低壓egr閥的制作方法
【專利說(shuō)明】低壓EGR閥
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2014年I月16日提交的德國(guó)專利申請(qǐng)N0.102014200698.8的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，其全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引用并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及用于包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的低壓EGR閥的方法和系統(tǒng)，以及涉及具有這種類型的低壓EGR閥的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
【背景技術(shù)】
[0004]控制機(jī)動(dòng)車(chē)輛的排放可以減少因機(jī)動(dòng)車(chē)輛交通導(dǎo)致的環(huán)境污染。通過(guò)將在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程期間所形成的一些排氣與被提供至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣空氣相混合，可以減少諸如氮氧化物的顆粒物排放。例如，低壓排氣再循環(huán)(EGR)可以被提供以減少氮氧化物排放，其中排氣被引入至壓縮機(jī)的下游。然而，因溫度差異導(dǎo)致在排氣被引入至進(jìn)氣空氣期間在排氣中可以形成冷凝物。冷凝物可以碰撞壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪而造成壓縮機(jī)葉輪損壞。
[0005]解決該冷凝物問(wèn)題的一個(gè)示例是使用高壓EGR，其中排氣被引入至壓縮機(jī)的上游。
[0006]然而，本發(fā)明者在此已認(rèn)識(shí)到此類系統(tǒng)的潛在問(wèn)題。僅使用高壓EGR可以減少EGR的有益方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]至少部分地解決上述問(wèn)題中的一些的一種可能方法包括一種用于低壓EGR閥的系統(tǒng)和方法。低壓EGR閥包括新鮮空氣進(jìn)口、排氣進(jìn)口、連接至壓縮機(jī)的出口以及至少一個(gè)節(jié)流裝置。至少一個(gè)節(jié)流裝置影響通過(guò)新鮮空氣進(jìn)口流入的新鮮空氣量以及通過(guò)排氣進(jìn)口流入的排氣量。低壓EGR閥可以具有位于出口和排氣進(jìn)口之間的連接表面。連接表面可以以這樣的方式成形，即在如預(yù)期地使用低壓EGR閥期間，冷凝物從出口流至排氣進(jìn)口。
[0008]在一個(gè)示例中，在低壓EGR閥中可以提供具有包含角的曲線輪廓的連接表面，使得冷凝物從出口流至排氣進(jìn)口，并因此防止冷凝物進(jìn)入壓縮機(jī)。連接表面曲線輪廓可以是這樣的，即冷凝物克服可以防止冷凝物遠(yuǎn)離出口流動(dòng)的任何相反力。這樣，當(dāng)繼續(xù)允許準(zhǔn)確地控制EGR流時(shí)減少冷凝物的影響是可能的。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解的是以上
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供是以簡(jiǎn)化的形式介紹所選的概念，在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述這些概念。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在確認(rèn)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍由【具體實(shí)施方式】后面的權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決在上面或本公開(kāi)的任何部分提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1示意性地描繪包括低壓EGR的示例車(chē)輛系統(tǒng)。
[0011]圖2示出根據(jù)當(dāng)前申請(qǐng)的低壓EGR閥的第一說(shuō)明性實(shí)施例。
[0012]圖3示出根據(jù)當(dāng)前申請(qǐng)的低壓EGR閥的第二說(shuō)明性實(shí)施例。
[0013]圖4示出低壓EGR系統(tǒng)的示例操作程序。
【具體實(shí)施方式】
[0014]機(jī)動(dòng)車(chē)輛的排放受到旨在減少因機(jī)動(dòng)車(chē)輛交通導(dǎo)致的環(huán)境污染的法律規(guī)定。這尤為適用于細(xì)粉塵(諸如碳煙微粒)以及氮氧化物的排放。一種用于減少氮氧化物排放的普遍方法設(shè)想將在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒燃料期間所形成的排氣的一些與用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣混合，以便以這種方式降低燃燒溫度并且在無(wú)需過(guò)多氧的情況下實(shí)行燃料的燃燒。該技術(shù)(被稱為排氣再循環(huán)(EGR))可以在高壓或低壓下(即在排氣通過(guò)排氣渦輪和/或排氣后處理裝置之前(高壓EGR)或之后(低壓EGR))執(zhí)行。還可以提供高壓和低壓EGR的組合。
