專利名稱：一種低壓egr系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)低壓廢氣再循環(huán)(EGR)領(lǐng)域中的低壓EGR系統(tǒng)，特別涉 及低壓EGR系統(tǒng)中的廢氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要的一個(gè)裝置， 一部分廢氣 從排氣管中引出，通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入進(jìn)氣歧管，再分配給各缸進(jìn)行燃燒， 有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物中氮氧化物的排放量。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采 用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)來降低排放。
目前市場上主要采用高壓EGR，與高壓EGR相比，低壓EGR具有一些其他的
優(yōu)勢 一是在不增加附加進(jìn)氣阻力的情況下，能夠獲得比較高的EGR率，因?yàn)?在廢氣摻入增壓空氣處，廢氣的壓力總高是高于增壓空氣的壓力；二是全部廢 氣流量都供給廢氣渦輪；三是增壓空氣和廢氣在增壓機(jī)、中冷器和較長的管路 中得到充分混合，因此能給發(fā)動(dòng)機(jī)提供均質(zhì)的進(jìn)氣。
而現(xiàn)有技術(shù)中采用的常規(guī)單極低壓EGR，也存在較嚴(yán)重的技術(shù)問題，主要體 現(xiàn)在其僅僅采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)來冷卻EGR廢氣，不僅冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)極 重，而且無法得到良好的廢氣冷卻效果。即使采用了兩級(jí)的低壓EGR，其在冷卻 器占用較大的空間的情況下，仍然無法達(dá)到理想的冷卻效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶空調(diào)冷媒冷卻的兩級(jí)冷卻器的低壓EGR系統(tǒng)， 其克服了現(xiàn)有技術(shù)中單極冷卻器冷卻系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過重的問題，并解決了常規(guī)二級(jí) 冷卻器冷卻效果不佳的問題；從而提供一種帶空調(diào)冷媒冷卻的兩級(jí)冷卻器的低
壓EGR系統(tǒng)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種低壓EGR系統(tǒng)中的廢氣冷卻系統(tǒng)，其采用 整車空調(diào)系統(tǒng)壓縮冷媒，克服了現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)單極冷卻器僅僅采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷
卻循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻的冷卻效果不足的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器后 面引出廢氣，然后流經(jīng)一級(jí)冷卻器和二級(jí)冷卻器進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，經(jīng)EGR閥控制 調(diào)節(jié)流量后在增壓器壓氣機(jī)前與流出空氣濾清器的增壓空氣匯合，然后導(dǎo)入中 冷器，沿進(jìn)氣系統(tǒng)流入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒。但是為了使壓氣機(jī)不過熱，必須事 先對廢氣進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。當(dāng)EGR率很高時(shí)，EGR冷卻器的冷卻要求很高。只使用 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)來冷卻EGR廢氣，會(huì)對冷卻系統(tǒng)帶來很大負(fù)擔(dān)。在這時(shí)候 分流整車空調(diào)系統(tǒng)的一部分冷媒來對EGR廢氣冷卻是一種有利選擇。冷媒的冷 卻效率高，冷卻器占用空間小，并且能夠使EGR廢氣降到很低的溫度。在具體 的冷卻實(shí)施過程中，讓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液在一級(jí)EGR冷卻器中順流， 即與EGR廢氣在冷卻器中同向流動(dòng)，以防止冷卻液沸騰；而空調(diào)系統(tǒng)冷媒在二 級(jí)EGR冷卻器中逆流，即冷媒與EGR廢氣在冷卻器中逆向流動(dòng)，可以帶來更好 的冷卻效果。
具體技術(shù)方案如下
一種低壓EGR系統(tǒng)，包括一級(jí)冷卻器和一個(gè)二級(jí)冷卻器，該二級(jí)冷卻器采 用整車空調(diào)系統(tǒng)的冷媒進(jìn)行廢氣冷卻。
還包括一 EGR控制閥，其控制由一級(jí)冷卻器和/或二級(jí)冷卻器流出廢氣的流
所述二級(jí)冷卻器的冷卻劑取自空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)冷媒。 所述冷卻劑由二級(jí)冷卻器的入口流入，由二級(jí)冷卻器的出口流出，該方向
與廢氣流動(dòng)方向相反。
二級(jí)冷卻器中冷媒的流量可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整。
