專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體再循環(huán)回路的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體再循環(huán)回路的冷卻裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)。其還涉及具有排放氣體再循環(huán)回路和這樣的冷卻裝置的組件。其進(jìn)ー步涉及用于為發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)進(jìn)入氣體的系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所述系統(tǒng)包括用于將空氣供應(yīng)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的回路和這樣的組件。
背景技術(shù)：
目前，已知的實(shí)踐是，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出排放氣體并將它們注入所述發(fā)動(dòng)機(jī)的入口側(cè)，這樣做以便減少污染排放物。這些氣體通常被稱為再循環(huán)排放氣體或EGR (代表“排放氣體，再循環(huán)”)。朝向入口側(cè)的EGR流由閥控制并由被稱為EGR交換器的熱交換器冷卻?，F(xiàn)今，EGR交換器和閥被并入到同一冷卻環(huán)路中。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這具有許多問題，并且本發(fā)明著手解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明涉及用于發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體再循環(huán)回路的冷卻裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，所述回路包括用于控制所述氣體的循環(huán)的閥，所述裝置包括熱交換器和用于冷卻所述閥的器件，所述熱交換器被稱為EGR交換器，意圖允許通過所述再循環(huán)回路的排放氣體和冷卻流體之間的熱交換。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置包括冷卻環(huán)路和第二冷卻環(huán)路，所述冷卻環(huán)路被稱為高溫環(huán)路，配置為使得所述閥冷卻器件具有通過它們的第一流體，所述第二冷卻環(huán)路被稱為低溫環(huán)路，配置為使得應(yīng)具有比第一流體的溫度低的溫度的第二流體通過EGR交換器?！碍h(huán)路”意思是直接連接在一起或經(jīng)由管子或等同物連接在一起的設(shè)備的組件，所述設(shè)備尤其是交換器，所述設(shè)備和管子具有通過它們的流體，該流體通過所述環(huán)路。換句話說，所述高溫和低溫環(huán)路分別并入有EGR循環(huán)控制閥冷卻器件和EGR交換器。這則使得獲得不損害單獨(dú)ー個(gè)冷卻環(huán)路并允許要被消散的熱被優(yōu)化地散開的方案。其還減少冷凝物在閥處的形成和污垢的風(fēng)險(xiǎn)。另外，通過限制在閥的區(qū)域中的EGR的冷卻，可以特別在兩次通過EGR交換器的情況下使EGR (其冷卻被限制)具有起動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體管線中使用的催化轉(zhuǎn)化器以減少污染的益處。根據(jù)各實(shí)施例-所述高溫和低溫環(huán)路每ー個(gè)包括熱交換器，分別被稱為高溫和低溫冷卻散熱器，允許環(huán)境空氣流分別與所述第一和第二流體的熱交換，-低溫環(huán)路包括中間冷卻器，所述中間冷卻器允許通過發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)回路的空氣和所述低溫環(huán)路的流體之間的熱交換，-中間冷卻器、EGR交換器和低溫散熱器沿流體在低溫環(huán)路中的流動(dòng)方向串序安裝，-高溫環(huán)路包括加熱散熱器，所述環(huán)路配置為允許通過所述加熱散熱器的空氣和離開所述閥冷卻器件的第一流體之間的熱交換，以便加熱通過所述加熱散熱器的空氣。本發(fā)明還涉及ー種組件，所述組件具有排放氣體再循環(huán)回路和如上所述的用于冷卻所述回路的裝置，所述回路包括用于控制所述氣體的循環(huán)的閥。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例，所述閥包括本體，所述冷卻閥的器件包括管道，所述管道形成在所述本體中，以便允許第一流體流動(dòng)通過所述閥。本發(fā)明還涉及用于為發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)進(jìn)入氣體的裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所述裝置包括用于為所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)空氣的回路和如上所述的組件，排放氣體再循環(huán)回路通向所述空氣供應(yīng)回路。根據(jù)ー些實(shí)施例-所述空氣供應(yīng)回路包括用于控制空氣的循環(huán)的閥，-所述系統(tǒng)包括渦輪增壓器，所述渦輪增壓器具有渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，所述渦輪機(jī)由來自發(fā)動(dòng)機(jī)的排放氣體驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)由所述渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)以壓縮循環(huán)通過所述供應(yīng)回路的空氣，所述排放氣體再循環(huán)回路在渦輪機(jī)的上游使排放氣體排出并在壓縮機(jī)的下游將它們引入到空氣供應(yīng)回路中。


