用于发动机的排气再循环设备、发动机系统技术方案

公开了一种用于发动机的排气再循环设备、一种使来自发动机的排气再循环的方法、以及包括排气再循环设备的发动机系统。排气再循环设备包括：机械增压器，其中该机械增压器包括压缩机，该压缩机具有允许气体通过而进入压缩机中的排气入口；以及与压缩机相邻的加热器，其中该加热器构造成减小气体中的物质的凝结或去升华。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及排气再循环设备，特别是低压排气再循环设备。该排气再循环设备构造成在再循环排气穿过发动机系统的部件、特别是压缩机和后续的部件时减少再循环排气中存在的物质的凝结或去升华(desublimat1n)。这提高了排气再循环系统的效率和寿命O
技术介绍
排气再循环是用于减少污染物、诸如内燃发动机(诸如汽油机或柴油机)排放的一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的量的已知技术。在排气再循环中，在燃烧之后已经从发动机排出的排气的一部分在排气通过排气装置离开发动机系统之前被抽取。抽取的排气然后与空气混合并且朝向发动机的气缸被往回引导。用于汽油机和柴油机的一般的排气再循环系统使用高压排气再循环，在高压排气再循环中，在排气离开发动机的气缸之后立即抽取排气的一部分。在图1中不出了高压排气再循环系统的一个示例。高压排气再循环系统是简单的，仅仅需要发动机排气歧管与进气歧管之间的连接(通常由排气再循环阀门调节抽取的排气的流量)。然而，高压排气再循环系统使未经过滤的排气再循环，这会导致发动机被污染。另外，由于发动机排气歧管与进气歧管之间的压差，高压排气再循环系统会出现问题，这些问题能够降低系统的效率。由于上述问题，在一些内燃系统中使用低压排气再循环。在低压排气再循环中，在排气经过颗粒过滤器之后从排气系统抽取排气。抽取的排气然后再循环并且混合到进入发动机系统的空气中，排气与空气的混合物然后经过机械增压器以增大排气与空气的混合物的压力。排气与空气的混合物也可以在排气与空气的混合物进入发动机的气缸中之前经过诸如中冷器的冷却元件。由于排气的一部分是在排气经过颗粒过滤器之后被抽取的，所以与利用高压排气再循环系统所抽取的排气相比，抽取的排气含有较低水平的颗粒物质。因此，减小了进入发动机的污染物的量。另外，由于抽取的排气经过颗粒过滤器至少两次，所以也减小了发动机排出的污染物的总量。另外，由于在低压排气再循环系统中抽取的排气在机械增压器之前被重新引入进气系统中(其中机械增压器至少部分地用于调节进入发动机的气体的压力)，所以低压排气再循环系统不会出现与高压排气再循环系统相同程度的压差问题。
技术实现思路
本技术的目的是解决如下问题，即:由于低压排气再循环系统中的排气的一部分是在排气已经经过颗粒过滤器之后被抽取的，所以与在高压排气再循环系统中抽取的排气相比，抽取的排气压力较低并且较冷。低压和低温能够导致排气中存在的物质在发动机系统中凝结或去升华。在机械增压器的压缩机入口周围的区域中，该问题特别普遍，这是因为抽取的排气趋向于在到达使所述物质凝结或去升华的点时的时间为止被充分地冷却。凝结或去升华的物质会与发动机系统的机械增压器、发动机和其他部件的运行相干涉，并且还会堵塞系统的通道，使阀堵塞，并且限制气体的流动。所有这些影响导致了低压排气再循环系统以及发动机整体的效率的降低。抽取的排气中的物质的凝结和去升华还能够增加排气再循环系统和发动机系统整体的磨损，从而需要更频繁地维护发动机系统并更换部件。本技术旨在通过提供一种系统而解决这些问题，该系统对在低压排气再循环系统中的抽取的排气进行加热，特别地在抽取的排气进入机械增压器的压缩机入口之前对抽取的排气进行加热。通过对抽取的排气进行加热，能够减小排气中的物质的凝结和去升华率，从而防止这些物质与发动机系统的发动机、机械增压器、通道、阀门和其他部件的运行相干涉。因此，低压排气再循环系统的效率较高。另外，减小了低压排气再循环系统的部件和发动机系统整体的部件的损坏，从而减小了维护和部件更换的必要频率并且延长了发动机系统的寿命。根据本技术的一方面，提供了一种用于发动机的排气再循环设备，该设备包括:机械增压器，其中该机械增压器包括压缩机，该压缩机具有允许气体通过而进入压缩机中的排气入口 ；以及与压缩机相邻的加热器，其中该加热器构造成减小气体中的物质的凝结或去升华。该排气再循环设备可以包括连接于压缩机的排气入口的排气通道，并且加热器可以至少部分地位于排气通道上或排气通道中。该排气再循环设备可以包括连接于压缩机的排气入口的空气通道，其中加热器至少部分地位于空气通道上或空气通道中。该排气再循环设备可以包括流量阀。流量阀可以被加热。加热器可以包括环形套环或部分环形的套环。压缩机的排气入口可以包括一体的加热器。压缩机可以包括空气入口，其中加热器构造成在空气进入压缩机之前对经过空气入口的空气进行加热。加热器可以包括加热丝布置。优选地，加热器包括网格。该排气再循环设备可以包括控制单元，其中该控制单元构造成控制对加热器的动力供给。该排气再循环设备还可以包括温度传感器，其中控制单元构造成基于温度传感器记录的温度控制对加热器的动力供给。压缩机的排气入口、空气通道、排气通道、压缩机的空气入口以及压缩机的压缩室中的至少一者可以包括温度传感器。加热器可以是电加热器。优选地，加热器包括电热器和使用燃烧燃料源的加热器中的至少一者。加热器可以使用由发动机产生的热量。加热器可以使用燃烧燃料源产生热量。该排气再循环设备可以包括多个加热器。机械增压器可以是通过由来自发动机的排气驱动的涡轮机提供动力的涡轮增压器。还提供了一种发动机系统，其包括具有上述部件中的任一个部件的排气再循环设备。还提供了一种发动机系统，其包括根据前述任一项所述的排气再循环设备。根据本技术的另一个方面，提供了一种使来自发动机的排气再循环的方法，该方法包括:使来自发动机的排气的一部分进入排气再循环系统中；在排气与压缩机相邻时对排气再循环系统中的排气进行加热；使加热过的排气进入压缩机中；以及对排气进行压缩。该方法可以包括在排气再循环系统或范围更大的发动机系统中的其他位置对气体进行加热。该方法可以包括使用一个或多个阀对经过排气再循环系统的气体的流量进行控制。该方法可以由控制单元来控制。该方法还可以包括使用一个或多个温度传感器对排气再循环系统中或周围的一个或多个位置处的温度进行监测，其中所述一个或多个温度传感器连接于控制单元。本技术还提供一种如前所述或者参照图2至图6中任一幅图所描述的排气再循环设备。本技术还提供一种发动机系统，包括如前所述或者参照图2至图6中任一幅图所描述的排气再循环设备。本技术还提供一种如前所述或者参照图2至图6中任一幅图所描述的使来自发动机的排气再循环的方法。本技术还提供了软件当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的排气再循环设备，其特征在于，所述设备包括：机械增压器，其中所述机械增压器包括压缩机，所述压缩机具有允许气体通过而进入所述压缩机中的排气入口；以及与所述压缩机相邻的构造成减小气体中的物质的凝结或去升华的加热器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·杰拉尔德·巴尔，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US