專利名稱：用于冷卻內(nèi)燃機再循環(huán)廢氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于冷卻內(nèi)燃機的再循環(huán)廢氣的裝置。
背景技術(shù)：
被稱作EGR(廢氣再循環(huán))的技術(shù)是再循環(huán)內(nèi)燃機的排氣線路內(nèi)的一部分廢氣的公知手段。所述再循環(huán)廢氣被引導穿過返回線路并與用于內(nèi)燃機的進氣進行混合，然后混合氣體被引導進入內(nèi)燃機的氣缸。將廢氣加入到空氣會使燃燒溫度降低，而較低的燃燒溫度尤其使廢氣中的氮氧化物(NOx)的含量減少。該技術(shù)既可用于奧托發(fā)動機也可用于柴油發(fā)動機。可供給內(nèi)燃機的廢氣的量取決于廢氣的壓力和溫度。供給盡可能大的廢氣量到內(nèi)燃機就需要廢氣在被引向內(nèi)燃機之前進行有效冷卻。一種公知的實踐是在再循環(huán)廢氣被引向內(nèi)燃機之前在一個或多個EGR冷卻器中冷卻再循環(huán)廢氣。在例如柴油發(fā)動機的內(nèi)燃機的運行期間，廢氣將處于150°C至600°C的溫度范圍內(nèi)。廢氣的溫度將隨著內(nèi)燃機的負荷而變化。如果內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)用于冷卻再循環(huán)廢氣， 所述冷卻系統(tǒng)將因而會在內(nèi)燃機承受高負荷時承受高負荷峰值。在重型車輛中，內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)通常還用于車輛的其他冷卻需要，例如冷卻液力阻尼器的液壓油。因此，需要降低內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)的負荷。US 2008/0256949公開了一種用于廢氣再循環(huán)的裝置，由此，再循環(huán)廢氣在布置于車輛中的引擎艙內(nèi)的空冷EGR冷卻器中進行第一步冷卻。為此，風扇吹動冷風流過所述EGR 冷卻器。再循環(huán)廢氣此后通過低溫冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑進行第二步冷卻。在這種情況下， 引擎艙內(nèi)存在的空氣用于使再循環(huán)廢氣經(jīng)受第一步冷卻。由于再循環(huán)廢氣可能處于很高的溫度，至少部分引擎艙內(nèi)的空氣可被加熱至很高的溫度。該很高的空氣溫度能導致引擎艙內(nèi)的鄰近元件損壞。車輛內(nèi)的排氣線路通常包括一個或多個用于在廢氣被釋放至周圍空氣之前進行廢氣后處理的元件。這種元件可以是適于從廢氣中去除氮氧化物的催化劑。然而，為了使它們能達到從廢氣中去除氮氧化物NOx的最佳效果，大部分種類的催化劑需要處于一個最低可接受溫度。例如，SCR(選擇性催化還原)催化劑需要大約200°C的溫度。用于柴油機廢氣后處理的另一個元件是適于攔截和燃燒廢氣中煙塵顆粒的顆粒過濾器。所述顆粒過濾器同樣地需要處于一個最低可接受的溫度以便其到達令人滿意的作用。在增壓內(nèi)燃機中，廢氣被引入渦輪。當廢氣在渦輪中釋放能量時，它們將處于降低的壓力和降低的溫度下。在內(nèi)燃機的特定的運行狀態(tài)下，渦輪后面的廢氣的溫度可能很低以致于催化劑不能保持最低可接受的溫度和廢氣的最佳清潔效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種引言中提到的裝置，其包括空冷式EGR冷卻器，其中因在第一 EGR冷卻器中冷卻再循環(huán)廢氣產(chǎn)生的熱空氣能得以利用來改善內(nèi)燃機的廢氣處理。
