以便被重新引入到发动机进气。排气的其它部分经由继续通过排气管线的那段排气管道(9)直接离开。
在翻板(17.5)的第二末端位置，冷却气体的出口被关闭，因此通过冷却管道(4)的流被阻止且离开微粒过滤器或催化转换器的整个流被强制通过一段排气管道(9)直接离开，而不被冷却。这些非冷却气体的一部分穿过旁通阀(17)的第二入口(17.2)以到达EGR阀，而气体的另一部分通过排气管线直接离开。
翻板(17.5)的第二末端位置允许在EGR阀中引入热排气，以在发动机在启动之后仍然冷时防止发生凝结。
EGR阀的存在维持高集成度，因为：
旁通阀(17)的第二入口(17.2)位于排气管道(9)的区段的侧表面上，该排气管道(9)的区段在第二挡板(2)处于垂直布置之后显露出来；
旁通阀(17)的第一入口(17.1)位于第二壳体(5)的表面，该第二壳体(5)的表面被倾斜地布置且朝向排气管道(9)的区段取向；
使得两种情况均形成位于排气管道(9)的表面和第二壳体(5)的倾斜布置的表面的会聚处的V型腔。旁通阀(17)位于该腔中，以便维持高的装配封装度。
图3示出至少包含第一实施例中所描述的元件以及热回收阀(18)的第三实施例。
在该实施例中，热回收阀(18)是具有旋转轴(18.4)和充当第一入口(18.1)或第二入口(18.2)中的底座的两个板的翻板阀(18.5)。
热回收阀(18)的第一入口(18.1)通过在图3中被示为倾斜的一小段管道与第二冷却气体室(8)连通。进而，冷却气体出口(13)从该小段管道开始，因此用于冷却气体朝向发动机进气离开的冷却气体出口不能通过热回收阀(18)被直接闭合。
该小的倾斜段从同样被倾斜布置的第二壳体(5)的表面垂直离开，使得该小的倾斜段朝向该阀被取向。
热回收阀(18)的第二入口(18.2)由排气管道(9)的区段的出口直接反馈，即，循环通过排气管道(9)的区段的整个流馈入该第二入口(18.2)。
热回收阀(18)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该位置中第一入口(18.1)与出口(18.3)接触，保持第二入口(18.2)闭合；
第二位置，在该位置中第二入口(18.2)与出口(18.3)接触，保持第一入口(18.1)闭合。
在第二末端位置，在第二室(8)和排气管线之间不存在流体连通，因此在该位置，运转模式类似于第一实施例的运转模式。换言之，冷却气体被完全引导至发动机进气且通过排气管道(9)的区段离开的气体被完全引导至排气管线。穿过热交换器或穿过排气管道(9)区段的气体的比例将取决于EGR阀的打开程度。
在热回收阀(18)的第一末端位置，通过排气管道(9)的区段的离开被阻塞，因此离开微粒过滤器或催化转换器的所有气体被迫穿过热交换器。通过将整个流穿过热交换器，到冷却液的热传递更大，成功地将否则将被排放至大气的大部分热传递至冷却液回路，例如，当启动时，更快地达到发动机的标称温度。
在该特定情况下，轴(18.4)位于第二壳体(5)的倾斜表面和垂直于第一挡板(1)和第二挡板(2)形成的排气管道(9)的区段的会聚处。
图4示出至少包含第一实施例中描述的元件以及旁通阀(17)和热回收阀(18)的第四实施例。
旁通阀(17)位于与第二实施例的位置类似的位置，并且热回收阀(18)位于在第三实施例中已经描述的位置。
因而，除了在第一示例中描述的元件之外，根据该实施例的设备包含：
旁通阀(17)，其具有与第二室(8)连接的第一入口(17.1)、与排气管道(9)的区段连接的第二入口(17.2)以及与冷却气体出口(13)连通的出口(17.3)，该冷却气体出口(13)能够进入EGR阀，其中所述旁通阀(17)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该位置中第一入口(17.1)与出口(17.3)接触，保持第二入口(17.2)闭合；
第二位置，在该位置中第二入口(17.2)与出口(17.3)接触，保持第一入口(17.1)闭合；
第二热回收阀(19)，其具有与旁通阀(17)的第二入口(17.2)连接的第一出口(19.1)、与排气管道(9)的区段的末端连接的入口(19.3)以及与排气管线连通的第二出口(19.2)，其中所述第二热回收阀(19)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该位置中入口(19.3)与第一出口(19.1)接触，保持第二出口(19.2)闭合；
