CN112377339B - 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统 - Google Patents

一种分离出egr废气中水汽的方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112377339B
CN112377339B CN202011382397.7A CN202011382397A CN112377339B CN 112377339 B CN112377339 B CN 112377339B CN 202011382397 A CN202011382397 A CN 202011382397A CN 112377339 B CN112377339 B CN 112377339B
Authority
CN
China
Prior art keywords
egr
water
separating
pipe
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011382397.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112377339A (zh
Inventor
官维
盛利
朱赞
董伟
覃玉峰
李琼华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd filed Critical Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Priority to CN202011382397.7A priority Critical patent/CN112377339B/zh
Publication of CN112377339A publication Critical patent/CN112377339A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112377339B publication Critical patent/CN112377339B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24—Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分离出EGR废气中水汽的方法，涉及EGR技术领域，主要解决的是现有EGR系统不能除水汽的技术问题，该方法是在EGR冷却器与高压EGR阀之间的EGR管上分别设置一冷却装置和水汽分离装置，向冷却装置输入冷却液，EGR废气经过冷却装置冷却后进入水汽分离装置将EGR废气中的水汽冷凝分离出来。本发明还公开了一种分离出EGR废气中水汽的系统。本发明通过冷却装置将EGR废气冷却后，再将EGR废气输入水汽分离装置将EGR废气中的水汽冷凝分离出来，有助于降低EGR系统压降、降低EGR阀的低温结冰风险和缩短发动机的暖机过程，从而明显提高国六发动机的性能、可靠性和控制稳定性。

Description

一种分离出EGR废气中水汽的方法及系统
技术领域
本发明涉及EGR技术领域，更具体地说，它涉及一种分离出EGR废气中水汽的方法及系统。
背景技术
为了满足当前极为苛刻的国六排放法规，发动机普遍采用高压EGR+后处理的燃烧排放技术路线，EGR系统中重要的挑战之一便是废气中携带的水汽。然而，当前开发的国六发动机及市场已批量销售的发动机基本都未设计有专门EGR废气除水装置。当EGR冷却液的温度低于水的露点，就会在EGR冷却器中形成冷凝物。随着冷凝物的累积，EGR系统的压力降增加，同时这种冷凝物通常呈现较低的pH值(<3)，若进入到缸内会造成发动机腐蚀和磨损。此外，EGR废气中携带的大量水汽影响发动机对EGR率的瞬态控制精度和发动机的空燃比稳定性控制。冷凝物的形成主要发生在发动机的暖机过程和环境空气相对湿度较高的情况下。这对发动机的控制稳定性，性能以及可靠性带来了巨大的挑战。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以有效分离出EGR废气中水汽的方法。
本发明的目的二是提供一种可以有效分离出EGR废气中水汽的系统。
为了实现上述目的一，本发明提供一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，该方法是在EGR冷却器与高压EGR阀之间的EGR管上分别设置一冷却装置和水汽分离装置，向所述冷却装置输入冷却液，EGR废气经过所述冷却装置冷却后进入所述水汽分离装置将EGR废气中的水汽冷凝分离出来。
作为进一步地改进，所述冷却液来源于进气中冷器。
为了实现上述目的二，本发明提供一种分离出EGR废气中水汽的系统，包括通过EGR管连接的EGR冷却器、高压EGR阀，其特征在于，自所述EGR冷却器至所述高压EGR阀之间的EGR管上依次设有冷却装置和水汽分离装置，所述冷却装置通过冷却水管连接进气中冷器的冷却水腔，所述水汽分离装置所在位置的高度均低于所述EGR冷却器、冷却装置、进气中冷器的位置。
作为进一步地改进，所述冷却装置的结构与所述EGR冷却器的结构相同。
