CN220726427U - 一种发动机进气热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发动机进气热管理系统，用于当发动机低温或者冷启动时，减少额外的油耗，以提升经济效益。本申请包括：发动机、第一增压中冷前进气管路、进气中冷器、第二增压中冷前进气管路、中冷器旁通阀组件以及电子控制单元ECU控制器；第一增压中冷前进气管路的一端分别连接进气中冷器以及中冷器旁通阀组件，另一端连通大气；第二增压中冷前进气管路的一端分别连接进气中冷器以及中冷器旁通阀组件，另一端连接发动机；ECU控制器与中冷器旁通阀组件连接，ECU控制器用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，ECU控制器控制中冷器旁通阀组件打开，使第一增压中冷前进气管路内的进气从中冷器旁通阀组件进入第二增压中冷前进气管路内。
Description
技术领域
本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机进气热管理系统。
背景技术
随着针对移动污染源的法规日益严格，最新排放法规对柴油发动机的排放污染物要求更加严苛。发动机的尾气处理依赖于后处理的排气温度，当发动机低温或者冷启动时，发动机热效率较低，发动机排气温度上升缓慢，而排气温度过低会导致大量的排气污染物无法完全处理就排入大气，从而造成空气污染。为了提高发动机在低温或者冷启动等特殊工况下的排气温度，通常需要调整燃烧参数来实现，而这就会导致发动机需要增加额外的油耗，从而降低了经济效益。
实用新型内容
本申请提供了一种发动机进气热管理系统，能够在发动机低温或者冷启动时，减少额外的油耗，以提升经济效益。
本申请提供了一种发动机进气热管理系统，包括：发动机、第一增压中冷前进气管路、进气中冷器、第二增压中冷前进气管路、中冷器旁通阀组件以及电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)控制器；
所述第一增压中冷前进气管路的一端分别连接所述进气中冷器以及所述中冷器旁通阀组件，另一端连通大气；
所述第二增压中冷前进气管路的一端分别连接所述进气中冷器以及所述中冷器旁通阀组件，另一端连接所述发动机；
所述ECU控制器与所述中冷器旁通阀组件连接，所述ECU控制器用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，所述ECU控制器控制所述中冷器旁通阀组件打开，使所述第一增压中冷前进气管路内的进气从所述中冷器旁通阀组件进入所述第二增压中冷前进气管路内。
可选的，所述发动机进气热管理系统还包括：电子水泵；
所述电子水泵分别与所述进气中冷器以及所述ECU控制器连接，所述电子水泵用于所述进气中冷后温度低于所述预设阈值时，所述ECU控制器控制所述电子水泵的转速降低，以减缓所述进气中冷器对所述进气的冷却。
可选的，所述电子水泵采用无刷电子水泵。
可选的，所述中冷器旁通阀组件包括：中冷器旁通阀以及旁通管路；
所述旁通管路分别与所述第一增压中冷前进气管路以及所述第二增压中冷前进气管路连接；
所述中冷器旁通阀与所述ECU控制器连接。
可选的，所述中冷器旁通阀采用电动压差旁通阀。
可选的，所述发动机进气热管理系统还包括：进气加热组件；
所述进气加热组件安装于所述第二增压中冷前进气管路上；
所述进气加热组件与所述ECU控制器连接，所述进气加热组件用于当所述进气中冷后温度低于所述预设阈值时，所述ECU控制器控制所述进气加热组件对所述第二增压中冷前进气管路内的进气进行加热。
可选的，所述进气加热组件包括：废气再循环管路以及排气再循环(EGR，ExhaustGas Recirculation)阀；
所述废气再循环管路分别与所述发动机以及所述第二增压中冷前进气管路连接；
所述EGR阀安装于所述废气再循环管路上；
所述EGR阀与所述ECU控制器连接。
可选的，所述EGR阀采用线性EGR阀。
可选的，所述进气加热组件还包括：带加热单元；
所述带加热单元安装于所述第二增压中冷前进气管路上，所述带加热单元用于对第二增压中冷前进气管路内的进气进行加热。
可选的，所述带加热单元采用电加热器；
所述电加热器安装于所述第二增压中冷前进气管路上；
所述电加热器与所述ECU控制器连接。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下效果：
第一增压中冷前进气管路的一端分别连接进气中冷器以及中冷器旁通阀组件，另一端连通大气；第二增压中冷前进气管路的一端分别连接进气中冷器以及中冷器旁通阀组件，另一端连接发动机；ECU控制器与中冷器旁通阀组件连接，该ECU控制器用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，ECU控制器控制中冷器旁通阀组件打开，使第一增压中冷前进气管路内的进气从中冷器旁通阀组件进入第二增压中冷前进气管路内。通过这样，当发动机低温或者冷启动时，进气中冷后温度会低于预设阈值，此时ECU控制器会控制中冷器旁通阀组件打开，以使得第一增压中冷前进气管路内的进气从中冷器旁通阀组件进入第二增压中冷前进气管路内，减少进气从进气中冷器经过时的热量损失，进而可以提升发动机的排气温度。由于在该过程中，仅需调整进气的流动通道，而不需要通过调整燃烧参数来控制排气温度，因此可以减少额外的油耗，从而可以提升经济效益。