所述一級(jí)冷卻器的冷卻劑取自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液，其由一級(jí)冷 卻器的入口流入，由一級(jí)冷卻器的出口流出，方向與廢氣流動(dòng)方向相同，該一 級(jí)冷卻器帶有廢氣旁通裝置，其在廢氣不需要冷卻時(shí)，使其通過旁通閥繞道流 走。
該低壓EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器取得的廢氣先后經(jīng)過所述一級(jí)冷卻器和二級(jí) 冷卻器，與空氣混合后進(jìn)入增壓器壓氣機(jī)。
所述空氣為從空氣濾清器中流出的增壓空氣，所述廢氣與該增壓空氣混合 后導(dǎo)入中冷器并沿進(jìn)氣系統(tǒng)流入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。
另一種低壓EGR系統(tǒng)，包括一個(gè)冷卻器，該冷卻器的冷卻劑取自整車空調(diào) 系統(tǒng)的空調(diào)冷媒，還包括一EGR控制閥，其控制由該冷卻器流出廢氣的流量， 所述冷卻劑的流量可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整，其在該冷卻器內(nèi)的流向與廢氣流 動(dòng)方向相反。
一種低壓EGR系統(tǒng)，包括一級(jí)冷卻器，二級(jí)冷卻器和增壓器壓氣機(jī)，該低 壓EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器取得的廢氣先后經(jīng)過所述一級(jí)冷卻器和二級(jí)冷卻器， 與空氣混合后進(jìn)入增壓器壓氣機(jī)；所述一級(jí)冷卻器為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的一 部分，其冷卻劑取自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液，其由一級(jí)冷卻器的入口流 入，由一級(jí)冷卻器的出口流出，方向與廢氣流動(dòng)方向相同，并且?guī)в袕U氣旁通 裝置，其在廢氣不需要冷卻時(shí)，使其通過旁通閥繞道流走；所述二級(jí)冷卻器為 整車空調(diào)系統(tǒng)冷媒系統(tǒng)的一部分，其冷卻劑取自空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)冷媒，其由二 級(jí)冷卻器的入口流入，由二級(jí)冷卻器的出口流出，方向與廢氣流動(dòng)方向相反，
其中冷媒的流量可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整；該低壓EGR系統(tǒng)還包括一 EGR控制 閥，其控制由二級(jí)冷卻器流出廢氣的流量。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在在不增加其他額外冷 卻器的情況下，對廢氣的冷卻效果有了大幅度提升，并給發(fā)動(dòng)機(jī)提供了均質(zhì) 進(jìn)氣，獲得了更高的EGR率。


圖l:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種 優(yōu)選實(shí)施例。
如圖1所示，是帶空調(diào)系統(tǒng)冷媒二級(jí)冷卻廢氣的一種低壓EGR系統(tǒng)原理圖。 廢氣經(jīng)排氣歧管1流入渦輪增壓器渦輪機(jī)2，再從顆粒捕捉器3流出，經(jīng)整車排 氣管和消聲系統(tǒng)排入外界。EGR廢氣在顆粒捕捉器3后取廢氣，經(jīng)EGR—級(jí)冷卻 器4和EGR 二級(jí)冷卻器5，由EGR控制閥6控制流量，然后與從空氣濾清器7流 入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的新鮮空氣混合，經(jīng)增壓器壓氣機(jī)8增壓后流入中冷器9，然 后再經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管流入燃燒室。其中EGR —級(jí)冷卻器的特征是，帶有廢氣 旁通裝置，并且冷卻劑取至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻液，冷卻液由c流入，d流出， 與EGR廢氣順流，以防止冷卻液沸騰。EGR 二級(jí)冷卻器的冷卻劑取至發(fā)動(dòng)機(jī)空調(diào) 系統(tǒng)的空調(diào)冷媒，從a流入，b流出，與EGR廢氣逆流，以加強(qiáng)冷卻效果。
就原理來說，EGR從顆粒捕捉器3的后面引出廢氣，然后對廢氣進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 并在廢氣渦輪增壓器的壓氣機(jī)8前面與增壓空氣混合，其中廢氣強(qiáng)制冷卻采用兩 級(jí)廢氣冷卻系統(tǒng)，第l級(jí)由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻，第2級(jí)由整車空調(diào)系統(tǒng)壓 縮冷媒進(jìn)行低溫冷卻。EGR二級(jí)冷卻器5實(shí)質(zhì)為一冷媒低溫冷卻器，其冷媒的流量是可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 工況調(diào)整的，并且還包括廢氣旁通的特征，即在廢氣不需要低溫冷卻時(shí)，廢氣 可以通過旁通閥繞道流走，從而避開冷卻。
本發(fā)明還可包含由整車空調(diào)系統(tǒng)壓縮冷媒進(jìn)行單級(jí)冷卻EGR廢氣的方案。
