[发明专利]柴油发动机废气再循环冷却器的在线喷雾除垢方法及系统

权利要求书

1.一种柴油发动机废气再循环冷却器的在线喷雾除垢方法，其特征在于：根据柴油发动机和废气再循环冷却器的实际运行工况，由ECU控制在线喷雾除垢系统，适时向废气再循环冷却器的热侧进口喷射雾化除垢液，使得含湿量较高的再循环废气的温度降低、含湿量进一步提高而达到饱和状态；饱和废气在废气再循环冷却器中进一步冷却，水蒸汽析出、凝结并汇集在热侧壁面，随之在重力和气流推动下流出，同时带走壁面的积炭和硫酸；从而实现对废气再循环冷却器热侧壁面的在线清洗。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机废气再循环冷却器在线喷雾除垢方法，其特征在于具体实现步骤如下：

(1)通过ECU检测废气再循环冷却器的进、出口温差，结合采集的柴油发动机各系统运行参数、以及其它预设参数，确定除垢系统的运行状态，当温差超过预设值、发动机运行条件满足除垢要求时，ECU控制除垢系统进入除垢状态；除垢状态的持续时间达到预设置时，ECU控制除垢系统退出除垢状态；

(2)在除垢状态中，将除垢液以水雾形式喷入废气再循环冷却器的进口管路，水雾迅速汽化，使得再循环废气温度降低、湿度提高而达到饱和状态；

(3)饱和废气在废气再循环冷却器中进一步冷却，水蒸汽析出、凝结并汇集在热侧壁面，随之在重力和气流推动下流出，同时带走壁面的积炭和硫酸；从而实现对污垢的在线清洗；

(4)分离并收集废气再循环冷却器出口的凝水，用碳酸钙中和其中的硫酸；

(5)利用排气加热收集的凝水，使其中的水份逐渐蒸发并进入废气再循环系统；积炭残留在收集器中，在汽车保养或维修时予以清理。

3.一种柴油发动机废气再循环冷却器的在线喷雾除垢系统，包括喷雾模块(22)、积炭收集处理模块(31)和测控模块，其特征在于所述的喷雾模块(22)包括除垢水箱(18)、电动水泵(20)、电控三通阀(21)、除垢液过滤器(23)和喷雾器(24)；所述的积炭收集处理模块(31)包括气液分离器(27)、引液管(28)、回气管(29)和积炭收集器(30)；所述的测控模块包括ECU(3)、液位传感器(19)、废气再循环冷却器进口温度传感器(25)和出口温度传感器(26)，以及电动水泵(20)和电控三通阀(21)的控制部分。

4.根据权利要求3所述的柴油发动机废气再循环冷却器的在线喷雾除垢系统，其特征在于：所述的除垢水箱(18)安装在整个除垢系统的最高位置，所述的液位传感器(19)插入所述的除垢水箱(18)中；所述的喷雾器(24)安装在废气再循环阀(5)和废气再循环冷却器(11)之间；所述的除垢水箱(18)和所述的喷雾器(24)之间依次安装所述的电动水泵(20)、电控三通阀(21)和除垢液过滤器(24)，所述电控三通阀(21)的旁通管路引回到所述电动水泵(20)的上游；所述的废气再循环冷却器(11)出口向下倾斜10～50°安装，进、出口处分别设置所述的进口温度传感器(25)和出口温度传感器(26)；所述的气液分离器(27)安装在废气再循环冷却器(11)和混合器(14)之间、较废气再循环冷却器(11)出口更低的位置，其底部最低位置和顶部还分别设有引液管(28)和回气管(29)的接口；所述的积炭收集器(30)安装在比所述的气液分离器(27)更低、靠近底盘的排气管路(17)的位置上，且位于柴油颗粒过滤器(15)和消声器(16)之间，所述的引液管(28)和回气管(29)分别连通所述气液分离器的(27)和积炭收集器(30)的对应接口。

5.根据权利要求3所述的柴油发动机废气再循环冷却器在线喷雾除垢系统，其特征在于：所述的积炭收集器(30)为双层腔室结构，分别用于排气流通和收集含垢凝水；两个腔室间传热良好；收集腔室中填充有部分碳酸钙颗粒(32)，腔室顶部设有引液管(28)和回气管(29)的接口；所述积炭收集器(30)的安装固定和进、排气管路接口均采用较易装卸的快速连接方式。

6.根据权利要求5所述的柴油发动机废气再循环冷却器在线喷雾除垢系统，其特征在于：所述的积炭收集器(30)为两层不锈钢壁面的环形同心腔室结构，其中内腔为排气管道，内外壁面间的夹层构成收集腔室。