附图说明
图1为本申请中的发动机进气热管理系统的结构示意图；
图2为本申请中的发动机进气热管理系统的流程示意图。
具体实施方式
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。
本申请提供了一种发动机进气热管理系统，用于当发动机低温或者冷启动时，减少额外的油耗，以提升经济效益。
本申请提供的发动机进气热管理系统应用于柴油发动机中，当发动机处于低温或者冷启动工况时，通过控制进气温度提升，以提升排气温度。
请参阅图1和图2所示，本实施例中的发动机1进气热管理系统包括：发动机1、第一增压中冷前进气管路2、进气中冷器3、第二增压中冷前进气管路4、中冷器旁通阀51组件5以及ECU控制器6；第一增压中冷前进气管路2的一端分别连接进气中冷器3以及中冷器旁通阀51组件5，另一端连通大气；第二增压中冷前进气管路4的一端分别连接进气中冷器3以及中冷器旁通阀51组件5，另一端连接发动机1；ECU控制器6与中冷器旁通阀51组件5连接，该ECU控制器6用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，ECU控制器6控制中冷器旁通阀51组件5打开，使第一增压中冷前进气管路2内的进气从中冷器旁通阀51组件5进入第二增压中冷前进气管路4内。
本实施例中，当发动机1在正常温度环境下启动时，外部空气进入第一增压中冷前进气管路2内，此时进气中冷后温度高于预设阈值，ECU控制器6控制中冷器旁通阀51组件5关闭，第一增压中冷前进气管路2内的进气流入进气中冷器3中进行冷却，冷却后的进气进入第二增压中冷前进气管路4，最后流入发动机1内。当发动机1低温或者冷启动时，外部空气进入第一增压中冷前进气管路2内，此时进气中冷后温度低于预设阈值，ECU控制器6控制中冷旁通阀组件打开，第一增压中冷前进气管路2内的进气流入中冷器器旁通阀组件，并从中冷旁通阀组件流入第二增压中冷前进气管路4，不再需要经过进气中冷器3的热交换，从而可以减少进气的热量损失，进而可以提升发动机1的排气温度，减少因排气温度过低而导致大量的排气污染物无法完全处理就排入大气的情况。由于在该过程中，仅需调整进气的流动通道，而不需要通过调整燃烧参数来控制排气温度，因此可以减少额外的油耗，从而可以提升经济效益。
可选的，请参阅图1和图2所示，本实施例中的发动机1进气热管理系统还包括：电子水泵7；电子水泵7分别与进气中冷器3以及ECU控制器6连接，该电子水泵7用于进气中冷后温度低于预设阈值时，ECU控制器6控制电子水泵7的转速降低，以减缓进气中冷器3对进气的冷却。
可选的，请参阅图1和图2所示，本实施例中的电子水泵7采用无刷电子水泵7。
本实施中，通过控制电子水泵7的转速可以控制进气中冷器3的冷却功率，当发动机1低温或者冷启动时，进气中冷后温度低于预设阈值，第一增压中冷前进气管路2内的进气会流入中冷器器旁通阀组件中，而小部分进气仍会流入进气中冷器3中，此时ECU控制器6可以控制电子水泵7的转速降低，以减缓进气中冷器3对流入的部分进气的冷却程度，从而可以进一步减少流入第二增压中冷前进气管路4的混合进气的热量损失。该电子水泵7可以采用由离心叶轮、三相无刷直流电动机以及电子模块等部分组成的无刷电子水泵7。
可选的，请参阅图1和图2所示，本实施例中的中冷器旁通阀51组件5包括：中冷器旁通阀51以及旁通管路52；旁通管路52分别与第一增压中冷前进气管路2以及第二增压中冷前进气管路4连接；中冷器旁通阀51与ECU控制器6连接。
可选的，请参阅图1和图2所示，本实施例中的中冷器旁通阀51采用电动压差旁通阀。
本实施例中，当发动机1低温或者冷启动时，进气中冷后温度低于预设阈值，ECU控制器6控制中冷器旁通阀51打开，此时旁通管路52与第一增压中冷前进气管路2以及第二增压中冷前进气管路4连通，第一增压中冷前进气管路2内的进气可以从旁通管路52进入第二增压中冷前进气管路4内，从而可以减少经过进气中冷器3时的热量损失。该中冷器旁通阀51可以采用电动压差旁通阀，电动压差旁通阀主要通过控制阀门开度来控制旁通管路52内的进气流量。
可选的，请参阅图1和图2所示，本实施例中的发动机1进气热管理系统还包括：进气加热组件8；进气加热组件8安装于第二增压中冷前进气管路4上；进气加热组件8与ECU控制器6连接，进气加热组件8用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，ECU控制器6控制进气加热组件8对第二增压中冷前进气管路4内的进气进行加热。
可选的，请参阅图1所示，本实施例中的进气加热组件8包括：废气再循环管路81以及EGR阀82；废气再循环管路81分别与发动机1以及第二增压中冷前进气管路4连接；EGR阀82安装于废气再循环管路81上；EGR阀82与ECU控制器6连接。
可选的，请参阅图1所示，本实施例中的EGR阀82采用线性EGR阀82。
