发动机排气系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车尾气排放技术领域，特别涉及一种发动机排气系统；同时，本实用新型还涉及一种配置有该发动机排气系统的车辆。


背景技术：

2.近年来，全球气候变暖，温室效应更加严峻，为应对这种局面，各国对汽车排放污染物限值提出了更高的要求。废气再循环系统作为控制氮氧化物排放的一种主要措施，常作为内燃机处理氮氧化物排放的主要技术。
3.废气再循环(exhaust gas recirculation，简称egr)，指将内燃机燃烧后排出气体中的一部分分离出、并导入进气侧，使其再度燃烧的技术。由于尾气中氧含量很低，主要由氮气和二氧化碳构成，通过使一部分尾气流回进气系统，与空气混合，能够使得混合气中的氧浓度较低，从而降低燃烧速度，同时还能够使混合气的比热容提高，从而有效抑制氮氧化物的生成。
4.现有技术中，多会在尾气循环管路中设置有冷却装置，以便于提升废气再循环系统的使用效果。然而，随着尾气的冷却，尾气中的水蒸气将逐渐凝结成冷凝水，这部分冷凝水如果随着混合气流流动到涡轮增压器的叶轮，会对高速运转的叶轮造成损伤，影响涡轮增压器的性能甚至导致涡轮增压器的损坏。若冷凝水流动至发动机的汽缸内，也容易导致发动机失火，且会破坏缸内润滑油膜而造成拉缸。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机排气系统，以利于清除尾气循环通路中的冷凝水。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种发动机排气系统，包括排气通路以及与所述排气通路并联设置的尾气循环通路，所述尾气循环通路上串联设置有冷却单元，该发动机排气系统还包括：
8.吸水单元，串联设置在所述尾气循环通路上，并位于所述冷却单元的下游，所述吸水单元构成对所述尾气循环通路中冷凝水的吸附；
9.输风管路，导通可控的连接在所述吸水单元的进气侧，并向所述吸水单元输送气流；
10.加热单元，与所述吸水单元连接，所述加热单元经由电源供电后，构成对所述吸水单元的加热；
11.排水管路，导通可控的连接在所述吸水单元的排气侧；
12.所述吸水单元内吸附的冷凝水被所述加热单元加热为水蒸气，且被输送至所述吸水单元内的所述气流及所述水蒸气经由所述排水管路排出。
13.进一步的，还包括涡轮增压器，串联设置在所述排气通路上，且所述涡轮增压器具有连接在发动机上游的气压机以及连接在所述发动机下游的涡轮机。
14.进一步的，所述输风管路连接在所述吸水单元的进气侧与所述气压机的排气侧。
15.进一步的，所述输风管路上设有第一控制阀。
16.进一步的，所述尾气循环通路中于所述冷却单元的上游及所述吸水单元的下游分别设置有第二控制阀和第三控制阀；所述排水管路上设置有第四控制阀。
17.进一步的，还包括控制器，所述控制器控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀以及所述第四控制阀开闭。
18.进一步的，所述加热单元被设置为与所述吸水单元连接的电加热器。
19.进一步的，所述吸水单元包括壳体，以及填充在所述壳体内的吸附介质，所述吸附介质上形成有沿其轴向贯穿其设置的气流通道。
20.进一步的，还包括湿度检测单元，所述湿度检测单元具有埋设在所述吸附介质内的传感探头。
21.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
22.本实用新型的发动机排气系统，通过设置有吸水单元，能够实现对尾气循环通路中冷凝水的吸附，且通过设置有输风管路及加热单元，能够对吸水单元进行烘干，从而实现尾气循环通路中冷凝水的清除，利于吸水单元的循环使用。
23.此外，通过设置有控制器及各个控制阀，便于实现对尾气循环通路及输风管路的工作与否进行控制。
24.另外，通过设置有湿度检测单元，能够对吸附介质的湿度进行检测，以便于在吸附介质达到饱和之后，及时开启输风管路对吸附介质进行烘干。
25.同时，本实用新型还提出了一种车辆，所述车辆上设有如上所述的发动机排气系统。
