一种发动机低压EGR控制系统及车辆的制作方法

一种发动机低压egr控制系统及车辆
技术领域
1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种发动机低压egr控制系统及车辆。


背景技术：

2.随着社会发展，汽车的普及率与日俱增，国家为实现节能减排，已提前实施国
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排放，并开始规划国
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排放法规。为应对日渐严苛的油耗和排放法规，各大厂家都在发掘新的技术，如vvl、停缸技术、低摩擦等。其中，egr(exhaust gas recirculation废气再循环)技术在节能减排方面，具有较高的性价比，逐渐应用在小型汽油乘用车上。egr技术的节能减排的潜力也正在被逐渐挖掘。低压egr技术是指将部分废气通过egr阀和连接管路导入到增压器上游，和新鲜空气混合后，经增压器压缩，然后进入气缸内。egr技术能够抑制爆震、减少泵气损失、降低喷油加浓、降低燃烧温度，从而达到节能减排的作用。
3.实际使用过程中，发动机废气温度较高(最高可达到900℃以上)，含水量较多(以水蒸气形式存在)，新鲜空气温度较低，含水量较少(以水蒸气形式存在)，当新鲜空气和废气混和后，混合气的温度低于冷凝水析出的露点温度，则会有冷凝水析出(水滴形式)，随后混合气和冷凝水会经过高速旋转的增压器叶轮(最高转速可达20万转/分钟)，会对增压器叶轮造成损坏。
4.目前，为应对低压egr系统产生的冷凝水问题，通常有以下方式：1.限制egr的使用环境。例如，环境温度较低时，不使用egr；环境湿度过高时，不使用egr；提高冷却后的废气温度。2.提高增压器压轮抗冷凝水的能力。而限制egr的使用会大大降低egr技术的节能减排效果，不利于环保。提高增压器压轮抗冷凝水的能力则需要改善增压器的压轮，需要重新设计增压器的压轮，进而提高设计难度，增加费用。


