用于管理冷凝物的方法及系統的制作方法
【專利摘要】各種方法及系統提供用于管理冷凝。在一個實例中,一種系統包括:發動機;在第一渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中的中間冷卻器;排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,該EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與壓縮的進入空氣混合;流體地聯接于EGR冷卻器以收集來自EGR冷卻器的冷凝物的冷凝物收集器,冷凝物收集器定位在EGR冷卻器內;以及聯接于冷凝物收集器的排放管線,排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪出口的出口。
【專利說明】用于管理冷凝物的方法及系統
[0001]相關申請的交叉引用
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技術領域
[0002]本文中公開的主題的實施例涉及發動機系統。
【背景技術】
[0003]為了滿足各種排放管制機構出臺的排放標準,內燃機可構造有各種后處理裝置,如選擇性催化還原系統,和/或構造有排出氣體再循環(EGR)以減少排放產生和從排氣除去排放物。此外,盡管廣泛認識到燃料中的硫的環境風險,但限制燃料中的硫的量的法規并未全球實施。當包含硫的燃料在發動機燃燒室內焚燒時,其形成氧化硫。在包括EGR的發動機系統中,例如,包含氧化硫的排出氣體在于EGR冷卻器中冷卻時形成酸性冷凝物。形成的酸性冷凝物的量取決于燃料中的硫含量和發動機操作條件。除非從系統除去,否則冷凝的酸性介質開始腐蝕EGR冷卻器和其它發動機零件,導致過早的發動機故障。
【發明內容】
[0004]在實施例中,一種系統包括發動機、在渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中的中間冷卻器、排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,該EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與其中排出氣體與壓縮的進入空氣混合的混合區域連通、流體地聯接于EGR冷卻器以從EGR冷卻器收集冷凝物的冷凝物收集器,以及聯接于冷凝物收集器的排放管線。冷凝物收集器定位在EGR冷卻器內,并且排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口(例如,聯接于渦輪增壓器渦輪的出口)。
[0005]技術方案1.一種系統,包括:
中間冷卻器,其在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中;
排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,所述EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與所述壓縮的進入空氣混合;
冷凝物收集器,其流體地聯接于所述EGR冷卻器以收集來自所述EGR冷卻器的冷凝物,所述冷凝物收集器定位在所述EGR冷卻器內;以及
聯接于所述冷凝物收集器的排放管線,所述排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口。
[0006]技術方案2.根據技術方案I所述的系統,其特征在于,所述系統還包括所述EGR7令卻器中的轉向器,所述轉向器定位成使EGR流轉向穿過所述EGR冷卻器至所述冷凝物收集器。
[0007]技術方案3.根據技術方案2所述的系統,其特征在于,所述轉向器為第一轉向器,并且所述冷凝物收集器為第一冷凝物收集器,并且所述系統還包括在所述混合區域下游定位在所述進氣通路中的第二轉向器和第二冷凝物收集器,所述第二轉向器定位成使增壓空氣流朝所述第二冷凝物收集器轉向。
[0008]技術方案4.根據技術方案I所述的系統,其特征在于,所述渦輪增壓器壓縮機為第一渦輪增壓器壓縮機,并且還包括第二渦輪增壓器壓縮機,所述中間冷卻器定位在所述第一渦輪增壓器壓縮機與所述第二渦輪增壓器壓縮機之間。
[0009]技術方案5.根據技術方案I所述的系統,其特征在于,所述EGR冷卻器構造成接收來自冷卻劑通路的冷卻劑,并且接收來自發動機排氣通路的排氣,所述EGR通路、冷卻劑通路和發動機排氣通路均沿側向定位在所述發動機之上。
[00?0]技術方案6.—種系統,包括:
中間冷卻器,其在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中;
排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,所述EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與所述壓縮的進入空氣混合;以及
儲存罐,其流體地聯接于所述EGR冷卻器以從所述EGR冷卻器收集冷凝物,所述儲存罐遠離所述EGR7令卻器定位。
[0011 ]技術方案7.根據技術方案6所述的系統,其特征在于,儲存罐為第一儲存罐,并且所述系統還包括用以收集來自所述混合區域的冷凝物的第二儲存罐,以及定位在所述混合區域與所述第二儲存罐之間的管線中的閥。
[0012]技術方案8.根據技術方案7所述的系統,其特征在于,所述系統還包括定位在所述中間冷卻器中的自動閥,所述自動閥在所述中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封所述中間冷卻器的排放口。
[0013]技術方案9.根據技術方案7所述的系統,其特征在于,所述管線為第一流動管線,所述第二儲存罐構造成經由所述第一流動管線收集來自所述混合區域的冷凝物,并且所述系統還包括將所述第二儲存罐流體地聯接于所述中間冷卻器的第二流動管線,以及定位在所述第一流動管線中的孔口。
[0014]技術方案10.根據技術方案6所述的系統,其特征在于,所述儲存罐流體地聯接于所述混合區域和所述中間冷卻器。
[0015]技術方案11.根據技術方案10所述的系統,其特征在于,所述系統還包括:包括將所述EGR冷卻器流體地聯接于所述儲存罐的第一流動閥的第一流動管線、包括將所述混合區域流體地聯接于所述儲存罐的第二流動閥的第二流動管線,以及包括將所述中間冷卻器流體地聯接于所述儲存罐的第三流動閥的第三流動管線,各個流動閥構造成保持各個流動管線內的期望的相應壓差。
