低温车辆条件下的热源制造技术

提供了用于操作车辆的内燃机的方法和设备。内燃机包括排气系统，该排气系统具有被配置为将空气流引导到内燃机的进气管和被配置为引导来自内燃机的排气流的排气管。排气系统还具有排气再循环回路以将排气流的至少一部分从排气管引导到进气管。经由与排气再循环冷却器中的排气成分的冷凝风险增加相关联的事件产生刺激。响应于刺激，将热量供应到进气管、排气管或排气再循环回路中的至少一个。

Heat Source under Low Temperature Vehicle Conditions

【技术实现步骤摘要】
低温车辆条件下的热源
本公开总体上涉及车辆排气系统，并且更具体地涉及包括排气再循环回路的车辆排气系统。
技术介绍
本节提供与本公开有关的背景信息且不一定是现有技术。内燃机常规上包括具有至少一个汽缸的发动机缸体。每个汽缸容纳活塞，该活塞经由连杆连接到曲轴，并且结合汽缸盖限定燃烧室。从进气管接收的空气与燃料的混合物被引入燃烧室并且以循环方式点燃，由此产生快速膨胀的气体，该气体驱动活塞的线性移动，其进而被连杆转换为曲轴的旋转。由燃料燃烧产生的废气经由排气系统排放到大气中。这些废气中的一些废气包括严格调节的燃烧副产物，诸如NOx。用于减少这些废气排放的一种技术是通过排气再循环(EGR)进行，该技术通常涉及将排气的一部分再循环回到流入发动机汽缸的进气中。通过将排气再循环回到发动机汽缸，可以降低发动机中的火焰温度，从而导致降低排气中NOx的产生。为了进一步减少NOx产生，EGR再循环回路可以包括EGR冷却器，其在排气再次引入进气之前降低排气的温度。降低排气温度进一步降低了发动机中的火焰温度，由此进一步降低了NOx产生。EGR冷却器易于结垢，这降低了冷却器的热效率，由此削弱了冷却器降低排气温度并且因此减少有害的排气产生的能力。因此，希望提供一种减少EGR冷却器的结垢的排气系统。此外，希望排气系统可重复使用且设计简单。另外，从以下结合附图和前面的
及
技术介绍
进行的详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本专利技术的其它期望特征和特性。
技术实现思路
提供了一种用于车辆的内燃机的设备。内燃机包括进气管，该进气管被配置为将空气流引导到内燃机。内燃机还包括排气系统，该排气系统包括排气管，该排气管被配置为引导来自内燃机的排气流。排气系统进一步包括排气再循环回路，其被配置为将排气流的至少一部分从排气管引导到进气管。排气再循环回路包括排气再循环冷却器。内燃机还包括热发生器，该热量发生器被配置为将热量供应到进气管、排气再循环回路以及排气管中的至少一个。热量发生器包括反应物溶液，其被配置为响应于外部刺激而以放热方式进行化学反应。在一个实施例中，外部刺激包括机械脉冲。在一个实施例中，排气系统进一步包括致动器，该致动器被配置为响应于与车辆起动相关联的事件而提供机械脉冲。在一个实施例中，其中热量发生器的反应物之间的放热化学反应是可逆反应。在一个实施例中，放热化学反应的一种或多种产物进行吸热反应以形成反应物溶液，当加热后部件与热量发生器达到热平衡时，该吸热反应受到高于平衡温度的温度的刺激。在一个实施例中，放热反应的反应物溶液包括乙酸钠和水的过饱和溶液。在一个实施例中，热量发生器包括缠绕物，该缠绕物具有在与加热后部件接触的第一表面位置处的导热材料，以及在与第一表面位置相对的第二表面位置处的隔热材料，其中反应物溶液保持在第一表面位置与第二表面位置之间。缠绕物可以被配置为包围加热后部件的至少一部分，使得放热反应产生的热通量被引向加热后部件。在一个实施例中，内燃机是柴油发动机并且预定温度是酸露点。本文还提供了一种用于操作车辆的内燃机的方法。内燃机包括排气系统和进气管，该进气管被配置为将空气流引导到内燃机。该排气系统包括排气管，该排气管被配置为引导来自内燃机的排气流。排气系统进一步包括排气再循环回路，其被配置为将排气流的至少一部分从排气管引导到进气管。排气再循环回路包括排气再循环冷却器。根据该方法，在与排气系统中的排气成分的冷凝风险增加相关联的时间产生刺激。响应于刺激，产生热量并且将热量供应到进气管、排气管或排气再循环回路中的至少一个。在一个实施例中，产生刺激的步骤包括产生机械脉冲。在一个实施例中，在加热后部件与热量发生器达到热平衡之后，放热反应被逆转。在一个实施例中，放热反应的一种或多种产物以可逆方式进行吸热反应以形成反应物溶液，该吸热反应受到高于平衡温度(例如高于排气的酸露点)的温度的刺激。在一个实施例中，反应物溶液包括乙酸钠和水的过饱和溶液。在一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在与加热后部件接触的第一表面位置处通过导热材料热传导来自热量发生器的热量，并且在与第一表面位置相对的第二表面位置处用隔热材料对来自热量发生器的热量进行隔热，使得来自热量发生器的热通量指向加热后部件。在一个实施例中，内燃机是柴油发动机并且预定温度是酸露点。本文还提供了一种用于在低温条件下向车辆部件提供热量的方法，该方法包括响应于与车辆起动相关联的事件而产生刺激以用于发起热量发生器中的反应物溶液的放热反应，并且响应于该刺激，并且从热量发生器向车辆部件供应热量。