技术实现要素：

5.本实用新型的第一方面的一个目的是要提供一种发动机低压egr控制系统，解决现有技术中的为减少冷凝水对增压器压轮的损坏而降低egr技术的节能减排效果，不利于环保的问题。
6.本实用新型的第一方面的另一个目的是解决现有技术中增压器压轮需要重新设计，增加费用的问题。
7.本实用新型的第二方面的一个目的是提供一种包含有该发动机低压egr控制系统的车辆。
8.特别地，本实用新型提供一种发动机低压egr控制系统，包括：
9.发动机系统，包括进气管路、排气管路和增压器压轮；其中，所述进气管路设置在所述发动机系统的进气侧，空气由所述进气管路流进所述发动机系统；和
10.egr系统，与所述进气管路和所述排气管路连通，用于将所述排气管路的egr气体引进所述进气管路处；
11.其中，所述进气管路处设置有加热装置，所述空气和所述egr气体在所述加热装置
前形成混合气体后流入所述加热装置处，以利用所述加热装置将所述混合气体的温度加热到所述混合气体的露点温度以上后流经所述增压器压轮。
12.可选地，所述加热装置包括：
13.内腔体，与所述进气管路连通，用以流通所述混合气体；和
14.外腔体，设置在所述内腔体的外侧，用于流通加热液体以与流通在所述内腔体处的所述混合气体进行热交换来加热所述混合气体。
15.可选地，所述发动机系统包括：
16.发动机；和
17.冷却系统，设置在所述发动机外，用于流通冷却液，以冷却所述发动机；
18.其中，所述外腔体与所述冷却系统连通，以将所述冷却系统流出的冷却液作为所述加热液流入所述外腔体处为所述混合气体进行加热。
19.可选地，所述加热装置还包括：
20.进液管，其两端分别与所述冷却系统和所述外腔体连通，用于将所述冷却系统的冷却液引入所述外腔体处；
21.出液管，与所述外腔体连通，使得所述外腔体内的液体流出；和
22.流量控制阀，设置在所述进液管处，用于调节进入所述外腔体内的液体的流量。
23.可选地，所述内腔体处还设置温度传感器，用于检测所述混合气体的温度信息。
24.可选地，还包括控制器，与所述流量控制阀和所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器的所述温度信息控制所述流量控制阀的开度，从而使得所述混合气体的温度被加热到所述露点温度以上。
25.可选地，所述发动机系统还包括：
26.位于所述发动机前的增压器压轮、中冷器、节气门和进气歧管；和
27.位于所述发动机后的排气歧管、增压器涡轮和催化器。
28.可选地，所述发动机系统还包括：
29.空气滤清器，设置在所述进气管路处，用于对进入到所述发动机系统的空气进行过滤。
30.可选地，所述egr系统包括：
31.egr管路；
32.egr阀，设置在所述egr管路处，用于调节所述egr管路的气体流量；和
33.egr冷却器，设置在所述egr管路处，用于冷却所述egr管路的所述egr气体。
34.特别地，本实用新型还提供一种车辆，包括上面所述的发动机低压egr控制系统。
35.本实用新型中的发动机低压egr控制系统中在发动机系统的进气管路处将egr气体和空气进行混合后在加热到露点温度以上后再流经增压器压轮，进而通入到发动机系统中。由于混合气体被加热到露点温度以上，而露点以上的水蒸气不会析出形成冷凝水，因此空气和egr气体混合后不会出现冷凝水，在混合气体流经增压器压轮时减少了对增压器压轮造成的损坏。
36.进一步地，本实用新型中仅仅通过增加加热装置解决了冷凝水对增压器压轮造成损坏的问题，无需限制egr的使用条件，充分发挥了egr技术的节能减排效果，有利于环境保护。
37.进一步地，本实用新型中由于流经增压器压轮的混合器中不存在冷凝水，因此也无需对增压器压轮进行重新再设计，减小了不必要的费用。
38.进一步地，本实用新型中加热装置的加热液体来自于为发动机进行冷却的冷却系统中流出的冷却液，该冷却系统中的冷却液由于与发动机进行热交换之后温度较高，可以为加热混合气体提供热源，无需额外提供热源，减小能量损耗。
39.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
40.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
41.图1是根据本实用新型一个实施例的发动机低压egr控制系统的示意性结构图；
42.图2是根据本实用新型一个实施例的冷却系统、加热装置和控制器连接的示意性结构图。
具体实施方式
43.图1是根据本实用新型一个实施例的发动机低压egr控制系统100的示意性结构图。本实施例提供一种发动机低压egr控制系统100。该发动机低压egr控制系统100可以包括发动机系统110和egr系统120。其中，发动机系统110可以包括进气管路101、排气管路102和增压器压轮5。其中，进气管路101设置在发动机系统110的进气侧，空气由进气管路101流进发动机系统110。egr系统120与进气管路101和排气管路102连通，用于将排气管路102的egr气体引进进气管路101处。其中，进气管路101处设置有加热装置4，空气和egr气体在加热装置4前形成混合气体后流入加热装置4处，以利用加热装置4将混合气体的温度加热到露点温度以上后流经增压器压轮5。
44.本实施例中的发动机低压egr控制系统100中在发动机系统110的进气管路101处将egr气体和空气进行混合后在加热到露点温度以上后再流经增压器压轮5，进而通入到发动机系统110中。由于混合气体被加热到露点温度以上，而混合气体的温度在露点以上时，混合气体内的水蒸气不会析出形成冷凝水，因此在混合气体流经增压器压轮5时不会有冷凝水对增压器压轮5造成损坏。此外，本实施例中仅仅通过在系统中增加加热装置4来解决冷凝水对增压器压轮5造成损坏的问题，无需限制egr系统的使用条件，充分发挥了egr技术的节能减排效果，有利于环境保护。此外，本实施例中由于流经增压器压轮5的混合器中不存在冷凝水，因此也无需对增压器压轮5进行重新再设计，减小了不必要的费用。