第二位置，在该位置中入口(19.3)与第二出口(19.2)接触，保持第一出口(19.1)闭合。
当在该实施例中表明旁通阀(17)的第二入口(17.2)与排气管道(9)的区段连接时，该连接是通过第二热回收阀(19)的第一出口(19.1)形成的。根据该构造，当任何阀闭合一个阀(17)的内室和其它阀(19)之间的通道时，例如，如果旁通阀(17)闭合第二入口(17.2)或者如果第二热回收阀(19)闭合第一出口(19.1))，则该通道闭合。
在该第四实施例中，可能同时具有旁通功能和热回收功能，其中需要协调一个阀(17)和另一阀(19)的位置。
对应于旁通阀(17)闭合第二入口(17.2)和热回收阀(19)闭合第一出口(19.1)的阀(17、19)的位置示出一种构造，该构造以与第一实施例相同的方式运作。
在第二出口(19.2)的底座之下，图4示出即使第二热回收阀(19)处于闭合第二出口(19.2)的末端位置也维持两侧之间的稳定连通的通道(19.6)。通道(19.6)允许发动机在即使第二热回收阀(19)完全闭合第二出口(19.2)并因而闭合排气的情况下继续运行。通道(19.6)的存在时可选的，因为通过完全闭合排气管而停止发动机的可能性可能是期望的(例如，在紧急情况中)。
对应于旁通阀(17)闭合第二入口(17.2)和第二热回收阀(19)闭合第二出口(19.2)的阀(17、19)的位置示出以与第三实施例执行用于热回收的方式类似的方式运作的构造，因为几乎离开微粒过滤器或催化转换器的整个气流被迫穿过热交换器。其相对于第三实施例的不同在于在排气中存在将允许排气离开的通道(19.6)，且这些气体将不必穿过热交换器传递其热。对使用通道(19.6)的非排它性替换是第二热回收阀(19)的中间位置的使用。在中间位置，仍然允许排气离开，并且调节收缩程度以允许管理穿过热交换器的气体量。将其认为是非排它性的，因为有可能具有通道(19.6)且同样通过第二热回收阀(19)的中间位置调节收缩程度。当这些中间位置收缩排气时，它们以与第二出口(19.2)的闭合程度成比例的方式帮助排气再循环。
对应于旁通阀(17)闭合第一入口(17.1)和第二热回收阀(19)闭合第一出口(19.1)的阀(17、19)的位置取消热交换器，迫使所有气体通过排气管线离开。该调节主要是EGR阀的责任。然而，如果EGR阀闭合，则即使通过旁通阀(17)闭合也是多余的，如果EGR阀未完全密封，则旁通阀(17)增加密封性、最小化泄漏。
对应于旁通阀(17)闭合第一入口(17.1)和第二热回收阀(19)闭合第二出口(19.2)的阀(17、19)的位置取消热交换器，迫使所有气体进入进气，例如，以阻止冷凝形成。
如上所述，如果存在确保朝向排气的最小出口流的通道(19.6)，则闭合第二出口(19.2)有意义，且替代地，使用第二热回收阀(19)的中间位置的第二出口(19.2)的部分闭合有意义。除了旁通功能之外，该特定解决方案还具有可调节的排气收缩功能。
在第二和第三实施例中，同样令人感兴趣的是使用允许位于末端位置之间的中间位置的阀(17、18)。
在第四实施例中甚至更令人感兴趣的是使用中间位置。例如，当旁通阀(17)处于第一末端位置或处于第二末端位置时，第二热回收阀(19)的部分打开收缩排气的出口，修改压力并因而修改被再次引入进气的热气体流量或修改朝向交换器或朝向排气管线穿行的流量。
在第四实施例中，位于阀之间的两个连通侧处的替代位置中的轴的位置允许保持相同的集成度。
特别地，该构造证实：
旁通阀(17)的第二入口(17.2)的连接位于排气管道(9)的区段中，该排气管道(9)的区段在第二挡板(12)处于垂直布置之后显露出来，特别地当所述排气管道(9)的区段被容纳在第二室(3)中时，该排气管道(9)的区段通过第二壳体(5)显露出来；
旁通阀(17)的第一入口(17.1)位于第二壳体(5)的表面，该第二壳体(5)的表面被倾斜布置且朝向所述排气管道(9)的区段被取向，
其中旁通阀(17)由围绕轴(17.4)旋转的翻板(17.5)组成，该翻板(17.5)闭合第一入口(17.1)或闭合第二入口(17.2，且旁通阀(17)经配置使得轴(17.4)位于腔中，该腔位于排气管道(9)的表面和第二壳体(5)的倾斜布置的表面的会聚处；以及
