[发明专利]具有EGR系统的发动机系统、EGR气体的除湿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机系统，更具体来说涉及一种具有用于降低EGR气体中的水分含量的EGR系统的发动机系统、以及EGR气体的除湿方法。

背景技术

近年来，在汽车用的四冲程发动机中，越来越多地采用EGR系统(Exhaust Gas Recirculation System：废气再循环系统)，通过使排出到排气系统的尾气中的一部分(以下称为EGR气体)向吸气系统回流，来降低尾气中的氮氧化物(NO_X)含量。

在具有废气再循环系统的发动机中，由于排气系统中的气体是通过汽油燃烧产生的，水分含量大，而且在排气系统中利用水冷设备对EGR气体进行冷却，水蒸汽含量比空气高很多，因此，水分(或者水蒸汽)会与EGR气体中含有的硫或者硫化物发生反应，生成酸性物质并最终进入吸气系统及内燃机的汽缸，从而导致吸气系统及汽缸内的金属零部件受到腐蚀。

另外，尾气中的这部分气体(EGR气体)会经由EGR系统进入到进气歧管中，由于尾气(或EGR气体)的温度与进气歧管内的空气温度不同，因此，导致充气效率发生变化，从而使得燃烧不稳定。

在专利文献1(CN102140979A)中公开了一种废气再循环系统，用于涡轮增压式内燃机的两个阶段冷却废气再循环系统，如图9所示，具有入口空气热交换器32、第一高温EGR冷却器50以及第二低温EGR冷却器58，其中，上述第一高温EGR冷却器50是液-气冷却器，第二低温EGR冷却器58是结合入口空气热交换器32下游的气-气冷却器。在专利文献1中，空气从入口空气管道30进入入口空气冷却器32(吸气系统侧)，然后经由第二入口空气管道34进入内燃机的汽缸。尾气从内燃机的汽缸排出，在控制阀44的控制下经由EGR 管道48进入第一高温EGR冷却器50(排气系统侧)，随后又在旁通阀54的控制下经由管道56进入第二低温EGR冷却器58(吸气系统侧)，或是绕过(吸气系统侧的)第二低温EGR冷却器58，再次进入内燃机的汽缸内(参照专利文献1的说明书第〔0015〕段、第〔0016〕段)。另外，提供第二低温EGR冷却器58、即EGR冷却的第二阶段，降低了尾气(EGR气体)的温度，以使水分从空气流中被凝结出，另一方面，提供旁通阀54用于使EGR气体绕过第二低温EGR冷却器58，以避免发生上述水分凝结。

另外，在专利文献1中，如图10所示，通过在入口空气热交换器32的内部通道的入口端74与第二低温冷却器58的入口端78间设置止回阀82，因此，第二低温EGR冷却器58内产生的任何水分不能通向入口空气冷却器32，而止回阀82允许来自入口空气冷却器上游点的空气流穿过第二低温EGR冷却器58以清除空气(非EGR气体)中任何堆积的水分。另外，第二低温EGR冷却器58允许任何水分通向管道60。

因此，在上述专利文献1记载的废气再循环系统中，能够清除进气中的水分，防止EGR气体中含有的硫或硫化物与进气中的水分发生反应，生成酸性物质，但是，并没有降低EGR气体中的水分，因而，EGR气体中含有的硫或硫化物与EGR气体中的水分仍可能会发生反应，生成酸性物质并最终进入进气歧管及内燃机的汽缸，从而导致吸气系统中的进气歧管及汽缸内的金属零部件受到腐蚀。

另一方面，在上述专利文献1中，也没有考虑尾气(或EGR气体)的温度与进气歧管内的空气温度不同的情形。

因此，如何提供一种能降低EGR气体中的水分含量，且能使EGR气体升温到与进气歧管内的空气温度相当的温度的具有EGR系统的发动机系统以及EGR气体的除湿方法便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种具有EGR系统的发动机系统，上述具有EGR系统的发动机系统能降低从排气系统进入EGR系统中 的EGR气体的水分含量，减少或避免EGR气体中的水分与EGR气体中含有的硫或者硫化物发生反应而生成的酸性物质最终进入吸气系统及内燃机的汽缸，从而能防止吸气系统及汽缸内的金属零部件受到酸性物质的腐蚀。另外，上述具有EGR系统的发动机系统能够使EGR气体升温到与进气歧管内的空气温度相当的温度，从而能避免向内燃机的汽缸内充气的充气效率发生大幅波动，提高汽缸内的燃烧稳定性。