45.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中所述加热装置4可以包括内腔体41和外腔体42，其中，内腔体41可以与进气管路101连通，用以流通混合气体。外腔体42设置在内腔体41的外侧，用于流通加热液体以与流通在内腔体41处的混合气体进行热交换来加热混合气体。
46.本实施例中，通过在加热装置4外通加热液体来和流经加热装置4内部的混合气体进行加热，从而保证混合气体被加热到露点以上的温度，进而保证混合气体不会出现冷凝
水。
47.图2是根据本实用新型一个实施例的冷却系统、加热装置和控制器连接的示意性结构图。作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的发动机系统110可以包括发动机11和冷却系统103。其中，冷却系统103设置在发动机11外，用于流通冷却液，以冷却发动机11。其中，外腔体42与冷却系统103连通，以将冷却系统103流出的冷却液作为加热液流入外腔体42处为混合气体进行加热。
48.本实施例中，加热装置4的加热液体来自于为发动机11进行冷却的冷却系统103中流出的冷却液，该冷却系统103中的冷却液由于与发动机11进行热交换之后温度较高，可以为加热混合气体提供热源，无需额外提供热源，减小能量损耗。
49.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的加热装置4还可以包括进液管17、出液管2和流量控制阀15。进液管17两端分别与冷却系统103和外腔体42连通，用于将冷却系统103的冷却液引入外腔体42处。出液管2与外腔体42连通，使得外腔体42内的液体流出。流量控制阀15设置在进液管17处，用于调节进入外腔体42内的液体的流量。
50.由于对发动机11进行冷却后的冷却液的温度较高，而混合气体的温度不需要太高，因此需要对冷却液的流量进行调控，既避免与冷却液热交换后的混合气体的温度过低不能达到露点温度，从而析出冷凝水，又避免与冷却液进行热交换后的混合气体的温度过高导致进入发动机11的温度气体温度过高对发动机系统110造成损坏。
51.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的内腔体41处还设置温度传感器3，用于检测混合气体的温度信息。
52.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的发动机低压egr控制系统100还可以包括控制器16，该控制器16与流量控制阀15和温度传感器3连接，用于根据温度传感器3的温度信息控制流量控制阀15的开度，从而使得混合气体的温度被加热到预设温度以上。
53.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的发动机系统110还可以包括位于发动机11前的增压器压轮5、中冷器14、节气门13和进气歧管12。发动机系统110还可以包括位于发动机11后的排气歧管10、增压器涡轮6和催化器9。发动机系统110还可以包括空气滤清器1，设置在进气管路101处，用于对进入到发动机系统110的空气进行过滤。
54.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例中的egr系统120可以包括egr管路121、egr阀7和egr冷却器8。egr阀7设置在egr管路121处，用于调节egr管路121的气体流量。egr冷却器8设置在egr管路121处，用于冷却egr管路121的egr气体。
55.具体地，如图1所示，进气管路101的最左端空气进入，然后经过空气滤清器1，然后与egr系统120流出的egr气体混合，混合气体一起进入到加热装置4中，由加热装置4对混合气体进行加热。当加热到露点以上后，混合气体再经过增压器压轮5流过中冷器14和节气门13后，由进气歧管12进入到发动机11。由发动机11出来的气体经排气歧管10后流过增压器涡轮6后流经催化器9后分为两路，一路直接通入大气，而另一路则流经egr管路121，依次经过egr冷却器8和egr阀后再通入到进气管路101中与空气混合。
56.控制器16与温度传感器3和流量控制阀15连接。通过温度传感器3检测的混合气体的温度信息和提前计算出的混合气体的露点温度信息进行比较来控制流量控制阀15，从而调节冷却液的流量，进而调节混合气体的温度。
57.作为一个具体的实施例，废气通过催化器9后，假设温度为500℃，通过egr阀7的调
节，少量egr气体经过egr冷却器8冷却后，假设温度为100℃，与新鲜空气混合，假设新鲜空气温度为10℃，混合后的气体温度为15℃，温度传感器3检测到混合气体的温度，并将该温度信息反馈至控制器16，控制器16根据新鲜空气和egr气体中的含水量计算出混合气析出冷凝水的露点温度，假如露点温度为20℃，控制器16输出信号至流量控制阀15，调整进入到加热装置4中冷却液的流量(假设冷却液温度为85℃)，对混合气体进行加热，直到混合气体的温度达到冷凝水露点温度。
58.作为本实用新型一个具体的实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆可以包括上面的发动机低压egr控制系统100。
59.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。