[0016]技術方案12.根據技術方案10所述的系統,其特征在于,所述系統還包括:將所述EGR冷卻器流體地聯接于所述儲存罐的包括第一孔口的第一流動管線、將所述混合區域流體地聯接于所述儲存罐的包括第二孔口的第二流動管線,以及將所述中間冷卻器流體地聯接于所述儲存罐的第三流動管線,所述第一孔口和所述第二孔口均構造成保持下游壓力等于所述第三流動管線中的壓力。
[0017]技術方案13.根據技術方案12所述的系統,其特征在于,所述第一流動管線、所述第二流動管線和所述第三流動管線形成聯接于所述儲存罐的入口的共同的流動管線,并且還包括控制穿過所述共同的流動管線的流的流動閥。
[0018]技術方案14.根據技術方案6所述的系統,其特征在于,所述儲存罐流體地聯接于所述混合區域,并且所述系統還包括:
流動閥,其用以控制冷凝物從所述EGR冷卻器和混合區域至所述儲存罐的流;以及定位在所述中間冷卻器中的自動閥,所述自動閥在所述中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封所述中間冷卻器的排放口。
[0019]技術方案15.根據技術方案6所述的系統,其特征在于,所述系統還包括:
定位在所述EGR通路中的加熱器;
定位在所述EGR通路中的露點傳感器;以及
電子控制器,其儲存非暫時性指令用于在來自所述露點傳感器的輸出指示離開所述EGR冷卻器的所述EGR中的冷凝物高于閾值時觸動所述加熱器。
[0020]技術方案16.—種車輛,包括:
平臺;以及
附接于所述平臺的如技術方案6所述的系統,其中所述發動機為柴油發動機。
[0021]技術方案17.—種系統,包括:
中間冷卻器,其在渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中;
排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,所述EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與壓縮的進入空氣混合;
流體地聯接于所述混合區域的儲存罐;
定位在所述中間冷卻器中的自動閥,所述自動閥在所述中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封所述中間冷卻器的排放口 ;
冷凝物收集器,其流體地聯接于所述EGR冷卻器以收集來自所述EGR冷卻器的冷凝物;
以及
聯接于所述冷凝物收集器的排放管線,所述排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口。
[0022]技術方案18.根據技術方案17所述的系統,其特征在于,所述排放管線的所述出口流體地聯接于所述渦輪增壓器渦輪的出口。
[0023]技術方案19.根據技術方案18所述的系統,其特征在于,所述渦輪增壓器渦輪為在第二渦輪增壓器渦輪下游定位在排氣通路中的第一渦輪增壓器渦輪。
[0024]技術方案20.—種車輛,包括:
平臺;
附接于所述平臺的柴油發動機;
附接于所述平臺的如技術方案17所述的系統,其中所述進氣通路聯接于所述發動機的進氣口,并且所述EGR系統聯接于所述發動機的排氣口。
【附圖說明】
[0025]圖1示出了包括冷凝管理系統的第一實例的車輛系統。
[0026]圖2示出了包括冷凝管理系統的第二實例的圖1的車輛系統。
[0027]圖3示出了包括冷凝管理系統的第三實例的圖1的車輛系統。
[0028]圖4示出了包括冷凝管理系統的第四實例的圖1的車輛系統。
[0029]圖5示出了包括冷凝管理系統的第五實例的圖1的車輛系統。
[0030]圖6A,6B,7A和7B示出了示例性EGR冷卻器。
[0031]圖8為冷凝管理系統的實例。
[0032]圖9為冷凝管理系統的另一個實例。
[0033]圖10示出了具有EGR冷凝物管線的冷凝管理系統的實施例。
[0034]圖11示出了EGR冷卻器的實例。
[0035]圖12示出了圖11的EGR冷卻器的另一個視圖。
【具體實施方式】
[0036]以下描述涉及用于管理可累積在發動機進氣口中的冷凝物的系統和/或排出氣體再循環(EGR)系統的實施例。具體而言,EGR系統可包括EGR冷卻器,其累積由發動機中燃燒的燃料中存在硫引起的酸性冷凝,并且冷凝管理系統包括用于防止酸性冷凝腐蝕EGR冷卻器和/或發動機的機構。此類機構可包括位于EGR冷卻器上或遠離EGR冷卻器的用于收集冷凝物的儲存罐、升高EGR冷卻器的溫度來防止形成冷凝的加熱器,并且/或者提供了 EGR冷卻器內的抗腐蝕材料。
[0037]發動機系統,如圖1中所示的發動機系統可包括冷凝管理系統。冷凝管理系統可包括將冷凝物從一個或更多個中間冷卻器、從混合區域/多個混合區域和從EGR冷卻器排放至共同的儲存罐,該共同的儲存罐可定位成以容器來遠離發動機。如圖2-4中的實施例中所示,冷凝物至共同的儲存罐的流可通過使用一個或更多個閥和冷凝物流動路徑的組合來沿壓力梯度排放冷凝物而實現。圖5示出了調節冷凝物的排放的單個自動閥。圖6A,6B,7A和7B中示出了具有用于流體流過EGR冷卻器的入口和出口的EGR冷卻器。圖8-9示出了聯接于EGR冷卻器的發動機系統中的冷凝物管理的示意圖。圖10-12中所示的冷凝物管理系統的實施例中示出了用以將冷凝物從EGR冷卻器排放至排出通路的冷凝物排空管線。
[0038]圖1-12示出了具有各種構件的相對定位的示例性構造。如果示為直接接觸彼此,或直接聯接,則此類元件可至少在一個實例中稱為分別直接地接觸或直接地聯接。類似地,至少在一個實例中,示為與彼此鄰近或相鄰的元件可分別與彼此鄰近或相鄰。作為實例,放置成與彼此面共用接觸的構件可稱為面共用接觸。作為另一個實例,在至少一個實例中,定位成僅以其間的空間與彼此隔開且沒有其它構件的元件可稱為如此。作為又一個實例,示為在彼此之上/之下、在彼此的相對側處,或在彼此的左側/右側的元件可稱為關于彼此如此。此外,如圖中所示,在至少一個實例中,最頂部的元件或元件點可稱為構件的〃頂部〃,并且最底部的元件或元件點可稱為構件的〃底部〃。如本文中使用的,頂部/底部、上/下、之上/之下可關于附圖的垂直軸線,并且用于描述附圖的元件關于彼此的定位。就此而言,在一個實例中,示為在其它元件之上的元件垂直地定位在其它元件之上。作為又一個實例,繪制在附圖內的元件的形狀可稱為具有那些形狀(例如,如為圓形的、直的、平面的、彎曲的、圓的、倒角的、成角的等)。此外,在至少一個實例中,示為與彼此相交的元件可稱為相交元件或彼此相交。更進一步,在一個實例中,示為在另一個元件內或示為在另一個元件外的元件可稱為這樣。圖6A,6B,7A,7B,11和12大致按比例繪出,但是如果期望,可使用其它相對大小。