第二阀(19)由围绕轴(19.4)旋转的翻板(19.5)组成，该翻板(19.5)闭合第一出口(19.1)或闭合第二出口(19.2，且第二阀(19)被配置使得其轴(19.4)位于沿着排气管道(9)的区段延伸的纵向方向关于旁通阀(17)的轴(17.4)的位置相对的位置中。
图5示出其中已经添加两个防护罩(1.1、1.2)的第一实施例，其中一个在第一挡板(1)中且另一个在第二挡板(2)中。每个防护罩(1.1、1.2)覆盖冷却管道(4)的一组末端的入口或出口，优选为2/3。在这2/3的管中，1/3由两个防护罩(1.1、1.2)覆盖在两侧上。当冷却管道(4)具有相同的截面时，1/3的比例是合适的，如果所述管道(4)的截面不相同，则该比例能够不同。
根据示出到右侧的流动方向的辅助箭头，1/3的冷却管道(4)未被位于第一挡板(1)上的第一防护罩(1.1)覆盖且允许来自微粒过滤器或来自催化转换器的流进入。在首次通过第一室(3)之后，该流到达位于第二挡板(2)上的第二防护罩(2.1)的内部。该流通过1/3的冷却管道(4)到达且第二防护罩(2.1)将该流重新引导至第二防护罩(2.1)覆盖的另一1/3的冷却管道(4)。第二个1/3的冷却管道(4)是通常由两个防护罩(1.1、1.2)覆盖的那1/3的冷却管道。结果是进入交换器的气体流第二次穿过第一室(3)。最后，在第三次穿过热交换器的第三室(3)之后，第一防护罩(1.1)再次朝向第二室(8)重新引导该流。
使用奇数个通过第一室(3)的气体通道能够推知该解决方案。
即使已经使用第一实施例的修改描述该技术方案，但通过热交换器的多个通道的使用适用于所有描述的实施例。
根据该技术方案，在表明冷却管道(4)从第一挡板(1)延伸到第二挡板(2)使得它们将颗粒过滤器或催化转换器的出口与第二室(8)连通以便穿过其中的排气的穿行和冷却的情况下，必须解释的是当使用通过交换器的多个通道时，颗粒过滤器或催化转换器的出口与第二室(8)彼此直接或间接连通。
在任何示例中，该设备还能够包含用于过滤诸如陶瓷颗粒的固体颗粒的应急过滤器。这些过滤器可以被布置在设备的入口处、与冷却管道(4)位于的区域一致的热交换器的出口处、旁通阀(17.2)的第二入口处、用于意在到达发动机进气的气体的气体出口处或任何上面的组合中。该应急过滤器的一个实施例由金属网形成，该金属网覆盖待过滤的通道的截面。
在任何实施例中，用于控制EGR系统的控制系统是根据确定再循环的气体管理的参数而确定阀的位置的控制系统。

Claims (19)

1.一种内置排气管理设备，其特征在于所述设备包含：
第一挡板(1)，其具有经配置以便围绕微粒过滤器或催化转换器的出口的耦合装置(16)；
第二挡板(2)，其与所述第一挡板(1)隔开；
第一周边壳体(7)，其在所述第一挡板(1)和所述第二挡板(2)之间延伸，使得其限定意在用于容纳冷却液的第一室(3)；
第二壳体(5)，其被布置覆盖与朝向所述第一室(3)取向的表面相对的所述第二挡板(2)的表面的至少一部分，以便限定用于收集冷却排气的第二室(8)；
一个或更多个冷却管道(4)，其被容纳在所述第一室(3)的内部，其中每个管道(4)在一端被附接至所述第一挡板(1)且在第二端被附接至所述第二挡板(2)，使得其将所述颗粒过滤器或催化转换器的出口与所述第二室(8)连通，以便于穿过其中的排气的穿行和冷却；
用于使冷却液穿过所述第一室(3)的所述第一室(3)的入口(11)和出口(12)；
所述第一挡板(1)示出所述冷却管道(4)被分布在其中的第一区域和没有冷却管道(4)的第二区域；以及
通过没有管道(4)的所述第二区域附接到所述第一挡板(1)的排气管道(9)的区段，所述排气管道(9)的区段与所述微粒过滤器或催化转换器的出口连通以便于所述排气的排出；
其中所述第二室(8)具有意在用于到达所述发动机进气的冷却气体出口。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述排气管道(9)至少从所述第一挡板(2)穿过所述第一室(3)的内部延伸到所述第二挡板。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：至少穿过所述第一室(3)的内部的所述排气管道(9)的区段的表面被隔热以阻止从所述排气到所述冷却液的热传递。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：穿过所述第一室(3)的内部的所述排气管道(9)的区段的表面被容纳在具有更大尺寸的管道(14)的区段内部，形成分隔所述排气管道(9)的区段和所述第一室(3)的分隔室。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于：
