本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种具有egr系统的发动机总成及车辆。
背景技术：
发动机egr系统为外部egr，其是将催化器后的废气引到进气增压器前，需要经过增压器，进气中冷器以及节气门进入到发动机缸内。废气经过中冷冷却后，会有很多水析出。所述冷egr在其冷却器出口温度低于40℃。较常规egr70-150℃低很多。但是排气经过低温冷却后会形成水滴，水如果以液态的形式进入发动机中，会增加气门座圈的摩擦，增加活塞与缸壁的摩擦，影响发动机寿命。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有egr系统的发动机总成，该具有egr系统的发动机总成能够在废气的冷却过程中充分析出冷凝水，保证在进入发动机之前不会再有水分析出，收集的冷却水以气体形式进入发动机内，有利于发动机在小负荷的燃烧，可以有效地避免液态水进入到发动机内，提高了发动机的燃烧效率。
本发明还提出一种具有egr系统的发动机总成的车辆。
根据本发明的具有低压egr系统的发动机总成包括：发动机，所述发动机具有节气门和排气总管；冷却器，所述冷却器具有冷却器进气口和冷却器排气口，所述冷却器进气口与排气总管相连，所述冷却器排气口与所述节气门相连，所述冷却器适于对从所述排气总管排出的至少部分废气进行冷却以使废气析出水分并将析出的水分导入到所述发动机的缸体内部。
根据本发明的具有egr系统的发动机，在发动机的排气总管与发动机的节气门之间设置冷却器，使egr系统中需要重新回到发动机内的气体可以经过冷却器，废气在冷却器中大幅降温以充分析出水分，并保证后续不会生成液态水，水分无法进入到发动机的缸体内，使得发动机的工作稳定，避免发动机中因水分进入到缸体内而导致的活塞与缸壁之间的摩擦增大，延长了发动机的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，发动机总成还包括：增压器和中冷器，所述增压器包括：蜗壳和压壳，所述蜗壳限定出第一气道，所述压壳限定出第二气道，所述第一气道的一端与所述发动机的排气总管相连，所述第一气道的另一端与所述冷却器进气口相连，所述第二气道的一端与所述冷却器排气口相连，所述第二气道的另一端与所述中冷器的进气口相连，所述中冷器的排气口与所述节气门相连；主动叶轮和从动叶轮，所述主动叶轮设置在所述第一气道内，所述从动叶轮设置在所述第二气道内。
根据本发明的一个实施例，所述冷却器排气口与所述第二气道的所述一端之间设置加热装置，所述加热装置适于对就经过冷却器的废气进行加热。
根据本发明的一个实施例，所述加热装置包括：热交换器，所述热交换器上具有第一热交换通道和第二热交换通道，所述第一热交换通道与所述发动机内的冷却液通道连通，所述第二热交换通道与所述冷却器排气口相连；电加热器，所述电加热器适于对经过所述热交换器的废气进行二次加热，所述电加热器的进气口与所述第二热交换通道连通，所述电加热器的排气口与所述第二气道的所述一端相连。
根据本发明的一个实施例，发动机总成还包括：雾化器，所述雾化器的进水口与所述冷却器的冷凝水出口相连。
根据本发明的一个实施例，发动机总成所述雾化器的排水口可选择地与所述发动机的节气门连通。
根据本发明的一个实施例，发动机总成还包括：储水罐，所述储水罐的进水口与所述冷却器的冷凝水出口相连，所述储水罐的出水口与所述雾化器的进水口相连。
根据本发明的一个实施例，所述中冷器对于气体的冷却温度不小于所述冷却器对废气的冷却温度。
根据本发明的一个实施例，发动机总成还包括：散热器，所述散热器的进液口与所述冷却器的排液口相连，所述散热器的排液口与所述冷却器的进液口相连。
下面简单描述根据本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的车辆上设置有上述实施例的具有低压egr系统的发动机总成，由于根据本发明的车辆上设置有上述具有低压egr系统的发动机总成，因此该车辆的动力性能好，发动机的可靠性高，实用寿命长。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的具有低压egr系统的发动机总成的示意图；
图2是根据本发明实施例的冷却器示意图；
图3是根据本发明实施例的冷却器的剖视图；
图4是图3沿a-a方向的剖视图。
附图标记：
发动机总成100，
发动机110，节气门111，排气总管112，