[0015]對(duì)于排氣再循環(huán)，排氣通過(guò)支路從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流獲取并且通過(guò)EGR閥與新鮮空氣混合，從而產(chǎn)生用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣。在此，通過(guò)EGR閥可以影響新鮮空氣與排氣的混合比，以便針對(duì)不同的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)允許合適的混合比。例如，可以規(guī)定在非常高的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下中斷排氣再循環(huán)，因?yàn)樵谠撉闆r下，大量的燃料被燃燒并且需要將盡可能多量的氧供給燃燒空氣。然而，在另一個(gè)示例中，還可以規(guī)定在低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下混合高比例的排氣，以便在無(wú)需過(guò)多氧的情況下實(shí)行燃料的燃燒。
[0016]當(dāng)前申請(qǐng)的目標(biāo)是介紹一種改善的低壓EGR閥。
[0017]當(dāng)前申請(qǐng)介紹一種低壓EGR閥，其裝有新鮮空氣進(jìn)口、排氣進(jìn)口、出口和至少一個(gè)節(jié)流裝置，其中出口被連接至或能夠被連接至壓縮機(jī)，節(jié)流裝置用于影響通過(guò)新鮮空氣進(jìn)口流入的新鮮空氣量和通過(guò)排氣進(jìn)口流入的排氣量。根據(jù)當(dāng)前申請(qǐng)，位于出口和排氣進(jìn)口之間的連接表面可以這樣的方式成形，即在如所預(yù)期地使用低壓EGR閥期間，冷凝物從出口流至排氣進(jìn)口。連接表面的形狀可以在EGR使用期間抑制冷凝物進(jìn)入出口并因此進(jìn)入壓縮機(jī)。因此，連接表面可以是弧形，其中連接表面是在出口和排氣進(jìn)口之間的EGR閥殼體中形成的平滑曲線。
[0018]包含在再循環(huán)排氣中的水蒸汽可以冷凝，尤其是在低環(huán)境溫度下，這是因?yàn)樵诮佑|新鮮空氣時(shí)的冷卻所致，其中新鮮空氣通過(guò)低壓EGR閥中的新鮮空氣進(jìn)口供給。冷凝的水可以聚集在低壓EGR閥中并且甚至可以凍結(jié)。此外，在如所預(yù)期地使用低壓EGR閥期間連接至出口的壓縮機(jī)包含壓縮機(jī)葉輪，該壓縮機(jī)葉輪以非常高的速度旋轉(zhuǎn)并且抽吸再循環(huán)排氣和新鮮空氣。當(dāng)前申請(qǐng)基于該理解，并且結(jié)合所述理解，如果水滴、冷凝物或者甚至冰粒被吸入并且碰撞壓縮機(jī)葉輪，則可能損壞壓縮機(jī)葉輪。根據(jù)當(dāng)前申請(qǐng)的低壓EGR閥具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在如所預(yù)期地使用低壓EGR閥期間冷凝的水從出口流出并且可以經(jīng)過(guò)排氣進(jìn)口從低壓EGR閥流出。然后，水可以經(jīng)由例如排氣區(qū)段被帶走并且被排至環(huán)境中。在另一個(gè)示例中，排氣的熱可以使聚集的冷凝物蒸發(fā)，隨后水蒸汽可以隨燃燒空氣被帶走。
[0019]在此，“如所預(yù)期地使用”應(yīng)被理解為意指低壓EGR閥被安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中以及機(jī)動(dòng)車(chē)輛被布置在平坦的道路上。根據(jù)當(dāng)前申請(qǐng)，連接表面以這樣一種方式成形，即在出口和排氣進(jìn)口之間存在梯度的狀況下，允許冷凝物朝向排氣進(jìn)口而遠(yuǎn)離出口流動(dòng)。在如所預(yù)期地使用期間，出口因此位于排氣進(jìn)口上方。
[0020]在一些示例中，通過(guò)出口和新鮮空氣進(jìn)口的橫坐標(biāo)和相交于橫坐標(biāo)和通過(guò)排氣進(jìn)口的縱坐標(biāo)能夠形成坐標(biāo)系。關(guān)于坐標(biāo)系，連接表面則具有從出口單調(diào)下降至排氣進(jìn)口的曲線輪廓。連接表面的單調(diào)下降曲線輪廓具有這樣的影響，即冷凝物流至排氣進(jìn)口并且在途中不粘附至凹口等。
[0021]排氣進(jìn)口可被設(shè)計(jì)成將冷凝物帶出低壓EGR閥。然而，還可能的是冷凝物僅朝向排氣進(jìn)口被攜帶遠(yuǎn)離出口，以便在排氣進(jìn)口處通過(guò)通常熱的再循環(huán)排氣蒸發(fā)，并且隨燃燒空氣被帶走。這是可取的，例如，如果邊界條件意味著低壓EGR閥必須以這樣一種方式被放置，即因?yàn)椴怀渥愕奶荻葘?dǎo)致例如經(jīng)由排氣無(wú)法實(shí)現(xiàn)冷凝物從低壓EGR閥中流出。例如，梯度可以足夠大以便冷凝物可以克服殼體材料的任何摩擦力。
[0022]節(jié)流裝置能夠被設(shè)計(jì)成在閉合位置中閉合排氣進(jìn)口。節(jié)流裝置還能夠具有護(hù)罩，其被設(shè)計(jì)成在閉合位置中，至少部分地遮蔽圍繞排氣出口布置的周?chē)鷧^(qū)域，以避免從新鮮空氣進(jìn)口流至出口的氣流。在閉合位置(以及節(jié)流裝置的位置，在該位置下，排氣進(jìn)口僅少許打開(kāi))中，大部分新鮮空氣流入低壓EGR閥，因此，在低壓EGR閥中形成冷凝物或冰的風(fēng)險(xiǎn)最大。如果冷凝物在閥門(mén)中形成，則連接表面的成形意味著冷凝物沿排氣進(jìn)口的方向流出，其中排氣進(jìn)口通過(guò)護(hù)罩遮蔽來(lái)避免氣流