进一步地，所述冷却装置包括导热管、将所述导热管包裹的外壳，所述导热管与外壳之间形成导热腔，所述外壳的底部设有连通所述导热腔的进水口，所述外壳的顶部设有连通所述导热腔的出水口，所述导热管的两端分别设有进气口和出气口。
进一步地，所述进水口、出水口分别位于所述外壳的对角。
进一步地，所述导热管设有多个贯穿其上下两侧的过水管，所述过水管连通所述导热腔。
进一步地，所述水汽分离装置包括分离壳，所述分离壳的顶部设有出气管，所述分离壳内设有连接所述出气管的分离管，所述分离壳的上端一侧设有与所述分离壳内壁相切布置的进气管。
进一步地，所述分离壳的底部设有储水桶，所述储水桶的底部设有压力水阀。
进一步地，所述分离壳通过锥形管连接所述储水桶。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：本发明通过在EGR冷却器与高压EGR阀之间的EGR管上分别设置一冷却装置和水汽分离装置，可以有效对EGR废气中的水汽进行分离并排除至EGR系统外，将能明显促进发动机高效和高可靠性运转能力。本发明在保持原有EGR系统功能不变的基础上，只增加一个冷却装置和水汽分离装置的低成本设计，便能有效分离出EGR废气中的大量水汽并顺利排除至EGR系统外。此外，本提案有助于降低EGR系统压降、降低EGR阀的低温结冰风险和缩短发动机的暖机过程，从而明显提高国六发动机的性能、可靠性和控制稳定性。
附图说明
图1为传统技术的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中冷却装置的结构示意图；
图4为本发明中水汽分离装置的结构示意图。
其中：1-EGR冷却器、2-高压EGR阀、3-EGR管、4-冷却装置、5-水汽分离装置、6-进气中冷器、7-冷却水管、8-导热管、9-外壳、10-导热腔、11-进水口、12-出水口、13-进气口、14-出气口、15-过水管、16-分离壳、17-出气管、18-分离管、19-进气管、20-储水桶、21-压力水阀、22-锥形管、23-发动机、24-增压器、25-节气门。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，现有的发动机系统如图1所示，空气依次通过增压器24、进气中冷器6、节气门25进入发动机23的进气歧管，发动机23的一部分废气依次通过EGR冷却器1、高压EGR阀2进入发动机23的进气歧管。
参阅图2-4，本发明的一种分离出EGR废气中水汽的方法，该方法是在EGR冷却器1与高压EGR阀2之间的EGR管3上分别设置一冷却装置4和水汽分离装置5，向冷却装置4输入冷却液，EGR废气经过冷却装置4冷却后进入水汽分离装置5将EGR废气中的水汽冷凝分离出来。冷却液来源于进气中冷器6。
一种分离出EGR废气中水汽的系统，包括通过EGR管3连接的EGR冷却器1、高压EGR阀2，自EGR冷却器1至高压EGR阀2之间的EGR管3上依次设有冷却装置4和水汽分离装置5。冷却装置4通过冷却水管7连接进气中冷器6的冷却水腔，进气中冷器6的冷却水腔内的冷却水温度较低，可以有效对冷却装置4内的废气进行冷却。EGR废气依次经过搭配的EGR冷却器1、冷却装置4后温度明显得到降低，在进入水汽分离装置5后废气中的大部分水汽被冷凝分离出来并储存在水汽分离装置5中。水汽分离装置5所在位置的高度均低于EGR冷却器1、冷却装置4、进气中冷器6的位置，冷凝水能迅速排出并流至水汽分离装置5中。
在本实施例中，冷却装置4的结构与EGR冷却器1的结构相同，冷却装置4的尺寸可以小于EGR冷却器1的尺寸。
在其他实施例中，冷却装置4包括导热管8、将导热管8包裹的外壳9，导热管8与外壳9之间形成导热腔10，外壳9的底部设有连通导热腔10的进水口11，外壳9的顶部设有连通导热腔10的出水口12，导热管8的两端分别设有进气口13和出气口14。进水口11、出水口12分别位于外壳9的对角。导热管8设有多个贯穿其上下两侧的过水管15，过水管15连通导热腔10，可以增大接触面积，提高热传导。
水汽分离装置5包括分离壳16，分离壳16的顶部设有出气管17，分离壳16内设有连接出气管17的分离管18，分离壳16的上端一侧设有与分离壳16内壁相切布置的进气管19。分离壳16的底部设有储水桶20，储水桶20的底部设有压力水阀21。水汽进入分离壳16后沿分离壳16的内壁高速旋转，气体从分离管18排出，水分流入储水桶20。储水桶20中的水压达到设定限值时，底部的压力水阀21会自动打开泄压，因此，水汽分离装置5具有连续性工作的能力。分离壳16通过锥形管22连接储水桶20。
本发明通过在EGR冷却器与高压EGR阀之间的EGR管上分别设置一冷却装置和水汽分离装置，可以有效对EGR废气中的水汽进行分离并排除至EGR系统外，将能明显促进发动机高效和高可靠性运转能力。本发明在保持原有EGR系统功能不变的基础上，只增加一个冷却装置和水汽分离装置的低成本设计，便能有效分离出EGR废气中的大量水汽并顺利排除至EGR系统外。此外，本提案有助于降低EGR系统压降、降低EGR阀的低温结冰风险和缩短发动机的暖机过程，从而明显提高国六发动机的性能、可靠性和控制稳定性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，该方法是在EGR冷却器(1)与高压EGR阀(2)之间的EGR管(3)上分别设置一冷却装置(4)和水汽分离装置(5)，向所述冷却装置(4)输入冷却液，EGR废气经过所述冷却装置(4)冷却后进入所述水汽分离装置(5)将EGR废气中的水汽冷凝分离出来；
