CN108798941B - 废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，包括排气歧管（1）、废气循环冷却器（2）、废气循环阀（3）、气管路（4）、发动机（5）及发动机控制器（10）；发动机通过排气歧管连废气循环冷却器，发动机通过排气歧管经气管路连废气循环阀，废气循环冷却器通过气管路连废气循环阀，构成废气循环气路，发动机控制器连发动机；还包括湿膜式加湿器（6）、水管路（7）及水箱（8）；湿膜式加湿器装在废气循环冷却器内，使废气循环冷却器内的循环废气与湿膜材料接触；湿膜式加湿器通过水管路连水箱，使水箱中的水渗透湿膜材料。本发明能通过对进气增湿降温有效降低EGR废气温度，提高排放性能，降低NOx的排放。

Description

废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置
技术领域
本发明涉及车辆发动机进气系统领域，尤其涉及一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置。
背景技术
现有技术的柴油机废气再循环（Exhaust Gas Recirculation—EGR）系统中，柴油机NOx排放严重，对环境产生不良的影响，随着环保意识的加强，目前，通常通过废气再循环冷却器（EGR cooler）对再循环的废气进行降温，从而达到提高充气效率、降低发动机NOx排放的目的。但由于柴油机的循环废气具有温度高等特点，在实际应用过程中，高温仍然对柴油机NOx排放的影响较大，导致其排放性能不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，能通过对进气增湿降温有效降低EGR废气温度，提高排放性能，降低NOx的排放。
本发明是这样实现的：
一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，包括排气歧管、废气循环冷却器、废气循环阀、气管路、发动机及发动机控制器；发动机的排气端通过右侧的排气歧管与废气循环冷却器的进气端连接，发动机的进气端通过左侧的排气歧管经气管路与废气循环阀的一端连接，废气循环冷却器通过气管路与废气循环阀的另一端连接，构成废气循环气路，发动机控制器与发动机连接；
所述的废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置还包括湿膜式加湿器、水管路及水箱；以废气循环系统排气的气流方向为正方向，湿膜式加湿器安装在废气循环冷却器内，使废气循环冷却器内的循环废气与湿膜式加湿器的湿膜材料接触；湿膜式加湿器通过水管路与水箱连接成加湿循环结构，使水箱中的水渗透湿膜式加湿器的湿膜材料。
所述的水箱的安装高度高于湿膜式加湿器的安装高度。
所述的湿膜式加湿器设置在废气循环冷却器的内壁上。
所述的废气循环冷却器与废气循环阀之间的气管路上设有湿度传感器，湿度传感器通过发动机控制器与发动机连接。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明利用加湿器增加了柴油机废气再循环的进气湿度，降低柴油机NOx的生成量，提高发动机排放性。
2、本发明能根据增湿后的进气温湿度情况对发动机喷油提前角进行修正，从而达到增加发动机扭矩功率同时降低NOx排放的目的。
3、本发明结构简单、成本低，可以较容易的在现有柴油机上改装，只需要修订发动机的控制策略即能够在不改变发动机整体结构情况下安装。
本发明能通过对进气增湿降温有效降低EGR废气温度，提高排放性能，降低NOx的排放。
附图说明
图1是本发明废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置的结构示意图；
图2是本发明废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置中废气循环冷却器的内部示意图。
图中，1排气歧管，2废气循环冷却器，3废气循环阀，4进气管，5发动机，6湿模式加湿器，7水管路，8水箱，9湿度传感器，10发动机控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图1及附图2，一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，包括排气歧管1、废气循环冷却器2、废气循环阀3、气管路4、发动机5及发动机控制器10；发动机5的排气端通过右侧的排气歧管1与废气循环冷却器2的进气端连接，发动机5的进气端通过左侧的排气歧管1经气管路4与废气循环阀3的一端连接，废气循环冷却器2通过气管路4与废气循环阀3的另一端连接，构成废气循环气路，发动机控制器10与发动机5连接。