[0039]本文中所述的途徑可使用在多種發動機類型和多種發動機驅動的系統中。這些系統中的一些可為靜止的,而其它可在半活動或活動的平臺上。半活動平臺可在操作時段之間再定位,如,安裝在平板拖車上。活動平臺包括自推進的運載工具。此類運載工具可包括公路運輸車輛,以及采礦裝備、船舶、軌道車輛和其它越野車輛(OHV)。為了圖示清楚,機車提供為支承并入本發明的實施例的系統的活動平臺的實例。
[0040]在用于管理發動機系統中的冷凝的途徑的進一步論述之前,公開了平臺的實例,其中發動機可構造用于車輛,如,軌道車輛。例如,圖1示出了車輛系統100 (例如,機車系統)的實施例的框圖,其在本文中繪制為軌道車輛106,構造成經由多個輪110在軌道102上運行。如所示,軌道車輛106包括發動機104。在其它非限制性實施例中,發動機104可為靜止發動機,如,在發電站應用中,或如上文提到的船舶或越野車輛推進系統中的發動機。
[0041 ]發動機104從進氣口如進氣歧管115接收用于燃燒的進入空氣。進氣口可為氣體經由其流動而進入發動機的任何適合的導管或多個導管。例如,進氣口可包括進氣歧管115、進氣通路114等。進氣通路114從空氣過濾器(未示出)接收周圍空氣,該空氣過濾器過濾來自發動機104可定位在其中的車輛外的空氣。由發動機104中的燃燒得到的排出氣體供應至排氣口,如,排氣通路116。排氣口可為氣體從發動機流過其的任何適合的導管。例如,排氣口可包括排氣歧管117、排氣通路116等。排出氣體流過排氣通路116,并且流出軌道車輛106的排氣煙囪。在一個實例中,發動機104為柴油發動機,其通過壓縮點火來燃燒空氣和柴油燃料。在其它非限制性實施例中,發動機104可通過壓縮點火(和/或火花點火)燃燒包括汽油、煤油、生物柴油或類似密度的其它石油餾分的燃料。
[0042]在一個實施例中,軌道車輛106為柴油-電車輛。如圖1中所繪,發動機104聯接于電功率生成系統,其包括交流發電機/發電機140和牽引馬達112。例如,發動機104為柴油發動機,其生成轉矩輸出,該轉矩輸出傳送至機械地聯接于發動機104的交流發電機/發電機140。交流發電機/發電機140產生電功率,其可儲存并且應用于隨后傳播至多種下游電氣構件。作為實例,交流發電機/發電機140可電氣地聯接于多個牽引馬達112,并且交流發電機/發電機140可提供電功率至多個牽引馬達112。如所繪,多個牽引馬達112均連接于多個輪110中的一個,以提供牽引功率來推進軌道車輛106。一個示例性構造包括每個輪一個牽引馬達。如本文中所繪,六對牽引馬達對應于軌道車輛的六對輪中的各個。在另一個實例中,交流發電機/發電機140可聯接于一個或更多個電阻網142。電阻網142可構造成經由由電網產生的熱從由交流發電機/發電機140生成的電耗散過多發動機轉矩。
[0043]在圖1中所繪的實施例中,發動機104為具有十二個缸的V12發動機。在其它實例中,發動機可為¥6、¥8、¥10、¥16、14、16、18、對置4缸或另一發動機類型。如所繪,發動機104包括非供體缸105的子組,其包括將排出氣體排他地供應至非供體缸排氣歧管117的六個缸,以及供體缸107的子組,其包括將排出氣體排他地供應至供體缸排氣歧管119的六個缸。在其它實施例中,發動機可包括至少一個供體缸和至少一個非供體缸。例如,發動機可具有四個供體缸和八個非供體缸,或三個供體缸和九個非供體缸。在一些實例中,發動機可具有相等數量的供體缸和非供體缸。在其它實例中,發動機可具有多于非供體缸的供體缸。在又一些實例中,發動機可全部包括供體缸。應當理解的是,發動機可具有任何期望數量的供體缸和非供體缸。
[0044]如圖1中所繪,非供體缸105聯接于排氣通路116以將排出氣體從發動機發送至大氣(在其穿過排出氣體處理系統130和第一渦輪增壓器120和第二渦輪增壓器124之后)。提供發動機排出氣體再循環(EGR)的供體缸107排他地聯接于EGR系統160的EGR通路162,其將排出氣體從供體缸107發送至發動機104的進氣通路114,并且并未至大氣。通過將冷卻的排出氣體引入至發動機104,可用于燃燒的氧的量減少,從而降低了燃燒火焰溫度并且減少了氮氧化物(例如,NOx)的形成。
[0045]從供體缸107流至進氣通路114的排出氣體穿過換熱器如EGR冷卻器166,以在排出氣體返回至進氣通路之前降低排出氣體的溫度(例如,冷卻)。例如,EGR冷卻器166可為空氣到液體的換熱器。在此類實例中,設置在進氣通路114中(例如,再循環排出氣體進入的該處的上游)的一個或更多個增壓空氣冷卻器132和134可調整成進一步加強增壓空氣的冷卻,使得增壓空氣和排出氣體的混合物溫度保持在期望溫度處。在其它實例中,EGR系統160可包括EGR冷卻器旁路。作為備選,EGR系統可包括EGR冷卻器控制元件。EGR冷卻器控制元件可促動成使得減少流過EGR冷卻器的排出氣體;然而,在此類構造中,并未流過EGR冷卻器的排出氣體引導至排氣通路116,而非進氣通路114。
[0046]此外,在一些實施例中,EGR系統160可包括EGR旁通通路161,其構造成將排氣從供體缸轉向回排氣通路。EGR旁通通路161可經由閥163控制。閥163可構造有多個限制點,使得可變量的排氣發送至排氣口,以便將可變量的EGR提供至進氣口。
[0047]在圖1中所示的備選實施例中,供體缸107可聯接于備選的EGR通路165(由虛線示出),其構造成將排氣選擇性地發送至進氣口或排氣通路。例如,當第二閥170開啟時,排氣可在發送至進氣通路114之前從供體缸發送至EGR冷卻器166和/或附加元件。此外,備選的EGR系統包括設置在排氣通路116與備選的EGR通路165之間的第一閥164。
[0048]第一閥164和第二閥170可為由控制單元180(用于使EGR流開啟或關掉)控制的開/關閥,或者它們可控制例如可變量的EGR。在一些實例中,第一閥164可促動成使得EGR量減少(排出氣體從EGR通路165流至排氣通路116)。在其它實施例中,第一閥164可促動成使得EGR量增大(例如,排出氣體從排氣通路116流至EGR通路165)。在一些實施例中,備選EGR系統可包括多個EGR閥或用以控制EGR的量的其它流動控制元件。
