CN207420746U - Egr冷却系统、egr系统和混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

一种EGR冷却系统，用于冷却进入EGR系统中的废气，EGR冷却系统包括EGR换热器和电机冷却循环，电机冷却循环包括散热器、电子水泵、电机冷却主体和管道。EGR换热器通过管道连通电机冷却主体，电机冷却主体通过管道连通电子水泵，电子水泵通过管道连通散热器，散热器通过管道连通EGR换热器。通过将EGR换热器与电机冷却循环相连接，因电机冷却循环为低温冷却循环，使得EGR气体冷却后的出气温度维持在较低水平，使得EGR气体与新鲜空气的混合气体在进入发动机气缸燃烧前有一个较低的温度，从而可以加大EGR气体量的使用，更好地达到降低油耗及排放的目的。

Description

EGR冷却系统、EGR系统和混合动力车辆

技术领域

本实用新型涉及废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，EGR)技术，且特别涉及一种EGR冷却系统、EGR系统和混合动力车辆。

背景技术

为了降低燃油发动机的废气排放及提高发动机效率，车辆生产企业采用多种废气后处理技术。废气再循环(EGR)就是一种广泛应用的技术。该技术中，通过将一部分废气引入燃烧室与新鲜空气共同参与燃烧反应，利用废气中含有的大量惰性气体具有较高的比热容这一特性来降低排放污染物中的NO_x成分。由于NO_x的生成条件是高温富氧，而废气的引入一方面使新鲜空气与废气的混合气的热容量增大，使得相同量的混合气升高同样的温度所需热量增多，从而降低了最高燃烧温度；另一方面废气对新鲜空气的稀释也相应降低了氧浓度，从而有效抑制了NO_x的生成。

EGR中的废气使用量在实际应用中会受到各种限制，通常使用EGR率来衡量EGR的使用率。EGR率为再循环的废气量与吸入发动机气缸的进气总量的比值，而限制EGR率的主要因素之一就是EGR中再循环的废气出气温度过高，导致废气与新鲜空气混合时的温度过高，从而造成充气系数下降，易发生爆震以及发动机功率扭矩下降等问题。

现有技术中，EGR中的废气使用发动机内部的冷却液冷却，发动机内部的冷却液本身温度较高(90℃以上)，无法有效地将EGR出气温度维持在较低水平，导致进气温度过高，最终限制了EGR的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种EGR冷却系统、EGR系统和混合动力车辆，能有效降低EGR出气温度，使其维持在降低水平，从而可以加大EGR量的使用，更好地达到发动机高效率和低排放的目的。

本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供一种EGR冷却系统，包括EGR换热器和电机冷却循环，所述电机冷却循环包括散热器、电子水泵和电机冷却主体，所述EGR换热器通过管道连通所述电机冷却主体，所述电机冷却主体通过管道连通电子水泵，所述电子水泵通过管道连通散热器，所述散热器通过管道连通所述EGR换热器。

进一步地，所述EGR换热器包括冷却道，所述冷却道的进液口与所述电机冷却主体的水套的出液口相连，所述电机冷却主体的水套的进液口与所述电子水泵的出液口相连，所述电子水泵的进液口与所述散热器的出液口相连，所述散热器的进液口与所述EGR换热器的出液口相连，所述EGR换热器、散热器、电子水泵、电机冷却主体和所述管道组成一个闭路循环冷却系统。

进一步地，流动在所述管道中的冷却液为水和乙醇的混合物。

进一步地，所述EGR换热器包括气道和冷却道，车辆排出的废气在所述气道内流动，所述EGR冷却系统的冷却液在所述冷却道内流动，所述冷却道和气道之间进行换热，所述气道中的气体与所述冷却道中的冷却液互为逆向流动。

进一步地，所述电机冷却循环为电机控制器冷却循环，所述电机冷却主体为电机控制器。

进一步地，所述电机冷却循环为电机本体冷却循环，所述电机冷却主体为电机本体。

本实用新型还提供一种EGR系统，包括如上所述的EGR冷却系统以及进气歧管、排气歧管、EGR阀和发动机气缸，新鲜空气通过所述进气歧管进入所述发动机气缸，形成的废气经由所述排气歧管排出，其中一部分废气经由所述冷却系统冷却后通过所述EGR阀控制与新鲜空气混合再进入所述发动机气缸中。

本实用新型还提供一种混合动力车辆，包括如上所述的EGR系统。

本实用新型提供的EGR冷却系统，通过将EGR换热器与电机冷却循环相连接，因电机冷却循环为低温冷却循环，使得EGR气体冷却后的出气温度维持在较低水平，从而可以加大EGR气体量的使用，达到更好地降低油耗及排放的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的EGR冷却系统中冷却液的流通示意图。

图2为本实用新型实施例中的EGR冷却系统中废气的流通示意图。

图3为本实用新型实施例中的EGR系统的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本实用新型实施例中的EGR冷却系统中冷却液的流通示意图，图2为本实用新型实施例中的EGR冷却系统中废气的流通示意图，图3为本实用新型实施例中的EGR系统的示意图。请参图1至图3，EGR冷却系统6包括EGR换热器1和电机冷却循环，该EGR冷却系统6优选地应用在混合动力车辆。随着排放法规的日益严苛，对发动机的高效率和车辆尾气的低排放要求越来越高。混合动力车辆因其同时具有“发动机”和“电动机”两大动力源，使得其拥有平顺的加速性、极佳的静谧性的同时，也兼顾了低油耗、低排放的特点，成为了目前车辆生产商的主流研究趋势。