所述排气管道(9)的区段穿过所述第二室(8)的内部。
6.根据前述权利要求所述的设备，其特征在于：
被容纳在所述第二室(8)内部的所述排气管道(9)的区段包含以波纹管(15)的形式被配置以便吸收膨胀应力的部分。
7.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于：
所述冷却管道(4)和所述排气管道(9)的区段均被基本彼此平行地布置。
8.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于：
所述设备包含旁通阀(17)，所述旁通阀(17)具有与所述第二室(8)连接的第一入口(17.1)、与所述排气管道(9)的区段连接的第二入口(17.2)以及与所述冷却气体出口(13)连通的所述出口，所述冷却气体出口(13)能够进入所述EGR阀，其中所述旁通阀(17)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该第一位置中所述第一入口(17.1)与所述出口(17.3)接触，保持所述第二入口(17.2)闭合；以及
第二位置，在该第二位置中所述第二入口(17.2)与所述出口(17.3)接触，保持所述第一入口(17.1)闭合。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：
所述旁通阀(17)的所述第二入口(17.2)位于所述排气管道(9)的区段的侧表面上，所述排气管道(9)的区段在所述第二挡板(2)处于垂直布置之后显露出来，特别地当所述排气管道(9)的区段被容纳在所述第二室(13)中时，所述排气管道(9)的区段穿过所述第二壳体(5)显露出来；
所述旁通阀(17)的所述第一入口(17.1)位于所述第二壳体(5)的表面上，所述第二壳体(5)的所述表面被倾斜布置且朝向所述排气管道(9)的区段被取向，
其中所述旁通阀(17)由围绕轴(17.4)旋转的翻板(17.5)组成，所述翻板(17.5)闭合所述第一入口(17.1)或闭合所述第二入口(17.2)，且所述旁通阀(17)经配置使得所述轴(17.4)位于腔中，所述腔位于所述排气管道(9)的表面和所述第二壳体(5)的倾斜布置表面的会聚处。
10.根据权利要求1到7中任一项所述的设备，其特征在于所述设备包含热回收阀(18)，所述热回收阀(18)具有与所述第二室(8)连接的第一入口(18.1)，与所述排气管(9)的区段的末端连接的第二入口(18.2)，以及与排气连通的出口(18.3)，其中所述热回收阀(18)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该第一位置中所述第一入口(18.1)与所述出口(18.3)接触，保持所述第二入口(18.2)闭合；以及
第二位置，在该第二位置中所述第二入口(18.2)与所述出口(18.3)接触，保持所述第一入口(18.1)闭合；
其中所述第二室(8)保持冷却气体出口(13)没有穿过所述热回收阀(18)的通道。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：
所述热回收阀(18)的所述第二入口(18.2)位于所述排气管道(9)的区段的末端处，所述排气管道(9)的区段在所述第二挡板(2)处于垂直布置之后显露出来，特别地当所述排气管道(9)的区段被容纳在所述第二室(3)时，所述排气管道(9)的区段穿过所述第二壳体(5)显露出来；
所述热回收阀(18)的所述第一入口(18.1)位于所述第二壳体(5)的表面上，所述第二壳体(5)的所述表面被倾斜布置且朝向所述排气管道(9)的区段被取向，
其中所述热回收阀(18)由围绕轴(18.4)旋转的翻板(18.5)组成，所述翻板(18.5)闭合所述第一入口(18.1)或闭合所述第二入口(18.2)，且所述热回收阀(18)经配置使得所述轴(18.4)位于腔中，所述腔位于所述排气管道(9)的所述表面和所述第二壳体(5)的倾斜布置表面的会聚处。
