一种水端可控的EGR冷却系统的制作方法

本发明属于发动机技术领域，特别涉及发动机的废气再循环系统。

背景技术：

传统的发动机EGR（废气再循环）系统的气端由EGR阀控制，EGR阀开启时，来自排气管的废气经过EGR冷却器和EGR阀流进进气管，并进入燃烧室参与燃烧。EGR冷却器属于发动机冷却系统的一个支路，传统的冷却系统中，EGR冷却器支路没有控制阀，即支路为常开状态，如图3所示。

发动机的废气再循环系统中，流过EGR冷却器的冷却液是为了对进入EGR冷却器的废气进行降温，传统EGR冷却器在EGR阀开启的状态下，冷却液流过EGR冷却器，能够起到降低废气温度的作用，而在EGR阀关闭的状态下，没有废气流入EGR冷却器，而冷却液依然流过EGR冷却器支路，即冷却液并不能起到降低废气温度的作用，反而影响了整个发动机冷却系统的流量分配，降低了冷却效率。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的上述问题，设计一种水端可控的EGR冷却系统，目的在于：EGR阀开启状态下，水端同时开启，保证废气冷却的需求，EGR阀关闭状态下，水端同时关闭，将EGR冷却液分配至其他冷却支路，提高了冷却液的利用率。

本发明的技术方案如下：

一种水端可控的EGR冷却系统，包括EGR水端控制管路和EGR气端控制管路两部分。

所述EGR气端控制管路包括发动机机体、进气歧管、排气歧管、EGR冷却器、EGR阀、EGR气侧进口、EGR气侧连通管、EGR气侧出口。所述发动机机体通过排气歧管排出的废气，废气通过EGR气侧进口接入EGR阀，EGR阀的出气通过EGR气侧连通管连接EGR冷却器，EGR冷却器的EGR气侧出口再经管路连接进气歧管，冷却后的废气再次进入发动机机体，实现废气再循环。

所述EGR水端控制管路包括水泵、发动机水套（包括缸体水套和缸盖水套）、散热器、机油冷却器、暖通、EGR冷却器、EGR阀、EGR水侧进口、EGR水侧连通管、EGR水侧出口；所述水泵出口有两条支水路，第一条水路连接发动机水套，从缸盖流出，第二条水路从EGR水侧进口连接EGR阀，EGR阀再EGR水侧连通管连接EGR冷却器，再经EGR水侧出口接出，两条支路在缸盖出口处汇合，再分别连接散热器、机油冷却器、暖通三条支路，最后回合流回水泵。

本发明的改进在于，在流经EGR阀和EGR冷却器的水路上设置有控制阀，所述控制阀与EGR阀中控制气路的阀门通过电控或机械控制方式联动，同时开启与关闭。

一种具体的方案是，增设的控制阀为设置在EGR阀中的冷却水通道中的阀结构，所述阀结构包括水侧阀片，其通过中间轴与EGR阀原有的气侧阀片连接，由电动机带动一起开启或关闭。

另一种具体的方案是，增设的控制阀为设置在EGR阀或EGR冷却器前后的水路上的阀结构，它与EGR阀受相同的电信号控制一起开启或关闭。

本发明通过增设水端的控制阀，在EGR阀开启状态下，气端与水端同时开启，保证废气冷却的需求，EGR阀关闭状态下，气端与水端同时关闭，将EGR冷却液分配至发动机机体冷却支路，由此提高了冷却效率。

附图说明

图1为EGR水端控制系统图；

图2为EGR气端控制系统图；

图3是现有EGR系统的示意图。

图中：水泵1、缸体水套2、气缸垫孔3、缸盖水套4、散热器5、机油冷却器6、暖通7、节温器8、EGR冷却器9、EGR阀10、电动机11、气侧阀片12、中间轴13、水侧阀片14、EGR气侧进口15、EGR气侧连通管16、EGR气侧出口17、进气歧管18、发动机机体19、排气歧管20、EGR水侧进口21、EGR水侧连通管22、EGR水侧出口23。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构和工作方式：

参见图1，EGR水端控制管路包括的部件有：水泵（1）、缸体水套（2）、气缸垫孔（3）、缸盖水套（4）、散热器（5）、机油冷却器（6）、暖通（7）、节温器（8）、EGR冷却器（9）、EGR阀（10）、EGR气侧进口（15）、EGR气侧连通管（16）、EGR气侧出口（17）。

以上的EGR水端控制管路，水泵（1）出口有两条支路，第一条流向缸体水套（2），并经过气缸垫孔（3）流到缸盖水套（4），从缸盖流出。第二条经过EGR阀（10）流向EGR冷却器（9）。两条支路在缸盖出口处汇合，再经过散热器（5）、机油冷却器（6）、暖通（7）三条支路流回水泵（1）前。其中散热器（5）支路上有节温器（8），水温高时，节温器（8）开启，水温低时，节温器（8）关闭。

本实施方式的EGR阀（10）是一个集成了气端和水端控制的控制阀，其包括电动机（11）、气侧阀片（12）、中间轴（13）、水侧阀片（14）。水侧阀片（14）增设在EGR阀（10）中的冷却水通道中，水侧阀片（12）通过中间轴（13）与EGR阀（10）原有的气侧阀片（14）连接，由电动机（11）带动一起开启或关闭。这样，水侧阀片（12）可以对经过EGR阀（10）冷却水进行控制。

参见图2，EGR气端控制管路上包括以下部件：发动机机体（19）、进气歧管（18）、排气歧管（20）、EGR冷却器（9）、EGR阀（10）、EGR水侧进口（21）、EGR水侧连通管（22）、EGR水侧出口（23）。废气从发动机机体（19）进入排气歧管（20），然后经过EGR阀（10）和EGR冷却器（9）流入进气歧管（18），再次进入发动机机体（19），从而实现废气再循环的目的。

EGR阀（10）开启过程如下：EGR阀的电动机（11）受ECU控制开始通电并旋转，带动气侧阀片（12）转动，同时通过中间轴（13）将旋转力矩传递给水侧阀片（14）,由于中间轴（13）属于刚性连接，气侧阀片（12）与水侧阀片（14）是同步动作的。此时，冷却液从EGR水侧进口（21）进入EGR阀（10），再经过EGR水侧连通管（22）进入EGR冷却器（9），并从EGR水侧出口（23）流出。废气从EGR气侧进口（15）进入EGR阀（10），再经过EGR气侧连通管（16）进入EGR冷却器（9），并从EGR气侧出口（17）流出，从而实现EGR阀（10）开启过程。

EGR阀（10）关闭过程如下：电动机（11）受ECU控制开始通电并旋转，带动气侧阀片（12）转动，同时通过中间轴（13）将旋转力矩传递给水侧阀片（14）,由于中间轴（13）属于刚性连接，气侧阀片（12）与水侧阀片（14）是同步动作的，即EGR阀（10）同步关闭了废气和冷却液通路，从而将冷却液分配至缸体水套（2）和缸盖水套（4）支路，可更大程度的降低发动机机体和燃烧室内温度，从而降低了爆震风险，有效提高了发动机冷却系统的冷却效率。