機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置的製作方法

2023-05-17 08:56:01 2

專利名稱：機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將機動車所排放的尾氣重新導入到發動機進氣管、便於對尾氣加以循環利用的旁通冷卻器。
背景技術：
機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置是一種柴油機汽車尾氣排放再循環系統，適用於柴油發動機汽車。柴油機以其熱效率高，能量利用率好，汙染物排放比汽油機少的優點，成為當今世界車用動力的主流。但柴油機NOx(氮氧化物)和PM(顆粒物)排放高的缺點也就成了當前柴油機發展的瓶頸。開發柴油機車和柴油機後處理技術成為當今世界重點研究的高新技術。
自中國借鑑國外經驗等效採用歐洲排放標準對汽車實施排放控制以來，國內柴油機技術得到了整體提高，柴油機排放技術也開始在國內應用，但相關資料空缺，技術不成熟，仍處於起步階段，許多還是空白，嚴重阻礙了國內柴油機的進一步發展。
國內一些廠家生產的EGR(柴油機排氣再循環技術)冷卻器不能隨發動機的轉速負荷變化而改變冷卻量，不能適應現代高速強化柴油機的需要。當高負荷冷卻量正好時，到低負荷時就產生過冷現象，導致在EGR閥上和進氣管上廢氣入口處結膠，造成EGR功能下降，當調整為低負荷時冷卻量正好時，則到高負荷區運轉時，冷卻量又不夠，導致回流廢氣溫度過高，功率下降。
目前，全球正面臨能源危機，石油、天然氣匱乏，隨著全國經濟水平的不斷發展，我國對石油的需求越來越大，現在，我國已經成為僅次於美國的第二大石油進口國。經濟發展帶動人民生活水平的提高，越來越多的家庭擁有了機動車，全國的機動車每天燃燒大量的汽油，它已成為全國石油消耗的重要部分。由於發動機自身的原因，機動車在行駛過程中排放的尾氣中含有大量未燃燒完全的汽油，將這些未完全燃燒的汽油直接排放進入空氣中不僅汙染環境，浪費有限的能源，而且加劇了我國對石油需求的嚴峻形勢，這與建設節約型社會的要求是不相符的。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種對發動機排放的尾氣從新導入到發動機進氣管加以循環利用，有效提高汽油燃燒率的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置。
按照本發明提供的技術方案，在旁通閥體上分別設置廢氣進口與至少兩個排氣口，在旁通閥體上並排安裝旁通管與冷卻器，該旁通管與冷卻器的一端分別與對應的排氣口連通，其另一端分別與廢氣出口相連，在旁通閥體內設置用於控制旁通管及冷卻器與對應的排氣口間的通斷狀態的控制閥。
在冷卻器的外筒內設置內筒，在內筒與外筒間形成冷卻水通道，在內筒內形成廢氣通道，在外筒的一端設置與冷卻水通道連通的進水管，在外筒的另一端設置與冷卻水通道連通的出水管。廢氣進口、廢氣出口呈水平設置，在空間上呈垂直相交。
控制閥的閥杆伸出旁通閥體，在閥杆的外伸端連接用於驅動控制閥的閥杆動作的旁通閥執行器，該旁通閥執行器與旁通閥電子控制器連接。
柴油機排氣再循環(EGR技術)是國外內燃機普遍採用的降低NOx排放的技術，EGR汽車尾氣再循環自動轉換冷卻系統不僅能明顯降低NOx(氮氧化物)的生成，還能保持其他汙染物的低水平排放，經性能和排放測試，可達到國3(相當歐3)排放法規的要求。利用本裝置後，可以使發動機排放的尾氣重新導入到發動機進氣管加以循環利用，有效提高汽油燃燒率，節約有限的石油資源，減少對大氣的汙染。