該低壓EGR系統(tǒng)中的單極廢氣冷卻系統(tǒng)，包括一個(gè)冷卻器5，該冷卻器5的冷 卻劑取自整車空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)冷媒，低壓EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器3取得的廢氣經(jīng) 過該冷卻器5進(jìn)行冷卻，再與空氣混合后進(jìn)入燃燒室。所述空調(diào)冷媒在該冷卻器 5內(nèi)的流動(dòng)方向與廢氣流動(dòng)方向相反。廢氣與空氣的混合氣體經(jīng)增壓器壓氣機(jī)8 增壓后流入中冷器9，然后再經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管流入燃燒室。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述 方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未 經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低壓EGR系統(tǒng)，包括一級(jí)冷卻器(4)，其特征在于，還包括二級(jí)冷卻器(5)，該二級(jí)冷卻器(5)采用整車空調(diào)系統(tǒng)的冷媒進(jìn)行廢氣冷卻。
2、 如權(quán)利要求1所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，還包括一EGR控制閥 (6)，其控制由一級(jí)冷卻器(4)和/或二級(jí)冷卻器(5)流出廢氣的流量。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述二級(jí)冷卻器 (5)的冷卻劑取自空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)冷媒。
4、 如權(quán)利要求3所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻劑由二級(jí)冷 卻器(5)的入口 (a)流入，由二級(jí)冷卻器(5)的出口 (b)流出，該方向與 廢氣流動(dòng)方向相反。
5、 如權(quán)利要求3所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，二級(jí)冷卻器(5)中 冷媒的流量可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)冷卻器 (4)的冷卻劑取自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液，其由一級(jí)冷卻器(4)的入口 (c)流入，由一級(jí)冷卻器(4)的出口 (d)流出，方向與廢氣流動(dòng)方向相同， 該一級(jí)冷卻器(4)帶有廢氣旁通裝置，其在廢氣不需要冷卻時(shí)，使其通過旁通 閥繞道流走。
7、 如權(quán)利要求l， 2， 4， 5中任一項(xiàng)所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于， 該低壓EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器(3)取得的廢氣先后經(jīng)過所述一級(jí)冷卻器(4) 和二級(jí)冷卻器(5)，與空氣混合后進(jìn)入增壓器壓氣機(jī)(8)。
8、 如權(quán)利要求7所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣為從空氣濾 清器(7)中流出的增壓空氣，所述廢氣與該增壓空氣混合后導(dǎo)入中冷器(9) 并沿進(jìn)氣系統(tǒng)流入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。
9、 一種低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)冷卻器，該冷卻器的冷卻劑 取自整車空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)冷媒。
10、 如權(quán)利要求9所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，還包括一EGR控制 閥，其控制由該冷卻器流出廢氣的流量。
11、 如權(quán)利要求9或10所述的低壓EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻劑的 流量可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整，其在該冷卻器內(nèi)的流向與廢氣流動(dòng)方向相反。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓EGR系統(tǒng)，EGR系統(tǒng)從顆粒捕捉器后面引出廢氣，然后流經(jīng)一級(jí)冷卻器和二級(jí)冷卻器進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，經(jīng)EGR閥控制調(diào)節(jié)流量后在增壓器壓氣機(jī)前與流出空氣濾清器的增壓空氣匯合，然后導(dǎo)入中冷器，沿進(jìn)氣系統(tǒng)流入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒，其中某冷卻器分流整車空調(diào)系統(tǒng)的一部分冷媒來對EGR廢氣冷卻。在不增加其他額外冷卻器的情況下，對廢氣的冷卻效果有了大幅度提升，并給發(fā)動(dòng)機(jī)提供了均質(zhì)進(jìn)氣，獲得了更高的EGR率。
文檔編號(hào)F02M25/07GK101368529SQ200810196308
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者王欽慶 申請人:奇瑞汽車股份有限公司