发动机废气再循环喷水降温系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种发动机废气再循环喷水降温系统及方法，包括：循环管线和喷水系统；循环管线的一端与发动机的进气歧管连接，循环管线的另一端与发动机的排气歧管连接，喷水系统位于循环管线上，喷水系统用于为进入进气歧管的循环废气喷水降温。本发明专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，在循环管线上增加喷水系统系统，不需要增加额外的管路，解决了现有技术中，在进行发动机散热时，需要增加额外的汽车散热附件，导致汽车散热附件重量和能耗增加的问题。

Engine exhaust gas recirculation water cooling system and method

The invention provides an engine exhaust gas recirculation water spraying cooling system and method, including: a circulating pipeline and a water spraying system; one end of the circulating pipeline is connected with the intake manifold of the engine; the other end of the circulating pipeline is connected with the exhaust manifold of the engine; the water spraying system is located on the circulating pipeline; and the water spraying system is used for cooling the circulating exhaust water entering the intake manifold. The invention provides an engine exhaust gas recirculation water spraying cooling system, which adds a water spraying system to the circulation pipeline without additional pipelines. It solves the problem that in the prior art, when the engine is cooling, additional automobile heat dissipating accessories are needed, resulting in the increase of the weight and energy consumption of automobile heat dissipating accessories.

【技术实现步骤摘要】
发动机废气再循环喷水降温系统及方法
本专利技术涉及汽车发动机降温
，尤其涉及一种发动机废气再循环喷水降温系统及方法。
技术介绍
随着汽车发动机技术不断进步和排放法规的日益严格，废气再循环(EGR)成为一种降低发动机排气中NOx的常用技术手段。通过把发动机排出的部分废气引入到进气歧管，并与空气混合后再次进入发动机气缸。由于发动机排出的废气中含有大量的CO2、H2O等多原子气体，CO2等气体不能燃烧，但由于其比热容较高而吸收大量的热，使发动机温度降低，同时再循环废气对空气有一定稀释作用，降低了发动机气缸内氧的浓度，从而减少了NOx的生成量。对于汽油机来说，EGR导致燃烧温度降低，还有利于降低汽油机的爆震倾向。但是，EGR将高温的废气引入到进气歧管，会导致进气温度升高，降低发动机进气效率，进而影响发动机的动力性。因而，再循环的废气一般都需要冷却废气。现有技术中，通常会将一部分发动机的冷却水分流到EGR冷却器内，从而对再循环的废气进行冷却降温，再通过散热器将冷却水吸收的热量进行散热。但是，通过散热器将冷却水吸收的热量进行散热，增加散热器额外的负载，须增加冷却风扇等其他设备的功率，导致汽车散热附件重量和能耗增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种发动机废气再循环喷水降温系统及方法，解决了现有技术中，在进行发动机散热时，需要增加额外的汽车散热附件，导致汽车散热附件重量和能耗增加的问题。本专利技术提供了一种发动机废气再循环喷水降温系统，包括：循环管线和喷水系统；循环管线的一端与发动机的进气歧管连接，循环管线的另一端与发动机的排气歧管连接，喷水系统位于循环管线上，喷水系统用于为进入进气歧管的再循环废气喷水降温。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，喷水系统包括水喷射器、水箱和可开闭的阀门，阀门和水喷射器均位于循环管线上，水箱与水喷射器连接，水箱用于为水喷射器供水。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，还包括电子控制单元，阀门和水喷射器均与电子控制单元连接，电子控制单元用于调节阀门开闭，电子控制单元还用于调节水喷射器的喷水量。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，水喷射器位于阀门与进气歧管之间。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，阀门位于水喷射器与进气歧管之间。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，还包括增压器和管道，增压器位于进气歧管上，管道用于连接排气歧管和增压器，使排气歧管的部分废气经增压器进入进气歧管。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，阀门为单向阀，单向阀的流通方向为远离排气歧管的方向。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，还包括冷却系统，冷却系统位于进气歧管上，冷却系统用于冷却进气歧管内的气体。本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温方法，应用于上述的发动机废气再循环喷水降温系统，方法包括：接收的发动机的输入信号；根据输入信号调节阀门的开闭状态以及水喷射器的喷水量；其中，输入信号包括废气再循环率、废气再循环温度、排气温度和进气量。作为一种可选的方式，本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温方法，根据输入信号调节阀门的开闭状态以及水喷射器的喷水量，具体包括：根据公式(1)和(2)获得me和mw；meCv,e(Te-Te,new)＝mwCl,w(Tb-Tw)+mwγw+mwCv,w(Te,new-Tb)(2)其中，公式(1)中EGR率为废气再循环率，me为发动机再循环废气质量，mw为水喷射器的喷水量，mair为发动机空气进气质量，Me、Mw和Mair分别为发动机再循环废气、水蒸气和发动机进入空气的摩尔质量；公式(2)中，Cv,e为再循环废气比热容，Cl,w为液态水比热容，Cv,w为气态水比热容，γw为水相变时汽化潜热，Te为发动机再循环废气排气温度，Te,new为再循环废气和水混合后的气体温度，Tw为液态水的温度，Tb为当前状态下水沸点温度；根据me和mw，调节阀门的开闭状态和调节水喷射器的喷水量。本专利技术提供的发动机废气再循环喷水降温系统，在循环管线上增加喷水系统系统，不需要增加额外的管路，解决了现有技术中，在进行发动机散热时，需要增加额外的汽车散热附件，导致汽车散热附件重量和能耗增加的问题。本实施例提供的发动机废气再循环喷水降温系统，通过向再循环废气中喷入适量的液态水，利用水较低的沸点、较大的比热容和汽化潜热，蒸发吸收大量热量，降低废气再循环(EGR)回流废气的温度，用于解决废气再循环(EGR)回流废气温度高，需要强制冷却的问题。同时，水具有多原子、不能燃烧和较高比热容的特性，可起到类似废气再循环的作用，能有效降低发动机缸内燃烧温度和NOx排放，进而可以减少不同转速和负荷下发动机的再循环废气量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的发动机废气再循环喷水降温系统的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的发动机废气再循环喷水降温方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的发动机废气再循环喷水降温方法的控制原理图。附图标记说明：10—循环管线；20—喷水系统；201—水喷射器；202—水箱；203—阀门；30—发动机；301—进气歧管；302—排气歧管；40—电子控制单元；50—发动机控制单元；60—增压器；70—冷却系统；80—管道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的发动机废气再循环喷水降温系统的整体结构示意图。如图1所示，本实施例提供了一种发动机废气再循环喷水降温系统，包括：循环管线10和喷水系统20；其中，循环管线10的一端与发动机30的进气歧管301连接，循环管线10的另一端与发动机30的排气歧管302连接，喷水系统20位于循环管线10上，喷水系统20用于为进入进气歧管301的再循环废气喷水降温。具体的，发动机30排出的废气经排气歧管302排出，其中排气歧管302排出一部分废气进入循环管线10，并经循环管线10上的喷水系统20进行喷水降温，然后同进气歧管301内通入的气体一起进入发动机30中，使发动机30最高燃烧温度降低，同时再循环废气对进气歧管301内通入的气体有一定稀释作用，降低了发动机30缸内氧浓度，从而减少了NOx的生成量。本实施例提供的发动机废气再循环喷水降温系统，在循环管线上增加喷水系统，不需要增加额外的管路，解决了现有技术中，在进行发动机散热时，需要增加额外的汽车散热附件，导致汽车散热附件重量和能耗增加的问题。本实施例提供的发动机废气再循环喷水降温系统，通过向再循环废气中喷入适量的液态水，利用水较低的沸点、较大的比热容和汽化潜热，蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，包括：循环管线和喷水系统；所述循环管线的一端与所述发动机的进气歧管连接，所述循环管线的另一端与所述发动机的排气歧管连接，所述排气歧管与所述进气歧管连接，所述喷水系统位于所述循环管线上，所述喷水系统用于为进入所述进气歧管的再循环废气喷水降温。