所述的废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置还包括湿膜式加湿器6、水管路7及水箱8；以废气循环系统排气的气流方向为正方向，湿膜式加湿器6安装在废气循环冷却器2内，使废气循环冷却器2内的循环废气与湿膜式加湿器6的湿膜材料接触；湿膜式加湿器6通过水管路7与水箱8连接成加湿循环结构，使水箱8中的水渗透湿膜式加湿器6的湿膜材料。
所述的水箱8的安装高度高于湿膜式加湿器6的安装高度，水箱8的水可顺着水管路7自然流动供应给湿膜式加湿器6，无需再设置水泵，使结构简单，布置方便，减小了本发明安装所需的空间。
为了尽可能的避免对EGR废气气流的破坏和对发动机的供气效果的影响，优选的，所述的湿膜式加湿器6设置在废气循环冷却器2的内壁上，再循环废气经加湿降温后进入废气循环阀3，不会影响到发动机进气的流场合气压。
所述的废气循环冷却器2与废气循环阀3之间的气管路4上设有湿度传感器9，湿度传感器9通过发动机控制器10与发动机5连接。湿度传感器9能够读取到增湿后的空气湿度，并将其传输给发动机控制器10（ECU）。发动机控制器10根据增湿后的进气温湿度情况对发动机喷油提前角进行修正，从而达到增加发动机扭矩功率同时降低NOx排放的目的。
使用时，水箱8能够自然的为湿膜式加湿器6供水，水箱8中的水输送到湿膜式加湿器6的顶部，然后被均匀分配到湿膜材料上，并向下渗透淋湿湿膜式加湿器6内部的所有层面，同时被湿膜材料吸收，形成均匀的水膜。当相对与湿膜材料较干燥的废气通过湿膜材料时（废气不是干燥的，都含有水分），相对干燥的废气与湿润的湿膜材料表面有较大面积的接触，从而达到较大的水份蒸发量，使空气的湿度增加，从而达到加湿的目的。
加湿过程中加入废气的水份以气态水蒸气形式存在，并与废气充分混合，经过增压中冷等过程后进入排气歧管1，最终进入废气循环冷却器2中。由于进入废气循环冷却器2的水蒸气比热容较高，在压缩过程以及之后的燃烧做功过程能吸收更多热量，降低缸内的燃烧温度。由于NOx形成的一个必要条件是高温，缸内燃烧温度降低从而使排放污染物NOx降低。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，包括排气歧管（1）、废气循环冷却器（2）、废气循环阀（3）、气管路（4）、发动机（5）及发动机控制器（10）；发动机（5）的排气端通过右侧的排气歧管（1）与废气循环冷却器（2）的进气端连接，发动机（5）的进气端通过左侧的排气歧管（1）经气管路（4）与废气循环阀（3）的一端连接，废气循环冷却器（2）通过气管路（4）与废气循环阀（3）的另一端连接，构成废气循环气路，发动机控制器（10）与发动机（5）连接；
其特征是：所述的废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置还包括湿膜式加湿器（6）、水管路（7）及水箱（8）；以废气循环系统排气的气流方向为正方向，湿膜式加湿器（6）安装在废气循环冷却器（2）内，使废气循环冷却器（2）内的循环废气与湿膜式加湿器（6）的湿膜材料接触；湿膜式加湿器（6）通过水管路（7）与水箱（8）连接成加湿循环结构，使水箱（8）中的水渗透湿膜式加湿器（6）的湿膜材料；
所述的水箱（8）的安装高度高于湿膜式加湿器（6）的安装高度。
2.根据权利要求1所述的废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，其特征是：所述的湿膜式加湿器（6）设置在废气循环冷却器（2）的内壁上。
3.根据权利要求1所述的废气循环冷却器的循环废气增湿降温装置，其特征是：所述的废气循环冷却器（2）与废气循环阀（3）之间的气管路（4）上设有湿度传感器（9），湿度传感器（9）通过发动机控制器（10）与发动机（5）连接；湿度传感器（9）能够读取到增湿后的空气湿度，并将其传输给发动机控制器（10），发动机控制器（10）根据增湿后的进气温湿度情况对发动机喷油提前角进行修正。
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