本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包括回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

未來的汽油發(fā)動機(jī)在滿足日益嚴(yán)苛的油耗及排放法規(guī)的同時(shí)，同樣需要為用戶提供高扭矩，高功率及低成本的產(chǎn)品。提升壓縮比、小型增壓結(jié)合缸內(nèi)直噴可以提升發(fā)動機(jī)熱效率，提升燃油經(jīng)濟(jì)型，但隨著壓縮比、增壓化的提高，在中高負(fù)荷時(shí)由于缸內(nèi)溫度過高會引起爆震，甚至超級爆震，同樣會使發(fā)動機(jī)零部件在極端條件下運(yùn)行，影響零部件耐久性，從而抑制發(fā)動機(jī)熱效率的提升。

為抑制高壓縮比、小型增壓和缸內(nèi)直噴引發(fā)的爆震，可以通過采用egr系統(tǒng)，可變壓縮比，miller循環(huán)及噴水技術(shù)，但采用egr技術(shù)，在egr氣體與新鮮空氣混合處會產(chǎn)生冷凝水，如無法及時(shí)排除，會損傷egr系統(tǒng)零部件；可變壓縮比應(yīng)用成本較高，且運(yùn)動副增多，從而使摩擦功增高；miller循環(huán)會影響進(jìn)氣滾流，且進(jìn)氣回流會增加增壓器控制難度；而噴水技術(shù)相比其他技術(shù)，具有控制簡單，工況實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)勢，噴水所需水源可回收利用egr系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水。專利cn201110234776.6提出了一種發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管噴水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)燃燒室摻水量可控制，但需要大量外部水資源，而且進(jìn)氣管距離燃燒室較遠(yuǎn)，易形成水滴且未對極冷環(huán)境溫度下的冰凍隱患未提出解決方法，噴水質(zhì)量無法保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的包括提供一種噴水系統(tǒng)，噴水系統(tǒng)回收利用egr系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水，大大提高了水的循環(huán)利用率和降低了成本；在進(jìn)氣道靠近氣門處增加噴水裝置，水霧隨新鮮空氣和egr氣體進(jìn)入燃燒室，降低燃燒室內(nèi)部溫度，從而抑制爆震，進(jìn)而助益于高壓縮比、高增壓化及缸內(nèi)直噴降油耗的作用。

一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)，包括egr混合器、噴水器、ecu和至少一個(gè)水箱，該egr混合器設(shè)置在進(jìn)氣管路上并用于混合新鮮空氣和egr氣體，該至少一個(gè)水箱與該egr混合器之間通過冷凝水回收管路連接，該至少一個(gè)水箱與該噴水器之間通過噴水管路連接，該噴水管路上設(shè)置有至少一個(gè)水泵，該ecu與該至少一個(gè)水泵電信號連接，該噴水器與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道連接以向該進(jìn)氣道內(nèi)噴水。

進(jìn)一步地，該至少一個(gè)水箱的數(shù)量為兩個(gè)，包括第一水箱和第二水箱，該冷凝水回收管路的一端與該egr混合器連接，該冷凝水回收管路的另一端與該第一水箱連接，該噴水管路的一端與該第二水箱連接，該噴水管路的另一端與該噴水器連接，該第一水箱與該第二水箱之間通過抽水管路連接，該抽水管路上設(shè)置有抽水泵，該ecu與該抽水泵電信號連接。

進(jìn)一步地，該第一水箱的底部設(shè)置有排水單向閥，該ecu與該排水單向閥電信號連接。

進(jìn)一步地，該至少一個(gè)水箱的數(shù)量為一個(gè)，該冷凝水回收管路的一端與該egr混合器連接，該冷凝水回收管路的另一端與該水箱連接，該噴水管路的一端與該水箱連接，該噴水管路的另一端與該噴水器連接，該水箱的底部設(shè)置有排水單向閥，該ecu與該排水單向閥電信號連接。

進(jìn)一步地，該至少一個(gè)水泵包括低壓水泵和高壓水泵，該高壓水泵相比該低壓水泵更靠近該噴水器設(shè)置，該ecu分別與該低壓水泵和該高壓水泵電信號連接。