请参图1，电机冷却循环包括散热器2、电子水泵3、电机冷却主体4和管道。EGR换热器1通过管道连通电机冷却主体4，电机冷却主体4通过管道连通电子水泵3，电子水泵3通过管道连通散热器2，散热器2通过管道连通EGR换热器1。

请参图3，EGR换热器1包括气道11和冷却道12，冷却道12的进液口与电机冷却主体4的水套(图未示)的出液口相连，电机冷却主体4的水套的进液口与电子水泵3的出液口相连，电子水泵3的进液口与散热器2的出液口相连，散热器2的进液口与EGR换热器1的出液口相连。EGR换热器1、散热器2、电子水泵3、电机冷却主体4和管道组成一个闭路循环冷却系统。车辆排出的废气在气道12内流动，EGR冷却系统6的冷却液在冷却道12内流动，冷却道12和气道11之间进行换热，气道11中的气体与冷却道12中的冷却液为逆向流动。流通在冷却道12及管道中的冷却液为水与乙醇的混合物，电子水泵3为闭路循环冷却系统提供冷却液循环的动力，散热器2将闭路循环冷却系统产生的热量散发到外界中去。

在有电机驱动的混合动力车辆中，需要冷却的电机冷却主体4具体可以是电机控制器或者电机本体(即电机本身)，因此，根据被冷却的电机冷却主体4的不同，该电机冷却循环具体可以是电机控制器冷却循环(用于冷却电机控制器)或者电机本体冷却循环(用于冷却电机本体)。另外，电机控制器冷却循环与电机本体冷却循环可以各自独立，也可以集成在一个冷却循环中。电机冷却循环中冷却液的温度一般低于70℃，相对于发动机冷却液的温度(90℃以上)要低很多，因此可以有效降低EGR气体温度。

请参图2和图3，本实用新型还提供一种EGR系统，该EGR系统包括如上所述的EGR冷却系统6、进气歧管10、排气歧管20、EGR阀30和发动机气缸40。新鲜空气通过进气歧管10进入发动机气缸40中，发动机气缸40中燃烧后生成的废气一部分通过排气歧管20排入大气中，另一部分废气进入与排气歧管20相连的EGR换热器1的气道11。

EGR换热器1通过管道(图1)连接在EGR冷却系统6中，因为电机冷却循环集成在EGR冷却系统6中，而电机冷却循环的冷却液温度比发动机冷却循环的温度低很多，进入EGR换热器1的气道11的高温废气经过EGR冷却系统6冷却后，出气温度会维持在一个较低水平，然后在EGR阀30的控制下与新鲜空气一起再次进入发动机气缸40参与燃烧。经过冷却后的混合气体温度较低，从而避免因气缸内气体高温引起充气系数下降导致的爆震以及发动机功率扭矩下降等问题。

本实用新型提供的EGR冷却系统6，通过将EGR换热器1与电机冷却循环相连接，因电机冷却循环为低温冷却循环，使得EGR气体冷却后的出气温度维持在较低水平，使得EGR气体与新鲜空气的混合气体在进入发动机气缸40燃烧前有一个较低的温度，从而可以加大EGR气体量的使用，更好地达到降低油耗及排放的目的。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述EGR冷却系统(6)包括EGR换热器(1)和电机冷却循环，所述电机冷却循环包括散热器(2)、电子水泵(3)和电机冷却主体(4)，所述EGR换热器(1)通过管道连通所述电机冷却主体(4)，所述电机冷却主体(4)通过管道连通所述电子水泵(3)，所述电子水泵(3)通过管道连通所述散热器(2)，所述散热器(2)通过管道连通所述EGR换热器(1)。

2.如权利要求1所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述EGR换热器(1)包括冷却道(12)，所述冷却道(12)的进液口与所述电机冷却主体(4)的水套的出液口相连，所述电机冷却主体(4)的水套的进液口与所述电子水泵(3)的出液口相连，所述电子水泵(3)的进液口与所述散热器(2)的出液口相连，所述散热器(2)的进液口与所述EGR换热器(1)的出液口相连。

3.如权利要求2所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述EGR换热器(1)、所述散热器(2)、所述电子水泵(3)、所述电机冷却主体(4)组成一个闭路循环冷却系统。

4.如权利要求1所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，流动在所述管道中的冷却液为水和乙醇的混合物。

5.如权利要求1所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述EGR换热器(1)包括气道(11)和冷却道(12)，车辆排出的废气在所述气道(12)内流动，所述EGR冷却系统(6)的冷却液在所述冷却道(12)内流动，所述冷却道(12)和气道(11)之间进行热交换。

6.如权利要求5所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述气道(11)中的气体与所述冷却道(12)中的冷却液互为逆向流动。

7.如权利要求1所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述电机冷却循环为电机控制器冷却循环，所述电机冷却主体(4)为电机控制器。

8.如权利要求1所述的EGR冷却系统(6)，其特征在于，所述电机冷却循环为电机本体冷却循环，所述电机冷却主体(4)为电机本体。

9.一种EGR系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的EGR冷却系统(6)以及进气歧管(10)、排气歧管(20)、EGR阀(30)和发动机气缸(40)，新鲜空气通过所述进气歧管(10)进入所述发动机气缸(40)，形成的废气经由所述排气歧管(20)排出，其中一部分废气经由所述冷却系统(6)冷却后通过所述EGR阀(30)控制与新鲜空气混合再进入所述发动机气缸(40)中。

10.一种混合动力车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的EGR系统。