专利名称：排气再循环冷却回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃发动机的排气再循环系统，尤其涉及一种用于排气再循环系 统的冷却设备。
背景技术：
排气再循环(EGR)用来降低内燃发动机中的燃烧温度，以减少排气中氮氧化物 (NOx)的形成。排气被从排气烟管中分流，冷却和过滤，再被添加到发动机进气中。已知的对用于再循环的排气进行冷却的方法包括将排气热交换器连接在内燃发 动机冷却剂回路中。另一种已知的系统使用带专用散热器和冷却剂回路的排气热交换器。希望以最低的成本和空间需求来尽可能地降低排气的温度。
发明内容
本发明提出一种包括用于排气热交换器的冷却回路的设备，该冷却回路连接到并 使用发动机冷却剂散热器，但在用于冷却该发动机的回路之外运行。根据本发明的设备能够在没有额外费用和不使用次级散热器的情况下改善排气 冷却。根据本发明，在具有与用于冷却发动机的散热器连接的回路的发动机组件中，第 二环路或回路连接到该散热器以将冷却剂输送到排气热交换器。在除了最高热负荷状况 (即最大发动机负荷，低冲压空气速度和高环境温度)以外的情况下，从该散热器流出的冷 却剂在与经由发动机恒温器旁通所述散热器的相对热的冷却剂混合之前相对较冷(通常 约50°C )。有利的是，使用第二独立回路获得了处于最低可能温度下的用于对排气进行冷 却的冷却剂，这改善了排气的冷却。改善排气的冷却能够减少NOx并提高燃料经济性。根据本发明实施例的设备包括第一热交换器或散热器，该第一热交换器或散热 器用于冷却发动机冷却剂，并具有入口和出口 ；第一冷却剂回路，该第一冷却剂回路具有第 一支路和第二支路，该第一支路连接成将冷却剂从热交换器出口输送到发动机，该第二支 路连接成将冷却剂从发动机输送到热交换器入口 ；旁通支路，该旁通支路连接在第二支路 与第一支路之间；由恒温器控制的阀，该由恒温器控制的阀设置在第二支路中并连接到旁 通支路，以控制冷却剂向热交换器入口和旁通支路中的一个的流动；排气冷却回路，该排气 冷却回路在所述出口与旁通支路之间连接到第一支路，并在由恒温器控制的阀与热交换器 入口之间连接到第二支路；以及第二热交换器，该第二热交换器用于冷却排气，并连接在所 述排气冷却回路中。根据本发明的一个方面，所述设备还包括冷却剂泵，该冷却剂泵设置在第一支路 中，以使冷却剂沿着第一冷却剂回路移动。可选地，所述设备还包括止回阀，该止回阀在排气冷却回路与所述旁通支路之间 设置在第一支路中，以阻止从旁通支路向排气冷却回路的流动。根据本方面的另一方面，所述设备包括排气冷却回路泵，该排气冷却回路泵设置在排气冷却回路中，以使冷却剂沿着排气冷却回路移动。根据本方面的又一方面，可以设置用于控制排气冷却回路泵的流量的装置，以控 制排气的冷却量。
附图是本发明的用于内燃发动机的排气再循环冷却回路的实施例的示意图。
具体实施例方式附图示出了根据本发明的具有带冷却的排气再循环系统的内燃发动机10的大大 简化的示意图。该发动机10具有进气歧管12，该进气歧管12用于接收与燃料混合并燃 烧的进气14 ；和排气歧管16，燃烧产物从发动机中经由该排气歧管16通过排气烟管或排气 管18排出。发动机10具有冷却系统，该冷却系统包括发动机中的使冷却剂从中流过的通道 (未示出)。热交换器或散热器20连接在该冷却系统中以散发冷却剂的热量。该冷却系统 的第一支路22将冷却剂从发动机10输送到散热器20的入口 24。与散热器20的出口 28 连接的第二支路26将被冷却的冷却剂输送回发动机10。泵30 (这里，其设置在第二支路 26中)使冷却剂在所述系统内循环。所述冷却系统包括通过由恒温器控制的阀34来控制的旁通支路32，以在冷却剂 的温度低于阈值水平时将冷却剂从散热器入口 24转移开，这便于使发动机达到并维持运 行温度。排气的一部分被再循环到发动机进气14中。如所公知的，排气再循环过程用于减 少燃烧排气中的NOx的形成。