冷却器120，冷却器排气口121a，冷却器进气口122，冷凝水出口123，
增压器130，中冷器140，
第一气道151，第二气道152，主动叶轮153，从动叶轮154，催化器155，
加热装置160，热交换器161，第一热交换通道161a，第二热交换通道161b，电加热器162，
储水罐170，雾化器180，
散热器190，风扇191，
外壳体11，内壳体12，凹陷部121，冷却腔101，冷却液进口105，冷却液出口106，
进水口107。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
egr系统是车辆的排气再循环系统，燃料在发动机内燃烧后，所产生的废气其中一部分废气经过催化后排出到大气中，另一部分废气将重新经过增压后进入到发动机内，该部分废气可以在发动机的气缸内再度燃烧，以降低排出气体中的氮氧化物(nox)，以减少污染物的排放。
下面参考图1描述根据本发明实施例的具有低压egr系统的发动机总成100。
根据本发明的具有egr系统的发动机110包括发动机110和冷却器120，其中，发动机110具有节气门111和排气总管112，冷却器120具有冷却器进气口122和冷却器排气口121a，冷却器进气口122与排气总管112相连，冷却器排气口121a与节气门111相连，冷却器120适于对从排气总管112排出的至少部分废气进行冷却以使废气析出水分并将析出的水分导入到发动机110的缸体内部。
从发动机110排出的气体温度较高，一部分废气经过催化后排出车辆，而另一部分废气通过管路重新通过节气门111进入到发动机110缸体内，而该部分废气从发动机110的排气总管112排出后进入到冷却器120中，废气在冷却器120中温度大幅降低，进而可以充分地析出水废气中的水分，保证水不能直接进入到发动机110的缸体内，可以在一定程度上减小活塞与缸壁之间的摩擦损耗，有助于提高发动机110的使用寿命，析出后的水经过其他装置后通过发动机110的节气门111，可以以气态的形式进入大发动机110的缸体内，以降低缸体内的温度，使发动机110缸体内燃料燃烧的温度降低，提高发动机110的热效率。。
根据本发明的具有egr系统的发动机110，在发动机110的排气总管112与发动机110的节气门111之间设置冷却器120，使egr系统中需要重新回到发动机110内的气体可以经过冷却器120，废气在冷却器120中大幅降温以充分析出水分，以保证水分无法进入到发动机110的缸体内，以保证发动机110的工作稳定，避免发动机110中因水分进入到缸体内而导致的活塞与缸壁之间的摩擦增大，延长了发动机110的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，具有低压egr系统的发动机总成100还包括增压器130和中冷器140，增压器130包括蜗壳、压壳、主动叶轮153和从动叶轮154，蜗壳内限定出第一气道151，压壳内限定出第二气道152，第一气道151的一端与发动机110的排气总管112相连，第一气道151的另一端与冷却器进气口122相连，第二气道152的一端与冷却器排气口121a相连，第二气道152的另一端与中冷器140的进气口相连，中冷器140的排气口与节气门111相连，主动叶轮153设置在第一气道151内，从动叶轮154设置在第二气道152内。
主动叶轮153与从动叶轮154之间可以联动，发动机110的排气总管112将废气排出后进入第一气道151，第一气道151内的主动叶轮153适于快速地将废气排出向催化器155，经过催化器155后的部分废气排出到车辆外部，另一部分废气进入到冷却器120中，废气在冷却器120中充分地降温，使废气中的水分析出，经过冷却器120后的废气，通过冷却器排气口121a进入到第二气道152中，在第二气道152中，新鲜气体可以与废气混合，混合后的气体在第二气道152内在从动叶轮154的作用下进行增压，经过从动叶轮154的增压后进入到中冷器140中进行冷却，以降低增压后混合气体的温度，以降低发动机110的热负荷，提高发动机110的进气量，经过中冷器140后的混合气体进入到发动机110的缸体内与燃料混合燃烧。
通过增压器130和中冷器140的设置，使具有低压egr系统的发动机总成100运转更加稳定，提高了发动机110的稳定性，在一定程度上提高了发动机110的动力性能。