根據(jù)以下描述將更好地理解本發(fā)明，以下描述僅作為說明給出而并無意圖限制本發(fā)明，且以下描述伴隨有附圖，在圖中圖1和2分別示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的高溫和低溫環(huán)路的ー個(gè)示例，圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的且與圖1和2中所示的冷卻裝置相關(guān)的車輛進(jìn)入氣體供應(yīng)系統(tǒng)的ー個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式如在圖1和2中所示的，本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)I排放氣體再循環(huán)回路的冷卻裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。如下詳述，所述回路包括閥2，所述閥2用于控制所述氣體的循環(huán)。所述閥2設(shè)計(jì)為，例如，使得可以調(diào)節(jié)通過所述回路的EGR的流動(dòng)速率。根據(jù)本發(fā)明的裝置包括熱交換器3和用于冷卻控制EGR循環(huán)的所述閥I的器件4，所述熱交換器3被稱為EGR交換器，意圖允許通過所述再循環(huán)回路的排放氣體和冷卻流體之間的熱交換。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置包括冷卻環(huán)路5，被稱為高溫環(huán)路，在圖1中更具體地示出，第一流體通過該冷卻環(huán)路5。其配置為，例如，冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)I并可以包括冷卻散熱器6，被稱為高溫冷卻散熱器，該冷卻散熱器允許環(huán)境空氣流和所述第一流體之間的熱交換。所述高溫冷卻環(huán)路進(jìn)一歩包括，例如，水出ロ集管箱7、調(diào)溫器8和泵9。水出ロ集管箱7直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)I上，并通過管道10連接至高溫冷卻散熱器6。在高溫冷卻散熱器6和用于使所述第一流體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)I的入口 Ia之間存在管道11。泵9設(shè)置在連接高溫冷卻散熱器6和發(fā)動(dòng)機(jī)I的管道11上，調(diào)溫器8設(shè)置在連接水出ロ集管箱7和高溫冷卻散熱器6的管10上。
泵9使流體循環(huán)通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)1，在發(fā)動(dòng)機(jī)那里，第一流體通過收集熱能而冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。第一流體隨后進(jìn)入水出ロ集管箱7，且如果調(diào)溫器8打開，則第一流體沿連接水出ロ集管箱7和高溫冷卻散熱器6的管道10通過。其隨后進(jìn)入所述高溫冷卻散熱器6，在那里，其在沿連接高溫冷卻散熱器6和發(fā)動(dòng)機(jī)I的管11返回發(fā)動(dòng)機(jī)之前被冷卻。根據(jù)本發(fā)明的裝置還包括第二冷卻環(huán)路12，被稱為低溫環(huán)路，在圖2中詳示，第二流體通過該第二冷卻環(huán)路12。所述低溫環(huán)路包括，例如，冷卻散熱器13，被稱為低溫冷卻散熱器，該冷卻散熱器允許環(huán)境空氣流和意圖循環(huán)通過所述散熱器的第二流體之間的熱交換。根據(jù)本發(fā)明，所述高溫環(huán)路5配置為使得冷卻控制EGR循環(huán)的閥2的所述器件4具有通過它們的第一流體，所述第二環(huán)路配置為使得應(yīng)具有比第一流體的溫度低的溫度的第二流體通過EGR交換器3。因而這通過為閥和交換器指定分立的冷卻回路而改進(jìn)裝置的整體操作，所述冷卻回路可因此更好地適于它們。 所述第一和第二流體是，例如，具有相同化學(xué)性質(zhì)的熱傳遞流體，諸如包含こニ醇添加劑的水。根據(jù)所示實(shí)施例，所述高溫和低溫環(huán)路5、12是獨(dú)立的，且不彼此連通。但是，可規(guī)定，所述環(huán)路彼此連通，尤其是以便共享高溫和低溫冷卻散熱器6、13的散熱能力。所述高溫和低溫散熱器6、13相對于彼此定位，例如，使得同一空氣流串序地通過它們。換句話說，它們沿空氣流流動(dòng)方向前后定位。盡管如此，它們還可以上下布置。它們形成，例如，可以作為單個(gè)單元附連在車輛的前部處的模塊?