[0049]在此類構造中,第一閥164能夠操作成將排氣從供體缸發送至發動機104的排氣通路116,并且第二閥170能夠操作成將排氣從供體缸發送至發動機104的進氣通路114。就此而言,第一閥164可稱為EGR旁通閥,而第二閥170可稱為EGR計量閥。在圖1中所示的實施例中,第一閥164和第二閥170可為發動機油閥,或液壓促動的閥,例如,具有用以調制發動機油的換向閥(未示出)。在一些實例中,閥可促動,使得第一閥164和第二閥170中的一個常開,并且另一個常閉。在其它實例中,第一閥164和第二閥170可為氣動閥、電動閥或另一適合的閥。
[0050]如圖1中所示,車輛系統100還包括EGR混合器172,其使再循環的排出氣體與增壓空氣混合,使得排出氣體可均勻地分布在增壓空氣和排出氣體混合物內。在圖1中所繪的實施例中,EGR系統160為高壓EGR系統,其將排出氣體從排氣通路116中的渦輪增壓器120和124上游的位置發送至進氣通路114中的渦輪增壓器120和124下游的位置。在其它實施例中,車輛系統100此外或作為備選可包括低壓EGR系統,其將排出氣體從排氣通路116中的渦輪增壓器120和124下游發送至進氣通路114中的渦輪增壓器120和124上游的位置。
[0051]如圖1中所繪,車輛系統100還包括具有串聯布置的第一渦輪增壓器120和第二渦輪增壓器124的兩級渦輪增壓器,渦輪增壓器120和124中的各個布置在進氣通路114與排氣通路116之間。兩級渦輪增壓器增大吸入進氣通路114中的周圍空氣的空氣填充,以便在燃燒期間提供更大填充密度來增大功率輸出和/或發動機操作的效率。第一渦輪增壓器120在相對較低壓力下操作,并且包括驅動第一壓縮機122的第一渦輪121。第一渦輪121和第一壓縮機122經由第一軸123機械地聯接。第一渦輪增壓器可稱為渦輪增壓器的"低壓級"。第二渦輪增壓器124在相對較高壓力下操作,并且包括驅動第二壓縮機126的第二渦輪125。第二渦輪增壓器可稱為渦輪增壓器的"高壓級"。第二渦輪和第二壓縮機經由第二軸127機械地聯接。
[0052]如上文所說明,用語〃高壓〃和〃低壓〃是相對的,意思是〃高〃壓是高于〃低〃壓的壓力。相反,"低"壓是低于"高"壓的壓力。
[0053]如本文中所用,〃兩級渦輪增壓器〃可大體上是指包括兩個或更多個渦輪增壓器的多級渦輪增壓器構造。例如,兩級渦輪增壓器可包括串聯布置的高壓渦輪增壓器和低壓渦輪增壓器,串聯布置的三個增壓器,兩個低壓渦輪增壓器供給高壓渦輪增壓器,一個低壓渦輪增壓器供給兩個高壓渦輪增壓器,等。在一個實例中,三個渦輪增壓器串聯使用。在另一個實例中,僅兩個渦輪增壓器串聯使用。
[0054]在圖1中所示的實施例中,第二渦輪增壓器124設有渦輪旁通閥128,其允許排出氣體繞過第二渦輪增壓器124。渦輪旁通閥128例如可開啟,以使排出氣流轉向離第二渦輪125。以該方式,壓縮機126的轉速和因此由渦輪增壓器120,124提供至發動機104的升壓可在穩態條件期間調節。此外,第一渦輪增壓器120也可設有渦輪旁通閥。在其它實施例中,僅第一渦輪增壓器120可設有渦輪旁通閥,或者僅第二渦輪增壓器124可設有渦輪旁通閥。此夕卜,第二渦輪增壓器可設有壓縮機旁通閥129,其允許氣體繞過第二壓縮機126來避免例如壓縮機喘振。在一些實施例中,第一渦輪增壓器120也可設有壓縮機旁通閥,而在其它實施例中,僅第一渦輪增壓器120可設有壓縮機旁通閥。
[0055]盡管圖1中未示出,但在一些實例中,可存在兩個低壓渦輪增壓器。就此而言,兩個增壓空氣冷卻器(例如,中間冷卻器)可存在,一個定位在各個低壓壓縮機的下游。在一個實例中,低壓渦輪增壓器可并聯存在,使得流過各個低壓壓縮機的增壓空氣組合并且引導至高壓壓縮機。
[0056]盡管在實例中,本文中關于圖1描述的車輛系統包括兩級渦輪增壓器,但將理解的是,其它渦輪增壓器布置是可能的。在一個實例中,僅單個渦輪增壓器可存在。在此類情況下,僅一個增壓空氣冷卻器可使用,而非圖1中所繪的兩個冷卻器(例如,中間冷卻器132和后冷卻器134)。在一些實例中,可使用渦輪復合系統,其中定位在排氣通路中的渦輪機械地聯接于發動機。在本文中,由渦輪從排出氣體抽取的能量用于使曲軸旋轉來提供另外的能量用于推進車輛系統。又一些渦輪增壓器布置是可能的。
[0057]車輛系統100可選地包括聯接在排氣通路中的排氣處理系統130,以便減少受管制的排放。如圖1中所繪,排出氣體處理系統130設置在第一(低壓)渦輪增壓器120的渦輪121的下游。在其它實施例中,排出氣體處理系統可此外或作為備選設置在第一渦輪增壓器120的上游。排出氣體處理系統130可包括一個或更多個構件。例如,排出氣體處理系統130可包括柴油顆粒過濾器(DPF)、柴油氧化催化器(DOC)、選擇性催化還原(SCR)催化器、三通催化器、NOx捕集器和/或各種其它排放控制裝置或它們的組合中的一個或更多個。然而,在一些實例中,排氣后處理系統130可省去,并且排氣可從排氣通路流至大氣,而不流過后處理裝置。
[0058]車輛系統100還包括控制單元180,其提供和構造成控制關于車輛系統100的各種構件。在一個實例中,控制單元180包括計算機控制系統。控制單元180還包括非暫時性計算機可讀儲存介質(未示出),其包括用于實現發動機操作的機載監測和控制的代碼。在監督車輛系統100的控制和管理時,控制單元180可構造成接收如本文中進一步詳述的來自多種發動機傳感器的信號,以便確定操作參數和操作條件,并且對應地調整各種發動機促動器來控制車輛系統100的操作。例如,控制單元180可從各種發動機傳感器接收信號,該各種發動機傳感器包括布置在高壓渦輪的入口中的傳感器181、布置在低壓渦輪的入口中的傳感器182、布置在低壓壓縮機的入口中的傳感器183,以及布置在高壓壓縮機的入口中的傳感器184。布置在渦輪增壓器的入口中的傳感器可檢測空氣溫度和/或壓力。附加的傳感器可包括但不限于發動機速度、發動機負載、升壓壓力、周圍壓力、排氣溫度、排氣壓力等。對應地,控制單元180可通過將命令發送至各種構件如牽引馬達、交流發電機、缸閥、節流閥、換熱器、廢氣門或其它閥或流動控制元件等來控制車輛系統100。