根据本发明的一个实施例，所述冷却器排气口121a与所述第二气道152的所述一端之间设置加热装置160，所述加热装置160适于对就经过冷却器120的废气进行加热，加热装置160可以由经过发动机110的冷却液提供热量，以对经过冷却器120后的废气进行加热，增加废气的饱和度，使废气充分干燥，进一步减少进入到发动机110缸体内的水分，提高了发动机110的稳定性。
根据本发明的一个实施例，所述加热装置160包括热交换器161和电加热器162，热交换器161上具有第一热交换通道161a和第二热交换通道161b，第一热交换通道161a与发动机110内的冷却液通道连通，第一热交换通道161a内可以流通冷却液，第一热交换通道161a可以与发动机110冷却液通道的出口连通，其中，冷却液可以是从发动机缸盖内流出的冷却液，冷却液的温度较高，冷却液经过发动机缸盖后与发动机热交换，高温冷却液在热交换器151中与废气进行热交换，以使高温冷却液将热量传递给温度较低的经过冷却器120后的废气；第二热交换通道161b与冷却器排气口121a相连，经过冷却器120冷却后的温度较低的废气通过第二热交换通道161b进入到热交换器161中，第一热交换通道161a和第二热交换通道161b可以相邻设置，第二热交换通道161b内的废气可以与第一热交换通道161a内的冷却液充分换热，以提高废气的温度，以增加废气的饱和度，使废气充分干燥。
电加热器162设置在热交换器161的下游，电加热器162适于对经过热交换器161的废气进行二次加热，以使废气可以达到一定的温度标准，保证在不同的环境下废气中的水分含量极低，电加热器162的进气口与第二热交换通道161b连通，电加热器162的排气口与第二气道152的一端相连。
根据本发明的一个实施例，具有低压egr系统的发动机总成100还包括储水罐170，储水罐170的进水口与冷却器120的冷凝水出口123相连，废气在冷却器120中经过冷却析出的水经过冷却器120的冷凝水出口123流出，冷却所析出的水可以不断在储水罐170中储存。
根据本发明的一个实施例，储水罐170的排水口可选择地与所述发动机110的节气门111相连，同时在储水罐170的排水口与所述发动机110的节气门111之间还设置有雾化器180，所述储水罐170的出水口与所述雾化器180的进水口相连。在发动机110的一些工况下，例如车辆在急加速过程中，发动机110的功率接近功率点，为了抑制排温，出水罐中的水通过雾化器180进行雾化，雾化后的水可以以气态的形式通过发动机110的节气门111进入大发动机110的缸体内，以降低缸体内的温度，使发动机110缸体内燃料燃烧的温度降低，提高发动机110的热效率。避免了废气中的水以液态的形式进入到发动机110的缸体内，减小了活塞与缸壁的摩擦力，提高了发动机的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，中冷器140对于气体的冷却温度不小于所述冷却器120对废气的冷却温度，以防止气体在中冷器140有水分析出，以降低发动机110的损耗；可选地，中冷器140对于进气的冷却温度较冷却器120对于废气的冷却温度高5℃。
根据本发明的一个实施例，发动机总成100还包括：散热器190，所述散热器190的进液口与所述冷却器120的排液口相连，所述散热器190的排液口与所述冷却器120的进液口相连，冷却器120与散热器190之间可以形成外部冷却循环，外部冷却循环的温度较低，其中散热器190可以为电镀散热器，以提高散热器190的散热效率，冷却液在冷却器120中与废气进行热交换以降低废气的温度，使废气充分地析出水分，冷却液在冷却器120中充分换热后，回流到散热器190中，与空气进行热交换，以将废气所携带的热量转移到空气中。散热器190的外部还设置有风扇191，所述散热器190与风扇191布置在整车进气格栅处，可以保证车辆在行驶过程中散热器190的散热保持高效，以提高冷却器120对废气的冷却效果。
其中，流经冷却器120的冷却液是由于整车的冷却系统的冷却液提供，从散热器190流出的冷却液的温度较低，可以使冷却器120内的废气析出水分。
如图2-图4所示，根据本发明实施例的冷却器120可以包括外壳体11和内壳体12。
所述内壳体12设置在所述外壳体11中，所述内壳体12与所述外壳体11的至少部分间隔开以形成冷却腔101，冷却腔101内可以填充有流动的冷却液，内壳体12内可以通过高温的egr废气，冷却腔101中的冷却液可以与内壳体12中的废气进行热交换，将内壳体12中的废气带走一部分，从而降低废气的温度。