本实施例中，废气再循环管路81的一端与发动机1的排气门连接，另一端与第二增压中冷前进气管路4连接，发动机1排出的废气会通过排气门进入废气再循环管路81内，当EGR阀82打开时，废气再循环管路81内的废气会流入第二增压中冷前进气管路4内与进气混合，由于发动机1排出的废气含有较高的热量，该部分热量会提升进气的温度，从而可以进一步提升发动机1的排气温度，减少因排气温度过低而导致大量的排气污染物无法完全处理就排入大气的情况。该EGR阀82可以采用线性EGR阀82，线性EGR阀82使用的脉宽调制技术可以使得线性EGR阀82电枢轴的开启程度完全是线性渐变的，而不是突变的，可以适应发动机1全工况下氮氧化物排放的控制。
可选的，请参阅图1所示，本实施例中的进气加热组件8还包括：带加热单元83；带加热单元83安装于第二增压中冷前进气管路4上，该带加热单元83用于对第二增压中冷前进气管路4内的进气进行加热。
可选的，请参阅图1所示，本实施例中的带加热单元83采用电加热器83；电加热器83安装于第二增压中冷前进气管路4上；电加热器83与ECU控制器6连接。
本实施例中，可以由电加热器83对第二增压中冷前进气管路4内的进气进行进一步的温度提升，从而可以进一步提升发动机1的排气温度，减少因排气温度过低而导致大量的排气污染物无法完全处理就排入大气的情况。
需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本申请所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本申请保护范围的限定。本领域技术人员在本申请的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本申请的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种发动机进气热管理系统，其特征在于，包括：发动机、第一增压中冷前进气管路、进气中冷器、第二增压中冷前进气管路、中冷器旁通阀组件以及电子控制单元ECU控制器；
所述第一增压中冷前进气管路的一端分别连接所述进气中冷器以及所述中冷器旁通阀组件，另一端连通大气；
所述第二增压中冷前进气管路的一端分别连接所述进气中冷器以及所述中冷器旁通阀组件，另一端连接所述发动机；
所述ECU控制器与所述中冷器旁通阀组件连接，所述ECU控制器用于当进气中冷后温度低于预设阈值时，所述ECU控制器控制所述中冷器旁通阀组件打开，使所述第一增压中冷前进气管路内的进气从所述中冷器旁通阀组件进入所述第二增压中冷前进气管路内。
2.根据权利要求1所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述发动机进气热管理系统还包括：电子水泵；
所述电子水泵分别与所述进气中冷器以及所述ECU控制器连接，所述电子水泵用于所述进气中冷后温度低于所述预设阈值时，所述ECU控制器控制所述电子水泵的转速降低，以减缓所述进气中冷器对所述进气的冷却。
3.根据权利要求2所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述电子水泵采用无刷电子水泵。
4.根据权利要求1所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述中冷器旁通阀组件包括：中冷器旁通阀以及旁通管路；
所述旁通管路分别与所述第一增压中冷前进气管路以及所述第二增压中冷前进气管路连接；
所述中冷器旁通阀与所述ECU控制器连接。
5.根据权利要求4所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述中冷器旁通阀采用电动压差旁通阀。
6.根据权利要求1所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述发动机进气热管理系统还包括：进气加热组件；
所述进气加热组件安装于所述第二增压中冷前进气管路上；
所述进气加热组件与所述ECU控制器连接，所述进气加热组件用于当所述进气中冷后温度低于所述预设阈值时，所述ECU控制器控制所述进气加热组件对所述第二增压中冷前进气管路内的进气进行加热。
7.根据权利要求6所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述进气加热组件包括：废气再循环管路以及排气再循环EGR阀；
所述废气再循环管路分别与所述发动机以及所述第二增压中冷前进气管路连接；
所述EGR阀安装于所述废气再循环管路上；
所述EGR阀与所述ECU控制器连接。
8.根据权利要求7所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述EGR阀采用线性EGR阀。
9.根据权利要求7所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述进气加热组件还包括：带加热单元；
所述带加热单元安装于所述第二增压中冷前进气管路上，所述带加热单元用于对第二增压中冷前进气管路内的进气进行加热。
10.根据权利要求9所述的发动机进气热管理系统，其特征在于，所述带加热单元采用电加热器；
所述电加热器安装于所述第二增压中冷前进气管路上；
所述电加热器与所述ECU控制器连接。
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