[0059]在操作期間,車輛系統100經由進氣通路吸入空氣,并且使空氣與燃料燃燒來產生排氣,該排氣經由排氣通路引導出車輛。在某些條件下,進入空氣和/或排氣可在各種車輛系統表面上使冷凝沉積。冷凝在與進入空氣和/或排氣接觸的表面的溫度下降到與表面接觸的空氣的露點以下時發生。由于暴露于相對潮濕的空氣和低溫,車輛系統中的某些位置易于累積冷凝,特別是增壓空氣冷卻器132和134(也稱為中間冷卻器132和后冷卻器134)、EGR混合器172和EGR冷卻器166。累積的冷凝物可引起系統退化。例如,累積在中間冷卻器和/或后冷卻器中的冷凝物可在加速事件期間掃過發動機,引起熄火和發動機退化。如上文所說明,由于冷凝的酸性性質,故累積在EGR冷卻器中的冷凝物可引起腐蝕。
[0060]因此,如將在下面更詳細所述,車輛系統可包括用于管理冷凝以避免EGR冷卻器腐蝕和其它退化的各種機構。圖1-5均示出了用于管理車輛系統中的冷凝物的一個示例性構造。除在下面描述的冷凝管理系統中的差別外,圖2-5中所示的車輛系統與上文所述的車輛系統相同。
[0061]首先參照圖1的冷凝物管理構造,累積在中間冷卻器132中的冷凝物可經由自動閥190從中間冷卻器132定期排放。自動閥可為機械閥,或者其可為電動閥。如所示,自動閥190可為球形懸垂物(bob),其構造成在累積的冷凝物小于閾值水平時密封中間冷卻器的排出孔。接著,一旦冷凝物累積高于閾值水平,則球形懸垂物浮動并且開啟排放孔,允許冷凝物排出中間冷卻器。以該方式,排放孔總是與流過中間冷卻器的進入空氣密封,以防止任何空氣泄漏出系統。當閥閉合時,閥密封排放孔并且防止進入空氣泄漏。當閥開啟時,冷凝物(例如,水)用作排放孔之上的密封物,以防止進入空氣泄漏。
[0062]盡管圖1中未示出,但在一些實例中,自動閥可存在于后冷卻器134以及中間冷卻器132中。此外,在一些實例中,自動閥可響應于中間冷卻器中的冷凝物達到閾值水平的指示來基于來自控制器的命令開啟。
[0063]冷凝物還可累積在混合區域191處,其中,EGR與發動機上游的進入空氣混合。如圖1中所示,混合區域在EGR混合器172處;然而,在其它實例中,EGR可僅引入EGR混合器的上游,或者其可引入在后冷卻器134處。在混合區域處的累積的冷凝物可包括由從發動機再循環的排氣中的硫酸引起的一些酸性冷凝物。因此,不同于中間冷卻器中累積的冷凝物,混合區域處的冷凝物可包括至少一些硫酸,并且因此可收集在儲存罐192中。閥194可控制冷凝物至儲存罐192的流。閥194可為自動閥,其響應于例如來自控制器的命令來機械地、氣動地或電動地開啟。
[0064]此外,儲存罐196可收集來自EGR冷卻器166的冷凝物。由于由EGR冷卻器生成的相對少量的冷凝物,故儲存罐196可相對小(例如,兩升)。儲存罐可位于EGR冷卻器附近;在一些實例中,儲存罐196可為EGR冷卻器自身(例如,EGR冷卻器可具有冷凝收集區域)。儲存罐196可人工地排放,例如,每100小時發動機操作人工地排放一次。在圖1的示例性構造中,沒有閥存在來控制冷凝物從EGR冷卻器到儲存罐的流。然而,為了防止排出氣體泄漏出EGR冷卻器,從EGR冷卻器的排出可由冷凝物密封,例如,排放可僅在閾值水平的冷凝物在EGR冷卻器中累積時開啟。關于EGR冷卻器的附加細節在下面關于圖6-7呈現。
[0065]現在轉到圖2,示出了用于車輛系統100的冷凝管理系統的第二實例。在圖2中,中間冷卻器132、混合區域191和EGR冷卻器166中的各個排放至共同的儲存罐202,其可定位成以容器來遠離發動機。由于各個相應出口處的不同壓力(例如,中間冷卻器出口可處于2.25bar,而混合區域出口處于5.23bar),故來自各個出口的流可由單獨的閥控制。因此,如所示,閥204控制從中間冷卻器132到儲存罐202的流,閥206控制從混合區域191到儲存罐202的流,并且閥208控制從EGR冷卻器166到儲存罐202的流。冷凝物流控制閥中的各個可根據由控制器發送的命令開啟,并且可根據適合的機構促動。
[0066]以該方式,中間冷卻器、混合區域和EGR冷卻器出口中的各個可保持在其相應的最佳壓力處,同時僅一個罐用于收集冷凝物。此外,罐可定位成遠離發動機。然而,通過包括三個閥,冷凝物管理系統的控制的成本和復雜性增加。此外,閥208可需要在一些條件期間控制100%的硫酸流,并且因此閥可為制造昂貴的并且/或者由于腐蝕而需要定期更換。
[0067]圖3示出了用于車輛系統100的冷凝管理系統的第三實例。在圖3中,中間冷卻器132、混合區域191和EGR冷卻器166中的各個排放至共同的儲存罐302,其可定位成以容器來遠離發動機。為了保持適當的壓差,而非包括三個單獨的閥,使用兩個孔口和一個閥。具體而言,孔口 306位于從EGR冷卻器166到儲存罐302的管線中,而孔口 308位于從混合區域191到儲存罐302的管線中。孔口中的各個可引起管線中的壓降,使得兩條管線具有與從中間冷卻器通向儲存罐的管線相同的壓力(例如,2.25bar)。一個共同的閥304控制進入儲存罐302的流。
[0068]因此,圖3中所示的冷凝管理系統的第三實例提供了僅使用一個閥,并且允許了冷凝物遠離發動機儲存。然而,圖3的構造可允許空氣從后冷卻器/混合區域回流至中間冷卻器。此外,在一些條件下,閥可暴露于來自EGR冷卻器的100%的硫酸。
[0069]圖4示出了用于車輛系統100的冷凝管理系統的第四實例。在圖4中,中間冷卻器132和混合區域191均排放至共同的儲存罐402。進入罐402的流的控制經由閥404實現。孔口406存在于從混合區域191至罐的管線中,以將管線中的壓力減小至與來自中間冷卻器的管線中的相同的壓力。來自EGR冷卻器166的冷凝物排放至單獨的儲存罐408,其可位于EGR冷卻器附近(例如,其可為EGR冷卻器的一部分)。該構造僅包括一個閥,簡化了控制復雜性并且降低了成本。然而,如果罐腐蝕或另外泄漏至發動機,則從混合區域到中間冷卻器的回流仍可發生,并且將硫酸儲存罐提供在發動機附近可導致增大的退化風險。
[0070]圖5示出了用于車輛系統100的冷凝管理系統的第五實例。在圖5中,中間冷卻器132包括自動閥190(例如,球形懸垂物),以將冷凝物從中間冷卻器排放(至周圍或至罐)。混合區域191和EGR冷卻器166中的各個排放至共同的儲存罐502,其可定位成遠離發動機。至儲存罐502的流的控制由閥504控制。以該方式,僅使用一個閥,并且沒有硫酸罐位于發動機處。然而,閥504可暴露于100%的硫酸。