，F(xiàn)在回到高溫環(huán)路5，這可以進(jìn)ー步包括路徑14，所述路徑14繞過高溫散熱器6并連接水出ロ集管箱7和用于使第一流體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)I的入口 la。所述旁通路徑14意圖當(dāng)調(diào)溫器8關(guān)閉吋，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I不需要被冷卻時(shí)，使所述第一流體通過所述旁通路徑。根據(jù)所示實(shí)施例，高溫環(huán)路5還包括加熱散熱器15。這例如，是為機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙提供氣候控制的設(shè)備的加熱散熱器。所述環(huán)路5配置為允許通過所述加熱散熱器15的空氣和離開所述閥2冷卻器件4的第一流體之間的熱交換，以便加熱通過所述加熱散熱器的空氣。根據(jù)所示示例，所述高溫環(huán)路5包括管16，所述管16連接，在一方面，使第一流體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的入口 la，和另一方面，使第一流體進(jìn)入閥2的入口和使第一流體進(jìn)入加熱散熱器15的入口。其還包括管17，所述管17連接，一方面，第一流體從閥2離開的出口和第一流體從加熱散熱器15離開的出口，和另一方面，水出ロ集管箱7。換句話說，閥2和加熱散熱器15沿第一流體流動(dòng)的方向并行定位。通過閥2消散到回路中的熱能可因此到達(dá)加熱散熱器15，尤其是經(jīng)由旁通路徑14?，F(xiàn)在回到低溫環(huán)路12，這可以包括低溫泵18，所述低溫泵18用于使第二流體循環(huán)。所述低溫環(huán)路12進(jìn)ー步包括，例如，中間冷卻器19。中間冷卻器意圖允許通過發(fā)動(dòng)機(jī)I空氣供應(yīng)回路的空氣和所述低溫環(huán)路12的流體之間的熱交換。根據(jù)所示實(shí)施例，中間冷卻器19、EGR熱交換器2和低溫散熱器13沿流體在低溫環(huán)路12中的流動(dòng)方向串序安裝。
本發(fā)明還涉及ー種組件，所述組件具有如上所述的排放氣體再循環(huán)回路和用于冷卻所述回路的裝置，所述排放氣體再循環(huán)回路包括用于控制所述氣體循環(huán)的閥2。所述閥2包括，例如，本體，所述冷卻閥2的器件4包括管道(未示出)，所述管道形成在所述本體中，以便允許第一流體流動(dòng)通過所述閥2。如圖3所示，閥2和EGR交換器以該順序沿EGR流動(dòng)方向串序安裝。盡管這未被描述，但可存在有允許EGR繞過EGR交換器的管道和被稱為旁通閥的閥，所述旁通閥打開或關(guān)閉所述旁通管道。為了冷卻其，所述旁通閥可被并入到所述高溫環(huán)路中。本發(fā)明還涉及ー種用于向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)進(jìn)入氣體的系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。再次參考圖3，可看到所述供應(yīng)系統(tǒng)包括用于將空氣供應(yīng)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的回路10和如上所述的組件。所述組件的排放氣體再循環(huán)回路，如21所示，通向所述空氣供應(yīng)回路20，例如，在將進(jìn)入氣體分配至發(fā)動(dòng)機(jī)I的歧管22處通向所述空氣供應(yīng)回路20。所述空氣供應(yīng)回路包括，例如，用于控制空氣循環(huán)的閥23，且所述閥23特別地調(diào)節(jié)空氣的流動(dòng)速率和/或有助于調(diào)節(jié)EGR流動(dòng)速率，與排放氣體再循環(huán)回路21的閥2協(xié)作。所述系統(tǒng)可進(jìn)ー步包括渦輪增壓器24，所述渦輪增壓器24具有渦輪機(jī)25和壓縮機(jī)27，所述渦輪機(jī)25位于路徑26中，離開發(fā)動(dòng)機(jī)I的排放氣體沿所述路徑26通過，且所述渦輪機(jī)由這些氣體驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)27由所述渦輪機(jī)25驅(qū)動(dòng)以壓縮流動(dòng)通過供應(yīng)回路的空氣。所述排放氣體再循環(huán)回路21在渦輪機(jī)25的上游使排放氣體排出，并在壓縮機(jī)27的下游將它們引入到空氣供應(yīng)回路20中。在所述空氣供應(yīng)回路20中設(shè)置有中間冷卻器19和控制空氣循環(huán)的閥23，例如，以該順序沿空氣在所述進(jìn)入回路20中的流動(dòng)方向串序地設(shè)置，其處于渦輪機(jī)27和使EGR被注入所述供應(yīng)回路20中的那一點(diǎn)之間。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)(I)排放氣體再循環(huán)回路(21)的冷卻裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，所述回路包括用于控制所述氣體的循環(huán)的閥(2)，所述裝置包括熱交換器(3)和用于冷卻所述閥的器件(4)，所述熱交換器被稱為EGR交換器，意圖允許通過所述再循環(huán)回路(21)的排放氣體和冷卻流體之間的熱交換，其特征在于，所述裝置包括冷卻環(huán)路(5)和第二冷卻環(huán)路(12)，所述冷卻環(huán)路(5)被稱為高溫環(huán)路，配置為使得所述閥冷卻器件(4)具有通過它們的第一流體，所述第二冷卻環(huán)路(12)被稱為低溫環(huán)路，配置為使得應(yīng)具有比第一流體的溫度低的溫度的第二流體通過EGR交換器(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述高溫和低溫環(huán)路(5、12)每一個(gè)包括熱交換器(6、13)，分別被稱為高溫和低溫冷卻散熱器，允許環(huán)境空氣流分別與所述第一和第二流體的熱交換。