26.本实用新型的车辆，通过设置有如上所述的发动机排气系统，便于实现对尾气循环通路中冷凝水的清除，有利于提升车辆工作的稳定性及安全性。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
28.图1为本实用新型实施例所述的发动机排气系统的整体结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例所述的排气通路及尾气循环通路内气流的流动路线的示意图；
30.图3为本实用新型实施例所述的排气通路及输风管路和排水管路内气流的流动路线的示意图；
31.图4为本实用新型实施例所述的吸水单元的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1、排气通路；2、尾气循环通路；3、空气滤清器；4、涡轮增压器；401、气压机；402、涡轮机；5、中冷散热模块；6、发动机；7、后处理器；8、消音器；9、冷却单元；10、吸水单元；1001、壳体；1002、吸附介质；1003、气流通道；11、输风管路；12、排水管路；13、控制器；14、传感探头；15、第一控制阀；16、第二控制阀；17、第三控制阀；18、第四控制阀；19、加热单元。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
38.实施例一
39.本实施例涉及一种发动机排气系统，整体构成上，该发动机排气系统包括排气通路1以及与排气通路1并联设置的尾气循环通路2，尾气循环通路2上串联设置有冷却单元9，此外，该发动机排气系统还包括吸水单元10、输风管路11、加热单元19以及排水管路12。
40.其中，吸水单元10串联设置在尾气循环通路2上，并位于冷却单元9的下游，以构成对尾气循环通路2中冷凝水的吸附。输风管路11导通可控的连接在吸水单元10的进气侧，并向吸水单元10内输送气流。加热单元19与吸水单元10连接，并经由电源供电后，构成对吸水单元10的加热。排水管路12导通可控的连接在吸水单元10的排气侧。吸水单元10内吸附的冷凝水被加热单元19加热为水蒸气，且生成的水蒸气以及被输送至吸水单元10内的气流经由排水管路12排出。通过上述设置，便于实现对尾气循环通路2中的冷凝水的清除，也便于实现吸水单元10的循环使用。
41.基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，如图1至图3所示，在本实施例中，于排气通路1上沿排气通路1内气体的流动方向依次设置有空气滤清器3、涡轮增压器4、中冷散热模块5、发动机6、后处理器7以及消音器8。其中，串联设置在排气通路1上的涡轮增压器4具有连接在发动机6上游的气压机401以及连接在发动机6下游的涡轮机402。具体实施时，将气压机401的进气侧连接在空气滤清器3的排气侧，气压机401的排气侧连接在中冷散热模块5的进气侧。涡轮机402的进气侧连接在发动机6的排气侧，且涡轮机402的排气侧与后处理器7的进气侧导通。
42.此外，如图1所示，在本实施例中，尾气循环通路2的进气侧连接在后处理器7的排气侧，尾气循环通路2的排气侧连接在空气滤清器3的排气侧，如此，便于从尾气中分流出一部分流进尾气循环通路2内，并流经尾气循环通路2与新进入排气通路1的空气混合。且在尾气循环通路2中，沿气流的流动方向依次设置有冷却单元9和吸水单元10。
43.需要说明的是，本实施例中提到的空气滤清器3、涡轮增压器4、中冷散热模块5、发动机6、后处理器7以及消音器8等均可采用现有技术中常用的设备，如中冷散热模块5可为现有技术中常用到的中冷器，此外，后处理器7可为现有技术中常用到的催化器、颗粒捕集
器等。另外，本实施例中的冷却单元9可为现有技术中常用到的对流体进行冷却的冷却器。
44.仍如图1所示，输风管路11连接在吸水单元10的进气侧与气压机401的排气侧。如此，可实现将气压机401加压后的空气引入到吸水单元10内，以将吸水单元10在加热后产生的水蒸气吹出。