[0071]圖6A示出了包括EGR冷卻器602的示例性EGR冷卻器系統600 JGR冷卻器602為圖1-5的EGR冷卻器166的一個非限制性實例。排氣從EGR通路704經由排氣入口 601行進穿過EGR冷卻器602,其中,其經由冷卻劑冷卻,該冷卻劑在冷卻劑入口 608處進入EGR冷卻器。EGR冷卻器602包括排出氣體出口 604,其構造成將排氣從EGR冷卻器602排到EGR通路606。離開EGR冷卻器的排氣引導至混合區域,其中,其在引入至發動機之前與進入空氣混合。冷卻劑經由冷卻劑管線609的冷卻劑出口 615離開EGR冷卻器。
[0072]圖6B示出了另一個實施例601,EGR冷卻器602包括冷凝物排放管線618以從EGR冷卻器排放冷凝物,從而防止EGR冷卻器的腐蝕和退化。冷凝物排放管線在從EGR冷卻器排放排氣中的作用將在下面關于圖10-12進一步詳細描述。
[0073]圖7A和7B示出了EGR冷卻器系統600的附加視圖。圖7A示出了與發動機700如圖1的發動機104組合的EGR冷卻器系統600的自上而下的視圖。如上文所說明,EGR冷卻器系統600包括EGR冷卻器602、將EGR供應至EGR通路606的排出氣體出口 604,以及冷卻劑入口 608。EGR冷卻器602經由支承支架603安裝于發動機。冷卻劑入口 608接收來自冷卻劑通路612的冷卻劑。
[0074]圖7A還示出了排出氣體入口 702,其從EGR通路704接收EGR,ERG通路704經由通路711接收來自發動機的一個或更多個缸(例如,供體缸)的排出氣體。如上文關于圖1所說明,EGR流由一個或更多個排氣閥控制,其在本文中示為第一EGR閥707和第二EGR閥709。第一EGR閥707可為圖1的第一閥164的非限制性實例,并且第二 EGR閥709可為圖1的第二閥170的非限制性實例。因此,EGR經由第二 EGR閥709流至EGR冷卻器602。并未流至EGR冷卻器602的任何其余的排出氣體經由EGR閥707和排氣通路713發送至大氣。排氣通路713還可接收來自非供體缸的排出氣體。連接通路710可連接排氣通路713和通路711。通路713中的排出氣體可在進入大氣之前流過一個或更多個渦輪增壓器和/或后處理系統(收納在結構715內)。
[0075]此外,圖7A示出了冷卻劑出口 706,其中行進穿過EGR冷卻器的冷卻劑離開成供應至冷卻系統構件,如,加熱器芯部、散熱器等。如圖7A中所示,EGR通路606、冷卻劑通路612、通路704和通路713所有都沿側向定位在發動機之上,并且橫穿發動機,其中縱軸線平行于發動機的縱軸線。此外,通路中的一個或更多個可聯接于發動機的進氣歧管611(圖6中所示并且為了清楚從圖7A除去)。然而,其它構造是可能的。
[0076]圖7B具體從排出氣體出口604的側部示出了EGR冷卻器系統600的側視圖。圖7B中示出了用以從EGR冷卻器收集冷凝物的冷凝物收集區域610。冷凝物收集區域可從EGR冷卻器的最低點收集冷凝物。排放口(未示出)可存在,以允許冷凝物從EGR冷卻器除去。排放口可為人工排放口或自動排放口。
[0077]EGR冷卻器可生成硫酸相對高的冷凝物。存在于燃料中的硫可在燃燒期間轉換成氣態二氧化硫。二氧化硫可與排氣中的氧反應來形成三氧化硫。三氧化硫可與排氣中的水分反應來形成硫酸。硫酸可在高于水的溫度下冷凝,并且因此在典型的EGR冷卻器溫度下,硫酸的冷凝可發生。在一些條件下,EGR冷卻器中的冷凝物可包括100%的硫酸。如果允許該冷凝物累積在EGR冷卻器中,則其可引起腐蝕。此外,如果允許行進至發動機,則冷凝物還可引起發動機腐蝕。
[0078]因此,冷凝物收集區域610可收集硫酸冷凝物,防止其留在EGR冷卻器的表面上并且行進至發動機。冷凝物收集區域以及EGR冷卻器的表面可由抗腐蝕材料制成,如,包括銅、鉬和/或其它金屬的不銹鋼合金,其提高對由硫酸的腐蝕的抵抗,并且/或者可涂覆有材料來提高抗腐蝕性。
[0079]現在轉到圖8,示出了用于冷凝物管理系統800的另一個實例。系統800包括后冷卻器802(其可為增壓空氣冷卻器134的非限制性實例),進入空氣流動穿過其。在穿過后冷卻器之后,進入空氣引導至進氣通路,用于最終引入在發動機處AGR冷卻器806冷卻EGR,并且使EGR經過至EGR通路808。冷卻的EGR最終在混合區域810處與進入空氣混合,并且引入在發動機處。EGR冷卻器806可包括本文中所述的EGR冷卻器中的任一個。例如,EGR冷卻器806可為EGR冷卻器166、EGR冷卻器602等的非限制性實例。
[0080]為了管理冷凝物,EGR冷卻器806包括冷凝收集器814,其可為EGR冷卻器的最低點處的室,構造成儲存經由重力收集在收集器中的冷凝物。在某些發動機操作點處,EGR冷卻器中的冷卻劑和/或EGR冷卻器中的排出氣體的溫度為低的,導致收集在室中的較高冷凝。該收集的冷凝物接著在發動機在冷卻劑和/或排氣溫度變得較高的點處操作時再蒸發。EGR冷卻器還包括轉向器812,其定位成使EGR流轉向穿過EGR冷卻器。轉向器引起EGR流引導至收集器,并且將收集的冷凝物連同EGR掃至EGR通路,用于最終在發動機處燃燒。作為備選或此外,轉向器可用于將高溫排出氣體引導至室,其中,高溫排出氣體使收集的冷凝物蒸發。同樣地,進氣通路804包括冷凝物收集器818和轉向器816,以使增壓空氣流朝收集器轉向并且將任何收集的冷凝物掃至發動機。
[0081 ]圖9示出了冷凝物管理系統900的又一個實例。系統900包括EGR冷卻器902,其可為以上論述的EGR冷卻器166、EGR冷卻器806和/或EGR冷卻器602。加熱器904構造成在觸動時加熱離開EGR冷卻器的排出氣體。如所示,加熱器904在EGR冷卻器下游定位在EGR通路中。酸露點溫度(ADT)傳感器906也定位在EGR通路中以接收來自EGR冷卻器的EGR13ADT傳感器可檢測EGR冷卻器內的酸露形成。
[0082]可為以上論述的控制系統的發動機管理系統908構造成接收來自ADT傳感器的反饋。當來自ADT傳感器的信息指示形成酸性冷凝物時,觸動加熱器,其使排出氣體的溫度升高,并且防止酸性冷凝物的形成。
[0083 ]圖1O示出了具有冷凝物管理系統950的車輛系統100的示意圖,其包括將EGR冷卻器166連接于排氣通路116的冷凝物管線118。通過冷凝物管線118從EGR冷卻器排放冷凝物可防止冷凝物聚集,減少EGR冷卻器和其它相關聯的發動機構件的腐蝕。在一個實例中,如圖10中所示,冷凝物管線118可在第一渦輪增壓器120(低壓渦輪增壓器)的第一渦輪121下游連接于排氣通路116。在其它實例中,冷凝物管線118可在第二渦輪增壓器124下游、第二渦輪增壓器124上游或第一渦輪增壓器120上游連結排氣通路116。在一個實例中,閥可調節冷凝物從EGR冷卻器穿過冷凝物管線118至排氣通路116的流。
