[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，其包括排气再循环(EGR)冷却器，所述EGR冷却器使通过EGR机构再循环至燃烧室的排气和用于使再循环的排气冷却的发动机冷却液之间进行热量交换。

背景技术

一些内燃机包括使排气的一部分再循环到燃烧室以减少排气中包含的氧化氮(NOx)的EGR机构，这些内燃机被公知为包括EGR冷却器，该EGR冷却器使经由EGR机构再循环的排气通过与发动机冷却液热交换而冷却(例如，见公开号为2000-45884的日本专利申请(JP-A-2000-45884))。

如图5所示，这种EGR冷却器设置在EGR通道2的中间部分中，EGR通道2从内燃机的排气通道分支出并连接到进气通道上。液体室3设置为EGR冷却器内部的冷却液通道。液体室3上连接的是流入通道4，流入通道4连接到内燃机的冷却液通道上以允许发动机冷却液如图5中的箭头所示通过其流入到液体室3中。已经流入到液体室3中的发动机冷却液如图5中的箭头所示通过流出通道5返回到内燃机的冷却液通道。还是如图5所示，多个排气冷却通道6设置在EGR冷却器中，排气冷却通道6在液体室3中穿过以使排气通道侧的EGR通道2A和进气通道侧的EGR通道2B连接。

这使得已经通过排气通道侧的EGR通道2A流入到EGR冷却器的排气通过排气冷却通道6流入到进气通道侧的EGR通道2B中，排气冷却通道6在有发动机冷却液流动的液体室3中延伸。因此，热量在液体室3中流动的发动机冷却液和流过排气冷却通道6的排气之间进行交换。

如上所述，发动机冷却液流过的冷却液通道和用于排气的通道相邻地设置在EGR冷却器中，在EGR冷却器的内部，热量在发动机冷却液和排气之间经由相邻各通道之间的隔离壁进行交换。因此，排气在被再循环之前被冷却以提高进入到燃烧室中的排气的充气效率，并且燃烧室内的燃烧温度被降低以更有效地抑制NOx的产生。

然而，近年来，为了进一步提高排气特性或者为了顺应于严格的排气限制或为了其它的原因，即使在冷态发动机运行期间，也已经需要将排气再循环到燃烧室。然而，因为发动机冷却液的温度在冷态发动机运行期间极其低，因此排气和流过EGR冷却器的发动机冷却液之间的温度差十分大。因此，在冷态发动机运行期间，再循环的排气在EGR冷却器中突然被制冷，这会使得排气中包含的水分在EGR冷却器中液化，导致EGR冷却器中产生大量的凝结水。

一旦水分已经以这种方式凝结，则EGR冷却器可能被腐蚀并且凝结水可能进入进气通道侧并与排气一起再循环。这可导致各种不便：当发动机停止时使凝结水冻结因而闭塞用于排气的进气通道的导入口，或者进气阀被粘住等。

发明内容

本发明提供了一种内燃机，其即使在冷态发动机运行期间也能够抑制在EGR冷却器中产生凝结水。

本发明的第一方案提供了一种内燃机，其包括：排气热收集器，在所述排气热收集器中排气与发动机冷却液交换热量，并且所述排气热收集器加热所述发动机冷却液；EGR机构，其使所述排气的一部分通过从排气通道分支出的EGR通道再循环到进气通道；以及EGR冷却器，其使流过所述EGR通道的所述排气通过与从所述排气热收集器供给的所述发动机冷却液热交换而冷却。

根据上述构造，向EGR冷却器供给通过在排气热收集器中进行热交换而被加热的发动机冷却液。因此，供给到EGR冷却器的发动机冷却液和排气之间的温度差即使在冷态发动机运行期间也较小，从而能够抑制在EGR冷却器中产生凝结水。此外，排气热收集器能够利用排气的热量加热发动机冷却液，因此能够在不消耗额外的诸如电力等能量的情况下加热将供给到EGR冷却器的发动机冷却液。

根据上述方案的内燃机可进一步包括：第一冷却液通道，其通过所述内燃机；以及第二冷却液通道，其从所述第一冷却液通道分支出，并且将发动机冷却液通过所述排气热收集器供给到所述EGR冷却器。

在根据上述方案的内燃机中，所述排气热收集器可以设置在排气净化催化器的下游，所述排气净化催化器设置在所述排气通道中的所述EGR通道从所述排气通道分支出的部位的下游处。

根据上述构造，已经通过排气净化催化器因此温度也已经下降的排气被引入到排气热收集器中，从而排气热收集器中的发动机冷却液和排气之间的温度差较小。因此，不仅在EGR冷却器中而且在排气热收集器中，都能够抑制凝结水的产生，因此能够在EGR冷却器和排气热收集器中抑制腐蚀的发生。

根据上述方案的内燃机可进一步包括旁通通道，其绕过排气热收集器以将发动机冷却液供给到EGR冷却器。