12.根据权利要求1到7中任一项所述的设备，其特征在于所述设备包含：
旁通阀(17)，其具有与所述第二室(8)连接的第一入口(17.1)、与所述排气管道(9)的区段连接的第二入口(17.2)以及与所述冷却的气体出口(13)连通的出口(17.3)，所述冷却气体出口(13)能够进入所述EGR阀，其中所述旁通阀(17)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该第一位置中所述第一入口(17.1)与所述出口(17.3)接触，保持所述第二入口(17.2)闭合；
第二位置，在该第二位置中所述第二入口(17.2)与所述出口(17.3)接触，保持所述第一入口(17.1)闭合。
第二阀(19)，其具有与所述旁通阀(17)的所述第二入口(17.2)连接的第一出口(19.1)、与所述排气管道(9)的区段的末端连接的入口(19.3)以及与所述排气管线连通的第二出口(19.2)，其中所述第二阀(19)允许至少两个末端位置：
第一位置，在该第一位置中所述入口(19.3)与所述第一出口(19.1)接触，保持所述第二出口(19.2)闭合；
第二位置，在该第二位置中所述入口(19.3)与所述第二出口(19.2)接触，保持所述第一出口(19.1)闭合。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于：
所述旁通阀(17)的所述第二入口(17.2)的连接位于所述排气管道(9)的区段中，所述排气管道(9)的区段在所述第二挡板(12)处于垂直布置之后显露出来，特别地当所述排气管道(9)的区段被容纳在第二室(3)中时，所述排气管道(9)的区段通过所述第二挡板(5)显露出来；
所述旁通阀(17)的所述第一入口(17.1)位于所述第二壳体(5)的表面中，所述第二壳体(5)的所述表面被倾斜布置且朝向所述排气管道(9)的区段被取向，
其中
所述旁通阀(17)由围绕轴(17.4)旋转的翻板(17.5)组成，所述翻板(17.5)闭合所述第一入口(17.1)或闭合所述第二入口(17.2)，且所述旁通阀(17)经配置使得所述轴(17.4)位于腔中，所述腔位于所述排气管道(9)的所述表面和所述第二壳体(5)的倾斜布置表面的会聚处；以及
所述第二阀(19)由围绕轴(19.4)旋转的翻板(19.5)组成，所述翻板(19.5)闭合所述第一出口(19.1)或闭合所述第二出口(19.2)，且所述第二阀(19)经配置使得其轴(19.4)位于沿着纵向方向关于所述旁通阀(17)的所述轴(17.4)位置相对的位置中，其中所述排气管道(9)的区段在所述纵向方向上延伸。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于：
即使所述第二阀(19)的所述翻板(19.5)正在闭合所述第二出口(19.2)，所述第二阀(19)也具有连通所述第二出口(19.2)的两侧的通道(19.6)。
15.根据权利要求8到14中任一项所述的设备，其中一个或更多个阀允许在所述两个末端位置之间的中间位置。
16.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于：
所述EGR阀被布置为其出口意在在用于到达所述发动机进气。
17.根据述权利要求16所述的设备，其特征在于：
当所述设备具有旁通阀(17)时，所述EGR阀被集成在所述旁通阀的所述出口(17.3)处。
18.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于所述设备至少包含：
适用于建立穿过所述冷却管道(4)的奇数个流通道的第一防护罩(1.1)和第二防护罩(2.1)，其中所述第一防护罩(1.1)在所述第一挡板(1)的所述冷却管道(4)中的一部分的开口上，并且其中所述第二防护罩(2.1)在所述第二挡板(2)的所述冷却管道(4)中的一部分的开口上。
19.一种EGR系统，其包含根据前述权利要求中任一项所述的设备和用于控制所述设备的阀的位置的控制系统。
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