[發明專利]具有EGR系統的發動機系統、EGR氣體的除濕方法

在審

• 申請號: 201610137647.8
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107178446A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 王桂林
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統（蘇州）有限公司
• 主分類號: F02M26/35
• 分類號: F02M26/35
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 韓俊

技術領域

本發明涉及一種發動機系統，更具體來說涉及一種具有用于降低EGR氣體中的水分含量的EGR系統的發動機系統、以及EGR氣體的除濕方法。

背景技術

近年來，在汽車用的四沖程發動機中，越來越多地采用EGR系統(Exhaust Gas Recirculation System：廢氣再循環系統)，通過使排出到排氣系統的尾氣中的一部分(以下稱為EGR氣體)向吸氣系統回流，來降低尾氣中的氮氧化物(NO_X)含量。

在具有廢氣再循環系統的發動機中，由于排氣系統中的氣體是通過汽油燃燒產生的，水分含量大，而且在排氣系統中利用水冷設備對EGR氣體進行冷卻，水蒸汽含量比空氣高很多，因此，水分(或者水蒸汽)會與EGR氣體中含有的硫或者硫化物發生反應，生成酸性物質并最終進入吸氣系統及內燃機的汽缸，從而導致吸氣系統及汽缸內的金屬零部件受到腐蝕。

另外，尾氣中的這部分氣體(EGR氣體)會經由EGR系統進入到進氣歧管中，由于尾氣(或EGR氣體)的溫度與進氣歧管內的空氣溫度不同，因此，導致充氣效率發生變化，從而使得燃燒不穩定。

在專利文獻1(CN102140979A)中公開了一種廢氣再循環系統，用于渦輪增壓式內燃機的兩個階段冷卻廢氣再循環系統，如圖9所示，具有入口空氣熱交換器32、第一高溫EGR冷卻器50以及第二低溫EGR冷卻器58，其中，上述第一高溫EGR冷卻器50是液-氣冷卻器，第二低溫EGR冷卻器58是結合入口空氣熱交換器32下游的氣-氣冷卻器。在專利文獻1中，空氣從入口空氣管道30進入入口空氣冷卻器32(吸氣系統側)，然后經由第二入口空氣管道34進入內燃機的汽缸。尾氣從內燃機的汽缸排出，在控制閥44的控制下經由EGR 管道48進入第一高溫EGR冷卻器50(排氣系統側)，隨后又在旁通閥54的控制下經由管道56進入第二低溫EGR冷卻器58(吸氣系統側)，或是繞過(吸氣系統側的)第二低溫EGR冷卻器58，再次進入內燃機的汽缸內(參照專利文獻1的說明書第〔0015〕段、第〔0016〕段)。另外，提供第二低溫EGR冷卻器58、即EGR冷卻的第二階段，降低了尾氣(EGR氣體)的溫度，以使水分從空氣流中被凝結出，另一方面，提供旁通閥54用于使EGR氣體繞過第二低溫EGR冷卻器58，以避免發生上述水分凝結。

另外，在專利文獻1中，如圖10所示，通過在入口空氣熱交換器32的內部通道的入口端74與第二低溫冷卻器58的入口端78間設置止回閥82，因此，第二低溫EGR冷卻器58內產生的任何水分不能通向入口空氣冷卻器32，而止回閥82允許來自入口空氣冷卻器上游點的空氣流穿過第二低溫EGR冷卻器58以清除空氣(非EGR氣體)中任何堆積的水分。另外，第二低溫EGR冷卻器58允許任何水分通向管道60。

因此，在上述專利文獻1記載的廢氣再循環系統中，能夠清除進氣中的水分，防止EGR氣體中含有的硫或硫化物與進氣中的水分發生反應，生成酸性物質，但是，并沒有降低EGR氣體中的水分，因而，EGR氣體中含有的硫或硫化物與EGR氣體中的水分仍可能會發生反應，生成酸性物質并最終進入進氣歧管及內燃機的汽缸，從而導致吸氣系統中的進氣歧管及汽缸內的金屬零部件受到腐蝕。

另一方面，在上述專利文獻1中，也沒有考慮尾氣(或EGR氣體)的溫度與進氣歧管內的空氣溫度不同的情形。

因此，如何提供一種能降低EGR氣體中的水分含量，且能使EGR氣體升溫到與進氣歧管內的空氣溫度相當的溫度的具有EGR系統的發動機系統以及EGR氣體的除濕方法便成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明為解決上述技術問題而作，其目的在于提供一種具有EGR系統的發動機系統，上述具有EGR系統的發動機系統能降低從排氣系統進入EGR系統中 的EGR氣體的水分含量，減少或避免EGR氣體中的水分與EGR氣體中含有的硫或者硫化物發生反應而生成的酸性物質最終進入吸氣系統及內燃機的汽缸，從而能防止吸氣系統及汽缸內的金屬零部件受到酸性物質的腐蝕。另外，上述具有EGR系統的發動機系統能夠使EGR氣體升溫到與進氣歧管內的空氣溫度相當的溫度，從而能避免向內燃機的汽缸內充氣的充氣效率發生大幅波動，提高汽缸內的燃燒穩定性。