[发明专利]利用排放气体再循环冷却器供给燃料的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用EGR(ExhaustGasRecirculation；排放气体再循环)冷却器供给燃料的装置和方法，更特别地，涉及这样一种利用EGR冷却器供给燃料的装置和方法，其中从燃料箱供给的部分燃料在EGR冷却器中进行热交换，以便控制供给至共轨的燃料的温度。

背景技术

通常，燃料的温度越高，在高到预定的水平以前燃料的效率变得越大。特别地，参考在GDI(GasolineDirectInjection；汽油直接喷射)发动机中汽油燃料的每个温度的性能测定和测试结果，能够理解为随着燃料的温度升高，发动机的整体性能(例如燃烧稳定性和输出)提高。这种发动机的性能提高由这样的事实表明，即当燃料从喷射器喷射时，随着燃料的温度升高，燃料雾化和它的喷射宽度增长，直到达到预定的温度。当应用这些结果至直接喷射型柴油发动机时，根据燃料雾化和燃料的喷射宽度的提高，能够推测出燃料扩散效率可以被提高，与空气的混合物在达到预定的温度之前可以更好。

同时，图1A为显示了一般的柴油发动机的燃料供给系统的视图，其中一般的发动机的燃料供给系统具有这样的结构，来自车辆的燃料箱11的燃料通过泵12、14增压并且供给至喷射器16，如图1A所示。也就是说，燃料首先通过在燃料箱11之前的低压泵12增压，并供给至连接到高压泵14的燃料供给管线。这时，燃料经过在高压泵14之前的燃料温度传感器13。通过高压泵14被增压至1800bar(基于U2EU5发动机)的高压的燃料通过共轨15从喷射器16被喷射至燃烧室。被喷射至燃烧室以后余下的燃料通过燃料回流软管17返回至燃料箱11。

在如上所述的一般的供给系统中，根据在从喷射器16喷射燃料时通过温度传感器13所测量的燃料的温度，只能用燃料的密度进行补偿。然而，由于不能保持在最佳燃烧时的温度，对进一步提高燃烧效率存在限制。

进一步地，图1B为显示了一般的EGR系统的视图，其中目前使用的EGR系统使用冷却水作为冷却剂用于冷却EGR气体。也就是说，EGR冷却器23冷却高温的EGR气体，使得冷却水经过设置在EGR冷却器23内侧的流体通道，从排气歧管21循环的高温的EGR气体绕着EGR冷却器通过，然后根据EGR系统使用的区域，再流通至进气歧管26，其中EGR气体的流动可以通过EGR阀22和EGR气体旁通阀24被阻挡或者流通。进一步地，用于EGR气体的温度传感器设置为测量EGR气体的温度，并且测量的值被使用。

这时，作为冷却剂使用的冷却水为用于发动机30的冷却水，其温度保持在大约80℃。然而，随着冷却剂的温度进一步地降低，冷却效率可以提高。

相应地，当通过使用燃料(该燃料供给至柴油发动机)作为EGR系统的冷却剂而提高EGR系统的冷却效率时，通过控制燃料的温度，燃料的燃烧效率能够提高，基于这个事实，本申请人实施本发明。

同时，根据相关技术，通过发动机排放的热的回收设备而提高机油或者冷却水的温度的技术已经被提出并且使用。

根据相关技术，使得冷却水和机油的温度上升，从而在燃料被大量消耗的情形(例如车辆的开始起动、快速起动、快速加速或者高速驱动)下，提高车辆的燃料比，在冷却水的热交换不必要的情形下，能够防止冷却水的不必要的热交换，从而防止使用冷却水的车辆的组件的性能降低。然而，这些不能期望提高燃料的燃烧性能。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种利用排放气体再循环冷却器供给燃料的装置和方法，其中从燃料箱供给的部分燃料在EGR冷却器中热交换，以便控制供给至共轨的燃料的温度。

进一步地，本发明的各个方面致力于提供一种利用排放气体再循环冷却器供给燃料的装置和方法，其中随着具有比冷却水的温度更低的燃料在EGR冷却器中作为冷却剂使用，EGR气体的冷却效率还能提高。

根据本发明的各个方面，提供了一种供给燃料至柴油发动机的装置，该柴油发动机设置有排放气体再循环冷却器，可以包括：第一供给管线，其用于通过低压泵将从燃料箱供给的燃料引入至排放气体再循环冷却器；第二供给管线，其用于通过高压泵将经过所述排放气体再循环冷却器的燃料引入至共轨；以及第一旁通管线，其用于将经过低压泵的部分燃料分流至形成在所述第二供给管线的高压泵之前的燃料混合部，从而使得经过低压泵的部分燃料与经过排放气体再循环冷却器时被冷却的燃料混合。