進(jìn)一步地，該噴水管路上設(shè)置有水軌，該水軌位于該至少一個(gè)水泵和該噴水器之間，該水軌上設(shè)置有水壓傳感器，該ecu與該水壓傳感器電信號連接。

進(jìn)一步地，該egr混合器為文丘里混合器。

進(jìn)一步地，該發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)還包括發(fā)動機(jī)冷卻液管道，該發(fā)動機(jī)冷卻液管道與該至少一個(gè)水箱集成在一起。

本發(fā)明目的還包括提供一種發(fā)動機(jī)，包括上述的回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，該發(fā)動機(jī)為高壓縮比缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：噴水系統(tǒng)回收利用egr系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水，大大提高了水的循環(huán)利用率和降低了成本；通過噴水系統(tǒng)將水伴隨新鮮空氣和egr氣體進(jìn)入燃燒室，利用水比熱容較大的特性，降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制爆震，改善缸內(nèi)燃燒情況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例提供的一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是為圖1中低壓egr系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例提供的一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)方式及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例提供的一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是為圖1中低壓egr系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例提供的一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1-3，一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)，包括egr混合器20、噴水器8、ecu9和至少一個(gè)水箱24，該egr混合器20設(shè)置在進(jìn)氣管路上并用于混合新鮮空氣和egr氣體，該至少一個(gè)水箱24與該egr混合器20之間通過冷凝水回收管路29連接，該至少一個(gè)水箱24與該噴水器8之間通過噴水管路30連接，該噴水管路30上設(shè)置有至少一個(gè)水泵12，該ecu9與該至少一個(gè)水泵12電信號連接，該噴水器8與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道7連接以向該進(jìn)氣道7內(nèi)噴水。發(fā)動機(jī)燃燒室包括排氣道1、排氣門2、火花塞3、噴油器4、活塞5、進(jìn)氣門6和進(jìn)氣道7。水霧隨新鮮空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室，降低發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)部溫度，從而抑制爆震，進(jìn)而助益于高壓縮比、高增壓化及缸內(nèi)直噴降油耗的作用。

請參閱圖1，回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)，該至少一個(gè)水箱24的數(shù)量為兩個(gè)，包括第一水箱24a和第二水箱24b，該冷凝水回收管路29的一端與該egr混合器20連接，該冷凝水回收管路29的另一端與該第一水箱24a連接，該噴水管路30的一端與該第二水箱24b連接，該噴水管路30的另一端與該噴水器8連接，該第一水箱24a與該第二水箱24b之間通過抽水管路31連接，該抽水管路31上設(shè)置有抽水泵16，該ecu9與該抽水泵16電信號連接。該第一水箱24a的底部設(shè)置有排水單向閥21，該ecu9與該排水單向閥21電信號連接。

請參閱圖3，該至少一個(gè)水箱24的數(shù)量為一個(gè)，該冷凝水回收管路29的一端與該egr混合器20連接，該冷凝水回收管路29的另一端與該水箱24連接，該噴水管路30的一端與該水箱24連接，該噴水管路30的另一端與該噴水器8連接，該水箱24的底部設(shè)置有排水單向閥21，該ecu9與該排水單向閥21電信號連接。

請參閱圖1和圖3，該至少一個(gè)水泵12包括低壓水泵12a和高壓水泵12b，該高壓水泵12b相比該低壓水泵12a更靠近該噴水器8設(shè)置，該ecu9分別與該低壓水泵12a和該高壓水泵12b電信號連接。噴水管路30上設(shè)置有水軌10，該水軌10位于該至少一個(gè)水泵12和該噴水器8之間，該水軌10上設(shè)置有水壓傳感器11，該ecu9與該水壓傳感器11電信號連接。

優(yōu)選地，egr混合器20為文丘里混合器。文丘里混合器具有高效氣水混合功能，可防回水和負(fù)壓吸氣，該噴水系統(tǒng)的文丘里混合器會產(chǎn)生大量冷凝水，回收利用egr系統(tǒng)混合器產(chǎn)生的冷凝水，可以大大提高了水的循環(huán)利用率和降低了成本。

