[发明专利]用于增压内燃机的废气的再循环的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于增压内燃机(supercharged combustion engine)的 废气的再循环的装置，所述装置包括适于将废气从内燃机引导出来的废气 管道、适于将空气引导到内燃机的入口管道、返回管道以及空气冷却的EGR 冷却器，所述返回管道与所述废气管道和所述入口管道相连接，以使得可 将废气经由所述返回管道从所述废气管道再循环到所述入口管道，再循环 废气适于在所述空气冷却的EGR冷却器中被处于环境温度的空气冷却，并 且所述返回管道包括旁通管道，所述旁通管道具有一定长度，以使其可引 导再循环废气绕过空气冷却的EGR冷却器。

背景技术

可以被供给到增压内燃机的空气量取决于所述空气的压力，也取决于 所述空气的温度。向内燃机供给可能的最大量的空气使得在其被引导到内 燃机之前必须将压缩空气在中冷器中冷却。压缩空气被环境空气冷却，所 述冷却通常在位于车辆前部的中冷器中进行。因此，压缩空气可以被冷却 到基本上与环境温度一致的温度。

被称为EGR(废气再循环)的技术是一种使来自内燃机的废气的一部 分再循环的已知方法。再循环废气与内燃机的进气在它们的混合气被引导 到内燃机的汽缸之前混合。向空气添加废气导致更低的燃烧温度，所述更 低的燃烧温度尤其引起废气中的氮氧化物NO_x含量的减少。该技术被用于 奥托发动机和柴油发动机。再循环废气在它们与进气混合之前被冷却，所 述冷却通常在EGR冷却器中进行。冷却剂冷却的EGR冷却器被普遍使用， 但是空气冷却的EGR冷却器的使用也是已知的。在空气冷却的EGR冷却 器中，再循环废气被冷却到基本上与压缩空气的温度一致的温度。因此， 再循环废气在与压缩空气混合并被引导到内燃机时，不会加热被冷却的压 缩空气。

废气包含相对大量的水蒸汽。当它们被冷却到其露点以下的温度时， 水蒸汽将在EGR冷却器内冷凝。在环境空气的温度低于0℃的情况下，还 存在冷凝水蒸汽在EGR冷却器内冻结成冰的风险。这样的冰的形成引起通 过EGR冷却器输送的废气在一定程度上变得阻塞的可能，这导致废气的再 循环停止。

US 6367256涉及一种具有用于废气的再循环的系统的内燃机，在所 述系统中，再循环废气在冷却剂冷却的EGR冷却器中被冷却。通过EGR 冷却器的冷却剂流恒定且较大，以使得甚至在大量废气被再循环的位置也 可以防止EGR冷却器中的冷却剂的局部沸腾。当较少量的废气被再循环或 冷却剂处于低温时，EGR冷却器中充足的冷却剂流可能将再循环废气冷却 到使废气中的水蒸汽冷凝的低温。为了防止返回的废气达到过低的温度， 再循环废气被整体地或部分地引导通过旁通管道，而不是在EGR冷却器中 被冷却。所述系统在沿废气流动路径的多个点处包括冷凝物分离装置。上 述发明的一个目的似乎是防止或至少减少沿废气流动路径的冷凝物凝结。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于增压内燃机的废气的再循环的装置，由 此甚至在冷却空气处于非常低的温度的情况下，也可以防止废气在空气冷 却的EGR冷却器中被冷却到可接受的最低温度以下。

该目的利用一种用于增压内燃机的废气的再循环的装置而实现，所述 装置包括适于将废气从内燃机引导出来的废气管道、适于将空气引导到内 燃机的入口管道、返回管道以及空气冷却的EGR冷却器，所述返回管道与 所述废气管道和所述入口管道相连接，以使得可将废气经由所述返回管道 从所述废气管道再循环到所述入口管道，再循环废气适于在所述空气冷却 的EGR冷却器中被处于环境温度的空气冷却，并且所述返回管道包括旁通 管道，所述旁通管道具有一定长度，以使其可引导再循环废气绕过空气冷 却的EGR冷却器，其中，所述返回管道包括阀机构，所述阀机构可被置于 第一位置，以引导整个所述再循环废气流动通过所述空气冷却的EGR冷却 器，或者被置于第二位置，以引导整个所述再循环废气流动通过所述旁通 管道，并且所述阀机构适于在所述空气冷却的EGR冷却器中不存在冰形成 的风险的情况下被置于所述第一位置，并适于在所述空气冷却的EGR冷却 器中存在有冰形成的风险的情况下被置于所述第二位置。