該目的通過引言中所提及種類的裝置實現(xiàn)，其特征在于如權(quán)利要求1的特征部分所述的特征。采用這種空冷式第一EGR冷卻器，該裝置能有效地實現(xiàn)廢氣的第一步冷卻。廢氣在被引進第二 EGR冷卻器之前，在這里能被冷卻至相對低的溫度。用于在第二 EGR冷卻器內(nèi)冷卻再循環(huán)廢氣的冷卻系統(tǒng)上的負荷因而得到顯著降低。當排氣線路中的廢氣膨脹通過渦輪時，廢氣因此具有降低的溫度。在特定的運行狀態(tài)下，渦輪后面的廢氣的溫度可能降至使得廢氣不能保持廢氣處理元件的最低可接受的溫度的水平。然而，引進返回線路的再循環(huán)廢氣將位于一個較高的溫度，因為它們來自處于渦輪上游位置處的排氣線路。用于冷卻再循環(huán)廢氣的空氣可被加熱至接近再循環(huán)廢氣溫度的溫度。采用完美尺寸的第一 EGR冷卻器，空氣可被加熱至比渦輪下游的排氣線路中的廢氣的溫度更高的溫度。引導該熱空氣進入渦輪下游的排氣線路將為廢氣提供升溫并為廢氣處理元件提供升高的溫度。大多數(shù)廢氣處理元件需要最低可接受的溫度以便保持最佳廢氣處理作用。通過本發(fā)明為廢氣處理元件而獲得的升高的溫度使得在大部分內(nèi)燃機運行時間期間廢氣處理元件能進行最佳的廢氣處理。引導熱空氣遠離引擎艙并進入排氣線路提供了這樣的保證引擎艙內(nèi)的空氣將不會被加熱至這樣的水平，即引擎艙內(nèi)的溫度敏感元件可能會導致?lián)p壞的水平。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，驅(qū)動裝置是風扇。風扇可安裝在空氣線路內(nèi)或靠近第一 EGR冷卻器的合適的位置。風扇的尺寸將被確定為能提供穿過第一 EGR冷卻器的期望空氣流動，并推動空氣進入排氣線路?？商鎿Q地，驅(qū)動裝置可以是安裝在排氣線路內(nèi)靠近空氣線路出口孔的噴射泵裝置。通過這樣的一個噴射泵裝置，當廢氣流過噴射泵裝置時能在靠近排氣線路的空氣線路中產(chǎn)生負壓。因此有可能產(chǎn)生通過第一 EGR冷卻器進入排氣線路的空氣流動。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，空氣線路包括入口孔，借此，從其中空氣處于環(huán)境溫度的區(qū)域?qū)⒖諝獬槲M來并引導至EGR冷卻器。如果再循環(huán)廢氣被處于環(huán)境溫度下的空氣冷卻，再循環(huán)廢氣能得到非常好的冷卻。空氣線路的入口孔可位于車輛的車輪罩內(nèi)。一個相對較短的空氣線路在這里能從車輪罩延伸至第一 EGR冷卻器?？商鎿Q地，空氣線路的入口孔能位于車輛的前部。在此情況下，空氣線路的入口孔需要通過格柵等覆蓋以阻止顆粒和灰塵被吸進空氣線路中。第一 EGR冷卻器有利地位于車輛的引擎艙內(nèi)。在內(nèi)燃機運行期間空氣相對于環(huán)境空氣將處于升高的溫度，但是當廢氣比引擎艙內(nèi)的空氣具有明顯高的溫度時能夠在第一 EGR冷卻器中進行廢氣的可接受的冷卻。在這種情況下，空氣線路僅需要從第一 EGR冷卻器延伸至排氣線路中的所述位置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述廢氣處理元件是催化劑。催化劑需要相對較高的溫度以發(fā)揮它們的最佳作用。在內(nèi)燃機的大部分運行時間期間，向催化劑上游的排氣線路內(nèi)的廢氣增加熱空氣，會使催化劑溫度上升并具有最佳的氮氧化物移除效果?？商鎿Q地，廢氣處理元件可以是顆粒過濾器。在柴油發(fā)動機中，煙塵顆粒通過顆粒過濾器從廢氣中被移除。為了使被攔截在顆粒過濾器中的顆粒被燒掉，顆粒過濾器需要處于一個足夠高的溫度。 向顆粒過濾器上游的排氣線路內(nèi)的廢氣中增加熱空氣，會使截取的煙塵顆粒的燃燒增強。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，再循環(huán)廢氣要在第二 EGR冷卻器中通過來自內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑進行第二步冷卻。冷卻內(nèi)燃機的所述冷卻系統(tǒng)是已經(jīng)存在的冷卻系統(tǒng)，其也可有效地用于再循環(huán)廢氣的冷卻。在正常運行期間，內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑將處于80-100°C的溫度。因此有可能使用內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑來冷卻再循環(huán)廢氣至相應(yīng)的溫度。由于再循環(huán)廢氣在第一 EGR冷卻器中已經(jīng)經(jīng)歷第一步冷卻，這種情況下的結(jié)果是內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)的負荷是相對適度的。由于此冷卻系統(tǒng)的首要用途是冷卻內(nèi)燃機，它不應(yīng)該為其它的冷卻任務(wù)承受太大的負荷，因為在這樣的情況下這可能會導致?lián)p害對內(nèi)燃機的冷卻。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，該裝置包括第三EGR冷卻器，其中再循環(huán)廢氣要通過冷卻劑實現(xiàn)第三步冷卻，所述冷卻劑在內(nèi)燃機的運行期間與內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑相比將處于更低的溫度。由于在內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑具有80-100°C的運行溫度，廢氣僅能被冷卻至接近第二 EGR冷卻器中冷卻劑溫度的溫度。通常期望冷卻廢氣至更低的溫度。為此，再循環(huán)廢氣可在第三EGR冷卻器中通過低溫冷卻系統(tǒng)的冷卻劑進行冷卻， 所述低溫冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑與內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑相比處于更低的溫度。這樣的低溫冷卻系統(tǒng)可包括散熱器元件，其中冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑由處于環(huán)境溫度下的空氣來冷卻。低溫冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑因此能呈現(xiàn)接近環(huán)境溫度的溫度。在廢氣與空氣混合并被引至內(nèi)燃機之前，廢氣能因此被冷卻至相對低的溫度?？商鎿Q地，廢氣能在空冷式第三EGR冷卻器中經(jīng)過第三步冷卻，在這種情況下廢氣有利地通過處于環(huán)境溫度下的空氣進行冷卻。


下面將參照附圖以舉例方式來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1示出了本發(fā)明第一實施例的用于冷卻柴油發(fā)動機的再循環(huán)廢氣的裝置，圖2示出了本發(fā)明第二實施例的用于冷卻柴油發(fā)動機的再循環(huán)廢氣的裝置，且圖3更具體地示出了圖2中的噴射泵裝置。
具體實施例方式圖1示出了用于增壓內(nèi)燃機的裝置，其用來給大體示出的車輛1提供動力。這里的該內(nèi)燃機用柴油機2來作為例子。柴油機2可用于為重型車輛1提供動力。來自柴油機 2的氣缸的廢氣通過排氣歧管3被引導至排氣線路4。柴油機2具有包括渦輪5和壓縮機 6的渦輪單元。排氣線路4中的廢氣將會超過大氣壓力并被初始引導至渦輪5。渦輪5因此具備驅(qū)動動力，該驅(qū)動動力通過連接件傳輸至壓縮機6。所述壓縮機6利用該動力壓縮通過空氣過濾器7被吸入進氣線路8的空氣。進氣線路中的空氣在冷卻劑冷卻式第一增壓空氣冷卻器9中被初始冷卻?？諝庠诘谝辉鰤嚎諝饫鋮s器9中通過來自內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑被冷卻。壓縮的空氣然后在冷卻劑冷卻式第二增壓空氣冷卻器10中被冷卻?？諝庠诘诙鰤嚎諝饫鋮s器10中通過來自低溫冷卻系統(tǒng)的冷卻劑被冷卻。該裝置包括返回線路11，用于有效地再循環(huán)排氣線路4中的部分廢氣。該返回線路11具有從渦輪5上游的一個位置至進氣線路8的延伸范圍。返回線路11包括EGR閥 12，借助于該EGR閥12可以關(guān)斷返回線路11中的廢氣流。該EGR閥12也可以用來無級地控制從排氣線路4通過返回線路11被引導至進氣線路8的廢氣量。控制單元13適合根據(jù)有關(guān)柴油機2當前運行狀態(tài)的信息來控制EGR閥12。返回線路11包括適合使廢氣經(jīng)受第一步冷卻的第一風冷EGR冷卻器14。風扇15用于驅(qū)動空氣通過所述第一 EGR冷卻器14。 風扇15被應(yīng)用于空氣線路16?？諝饩€路16具有在車輛1的車輪罩17內(nèi)的入口孔16a和在排氣線路4內(nèi)的出口孔16b，出口孔16b位于渦輪5的下游和消音器18的上游。消音器18包括催化劑18a和顆粒過濾器18b形式的廢氣處理元件，催化劑18a適于從廢氣中去除氮氧化物，而顆粒過濾器18b適于從再循環(huán)廢氣中去除煙塵顆粒。返回線路11中的廢氣此后通過來自內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)的冷卻劑在第二 EGR冷卻器19中被冷卻。所述廢氣最終通過來自低溫冷卻系統(tǒng)的冷卻劑在第三EGR冷卻器20中被冷卻。內(nèi)燃機2通過包含循環(huán)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)以傳統(tǒng)的方式被冷卻。冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑通過冷卻劑泵21被循環(huán)使用。冷卻劑的主流循環(huán)通過內(nèi)燃機2。在冷卻劑已經(jīng)冷卻內(nèi)燃機2后，冷卻劑經(jīng)過線路22被引導至冷卻系統(tǒng)中的恒溫器23。當冷卻劑到達正常的運行溫度時，恒溫器23適于引導其至散熱器M以便被冷卻。散熱器M安裝在車輛1的前部。 冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑的一小部分仍然不被引導回內(nèi)燃機2中，而是通過被分為兩條并行線路25a、25b的線路25被循環(huán)使用。線路25a引導冷卻劑至第一增壓空氣冷卻器9，其中增壓空氣冷卻器9使壓縮空氣經(jīng)受第一步冷卻。第一增壓空氣冷卻器9采取逆流式換熱器的形式。壓縮空氣和冷卻劑因此以相反的方向流動經(jīng)過第一增壓空氣冷卻器9。這使得有可能令壓縮空氣被冷卻至接近第一增壓空氣冷卻器9內(nèi)的冷卻劑入口溫度的溫度。線路25b 引導冷卻劑至第二 EGR冷卻器19，其中它令再循環(huán)廢氣經(jīng)受第一步冷卻。第二 EGR冷卻器 19采取逆流式換熱器的形式。因此再循環(huán)廢氣和冷卻劑以相反方向流動經(jīng)過第二 EGR冷卻器19。這得以使再循環(huán)廢氣冷卻至接近第二 EGR冷卻器19的冷卻劑入口溫度的溫度。在第一增壓空氣冷卻器9中已經(jīng)冷卻空氣的冷卻劑和在第二 EGR冷卻器19中已經(jīng)冷卻廢氣的冷卻劑在線路25中重新結(jié)合，這引導冷卻劑返回至線路22。熱的冷卻劑通過線路22被引導至散熱器對。低溫冷卻系統(tǒng)包括安裝在車輛1的邊緣區(qū)域中的散熱器對前部的散熱器元件沈。 在這樣情況下所述邊緣區(qū)位于車輛1的前部la。散熱風扇27適于產(chǎn)生通過散熱器元件沈和散熱器M的周圍空氣流。由于散熱器元件沈位于散熱器M的前部，散熱器元件沈中的冷卻劑通過在環(huán)境溫度下的空氣被冷卻。散熱器元件沈中的冷卻劑因此能被冷卻至接近環(huán)境溫度的溫度。來自散熱器元件26中的冷的冷卻劑在低溫冷卻系統(tǒng)中通過泵四在線路觀中被循環(huán)。線路觀被分成兩個并行的線路觀^觀13。線路^a引導冷卻劑至第二增壓空氣冷卻器10，其中增壓空氣冷卻器10令壓縮空氣經(jīng)受第二步冷卻。第二增壓空氣冷卻器10采取逆流式換熱器的形式。這使得有可能令壓縮空氣被冷卻至接近第二增壓空氣冷卻器10內(nèi)的冷卻劑入口溫度的溫度。線路28b引導冷卻劑至第三EGR冷卻器20，其中它令再循環(huán)廢氣經(jīng)受第二步冷卻。第三EGR冷卻器20同樣地采取逆流式換熱器的形式。這得以使再循環(huán)廢氣被冷卻至接近第三EGR冷卻器20內(nèi)的冷卻劑入口溫度的溫度。在冷卻劑已經(jīng)通過第二增壓空氣冷卻器10和第三EGR冷卻器20后，線路^a、28b再結(jié)合。冷卻劑其后在線路28中被引導至散熱器元件沈以被冷卻。在柴油機2運行期間，從柴油機2流出的廢氣進入排氣線路4。在柴油機2的大多數(shù)運行狀態(tài)期間，控制單元13保持EGR閥12的開啟，這樣排氣線路4中的一部分廢氣被引導進入返回線路11中。被引進返回線路11中的廢氣通常將處于150°C -600°C范圍內(nèi)的溫度，這取決于柴油機的運行狀態(tài)。在返回線路11中的再循環(huán)廢氣在第一 EGR冷卻器14內(nèi)經(jīng)受第一步冷卻，這通過由風扇15經(jīng)過入口孔16a從車輪罩17抽入空氣線路16中的空氣來完成冷卻。所述入口孔16a具有格柵等以防止灰塵和顆粒被吸入空氣線路16中。從車輪罩吸入到空氣線路16中的空氣將大體上處于環(huán)境溫度。風扇驅(qū)動空氣經(jīng)過第一 EGR冷卻器14。再循環(huán)廢氣可以例如通過空氣被冷卻，這樣當再循環(huán)廢氣離開第一EGR冷卻器時， 它們將處于150°C _200°C的溫度。在第一 EGR冷卻器14中冷卻再循環(huán)廢氣的空氣將經(jīng)受相應(yīng)的升溫?？諝庠谶@里可被加熱至接近再循環(huán)廢氣在被引進第一 EGR冷卻器14時的溫度的溫度。所述熱空氣通過位于排氣線路4中且在渦輪5下游和消音器18上游的位置處的出口孔16b從空氣線路16中被引出，所述消音器18包括催化劑18a和顆粒過濾器18b。 廢氣在渦輪5中已經(jīng)膨脹后，它們將處于一個降低的溫度下。在渦輪5下游的排氣線路中的廢氣的溫度因此將通常明顯地低于在空氣線路16中熱空氣的溫度。引進排氣線路4中的熱空氣將加熱排氣線路4中的廢氣，從而當廢氣到達催化劑18a和顆粒過濾器18b時將處于升高的溫度。增加熱空氣會因此使得催化劑18a和顆粒過濾器18b的運行溫度升高。 在運行溫度降低到最低的可接受的溫度值時催化劑18a和顆粒過濾器18b處理廢氣的能力會降低。因此增加熱空氣至排氣線路4升高了催化劑18a和過濾器18b中的運行溫度，令它們的運行溫度不會經(jīng)常地低于最低可接受的溫度值。在再循環(huán)廢氣已經(jīng)在第一 EGR冷卻器14中被冷卻后，它們被引至第二 EGR冷卻器19，其中它們通過來自內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)的冷卻劑被冷卻。所述冷卻劑在這里將通常處于80°C -100°C的范圍內(nèi)。再循環(huán)廢氣能因此在第二 EGR冷卻器19中被冷卻至大約 IOO0C -120°C的溫度。再循環(huán)廢氣最終被引至第三EGR冷卻器20，其中它們經(jīng)受來自低溫冷卻系統(tǒng)的冷卻劑的第三步冷卻。低溫冷卻系統(tǒng)中的散熱器元件沈通過處于環(huán)境溫度的空氣被冷卻，所述空氣通過散熱風扇27被驅(qū)動經(jīng)過散熱器元件沈。低溫冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑能在其被引進第三EGR冷卻器20時因此處于接近環(huán)境溫度的溫度。再循環(huán)廢氣能因此在與壓縮氣體混合之前在第三EGR冷卻器20內(nèi)被冷卻至接近環(huán)境溫度的溫度，所述壓縮氣體將有效地已經(jīng)被冷卻至增壓空氣冷卻器9、10中相應(yīng)的溫度。廢氣和空氣的冷卻后的混合氣體被引至柴油機2。在柴油機2處于大負荷的運行狀態(tài)，它需要更好的冷卻。這種狀態(tài)下廢氣將通常也處于高溫度。再循環(huán)廢氣通過第一 EGR冷卻器14的初步冷卻，在它們被引向第二 EGR冷卻器19之前大體上降低了廢氣的溫度，在第二 EGR冷卻器19中它們通過在內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑實現(xiàn)第二步冷卻。采用這樣的第一 EGR冷卻器14，內(nèi)燃機的普通冷卻系統(tǒng)和低溫冷卻系統(tǒng)上的負荷能顯著地減少。第一 EGR冷卻器14安裝在車輛1內(nèi)的內(nèi)燃機2上或在引擎艙30的底盤上。當廢氣在第一 EGR冷卻器14中被冷卻時產(chǎn)生的熱空氣通過空氣線路16和排氣線路4從引擎艙30被引出。這將因此沒有引擎艙30內(nèi)的溫度變得過高以致于導致引擎艙內(nèi)溫度敏感元件損壞的風險。圖2示出了用于冷卻再循環(huán)廢氣的裝置的可替換性實施例。在這種情況下，噴射泵裝置31用于通過空氣線路16和第一 EGR冷卻器14抽吸空氣。在該種情況下，空氣被從車輛1的前部Ia處的區(qū)域被吸入?？諝饩€路16包括在入口孔16a處的格柵等以阻止灰塵和顆粒被吸入空氣線路16中。在空氣通過第一 EGR冷卻器14并已經(jīng)使再循環(huán)廢氣經(jīng)受第一步冷卻后，熱空氣在渦輪5下游和消音器18上游的位置處被引進排氣線路4中。圖3更詳細地顯示了噴射泵31是如何構(gòu)造的。排氣線路4在噴射泵裝置31的上游和下游具有大體上恒定的內(nèi)部橫截面積~。噴射泵裝置31包括噴嘴31a，噴嘴31a限定在廢氣流過噴射泵裝置31時用于廢氣的逐漸減小的橫截面。噴嘴31a具有橫截面積A2的廢氣出口孔，A2顯著地小于噴射泵裝置31上游的排氣線路橫截面積~?？諝饩€路16通過出口孔16b被連接至噴射泵裝置31，出口孔16b位于噴嘴31a的出口孔徑向向外的位置處。該出口孔導致噴射泵裝置31的低壓區(qū)域31b。噴射泵裝置31在噴嘴31a下游處包括收斂部31c，該收斂部 31c具有在廢氣流動方向上逐漸減少的橫截面積A3。噴射泵裝置31最后包括發(fā)散部31d， 該發(fā)散部31d在廢氣流動方向上具有逐漸增加的橫截面積A4。在發(fā)散部31d的下游，排氣線路4恢復其最初的內(nèi)部橫截面積~。當廢氣到達噴射泵31時，它們流過噴嘴31a時排氣線路4中的廢氣獲得增加的速度，該噴嘴因此限定一個具有遞減橫截面積的流動截面。當廢氣離開噴嘴31a時，其將因此具有增加的速度。低壓區(qū)31b內(nèi)的低的靜壓力環(huán)繞在噴嘴31a的周圍。所述低的靜壓力導致空氣從空氣線路16通過出口孔16b被吸入低壓區(qū)31b，所述出口孔16b處于噴嘴31a的徑向向外處。吸進低壓區(qū)31b的空氣通過廢氣流被傳送進入噴射泵裝置31的收斂段31c。 在收斂段31c內(nèi)空氣的速度增加。在收斂段31c內(nèi)增加的速度進一步增強了噴射泵裝置31 將空氣吸進排氣線路4的能力，并因此也增強了通過空氣線路16和EGR冷卻器14抽吸空氣的能力。廢氣和空氣的速度此后在噴射泵裝置31的發(fā)散段31d內(nèi)降低。其后廢氣和熱空氣的混合物離開噴射泵裝置31并在具有橫截面積A1的排氣線路4中行進至消音器18。 在這種情況下，再循環(huán)廢氣因此在第一 EGR冷卻器14中經(jīng)受第一步冷卻，這通過由噴射泵裝置31從車輛的前部Ia內(nèi)的入口孔31a吸入空氣線路16中的空氣來進行冷卻。在其它方面該實施例與圖1所描繪的一致。本發(fā)明絕不局限于上述所述的實施例，在權(quán)利要求范圍內(nèi)可自由變換。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛(1)的內(nèi)燃機O)的再循環(huán)廢氣的冷卻的裝置，所述內(nèi)燃機包括適于從內(nèi)燃機⑵中將廢氣引出的排氣線路G)、布置在排氣線路⑷中的渦輪(5)、布置在排氣線路(4)中并相對于排氣線路(4)中的指定廢氣流動方向位于渦輪(5)下游位置處的廢氣處理元件(18a，18b)、以及適于將排氣線路中的部分廢氣從渦輪( 上游的位置再循環(huán)至內(nèi)燃機O)的返回線路(11)，該裝置還包括第一 EGR冷卻器(14)；適于驅(qū)動空氣通過第一 EGR冷卻器(14)的驅(qū)動裝置(15，31)，以冷卻返回線路(11)中的旨在第一 EGR 冷卻器(14)中經(jīng)受第一步冷卻的廢氣；和至少一個第二 EGR冷卻器(19，20)，在所述至少一個第二 EGR冷卻器(19，20)中，返回線路(11)中的廢氣旨在經(jīng)受第二步冷卻，其特征在于，該裝置包括空氣線路(16)，其至少從第一 EGR冷卻器(14)延伸到在渦輪(5)和廢氣處理元件(18a，18b)之間的位置處進入排氣線路G)，該空氣線路(16)適于從第一 EGR冷卻器(14)引導熱空氣在所述位置處進入排氣線路G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，驅(qū)動裝置是布置在空氣線路(16)內(nèi)或者靠近空氣線路(16)的風扇(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，驅(qū)動裝置是噴射泵裝置(31)，其在所述位置處布置在排氣線路(4)內(nèi)并靠近空氣線路(16)的出口孔(16b)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空氣線路(16)包括入口孔(16a)，借此，從其中空氣處于環(huán)境溫度的區(qū)域?qū)⒖諝馕氩⒁龑е罞GR冷卻器(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，空氣線路入口孔(16a)位于車輛的車輪罩 (17)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，空氣線路入口孔(16a)位于車輛的前部 (Ia)。
7.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述廢氣處理元件是催化劑 (18a)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1-6中的任何一項所述的裝置，其特征在于，所述廢氣處理元件是顆粒過濾器(18b)。
9.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，再循環(huán)廢氣旨在第二EGR冷卻器(19)中通過來自內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)的冷卻劑進行第二步冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該裝置包括第三EGR冷卻器(33，36)，在該第三EGR冷卻器中，再循環(huán)廢氣旨在通過冷卻劑實現(xiàn)第三步冷卻，所述冷卻劑在內(nèi)燃機的正常運行期間與內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑相比將處于更低的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛(1)的內(nèi)燃機(2)的再循環(huán)廢氣的冷卻的裝置。該裝置包括第一EGR冷卻器(14)；適于驅(qū)動空氣通過第一EGR冷卻器(14)的驅(qū)動裝置(15，31)，以冷卻返回線路(11)中的廢氣，該廢氣在第一EGR冷卻器(14)中經(jīng)過第一步冷卻；和至少一個第二EGR冷卻器(19，20)，在其中返回線路(11)中的廢氣要經(jīng)過第二步冷卻。該裝置包括空氣線路(16)，其至少從第一EGR冷卻器(14)延伸至在渦輪(5)和廢氣處理元件(18a，18b)之間的位置處進入排氣線路(4)，空氣線路(16)適于從第一EGR冷卻器(14)引導熱空氣在所述位置處進入排氣線路(4)。
文檔編號F02M25/07GK102341590SQ201080010878
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者E·瑟德貝里, R·迪布達爾, Z·卡多斯 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司