優(yōu)選地，該噴水系統(tǒng)還包括發(fā)動機(jī)冷卻液管道25，該發(fā)動機(jī)冷卻液管道25與該至少一個(gè)水箱24集成在一起，預(yù)防環(huán)境溫度極低時(shí)的冰凍。

優(yōu)選地，該噴水系統(tǒng)還包括多層過濾裝置，保證水質(zhì)。該過濾裝置包括第一過濾器14、第二過濾器15、第三過濾器17、冷凝水濾網(wǎng)23和噴水系統(tǒng)濾網(wǎng)27，該第一過濾器14設(shè)置在該水泵12與水箱24之間的噴水管路30上，該第二過濾器15設(shè)置在該抽水泵16之間的抽水管路31上，該第三過濾器17設(shè)置在該冷凝水回收管路29上，該噴水系統(tǒng)濾網(wǎng)27設(shè)置在該水箱24上，該冷凝水濾網(wǎng)23設(shè)置在該第一水箱24a上。

一種回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)的控制原理為：

在低壓egr系統(tǒng)新鮮空氣與egr混合器20處會產(chǎn)生大量冷凝水，冷凝水從冷凝水排水口19流經(jīng)單向閥18、第三過濾器17和冷凝水濾網(wǎng)23進(jìn)入冷凝水儲水箱24，水質(zhì)傳感器22檢測冷凝水水質(zhì)，將水質(zhì)信息傳遞至ecu9，如不符合標(biāo)準(zhǔn)，由ecu9控制排水單向閥21開啟，將不合格冷凝水排出，由外部直接向水箱24加水補(bǔ)充水量；如水質(zhì)符合要求，且噴水系統(tǒng)水位傳感器26檢測水箱24水量低于限定值，由ecu9控制抽水泵16啟動將第二過濾器15和噴水系統(tǒng)濾網(wǎng)27泵入水箱24。

該回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)可靈活改變噴水壓力和噴水量。在低負(fù)荷工況噴水量需求較低，經(jīng)ecu9控制高壓水泵12b控制泵水壓力，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果選擇最優(yōu)噴水壓力；水位傳感器26檢測水箱24內(nèi)部水量情況，低于限定值時(shí)報(bào)警，通過抽水泵16進(jìn)行注水，在冷凝水收集系統(tǒng)失效情況下采用直接注水方式；而在中高負(fù)荷噴水量需求較多，此時(shí)根據(jù)標(biāo)定結(jié)果控制低壓水泵12a和高壓水泵12b泵水量，泵水壓力由置于水軌10的水壓傳感器11實(shí)時(shí)檢測。

本發(fā)明還提供一種發(fā)動機(jī)，包括上述回收利用egr冷凝水的發(fā)動機(jī)噴水系統(tǒng)，其中發(fā)動機(jī)為高壓縮比缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)，能抑制爆震，降低nox排放量，并具有節(jié)能的作用。

該發(fā)動機(jī)，包括冷凝水收集系統(tǒng)和噴水系統(tǒng)，根據(jù)不同轉(zhuǎn)速負(fù)荷情況控制噴水壓力及噴水量，根據(jù)水質(zhì)傳感器22反饋冷凝水水質(zhì)，根據(jù)水壓傳感器11反饋控制高壓水泵12b泵水壓力改變噴水壓力，進(jìn)而改變噴水量，噴水器8置于進(jìn)氣道7靠近氣門處，發(fā)動機(jī)冷卻管道15流經(jīng)水箱24集成，用于冬季水箱溫度的維持，噴水系統(tǒng)水源為回收利用低壓egr系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水，設(shè)有第一過濾器14、第二過濾器15、第三過濾器17、冷凝水濾網(wǎng)23和噴水系統(tǒng)濾網(wǎng)27等多層過濾裝置，保證供應(yīng)水質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果是：噴水系統(tǒng)回收利用egr系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水，大大提高了水的循環(huán)利用率和降低了成本；通過噴水系統(tǒng)將水伴隨新鮮空氣和egr氣體進(jìn)入燃燒室，利用水比熱容較大的特性，降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制爆震，改善缸內(nèi)燃燒情況。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。