[0084]來自EGR冷卻器166的冷凝物因此可通過冷凝物管線118排放到排氣通路116中。冷凝物將由于排氣管線中的高溫蒸發,并且與排氣混合,這可減小排氣管線中的腐蝕的風險。冷凝物接著可連同排氣通過排出氣體處理系統130流至大氣。
[0085]來自混合區域191中的各個的冷凝物可排放至罐,例如,儲存罐502,其可定位成遠離發動機。如上文關于圖1-5所述,來自中間冷卻器132的冷凝物可排放至罐或周圍,由閥調
-K-
T O
[0086]圖11示出了EGR冷卻器系統952的實施例,包括類似于圖10中所示的冷凝物管線118的冷凝物管線918。圖12示出了EGR冷卻器系統952的另一個視圖。EGR冷卻器系統952包括EGR冷卻器602 JGR冷凝物管線918將EGR冷卻器602連接于排氣系統內的位置,如,類似于圖1的排氣通路116的排氣通路。在一個實例中,冷凝物管線918可在類似于圖1的第一渦輪增壓器120的第一渦輪增壓器924下游連接于排氣通路。在其它實例中,冷凝物管線可在第一渦輪增壓器924上游、第二渦輪增壓器920上游或其它適合位置連結排氣通路。然而,如所示,冷凝物管線918將EGR冷卻器流體地聯接于低壓渦輪增壓器的渦輪出口。
[0087]冷凝物管線918可定位成沿發動機700的進氣歧管915延伸。在一個實例中,冷凝物管線918可定位成使得可由于重力而收集在EGR冷卻器的底部處的冷凝物可通過冷凝物管線流出EGR冷卻器。在另一個實例中,冷凝物可由于兩條管線之間的壓差而流出。在另一個實例中,儲存罐可存在于EGR冷卻器的底部處。冷凝物可收集在儲存罐中,并且通過冷凝物管線流出EGR冷卻器。在另一個實例中,閥可調節冷凝物從EGR冷卻器穿過冷凝物管線至排氣通路的流。閥可為單向閥,允許流體從EGR冷卻器朝排氣通路流過冷凝物管線,但不從排氣通路至EGR冷卻器。在一個實例中,閥位置可由控制器基于存在于EGR冷卻器中的冷凝物的體積調節。如果EGR冷卻器中的冷凝物水平高于閾值,則閥可定位成使冷凝物從EGR冷卻器穿過冷凝物管線流至排氣通路。冷凝物管線918可包括不銹鋼或與硫酸相容并且能夠耐受高排氣溫度的軟管材料,并且冷凝物管線可由支架支承。
[0088]系統的實例包括在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中的中間冷卻器;排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,該EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與壓縮的進入空氣混合;流體地聯接于EGR冷卻器以收集來自EGR冷卻器的冷凝物的冷凝物收集器,冷凝物收集器定位在EGR冷卻器內;以及聯接于冷凝物收集器的排放管線,排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪出口的出口。
[0089]系統還可包括EGR冷卻器中的轉向器,轉向器定位成使EGR流轉向穿過EGR冷卻器至冷凝物收集器。轉向器可為第一轉向器,并且冷凝物收集器可為第一冷凝物收集器,并且系統還可包括在混合區域下游定位在進氣通路中的第二轉向器和第二冷凝物收集器,第二轉向器定位成使增壓空氣流朝第二冷凝物收集器轉向。渦輪增壓器壓縮機可為第一渦輪增壓器壓縮機,并且系統還可包括第二渦輪增壓器壓縮機,中間冷卻器定位在第一渦輪增壓器壓縮機與第二渦輪增壓器壓縮機之間。
[0090]EGR冷卻器可接收來自冷卻劑通路的冷卻劑,并且接收來自發動機排氣通路的排氣。在實例中,EGR通路、冷卻劑通路和發動機排氣通路均沿側向定位在發動機之上。在此類實例中,EGR冷卻器也可沿側向定位在發動機之上。在另一個實例中,EGR冷卻器可定位在發動機的側部上,并且EGR通路、冷卻劑通路和發動機排氣通路中的一個或更多個還可沿發動機的側部延伸。
[0091]系統的另一個實例包括在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中的中間冷卻器;排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,該EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與壓縮的進入空氣混合;以及流體地聯接于EGR冷卻器來從EGR冷卻器收集冷凝物的儲存罐,儲存罐遠離EGR冷卻器定位。
[0092]儲存罐可為第一儲存罐,并且系統還可包括用以從混合區域收集冷凝物的第二儲存罐,以及定位在混合區域與第二儲存罐之間的管線中的閥。系統還可包括定位在中間冷卻器中的自動閥,自動閥在中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封中間冷卻器的排放口。管線可為第一流動管線,第二儲存罐經由第一流動管線收集來自混合區域的冷凝物,并且系統還可包括將第二儲存罐流體地聯接于中間冷卻器的第二流動管線,以及定位在第一流動管線中的孔口。
[0093]儲存罐可流體地聯接于混合區域和中間冷卻器。系統還可包括:包括將EGR冷卻器流體地聯接于儲存罐的第一流動閥的第一流動管線、包括將混合區域流體地聯接于儲存罐的第二流動閥的第二流動管線,以及包括將中間冷卻器流體地聯接于儲存罐的第三流動閥的第三流動管線,各個流動閥構造成保持各個流動管線內的期望的相應壓差。系統還可包括:將EGR冷卻器流體地聯接于儲存罐的包括第一孔口的第一流動管線、將混合區域流體地聯接于儲存罐的包括第二孔口的第二流動管線,以及將中間冷卻器流體地聯接于儲存罐的第三流動管線,第一孔口和第二孔口均構造成保持下游壓力等于第三流動管線中的壓力。第一流動管線、第二流動管線和第三流動管線可形成聯接于儲存罐的入口的共同的流動管線,并且系統還可包括控制穿過共同的流動管線的流的流動閥。
[0094]儲存罐可流體地聯接于混合區域,并且系統還可包括:用以控制冷凝物從EGR冷卻器和混合區域至儲存罐的流的流動閥;以及定位在中間冷卻器中的自動閥,自動閥在中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封中間冷卻器的排放口。
[0095]系統還可包括:定位在EGR通路中的加熱器;定位在EGR通路中的露點傳感器;以及電子控制器,其儲存非暫時性指令用于在來自露點傳感器的輸出指示離開EGR冷卻器的EGR中的冷凝高于閾值時觸動加熱器。
