一种适用于低压EGR系统的增压装置及低压EGR系统
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种适用于低压EGR系统的增压装置和增压方法。
背景技术
使用EGR(中文：废气再循环，英文：Exhaust Gas Recirculation)技术可以有效降低NOx排放，同时有效降低发动机油耗，是目前节能减排的主流技术之一。带有增压系统的EGR发动机主要分高压EGR技术和低压EGR技术两种。比起高压EGR技术，低压EGR可以应用在较宽范围的试验工况中，但由于低压EGR经冷却后需与新鲜空气进行混合，再进入压气机进行增压，EGR废气经过二次冷却，液态水析出并不断撞击压气机叶片，EGR废气中的腐蚀性物质也对压气机的防腐蚀能力提出了新要求；并且在寒冷地区，液体水的存在导致压气机结冰，从而使低压EGR技术在高寒地区的应用成为困难。
现有第一技术方案中：将低压EGR功能在高寒地区关闭，导致低压EGR技术使用范围受限，技术优势没办法完全展现。
现有第二技术方案中：通过整机合理布置，增压装置处于高位，且倾斜布置EGR冷却器，使EGR废气经EGR冷却器冷却后产生的液态水回流，并在管路的极低点设置放水阀放出，然而受整机布置限制，增压器置于高位通常比较困难，且EGR管路需设计一个极低点进行放水，会加长管路而导致发动机瞬态响应性能的下降。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种不受整机布置限制，同时无需对压气机进行特殊防腐处理的适用于低压EGR系统的增压装置。
本实用新型提供了一种适用于低压EGR系统的增压装置，所述增压装置与带有EGR的进气系统连接，所述进气系统用于向所述增压装置传输经EGR冷却器冷却后的EGR废气和新鲜空气混合后形成的混合气，所述增压装置包括压气机和设于压气机的进气口处的分离装置，混合气经过所述分离装置分离出液态水后，流入所述压气机内部进行增压。
一优选实施例中，所述分离装置包括亲水分子筛结构和设于所述亲水分子筛结构外侧的收集腔，所述收集腔用于收集经所述亲水分子筛结构分离出的液态水。
一优选实施例中，所述压气机的进气口处设有安装并容纳所述亲水分子筛结构的安装部，所述安装部中空，所述收集腔为所述亲水分子筛结构与所述安装部的内壁之间形成的空间。
一优选实施例中，所述安装部为所述压气机的进气口端部，或者所述安装部为设于所述压气机的进气口端部外侧的连接件。
一优选实施例中，所述分离装置还包括连通所述收集腔的出水口的排水管，所述收集腔的出水口位于所述亲水分子筛结构的下方，且所述排水管的出水口向外延伸至压气机外部。
一优选实施例中，所述亲水分子筛结构为螺旋状结构。
一优选实施例中，所述亲水分子筛结构为亲水分子筛膜粘附于螺旋状支架上形成。
一优选实施例中，所述增压装置为发动机增压系统，其包括但不限于涡轮增压器、机械增压器和电子增压器，且涡轮增压器是涡轮和压气机同轴传动，而涡轮处于发动机排气道出口与催化器入口；而机械增压器和电子增压器只含有压气机。
本实用新型还涉及一种低压EGR系统，包括以上所述的适用于低压EGR系统的增压装置和传输新鲜空气的空气管路以及传输低压EGR废气的EGR管路，经发动机催化器后的废气由所述EGR管路流入EGR冷却器冷却后形成EGR废气，EGR废气与所述空气管路中的新鲜空气进行混合再进入所述增压装置的压气机进行增压。
综上，本实用新型通过在增压装置内压气机的进气口处增设分离装置，以通过分离装置将冷却后的低压EGR和新鲜空气的混合气中所含的液态水全部过滤收集并排出增压装置外，使压气机叶轮免受液态水的冲击和腐蚀，并有效解决高寒地区液态水结冰导致增压器无法启动的问题，将低压EGR技术的使用范围拓展到高寒地区；使得本实用新型对发动机整机布置无特殊要求，EGR管路可尽可能缩短，改善发动机瞬态响应性能。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为本实用新型提供适用于低压EGR系统的增压装置的一具体实施例的原理图；
图2所示为本实用新型提供适用于低压EGR系统的增压装置的一具体实施例的剖视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。
如图1所示，本实用新型提供了一种适用于低压EGR系统的增压装置，该增压装置10连通带有EGR的进气系统管路的出口，以用于向增压装置10传输经EGR冷却器冷却后的EGR废气和新鲜空气混合后形成的混合气。
如图2所示，增压装置10包括连通进气系统管路出口的压气机11和设于压气机11的进气口处的分离装置12。本实用新型提供的增压装置10对发动机整机布置没有特殊要求，不受整机布置限制，不需要重新设置管路以便在极低点设置放水阀放水，故而能有效缩短EGR管路长度，提高瞬态响应性能。