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，低溫環(huán)路包括中間冷卻器(19)，所述中間冷卻器(19)允許通過發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)回路的空氣和所述低溫環(huán)路的流體之間的熱交換，
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，中間冷卻器(19)、EGR交換器(3)和低溫散熱器(13)沿流體在低溫環(huán)路中的流動(dòng)方向串序安裝。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，高溫環(huán)路包括加熱散熱器(15)，所述環(huán)路配置為允許通過所述加熱散熱器(15)的空氣和離開所述閥冷卻器件(4)的第一流體之間的熱交換，以便加熱通過所述加熱散熱器的空氣。
6.一種組件，具有排放氣體再循環(huán)回路(21)和如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于冷卻所述回路的裝置，所述回路包括用于控制所述氣體的循環(huán)的閥(2)。
7.如權(quán)利要求6所述的組件，其中，所述閥(2)包括本體，所述冷卻閥(2)的器件(4)包括管道，所述管道形成在所述本體中，以便允許第一流體流動(dòng)通過所述閥。
8.一種用于為發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)進(jìn)入氣體的系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所述系統(tǒng)包括用于為所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)空氣的回路(10)和如權(quán)利要求6和7中的任一項(xiàng)所述的組件，該排放氣體再循環(huán)回路(21)通向所述空氣供應(yīng)回路(20 )。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述空氣供應(yīng)回路包括用于控制空氣的循環(huán)的閥(23)。
10.如權(quán)利要求8和9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括渦輪增壓器(24)，所述渦輪增壓器(24)具有渦輪機(jī)(25)和壓縮機(jī)(27)，所述渦輪機(jī)由來自發(fā)動(dòng)機(jī)的排放氣體驅(qū)動(dòng)，所述壓縮機(jī)由所述渦輪機(jī)(25)驅(qū)動(dòng)以壓縮流動(dòng)通過所述供應(yīng)回路(20)的空氣，所述排放氣體再循環(huán)回路(21)在渦輪機(jī)(25)的上游使排放氣體排出并在壓縮機(jī)(27)的下游將它們引入到空氣供應(yīng)回路中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于發(fā)動(dòng)機(jī)(1)排放氣體再循環(huán)回路的冷卻裝置，特別是機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述回路包括用于控制所述氣體的循環(huán)的閥(2)，所述裝置包括熱交換器(3)，被稱為EGR交換器，意圖允許通過所述再循環(huán)回路的排放氣體和冷卻劑流體之間的熱交換，所述裝置還包括冷卻所述閥的器件(4)。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置包括冷卻環(huán)路(5)和第二冷卻環(huán)路(2)，所述冷卻環(huán)路(5)被稱為高溫冷卻環(huán)路并配置為使得所述閥冷卻器件(4)具有通過它們的第一流體，所述第二冷卻環(huán)路(2)被稱為低溫冷卻環(huán)路并配置為使得EGR交換器(3)具有通過其的第二流體，所述第二流體的溫度低于第一流體的溫度。本發(fā)明還涉及具有排放氣體再循環(huán)回路和這樣的冷卻裝置的組件，以及涉及用于為發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)增壓氣體的體統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)特別是增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所述系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)回路和這樣的組件。
文檔編號(hào)F01P7/16GK103038475SQ201180027107
公開日2013年4月10日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者L.奧迪爾拉德, Y.勒馬錢德, O.拉羅伊 申請人:法雷奧熱系統(tǒng)公司