实现所述方法的系统，包括通过EGR管(3)连接的EGR冷却器(1)、高压EGR阀(2)，自所述EGR冷却器(1)至所述高压EGR阀(2)之间的EGR管(3)上依次设有冷却装置(4)和水汽分离装置(5)，所述冷却装置(4)通过冷却水管(7)连接进气中冷器(6)的冷却水腔，所述水汽分离装置(5)所在位置的高度均低于所述EGR冷却器(1)、冷却装置(4)、进气中冷器(6)的位置；
所述冷却装置(4)包括导热管(8)、将所述导热管(8)包裹的外壳(9)，所述导热管(8)与外壳(9)之间形成导热腔(10)，所述外壳(9)的底部设有连通所述导热腔(10)的进水口(11)，所述外壳(9)的顶部设有连通所述导热腔(10)的出水口(12)，所述导热管(8)的两端分别设有进气口(13)和出气口(14)；
所述导热管(8)设有多个贯穿其上下两侧的过水管(15)，所述过水管(15)连通所述导热腔(10)。
2.根据权利要求1所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述冷却液来源于进气中冷器(6)。
3.根据权利要求1所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述冷却装置(4)的结构与所述EGR冷却器(1)的结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述进水口(11)、出水口(12)分别位于所述外壳(9)的对角。
5.根据权利要求1所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述水汽分离装置(5)包括分离壳(16)，所述分离壳(16)的顶部设有出气管(17)，所述分离壳(16)内设有连接所述出气管(17)的分离管(18)，所述分离壳(16)的上端一侧设有与所述分离壳(16)内壁相切布置的进气管(19)。
6.根据权利要求5所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述分离壳(16)的底部设有储水桶(20)，所述储水桶(20)的底部设有压力水阀(21)。
7.根据权利要求6所述的一种分离出EGR废气中水汽的方法，其特征在于，所述分离壳(16)通过锥形管(22)连接所述储水桶(20)。
CN202011382397.7A 2020-12-01 2020-12-01 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统 Active CN112377339B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011382397.7A CN112377339B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011382397.7A CN112377339B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112377339A CN112377339A (zh) 2021-02-19
CN112377339B true CN112377339B (zh) 2023-12-15

Family

ID=74589672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011382397.7A Active CN112377339B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112377339B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113606063A (zh) * 2021-08-25 2021-11-05 安徽江淮汽车集团股份有限公司 可排出冷凝水的汽车egr系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206694152U (zh) * 2017-05-02 2017-12-01 江苏海事职业技术学院 一种船舶柴油机废气再循环系统
KR101818525B1 (ko) * 2016-10-24 2018-01-15 대우조선해양 주식회사 선박의 배기가스 회수 시스템 및 방법
CN109139306A (zh) * 2018-08-13 2019-01-04 北京汽车股份有限公司 发动机废气再循环喷水降温系统及方法
CN110469434A (zh) * 2019-08-16 2019-11-19 陕西重型汽车有限公司 一种废气再冷却系统
CN111237099A (zh) * 2020-02-19 2020-06-05 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种配置过滤装置的高egr率单缸机废气再循环系统
CN111255598A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 长城汽车股份有限公司 用于egr系统的冷却器及具有egr系统的发动机总成