由于废气的温度降低，废气中的水汽可以析出，并凝结成冷凝水，冷凝水可以从内壳体12中排出，从而冷却器120可以起到干燥废气的作用，避免了废气在中冷器140中有冷凝水析出。
具体地，内壳体12上设置有冷却器进气口122、冷却器排气口121a和冷凝水出口123，冷却器进气口122与发动机110的排气总管112相连，冷却器排气口121a与发动机110的节气门111相连，冷凝水出口123与穿设外壳体11的冷凝管相连。由此，从发动机110的排气总管112排出的废气至少可以经过冷却器进气口122进入到冷却腔101中，在冷却腔101中析出水分后可以从冷却器排气口121a排出并进入到发动机110的节气门111中，同时析出的冷凝水可以从冷气水出口排出。
外壳体11上还设置有与冷却腔101连通的冷却液进口105和冷却液出口106，冷却液可以从冷却液进口105进入到冷却腔101中，然后将废气的部分热量带走，然后从冷却液出口106排出。需要说明的是，冷却腔101可以与散热器190进液口和冷却器120的排液口相连，具体地，冷却液进口105可以与散热器190的出液口相连，冷却液出口106可以与散热器190的进液口相连，散热器190可以用于冷却从冷却腔101排出的冷却液。
根据本发明实施例的发动机110，冷却器120可以快速且有效地降低废气的温度，从而将废气中的水分析出，避免废气在经过中冷器140后析出水分，影响中冷器140的使用寿命。
在本发明的一些实施例中，冷却器进气口122与冷却器排气口121a之间的废气流动方向与冷却液进口105与冷却液出口106之间的冷却液流动方向不同。由此，可以更加均匀且快速地冷却废气，将废气的温度降低，析出废气中水分。
进一步地，冷却器进气口122与冷却器排气口121a之间的废气流动方向与冷却液进口105与冷却液出口106之间的冷却液流动方向相反。由此，进一步加快废气的冷却速度，从而快速地将废气中的水分析出。
具体地，冷却器进气口122与冷却液出口106位于冷却器120的同侧一端，冷却器排气口121a与冷却液进口105位于冷却器120的同侧另一端。
下面详细描述本发明实施例中的冷却器120的结构。
内壳体12的形状和外壳体11的形状相似，内壳体12和外壳体11之间间隔开以形成冷却腔101，内壳体12可以看作是外壳体11的缩小版。冷却器进气口122位于内壳体12的右端，冷却器排气口121a位于内壳体12的左端，同时冷却液进口105位于外壳体11的左端，冷却液出口106位于外壳体11的右端。由此，可以实现冷却器进气口122与冷却器排气口121a之间的废气流动方向与冷却液进口105与冷却液出口106之间的冷却液流动方向不同。
更进一步地，冷却液进口105位于外壳体11的下侧且靠近冷却器排气口121a，冷却液出口106位于外壳体11的上侧且靠近冷却器进气口122。由此，可以有效避免了连接冷却液进口105的管路与连接冷却器排气口121a的管路之间发生干涉、连接冷却液出口106的管路与连接冷却器进气口122的管路之间发生干涉。
根据本发明的一些实施例，内壳体12的底壁至少部分向下凹陷以形成凹陷部121，冷凝水出口123可以设置在凹陷部121上。由此，在废气中的水汽冷凝成冷凝水后，可以在自身重力的作用下从冷凝水出口123排出。
进一步地，凹陷部121构造为倒置的三角形结构，冷凝水出口123可以设置在三角形结构的最低点处，从而保证冷凝水可以全部从冷凝水出口123排出。
在本发明的一些实施例中，内壳体12为多个，且多个内壳体12并排设置在外壳体11中。由此，提高了冷却器120的冷却效率，同时废气的温度可以更加快速地降低。优选地，多个内壳体12彼此之间间隔开，保证了冷却液可以均匀地冷却内壳体12中的废气。
下面简单描述本发明实施例中的具有低压egr系统的发动机总成100。
根据本发明实施例的发动机总成100包括发动机110以及上述实施例中的冷却器120。
发动机110具有节气门111和排气总管112，冷却器进气口122与排气总管112相连，冷却器排气口121a与节气门111相连，冷却器120适于对从排气总管112排出的至少部分高温废气进行冷却以使废气析出水分。
根据本发明实施例中的发动机总成100还包括储水罐170，储水罐170的进水口107与冷凝水出口123相连。由此，从冷却器120排出的冷凝水可以进入到储水罐170中进行存储，并可以在需要的时候将冷凝水送至发动机110的燃烧器。
下面简单描述根据本发明实施例的车辆。