[0096]系統的又一個實例包括:在渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中的中間冷卻器;排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,該EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與壓縮的進入空氣混合;流體地聯接于混合區域的儲存罐;定位在中間冷卻器中的自動閥,自動閥在中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封中間冷卻器的排放口 ;流體地聯接于EGR冷卻器以收集來自EGR冷卻器的冷凝物的冷凝物收集器;以及聯接于冷凝物收集器的排放管線,排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口。排放管線的出口可流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口。渦輪增壓器渦輪可為在第二渦輪增壓器渦輪下游定位在排氣通路中的第一渦輪增壓器渦輪。
[0097]如本文使用的,以單數敘述并且冠以單詞〃一〃或〃一個〃的元件或步驟應當理解為并未排除多個所述元件或步驟,除非明確陳述此類排除。此外,提到本發明的〃一個實施例"并未排除也并入引用的特征的附加實施例的存在。此外,除非明確相反陳述,否則"包括"、"包含〃或〃具有〃帶特定性質的元件或多個元件的實施例可包括不具有該性質的附加此類元件。用語〃包含(including)〃和〃其中(in which)"用作相應用語〃包括(comprising)〃和〃其中(which)〃的簡明語言等同物。此外,用語〃第一〃、〃第二〃和〃第三〃等僅用作標記,并且不旨在對它們的對象施加數字要求或特定位置順序。
[0098]該書面的描述使用實例以公開本發明(包括最佳模式),并且還使本領域技術人員能夠實踐本發明(包括制造和使用任何裝置或系統并且執行任何并入的方法)。本發明的可專利范圍由權利要求限定,并且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權利要求的字面語言不同的結構元件,或者如果這些其它實例包括與權利要求的字面語言無顯著差別的等同結構元件,則這些其它實例意圖在權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種系統,包括: 中間冷卻器,其在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中; 排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,所述EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與所述壓縮的進入空氣混合; 冷凝物收集器,其流體地聯接于所述EGR冷卻器以收集來自所述EGR冷卻器的冷凝物,所述冷凝物收集器定位在所述EGR冷卻器內;以及 聯接于所述冷凝物收集器的排放管線,所述排放管線具有流體地聯接于渦輪增壓器渦輪的出口。2.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述系統還包括所述EGR冷卻器中的轉向器,所述轉向器定位成使EGR流轉向穿過所述EGR7令卻器至所述冷凝物收集器。3.根據權利要求2所述的系統,其特征在于,所述轉向器為第一轉向器,并且所述冷凝物收集器為第一冷凝物收集器,并且所述系統還包括在所述混合區域下游定位在所述進氣通路中的第二轉向器和第二冷凝物收集器,所述第二轉向器定位成使增壓空氣流朝所述第二冷凝物收集器轉向。4.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述渦輪增壓器壓縮機為第一渦輪增壓器壓縮機,并且還包括第二渦輪增壓器壓縮機,所述中間冷卻器定位在所述第一渦輪增壓器壓縮機與所述第二渦輪增壓器壓縮機之間。5.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述EGR冷卻器構造成接收來自冷卻劑通路的冷卻劑,并且接收來自發動機排氣通路的排氣,所述EGR通路、冷卻劑通路和發動機排氣通路均沿側向定位在所述發動機之上。6.—種系統,包括: 中間冷卻器,其在構造成將壓縮的進入空氣提供至發動機的渦輪增壓器壓縮機下游定位在進氣通路中; 排出氣體再循環(EGR)系統,其包括EGR冷卻器,所述EGR冷卻器限定EGR通路的至少一部分并且與混合區域連通,其中,排出氣體與所述壓縮的進入空氣混合;以及 儲存罐,其流體地聯接于所述EGR冷卻器以從所述EGR冷卻器收集冷凝物,所述儲存罐遠離所述EGR7令卻器定位。7.根據權利要求6所述的系統,其特征在于,儲存罐為第一儲存罐,并且所述系統還包括用以收集來自所述混合區域的冷凝物的第二儲存罐,以及定位在所述混合區域與所述第二儲存罐之間的管線中的閥。8.根據權利要求7所述的系統,其特征在于,所述系統還包括定位在所述中間冷卻器中的自動閥,所述自動閥在所述中間冷卻器中的冷凝物水平低于閾值水平時密封所述中間冷卻器的排放口。9.根據權利要求7所述的系統,其特征在于,所述管線為第一流動管線,所述第二儲存罐構造成經由所述第一流動管線收集來自所述混合區域的冷凝物,并且所述系統還包括將所述第二儲存罐流體地聯接于所述中間冷卻器的第二流動管線,以及定位在所述第一流動管線中的孔口。10.根據權利要求6所述的系統,其特征在于,所述儲存罐流體地聯接于所述混合區域 和所述中間冷卻器。
【文檔編號】F02M26/23GK106089507SQ201610229663
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月14日 公開號201610229663.X, CN 106089507 A, CN 106089507A, CN 201610229663, CN-A-106089507, CN106089507 A, CN106089507A, CN201610229663, CN201610229663.X
【發明人】V.賈亞卡, P.賴納, L.L.德奧
【申請人】通用電氣公司