[发明专利]用于内燃机排气系统的热回收部件

说明书

本发明涉及一种用于排气系统的热回收部件(1)，其包括：入口(20)；出口(30)；第一分支导管(5)，其包括第一入口(53)、第一入口轴线(52a)、第一出口(55)以及热交换器(51)；第二分支导管(6)，其平行于第一分支导管(5)，与第一分支导管(5)分离并且热分离，其包括第二入口(63)、第二入口轴线(62a)以及第二出口(65)；以及阀(4)，其布置在第一入口(53)处和第二入口(63)处。阀(4)包括分离的第一和第二阀瓣(45、46)，它们固定地布置在轴(41)上并且在由第一和第二入口轴线(52a、62a)限定的平面中延伸并且垂直于第一和第二入口轴线(52a、62a)。第一阀瓣(45)布置在轴(41)上的对应于第一入口(53)的位置的轴向位置，第二阀瓣(46)布置在对应于第二入口(63)的轴向位置。阀瓣(45、46)绕轴(41)相对于彼此呈角度旋转布置。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机排气系统的热回收部件。本发明尤其涉及一种用于机动车辆(例如汽车)的内燃机排气系统的热回收部件。

背景技术

应用于内燃机以及排气系统的关于排放特定气体成分和/或粒子的要求变得越来越严格，以更好地保护环境。这尤其用于但是并不限于使用在机动车辆诸如汽车的领域中的内燃机。包含在来自发动机的排气气流中的热能能够用于各种目的，例如能够用来增强舒适度和/或用来降低燃料消耗。例如，已经提出使用包含在汽车排气气流中的热能(热)来更快速加热汽车的乘客舱，因而增加乘客舒适度。而且，已经提出使用包含在排气气流中的热能(热)来加热流经发动机的冷却流体和/或加热发动机油和/或加热发动机加热阶段期间的传动油。使用包含在排气气流中的热能(热)加热冷却流体导致更快加热发动机，这又导致在已经启动发动机之后发动机在更短时间内达到期望操作温度，在期望操作温度排放保持最小。一旦发动机已经达到期望操作温度，冷却流体将不再被加热以避免发动机过热。

已经提出排气热回收部件使用包含在来自发动机的排气气流中的热能。使用排气热回收部件尤其有益于混合动力车辆以增加乘客舒适度，降低有害排气排放以及降低燃料消耗。为了该目的，通过从排气回收的热量更快加热冷却流体(例如发动机冷却液水)允许非常快地加热乘客舱以及降低或者避免消耗来自电池的电能，从而增加这种混合动力车辆在电模式中的行驶范围。当执行冷启动混合动力车辆时，一旦达到期望操作温度，内燃机就能够被关掉。因此，借助于热回收部件，发动机能够在冷启动之后较快被关掉，导致降低排放以及降低燃料消耗。

为了回收包含在排气气流中的热量以及使用该热量来加热冷却流体，公知的是将热交换器布置在排气系统中。流经发动机的冷却流体还流经热交换器，使得在发动机加热阶段期间包含在排气气流中的热量用来加热流经热交换器的冷却流体。因为被加热的冷却流体然后再次流经发动机，所以其额外地加热发动机。一旦发动机已经达到期望操作温度，或多或少防止了排气气流流经热交换器。然后冷却流体执行其冷却发动机以及维持发动机的期望温度的正常功能。在该操作模式中，不期望进一步加热冷却流体(例如发动机冷却液水)。另一方面，热回收不能够完全降低至零。因此，虽然是不想要的，但是，在该操作模式中仍然存在一些被回收的热量，这些被回收的热量在下文中称为“寄生热”。该寄生热应该尽可能小，因为发动机冷却液回路的尺寸必须确定为能够应对该寄生热。因此，出现的寄生热越多，封装空间和冷却液系统的重量就必须越大以能够应对寄生热。