【技术特征摘要】
1.一种发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，包括：循环管线和喷水系统；所述循环管线的一端与所述发动机的进气歧管连接，所述循环管线的另一端与所述发动机的排气歧管连接，所述排气歧管与所述进气歧管连接，所述喷水系统位于所述循环管线上，所述喷水系统用于为进入所述进气歧管的再循环废气喷水降温。2.根据权利要求1所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，所述喷水系统包括水喷射器、水箱和可开闭的阀门，所述阀门和所述水喷射器均位于所述循环管线上，所述水箱与所述水喷射器连接，所述水箱用于为所述水喷射器供水。3.根据权利要求2所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，还包括电子控制单元，所述阀门和所述水喷射器均与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元用于调节所述阀门开闭，所述电子控制单元还用于调节所述水喷射器的喷水量。4.根据权利要求2所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，所述水喷射器位于所述阀门与所述进气歧管之间。5.根据权利要求2所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，所述阀门位于所述水喷射器与所述进气歧管之间。6.根据权利要求2所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，还包括增压器和管道，所述增压器位于所述进气歧管上，所述管道用于连接所述排气歧管和所述增压器，使所述排气歧管的部分废气经所述增压器进入所述进气歧管。7.根据权利要求2-6任一项所述的发动机废气再循环喷水降温系统，其特征在于，所述阀门为单向阀，所述单向阀的流通方向为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小康，刘欣，任少卿，李刚，董翔宇，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11