根据本发明实施例的车辆上设置有上述实施例的具有低压egr系统的发动机总成100，由于根据本发明的车辆上设置有上述具有低压egr系统的发动机总成100，因此该车辆的动力性能好，发动机110的可靠性高，实用寿命长。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，包括：
发动机(110)，所述发动机(110)具有节气门(111)和排气总管(112)；
冷却器(120)，所述冷却器(120)具有冷却器进气口(122)、冷却器排气口(121a)和冷凝水出口(123)，所述冷却器进气口(122)与排气总管(112)相连，所述冷却器排气口(121a)与所述节气门(111)相连，所述冷却器(120)适于对从所述排气总管(112)排出的至少部分废气进行冷却以使废气析出水分并将析出的水分导入到所述发动机(110)的缸体内部。
2.根据权利要求1所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，还包括：增压器(130)和中冷器(140)，所述增压器(130)包括：蜗壳和压壳，所述蜗壳限定出第一气道(151)，所述压壳限定出第二气道(152)，所述第一气道(151)的一端与所述发动机(110)的排气总管(112)相连，所述第一气道(151)的另一端与所述冷却器进气口(122)相连，所述第二气道(152)的一端与所述冷却器排气口(121a)相连，所述第二气道(152)的另一端与所述中冷器(140)的进气口相连，所述中冷器(140)的排气口与所述节气门(111)相连；
主动叶轮(153)和从动叶轮(154)，所述主动叶轮(153)设置在所述第一气道(151)内，所述从动叶轮(154)设置在所述第二气道(152)内。
3.根据权利要求2所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，所述冷却器排气口(121a)与所述第二气道(152)的所述一端之间设置加热装置(160)，所述加热装置(160)适于对就经过冷却器(120)的废气进行加热。
4.根据权利要求3所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，所述加热装置(160)包括：
热交换器(161)，所述热交换器(161)上具有第一热交换通道(161a)和第二热交换通道(161b)，所述第一热交换通道(161a)与所述发动机(110)内的冷却液通道连通，所述第二热交换通道(161b)与所述冷却器排气口(121a)相连；
电加热器(162)，所述电加热器(162)适于对经过所述热交换器(161)的废气进行二次加热，所述电加热器(162)的进气口与所述第二热交换通道(161b)连通，所述电加热器(162)的排气口与所述第二气道(152)的所述一端相连。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，还包括：雾化器(180)，所述雾化器(180)的进水口与所述冷却器(120)的冷凝水出口(123)相连。
6.根据权利要求5所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，所述雾化器(180)的排水口可选择地与所述发动机(110)的节气门(111)连通。
7.根据权利要求6所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，还包括：储水罐(170)，所述储水罐(170)的进水口与所述冷却器(120)的冷凝水出口(123)相连，所述储水罐(170)的出水口与所述雾化器(180)的进水口相连。
8.根据权利要求2所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，所述中冷器(140)对于气体的冷却温度不小于所述冷却器(120)对废气的冷却温度。
9.根据权利要求1所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)，其特征在于，还包括：散热器(190)，所述散热器(190)的进液口与所述冷却器(120)的排液口相连，所述散热器(190)的排液口与所述冷却器(120)的进液口相连。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的具有低压egr系统的发动机总成(100)。
技术总结