排气管18中的阀40可以用来控制何时以及多少排气被再循 环。被再循环的一部分排气首先经由第一管线41输送到排气冷却器42，以在经由第二管线 43传送并引入到进气14中之前被冷却。排气冷却器42通过与来自发动机冷却系统的冷却剂进行热交换来冷却该排气。 根据本发明，用于该排气冷却器42的冷却剂在与发动机冷却回路分离但使用同一散热器 20的回路内循环。该排气冷却剂回路包括第一管道42，该第一管道42在散热器出口 28与 旁通支路32之间连接到发动机冷却系统的第二支路26。第一管道42将被冷却的冷却剂输 送到排气冷却器42。第二管道44连接到排气冷却器42以将被加热的冷却剂输送到散热器 20，并且该第二管道44在散热器入口 24与由恒温器控制的阀34之间连接到第一支路22。在第一管道42中设置有泵46，以使冷却剂在排气冷却剂回路内循环。可以根据感 测到的被冷却排气的温度或者根据冷却剂进入和离开所述排气冷却器时的温度差异来控 制泵46的流量，从而控制排气的冷却。因此，排气冷却剂回路直接利用散热器20来使冷却剂循环，并且避免冷却剂被发 动机加热，以向排气冷却器42提供具有最低可能温度的冷却剂。这有利地允许产生更冷的 排气，其可以在排气再循环系统中被更有效地使用。所述排气冷却剂循环回路可以包括止回阀50，该止回阀50在第一管道42与旁通 支路32之间设置在第二支路26中，以阻止冷却剂从旁通支路32流入到排气冷却剂回路的
第一管道42中。
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已经关于其优选原理、实施例和组成部分描述了本发明，但本领域的技术人员将 会意识到，在不偏离如所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出各种等同的
替代方案。
权利要求
一种用于对发动机中再循环的排气进行冷却的设备，包括第一热交换器，所述第一热交换器用于冷却发动机冷却剂，并具有入口和出口；第一冷却剂回路，所述第一冷却剂回路具有第一支路和第二支路，所述第一支路连接成将冷却剂从热交换器出口输送到所述发动机，所述第二支路连接成将冷却剂从所述发动机输送到热交换器入口；旁通支路，所述旁通支路连接在所述第二支路和所述第一支路之间，以允许冷却剂旁通所述第一热交换器；由恒温器控制的阀，所述由恒温器控制的阀设置在所述第二支路中并连接到所述旁通支路，以控制冷却剂向所述热交换器入口和所述旁通支路中的一个的流动；排气冷却回路，所述排气冷却回路在所述出口与所述旁通支路之间连接到所述第一支路，并在所述由恒温器控制的阀与所述热交换器入口之间连接到所述第二支路；以及第二热交换器，所述第二热交换器用于冷却排气，并连接在所述排气冷却回路中。
2.如权利要求1所述的设备，还包括冷却剂泵，所述冷却剂泵设置在所述第一支路中， 以使冷却剂在所述第一冷却剂回路内循环。
3.如权利要求1所述的设备，还包括止回阀，所述止回阀在所述排气冷却回路与所述 旁通支路之间设置在所述第一支路中，以阻止从所述旁通支路向所述排气冷却回路的流 动。
4.如权利要求1所述的设备，还包括排气冷却回路泵，所述排气冷却回路泵设置在所 述排气冷却回路中，以使冷却剂在所述排气冷却回路内循环。
5.如权利要求4所述的设备，还包括用于控制所述排气冷却回路泵的流量的装置。
全文摘要
一种用于对内燃发动机中再循环的排气进行冷却的设备，其包括独立的冷却剂回路，该冷却剂回路包括与发动机散热器连接的排气冷却器。冷却剂在发动机冷却剂回路之外进行循环，使得在大多数情况下能将较低温度的冷却剂传送到EGR冷却器，从而改善排气的冷却。
文档编号F01P1/06GK101918689SQ200880123902
公开日2010年12月15日 申请日期2008年1月3日 优先权日2008年1月3日
发明者安东尼·格雷斯勒 申请人:马克卡车公司