45.此外，在本实施例中，加热单元19被设置为与吸水单元10连接的电加热器，从而在该电加热器通电后，能够实现对吸水单元10的加热，而将吸水单元10吸附的冷凝水加热为水蒸气，且产生的水蒸气能够经由排水管路12排出，进而便于实现吸水单元10的循环使用。本实施例中的电加热器可与车辆的电源系统相连，从而依靠车辆电源系统为该电加热器供电。
46.为方便对输风管路11的导通与否进行控制，在输风管路11上设置有第一控制阀15。此外，仍如图1中所示，在本实施例中，在尾气循环通路2中于冷却单元9的上游及吸水单元10的下游分别设置有第二控制阀16和第三控制阀17，并于排水管路12上设置有第四控制阀18。通过设置有第二控制阀16和第三控制阀17可对尾气循环通路2的导通与否进行控制。通过设置有第四控制阀18，则能够对排水管路12的导通与否进行控制。另外，本实施例中的各个控制阀可选用现有技术中常用到的电磁阀。
47.此外，为方便对各个阀体的开启和关闭进行控制，在本实施例中还设置有控制器13，且控制器13与第一控制阀15、第二控制阀16、第三控制阀17以及第四控制阀18分别连接，从而控制各个阀体的开启和关闭。本实施例中控制器13可为于车辆上另外设置的现有技术中常用到的控制装置，如plc等，也可为车辆自带的控制装置，如ecu(电子控制单元)等。且控制器13以及各个控制阀均可依靠汽车电源系统为其供电。
48.如图4所示，作为一种较优的实施方式，在本实施例中，吸水单元10包括壳体1001，以及填充在壳体1001内的吸附介质1002，且吸附介质1002上形成有沿其轴向贯穿其设置的气流通道1003。具体实施时，壳体1001可呈圆管状，吸附介质1002可呈圆筒状，且吸附介质1002为现有技术中常用到的硅酸铝棉，其在具有优异的吸水性能的同时，还具有良好的耐高温性能，如此，便于实现对冷凝水的吸附的同时，在高温气流将冷凝水加热为水蒸气的过程中，也不会造成吸附介质1002的损伤。当然，将吸附介质1002采用硅酸滤棉仅是作为一种较优的实施方式，此外，也可采用现有技术中常用到的吸水性较好，且耐高温的材质。
49.另外，在本实施例中，该发动机排气系统还包括湿度检测单元，且湿度检测单元具有埋设在所述吸附介质1002内的传感探头14，以构成对吸附介质1002的湿度检测。具体实施时，如图4中所示，传感探头14可埋设在吸附介质1002内位于气流通道1003上方且靠近吸附介质1002的中间位置处，以便于达到较好的检测效果。此外，本实施例中的湿度检测单元可为现有技术中常用到的水分测定仪。
50.本实施例的排气系统在使用时，排气通路1中的气体的流动路线如图2及图3中a所示，在排气通路1工作的同时，也可使第二控制阀16及第三控制阀17开启，并使第一控制阀15及第四控制阀18关闭，如此，可使尾气循环通路2工作，从而使部分尾气流回进气系统，从而能够减少发动机6在工作过程中的氮氧化物的生成。尾气循环通路2中气流的流动路线如图2中b所示。
51.由于尾气循环通路2中设置有冷却单元9对回流的尾气进行冷却，则尾气中的水蒸气会逐渐凝结成为冷凝水，且设置的吸水单元10能够实现对尾气循环通路2中冷凝水的吸
附。在使用过程中，可预先设定好吸附介质1002的湿度的临界值，当湿度检测单元检测的湿度达到该临界值时，则关闭第二控制阀16及第三控制阀17，并启动加热单元19对吸水单元10进行加热，从而将吸水单元10吸附的冷凝水加热为水蒸气，同时，开启第一控制阀15和第四控制阀18，如此，能够使输风管路11工作，将产生的水蒸气经由排水管路12吹出到外界空气中，此过程中气体的流动路线如图3中c所示。
52.本实施例的发动机排气系统，通过设置有吸水单元10，能够实现对尾气循环通路2中冷凝水的吸附，且通过设置有输风管路11及加热单元19，能够对吸水单元10进行烘干，从而实现尾气循环通路2中冷凝水的清除，且利于吸水单元10的循环使用。
53.实施例二
54.本实施例涉及一种车辆，该车辆上设有实施例一中的发动机排气系统。
55.本实施例的车辆，通过设置有实施例一中的发动机排气系统，便于实现对尾气循环通路2中冷凝水的清除，有利于提升车辆工作的稳定性及安全性。
56.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。