CN111255596A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 长城汽车股份有限公司 具有egr系统的发动机总成及车辆
CN213598093U (zh) * 2020-12-01 2021-07-02 广西玉柴机器股份有限公司 一种分离出egr废气中水汽的系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013256936A (ja) * 2012-05-16 2013-12-26 Denso Corp 排気還流装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101818525B1 (ko) * 2016-10-24 2018-01-15 대우조선해양 주식회사 선박의 배기가스 회수 시스템 및 방법
CN206694152U (zh) * 2017-05-02 2017-12-01 江苏海事职业技术学院 一种船舶柴油机废气再循环系统
CN109139306A (zh) * 2018-08-13 2019-01-04 北京汽车股份有限公司 发动机废气再循环喷水降温系统及方法
CN111255598A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 长城汽车股份有限公司 用于egr系统的冷却器及具有egr系统的发动机总成
CN111255596A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 长城汽车股份有限公司 具有egr系统的发动机总成及车辆
CN110469434A (zh) * 2019-08-16 2019-11-19 陕西重型汽车有限公司 一种废气再冷却系统
CN111237099A (zh) * 2020-02-19 2020-06-05 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种配置过滤装置的高egr率单缸机废气再循环系统
CN213598093U (zh) * 2020-12-01 2021-07-02 广西玉柴机器股份有限公司 一种分离出egr废气中水汽的系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112377339A (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109653906B (zh) 汽油增压发动机废气再循环系统装置
JP4349166B2 (ja) Ｅｇｒ装置付エンジンの吸気通路
US8307647B2 (en) Internal combustion engine arrangement with EGR drain system
JP2010090806A (ja) 排気ガス再循環システム
CN100436770C (zh) 用于控制内燃机中排气压力脉冲的构造
CN207554226U (zh) 带有冷凝水排出功能的低压废气再循环中冷系统
US8205602B2 (en) System and method of controlling an amount of condensation in an engine air intake system
CN112377339B (zh) 一种分离出egr废气中水汽的方法及系统
CN111997710A (zh) 一种发动机曲轴箱通风系统和方法
CN213598093U (zh) 一种分离出egr废气中水汽的系统
EP1548269B1 (en) Method for recirculating the exhaust gases in an internal combustion engine apparatus and the relative internal combustion engine apparatus
CN107201973A (zh) 一种增压汽油发动机的废气再循环系统及其使用方法及具有其的汽车发动机
JPH09256915A (ja) インタークーラー付ディーゼルエンジン用ｅｇｒ装置
CN114370359A (zh) 一种天然气发动机高低压egr废气管理系统
CN108049940A (zh) 一种内燃机尾气中水的分离回收装置
CN109356752A (zh) 一种废气再循环系统以及发动机
CN112377300A (zh) 一种抑制天然气发动机爆震燃烧的方法及系统
CN213598068U (zh) 一种抑制天然气发动机爆震燃烧的系统
CN214424605U (zh) 一种用于天然气发动机的egr系统及汽车
CN216950612U (zh) 一种天然气发动机高低压egr废气管理系统
WO2022022119A1 (zh) 一种egr系统及汽车
CN214660487U (zh) 一种中冷器自动放水装置
CN114508402A (zh) 内燃机、排气系统和用于运行内燃机的方法
KR102139573B1 (ko) 저압 이지알 시스템의 응축수 배출장치
JP2012237231A (ja) ブローバイガス還流装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant