发动机废气利用系统及使用该系统的汽车的制作方法

文档序号:11192474阅读:845来源:国知局
发动机废气利用系统及使用该系统的汽车的制造方法与工艺

本实用新型涉及发动机废气利用系统及使用该系统的汽车。



背景技术:

汽车废气带走汽车燃油产生热量的20%左右,且其所含热量的品质也较高,对废气能量加以综合利用可以提高整车经济性,减少二氧化碳的排放及空气污染。

因此如何对发动机废气的利用成为汽车领域的一个重要问题,现有的发动机废气利用系统如中国专利CN106194493A公开的“一种发动机排气能量回收的综合热管理系统”,该综合热管理系统包括与发动机排气管相连的设置有电控阀门的排气支路,综合热管理系统还包括冷却液预热箱即废气-冷却液热交换器,废气-冷却液热交换器的气口串在所述排气支路上,废气-冷却液热交换器的水口串在发动机的冷却回路上。当汽车冷启动时,需要对冷却液进行快速预热,打开电控阀门,发动机排气管的废气对冷却液进行加热,当需要停止对冷却液进行预热时,关闭电控阀门,发动机产生的废气直接经发动机排气管排出。

现有的这种发动机废气利用系统存在的问题在于:发动机废气仅用于暖机使用,然而暖机过程所需要的热量有限,这就意味着还是会有大部分的废气热量没有被利用而直接排放,发动机废气的利用率不高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种可以提高发动机废气利用率的发动机废气利用系统;本实用新型的目的还在于提供一种使用该发动机废气利用系统的汽车。

为了解决上述问题,本实用新型中发动机废气利用系统的技术方案为:

发动机废气利用系统,包括废气-冷却液热交换器,废气-冷却液热交换器的进水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的进水管路,废气-冷却液热交换器的出水口连接有并联设置的水暖管路和暖机管路,水暖管路上设置有水暖散热器,暖机管路上设置有预热阀门,水暖管路上设置有第一水暖阀门。

进水管路上连接有出水口与废气-冷却液热交换器下游的所述水暖管路相连的水暖支路,所述水暖支路上设置有第二水暖阀门。

所述水暖管路上于所述水暖散热器的下游设置有水暖出水温度传感器。

发动机废气利用系统还包括散热器,散热器的进水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的上游冷却管路,散热器的出水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的下游冷却管路,暖机管路包括连接于废气-冷却液热交换液与上游冷却管路之间的第一暖机管路段和连接于上游冷却管路与下游冷却管路之间的第二暖机管路段。

下游冷却管路与第二暖机管路段的连接位置处设置有节温器。

本实用新型中汽车的技术方案为:

汽车,包括发动机、排气管和废气-冷却液热交换器,废气-冷却液热交换器的进水口连接有与发动机冷却水出口相连的进水管路,废气-冷却液热交换器的进气口与所述排气管相连,废气-冷却液热交换器的出水口连接有并联设置的水暖管路和暖机管路,水暖管路上设置有水暖散热器,暖机管路上设置有预热阀门,水暖管路上设置有第一水暖阀门。

排气管包括第一排气支管和第二排气支管,第一排气支管上设置有废气旁通阀门,第二排气支管上设置有废气加热阀门,废气-冷却液热交换的进气口连接在第二排气支管上。

进水管路上连接有出水口与废气-冷却液热交换器下游的所述水暖管路相连的水暖支路,所述水暖支路上设置有第二水暖阀门。

所述水暖管路上于所述水暖散热器的下游设置有水暖出水温度传感器。

汽车还包括散热器,散热器的进水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的上游冷却管路,散热器的出水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的下游冷却管路,暖机管路包括连接于废气-冷却液热交换液与上游冷却管路之间的第一暖机管路段和连接于上游冷却管路与下游冷却管路之间的第二暖机管路段,下游冷却管路与第二暖机管路段的连接位置处设置有节温器。

本实用新型的有益效果为:本实用新型中,废气-冷却液热交换器的出水口连接有并联设置的暖机管路和水暖管路,当需要废气暖机使用时,利用废气热量对暖机管路进行加热,当需要对车内供暖时,废气可以通过对冷却液加热来实现辅助车内供暖,本实用新型实现了发动机加速暖机和车内增强取暖均利用废气热量,从而提高了废气的综合利用率。

附图说明

图1是本实用新型中汽车的一个实施例中发动机废气利用系统与发动机的配合示意图;

图2是本实用新型中废气-冷却液热交换器与排气管的连接示意图;

图3是本实用新型中控制器的控制逻辑图;

图4是本实用新型中车辆预热启动时的冷却液流向图;

图5是本实用新型中冷却液流经废气-冷却液热交换器和水暖散热器的冷却液流向图;

图6是本实用新型中冷却液不流经废气-冷却液热交换器而直接流向水暖散热器的冷却液流向图。

具体实施方式

汽车的实施例如图1~6所示:汽车包括发动机10、排气管和废气冷却液热交换器2,排气管包括进气端相连的第一排气支管18和第二排气支管19,第一排气支管18上设置有废气旁通阀门21,第二排气支管19上设置有废气加热阀门20,废气-冷却液热交换器2的气口串设在第二排气支管19上。废气-冷却液热交换器2的进水口连接有与发动机冷却水出口相连的进水管路1,废气-冷却液热交换器的出水口连接有并联设置的水暖管路5和暖机管路11,水暖管路5上设置有水暖散热器8,暖机管路11上设置有预热阀门3,水暖管路5上设置有第一水暖阀门4。进水管路1上连接有出水口与废气-冷却液热交换器下游的水暖管路相连的水暖支路7,水暖支路7上设置有第二水暖阀门6。水暖管路上于水暖热水器的下游设置有水暖出水温度传感器9。

汽车还包括散热器17,散热器17的进水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的上游冷却管路13,散热器17的出水口连接有用于与发动机冷却水出口相连的下游冷却管路15,暖机管路11包括连接于废气-冷却液热交换液与上游冷却管路之间的第一暖机管路段12和连接于上游冷却管路与下游冷却管路之间的第二暖机管路段14,下游冷却管路与第二暖机管路段的连接位置处设置有节温器16。

上述实施例中进水管路、废气-冷却液热交换器、水暖支路、水暖管路、暖机管路、上游冷却管路、下游冷却管路、散热器以及对于管路上的阀门等部件构成了汽车的发动机废气利用系统,整个系统中,第一水暖阀门、第二水暖阀门、预热阀门、废气旁通阀门、废气加热阀门均为由控制器控制通断的电控阀门,水暖出水水温传感器和发动机自带的水温传感器共同向控制器输出信号。通过控制器对各阀门的控制,本发动机废气利用系统可实现以下工作模式:

1.发动机不需要预热,则预热阀门关闭,控制器判断水暖是否开启。

1.1如果水暖不开启,则关闭水暖所有阀门,同时废气走第一排气支管;

1.2如果水暖开启,则继续监测发动机水温,判断出水温度是否过低或过高:出水温度过高,关闭第一水暖阀门,以关闭废气辅助水暖功能。同时为了防止废气加热静态冷却液,废气旁通阀门开启,废气走第一排气支管;出水温度过低则废气加热功能开启,废气、冷却液均流经废气-冷却液热交换器。

2.发动机需要预热,预热阀门开启,废气加热阀门开启,废气、冷却液流经废气-冷却液热交换器。预热结束后,废气加热阀门关闭。控制器判断水暖是否开启。

2.1如果水暖不开启,则关闭水暖所有阀门,同时废气走第一排气支管;

2.2如果水暖开启,则继续监测发动机水温,判断出水温度是否过低或过高:出水温度过高,关闭第一水暖阀门,以关闭废气辅助水暖功能。同时为了防止废气加热静态冷却液,废气旁通阀门开启,废气走第一排气支管;出水温度过低则废气加热功能开启,废气、冷却液均流经废气-冷却液热交换器。

以冬季行车为例对本废气利用系统所实现的工作方式进行详细说明:

1)、如图4所示:车辆预热启动时,此时节温器关闭,控制器控制预热阀门开启,暖机管路系统关闭,冷却液流经废气-冷却液热交换器和水暖管路,迅速提升发动机的冷却液温度,减少暖机时间,节省燃油消耗。图中箭头表示冷却液流向。

2)、如图5所示:当发动机的冷却液水温达到暖风开启温度时(此温度一般设置比节温器开启温度低),此时节温器关闭,暖风系统开启,为了保证暖风效果及较高的发动机工作水温,预热阀门关闭,第一水暖阀门开启,冷却液一部分经第二暖机管路段循环,一部分经废气-冷却液热交换器之后流经水暖散热器之后回到发动机,这样可以保证较高的发动机水温和较好的采暖效果。图中箭头表示冷却液流向。

3)、如图6所示:实现与冷却管路的耦合,对于安装有电子风扇或电磁离合器风扇的车辆,随着车辆运行,发动机的冷却液水温及水暖出水温度逐步上升,发动机出水温度达到车辆冷却系统风扇开启温度时(此时节温器一般处于半开状态),关闭第一水暖阀门,开启第二水暖阀门,冷却液不经废气-冷却液热交换器而直接经水暖散热器。防止水温进一步升高引起冷却系统功耗增加。当水暖出水温度达到相应的温度(如节温器工作温度范围中间某一数值),关闭第一水暖阀门,开启第二水暖阀门,这样保证较好采暖的同时,也保证发动机工作水温较佳,冷却系统功耗最小,很明显的可以提升车辆燃油经济性。图中箭头表示冷却液流向。

在本实用新型的其它实施例中:为防止第二排气支路中排气压力过高,可以在第二排气支路上设置压力传感器,当第二排气支路内压力过高时,废气旁通阀门开启;是否需要废气辅助暖机可以通过控制器采集发动机出水温度来智能判断,也可以设置相应的手柄或按钮开关来人工判断;各阀门也可以是通过操作人员手动操作的手控阀门。

发动机废气利用系统的实施例如图1~6所示:发动机废气利用系统的具体结构与上述各汽车实施例中所述的发动机废气利用系统相同,在此不再详述。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1