在一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：在加热后部件达到平衡温度之后逆转放热反应。在一个实施例中，放热反应的产物被配置为以可逆方式进行吸热反应以形成反应物溶液，该吸热反应被高于平衡温度的温度刺激。在一个实施例中，反应物溶液包括乙酸钠和水的过饱和溶液。附图说明下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：图1是具有本公开的排气系统的车辆的侧视图；图2A是根据示例性实施例的内燃机和排气系统的示意图；图2B是根据示例性实施例的内燃机和另一个排气系统的示意图；图3A是根据示例性实施例的热量发生器的示例性图示；图3B示出了穿过图3A中所示的线B-B的横截面；图4是示出可以在示例性实施例的热量发生器中使用的放热反应的温度相对于时间升高的曲线图；图5是说明根据示例性实施例的操作本公开的排气系统的方法的流程图；以及图6是说明根据示例性实施例的本公开的另一种方法的流程图。具体实施方式以下具体实施方式本质上仅仅是示例性的，而并不意图限制本文公开的专利技术或本文公开的本专利技术的应用和用途。另外，除非明确陈述为要求保护的主题，否则无意受到在前述
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技术介绍
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技术实现思路
或具体实施方式中呈现的任何原则或理论的约束，无论是明示的还是暗示的。本公开的实施例可以包括如图1中所示的机动车辆100。如图1中所示，车辆100包括内燃机101、排气系统102以及排气管105。如图2A的示意图中所示，发动机101可以包括一个或多个汽缸。每个汽缸包括活塞。活塞可以包括连杆，其随曲轴一起转动。汽缸盖与活塞配合以限定燃烧室。经由进气口103接收空气(由短虚线示出)并且将空气与燃料混合。空气与燃料的混合物被引入发动机101的燃烧室中并且被点燃，导致产生高温的膨胀燃烧气体，这使活塞在汽缸内线性移动，由此转动曲轴。在点燃之后，废燃烧气体(由长点划线示出)从汽缸中排出并流入排气管105，该排气管被配置为引导排气流离开发动机101。排气管105可以具有通向大气的一端以便将这些气体排放到大气中。为了减少有害的排气排放，诸如NOx，排气系统102可以包括排气再循环回路120。排气再循环回路120可以被配置为将至少一些排气(由粗实线示出)从排气管105引导到进气口103。通过将来自排气管105的排气的一部分经由排气再循环回路120引导到进气口，可用于燃烧的空气量减少，因为否则可用于燃烧的空气的一部分被排气替换。由于可用于燃烧的空气量的减少，发动机汽缸中的火焰温度可能降低。火焰温度的降低可以减少汽缸中点火期间的NOx产生。如图2A中所示，为了进一步减少NOx产生，排气可以经由排气再循环单元120改变方向。在再循环期间，当排气流过该排气再循环回路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的内燃机，包括：进气管，其被配置为将空气流引导到内燃机；排气管，其被配置为引导来自所述内燃机的排气流；排气再循环回路，其被配置为将所述排气流的至少一部分从所述排气管引导到所述进气管，所述排气再循环回路包括排气再循环冷却器；以及热量发生器，其被配置为向选自由所述进气管、所述排气再循环回路、所述排气管或其组合组成的组中的加热后部件供应热量，其中所述热量发生器包括反应物溶液，所述反应物溶液被配置为响应于外部刺激而进行放热反应以形成所述放热反应的一种或多种产物。

【技术特征摘要】
2017.10.24 US 15/7923581.一种车辆的内燃机，包括：进气管，其被配置为将空气流引导到内燃机；排气管，其被配置为引导来自所述内燃机的排气流；排气再循环回路，其被配置为将所述排气流的至少一部分从所述排气管引导到所述进气管，所述排气再循环回路包括排气再循环冷却器；以及热量发生器，其被配置为向选自由所述进气管、所述排气再循环回路、所述排气管或其组合组成的组中的加热后部件供应热量，其中所述热量发生器包括反应物溶液，所述反应物溶液被配置为响应于外部刺激而进行放热反应以形成所述放热反应的一种或多种产物。2.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述外部刺激包括机械脉冲。3.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述放热反应是可逆反应。4.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述热量发生器包括缠绕物，所述缠绕物具有在与所述加热后部件接触的第一表面位置处的导热材料以及在与所述第一表面位置相对的第二表面位置处的隔热材料，所述反应物溶液保持在所述第一表面位置与所述第二表面位置之间，其中所述缠绕物被配置为包围所述加热后部件的至少一部分使得所述放热反应产生的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·巴里亚，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US