[发明专利]用于增压式内燃机的废气再循环的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的用于增压式内燃机的废气再循环的装置。

背景技术

公知为EGR(废气再循环)的技术是这样一种公知的方式：通过返回管路将来自内燃机中燃烧过程的一部分废气引导返回到进气管，所述进气管用于将空气供应到内燃机。空气和废气的混合物因此通过进气管被供应到内燃机的气缸，在气缸中进行燃烧。将废气增加到空气中导致较低的燃烧温度，这尤其导致废气中含有的氮氧化合物NO_x的含量降低。这种技术用于0tto发动机和柴油机。

提供这种废气再循环包括将返回管路设置在车辆的内燃机空间中。这种返回管路的目的是将来自设置在内燃机的热侧上的排气管的废气引导到用于空气的进气管，所述进气管设置在内燃机的冷侧上。返回管路包括多个部件，例如EGR阀、EGR冷却器、和管路部分，所述EGR阀用于控制穿过返回管路的废气流，所述EGR冷却器用于冷却再循环的废气，管路部分用于将废气从热侧引导到冷侧。车辆中EGR冷却器的位置通常使得返回管路必须不必要地长并且占用很大空间。

可以供应到增压式内燃机的空气的量取决于空气的压力和空气的温度。为了将尽可能大量的空气供应到内燃机，压缩空气在被引导到内燃机之前，在进气空气冷却器中被冷却。压缩空气在进气空气冷却器中被周围空气冷却，所述周围空气被引导穿过进气空气冷却器。压缩空气因此可以被冷却到这样的温度，所述温度仅超过周围温度几度。返回的废气通常在EGR冷却器中被冷却，所述EGR冷却器使用内燃机冷却系统的冷却剂作为冷却介质。这种EGR冷却器因此受到这样的限制，即废气不能被冷却到比冷却剂温度更低的温度。因此，当冷却的废气与冷却的压缩空气在通向内燃机的进气管中混合时，冷却的废气通常温度比冷却的压缩空气的温度更高。被引导到内燃机的废气和空气的混合物的温度因此将比被引导到没有废气再循环的相对应增压式内燃机中的压缩空气的温度更高。装配有EGR的增压式内燃机的性能因此将在某种程度上劣于没有装配EGR的增压式内燃机的性能。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种装置，该装置实现了内燃机的废气再循环，从而返回管路可以具有基本最小的长度，并且该装置作为整体可以制造的更紧凑，并且占用较少的空间。另一个目的是提供这样一种装置，该装置实现了增压式内燃机的废气再循环，从而废气再循环不会导致内燃机的性能劣于没有废气再循环的相对应内燃机的性能。

这些目的通过上述类型的装置而实现，其特征在于权利要求1的特征部分所述的特征。进气管中的流动空气构成设置在内燃机附近的现有的冷却介质源。使用这种冷却介质源的EGR冷却器因此可以直接紧靠内燃机附近装配，或者装配在内燃机上。包括这种EGR冷却器的返回管路因此可以被制成较短和较紧凑，从而当废气穿过返回管路时，废气仅经历小的压力下降。返回管路中的小的压力下降对于下面的问题是必须的，即实现低燃料消耗，并且确保废气可以毫无问题地被引导到进气管中，并且与压缩空气混合。当压缩机已经吸入空气，并且使空气在进气管中输送时，没有另外的流动装置通常需要被应用到进气管中以提供穿过EGR冷却器的空气流。因此可以用相对不复杂的方式将这种EGR冷却器设置在内燃机附近，所述EGR冷却器因此使用压缩机上游的进气管中已有的空气流来冷却返回管路中的废气。进气管中的空气通常在它被压缩之前处于相对低的温度。进气空气因此可以有利地被用于将EGR冷却器中的废气冷却到基本相对应的低温。

根据本发明的优选实施例，被抽吸到进气管中的空气是周围空气。因此当空气被引导到EGR冷却器中时，空气基本处于周围环境的温度。利用适合尺寸的EGR冷却器，因此可以将废气冷却到与周围环境温度相近的温度。