圖1是本發明的整體結構示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
具體實施例方式
如圖所示在旁通閥體1上分別設置廢氣進口9與至少兩個排氣口，在旁通閥體1上並排安裝旁通管3與冷卻器4，該旁通管3與冷卻器4一端分別與對應的排氣口連通，其另一端分別與廢氣出口5相連，在旁通閥體1內設置用於控制旁通管3及冷卻器4與對應的排氣口間的通斷狀態的控制閥。
在冷卻器4的外筒內設置內筒，在內筒與外筒間形成冷卻水通道，在內筒內形成廢氣通道，在外筒的一端設置與冷卻水通道連通的進水管7，在外筒的另一端設置與冷卻水通道連通的出水管6，該進水管7、出水管6與發動機的冷卻系統相連通。廢氣進口9、廢氣出口5呈水平設置，在空間上呈垂直相交。
控制閥的閥杆伸出旁通閥體1，在閥杆的外伸端連接用於驅動控制閥的閥杆動作的旁通閥執行器8，該旁通閥執行器8與旁通閥電子控制器2連接，由旁通閥電子控制器2控制旁通管3與冷卻器4的控制閥門的打開與否，且該旁通閥電子控制器2可由發動機的ECU控制。該控制閥中的控制閥門有兩個，分別用於控制兩個對應的排氣口。
在旁通管3上設置波紋管，該波紋管一方面可以增加旁通管3與外界大氣的接觸面積，以擴大冷卻面，同時也可以調節旁通管3因熱脹冷縮而產生的變形。
本裝置的原理和各部件的作用如下通過EGR閥的高溫廢氣(500-600℃)從廢氣進口9進入旁通閥體1內，通過控制閥後進入冷卻器4，在冷卻中通過特製的波節管與從發動機冷卻系統引入的冷卻水進行熱交換，使廢氣溫度降低(大約降低一半左右)，廢氣進入進氣系統後，與新鮮空氣混合，降低了空氣的含氧量，從而降低燃燒速度和汽缸內的最高燃燒速度，也就降低了廢氣中的NOx含量，達到NOx的排放標準。但在某些狀況下，廢氣溫度並不高，通過冷卻器4後，有可能廢氣溫度會降到低於200℃，此時，沒有完全燃燒的柴油蒸汽會凝結，粘附在閥上和管壁上，加上廢氣中的炭煙和其他雜質，會產生結膠現象，堵塞EGR閥和堵塞冷卻器4，為了防止這種現象，在某些廢氣溫度不高的狀況下，將冷卻器4的控制閥門關閉，將旁通管3的控制閥門打開，廢氣便不經過冷卻器4，而直接從旁通管3進入發動機進氣系統，避免了產生結膠現象。旁通閥體1中的冷卻器控制閥門和旁通管控制閥門的啟閉由旁通閥執行器控制，旁通閥執行器的動作則由旁通閥電子控制器接受發動機ECU發出的訊號後進行控制，而發動機ECU中存有由發動機匹配試驗所決定的MAP圖，其中就含有使旁通閥電子控制器動作的指令。
使用時，將廢氣進口9與發動機的廢氣出口管相連，廢氣出口5與發動機的進氣管相連。當旁通閥體1中的控制閥關閉旁通管3的控制閥門時，冷卻器4的控制閥門便打開，從廢氣進口9通入的廢氣進入冷卻器4內，經過從進水管7流入的冷卻水冷卻後，廢氣溫度降低，再通過廢氣出口5回到發動機的進氣管內，對廢氣中含有的未充分燃燒汽油進行再次燃燒利用，可大大提高汽油的燃燒率，減少汙染物的排放，節約燃油。
當旁通閥體1中的控制閥打開旁通管3的控制閥門時，冷卻器4的控制閥門便關閉，從廢氣進口9通入的廢氣進入旁通管3內，此時廢氣不經過冷卻，直接經廢氣出口5回到發動機的進氣管內，這樣可以防止發動機的進氣管由於溫度過低而引起的結膠。
旁通閥執行器8與旁通閥電子控制器2及控制閥可以是外購件。
權利要求
1.一種機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置，其特徵是在旁通閥體(1)上分別設置廢氣進口(9)與至少兩個排氣口，在旁通閥體(1)上並排安裝旁通管(3)與冷卻器(4)，該旁通管(3)與冷卻器(4)的一端分別與對應的排氣口連通，其另一端分別與廢氣出口(5)相連，在旁通閥體(1)內設置用於控制旁通管(3)及冷卻器(4)與對應的排氣口間的通斷狀態的控制閥。
2.如權利要求1所述的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置，其特徵是在冷卻器(4)的外筒內設置內筒，在內筒與外筒間形成冷卻水通道，在內筒內形成廢氣通道，在外筒的一端設置與冷卻水通道連通的進水管(7)，在外筒的另一端設置與冷卻水通道連通的出水管(6)。
3.如權利要求1所述的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置，其特徵是廢氣進口(9)、廢氣出口(5)呈水平設置，在空間上呈垂直相交。
4.如權利要求1所述的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置，其特徵是控制閥的閥杆伸出旁通閥體(1)，在閥杆的外伸端連接用於驅動控制閥的閥杆動作的旁通閥執行器(8)，該旁通閥執行器(8)與旁通閥電子控制器(2)連接。
5.如權利要求1所述的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置，其特徵是在旁通管(3)上設置波紋管。
全文摘要
本發明屬於一種用於將機動車所排放的尾氣重新導入到發動機進氣管、便於對尾氣加以循環利用的機動車尾氣再循環旁通冷卻裝置。按照本發明提供的技術方案，在旁通閥體上分別設置廢氣進口與至少兩個排氣口，在旁通閥體上並排安裝旁通管與冷卻器，該旁通管與冷卻器的一端分別與對應的排氣口連通，其另一端分別與廢氣出口相連，在旁通閥體內設置用於控制旁通管及冷卻器與對應的排氣口間的通斷狀態的控制閥。本發明可以對發動機排放的尾氣從新導入到發動機進氣管加以循環利用，有效提高汽油燃燒率，節約有限的石油資源，減少對大氣的汙染。
文檔編號F02M33/04GK101070767SQ20071002071
公開日2007年11月14日 申請日期2007年3月20日 優先權日2007年3月20日
發明者張德明 申請人:張德明