由于分离装置12内置在该增压装置10内，本实用新型提供的增压装置10的其他部分不需要进行改动，可使压气机叶轮免受液态水的冲击和腐蚀，并有效解决高寒地区液态水结冰导致增压器无法启动的问题，将低压EGR技术的使用范围拓展到高寒地区。
本实用新型提供的一优选实施例中，增压装置10适用于所有带有压气机11的发动机增压系统，包括但不限于涡轮增压器、机械增压器和电子增压器，且涡轮增压器的涡轮17和压气机11同轴传动，涡轮17处于发动机排气道出口与催化器入口之间；而机械增压器和电子增压器只含有压气机，也即，即使将图1中的涡轮17部件去掉，也不影响该增压装置(带有压气机11)和EGR系统的功能实现(重点参考图1)。
具体地，分离装置12设于增压装置10中压气机11的入口处，以便于经进气系统输入的混合气首先进入分离装置12，在经分离装置12分离出液态水后形成的干燥混合气，继续流入压气机11进行增压，本实用新型通过改良压气机11，并适用于所有带有该改良压气机11的增压装置10，使混合气被增压之前，有效过滤经过冷却的EGR废气和新鲜空气的混合气中的液态水，避免液态水对增压装置10中压气机11的冲击和腐蚀，并有效解决了高寒地区液态水易结冰导致增压器无法启动的问题，拓展了低压EGR技术在高寒地区的使用范围，并且不需要对压气机进行特殊的防腐蚀处理。
也即，本实用新型设计了一个带有新型压气机11的增压装置10，该装置适用于所有带有压气机的发动机增压系统(包括但不限于涡轮增压器、机械增压及电子增压器)，以将其应用于低压EGR系统的发动机工况；且本实用新型可以适用于所有发动机工况，不存在液态水析出的情况，本实用新型依然可作为普通的增压装置10对进气起到增压作用。
具体地，设于增压器压气机11内入口处的分离装置12包括亲水分子筛结构14和收集腔15，亲水分子筛结构14为螺旋状结构，收集腔15用于收集经亲水分子筛结构14分离出的液态水，本实用新型通过在增压装置10的压气机11入口设置能够增大与进气接触面积从而提高过滤液态水效率的亲水分子筛结构14，使经过冷却的低压EGR废气及新鲜空气混合后的混合气进入亲水分子筛结构14，以将混合气中的液态水分离并经收集腔15排出，过滤后得到的干燥混合气进入压气机11内部，被压气机叶轮增压，此时压气机叶片免受水滴的冲击与侵蚀，不再需要对压气机进行特殊的防腐蚀处理，提高了增压装置10的使用寿命。
在本实用新型提供的一优选实施例中，亲水分子筛结构14为将亲水分子筛膜粘附于螺旋状支架上形成，确保液态水分子能被高效过滤。
详细地，如图2所示，在本实用新型中，压气机11的进气口处包括安装并容纳亲水分子筛结构14的安装部13，其中安装部13中空，而收集腔15为亲水分子筛结构14与安装部13中空部分的内壁之间形成的空间，便于亲水分子筛结构14将混合气内的液态水分离后收集。
本实用新型提供的一具体实施例中，安装部13为压气机11的进气口端部，而与之对应地，收集腔15为亲水分子筛结构14与压气机11的进气口内壁(安装部13内壁)之间形成的空间。
本实用新型提供的另一具体实施例中，安装部13还为设于压气机11的进气口端部外侧的连接件，其中由于安装部13中空，而对应地，收集腔15为亲水分子筛结构14与安装部13中空部分的内壁之间形成的空间；进一步，该安装部13优选为金属连接件。有关于安装部13与压气机11的进气口处无缝连接的方式可具体参考现有技术，具体在此不做赘述。
进一步，分离装置12还包括连通收集腔15的出水口以用于排出分离液态水的排水管16，排水管16的进水口连通收集腔15的出水口，且收集腔15的出水口位于亲水分子筛结构14的下方，便于收集腔15收集并排出混合气中的液态水。
更进一步地，排水管16的出水口向外延伸至压气机11外部，以便于混合气中的液态水被收集腔15收集储存，并在收集腔15储存至一定量时，及时通过排水管16引流将液态水排出压气机11外，可有效避免液态水对压气机11的冲击和腐蚀，不需要对压气机11进行特殊的防腐蚀处理，拓展了低压EGR技术在高寒地区的使用范围。
本实用新型还涉及一种低压EGR系统，其包括以上的适用于低压EGR系统的增压装置和传输新鲜空气的空气管路以及传输低压EGR废气的EGR管路，经发动机催化器后的废气由EGR管路流入EGR冷却器冷却后形成EGR废气，并与空气管路中的新鲜空气混合后，再进入增压装置10的压气机11进行增压(重点参考图1)。
有关于其他相关元部件与低压EGR系统及发动机的其他相关内容和技术特征可参考现有技术，具体在此不再赘述。
综上所述，本实用新型通过在增压装置内压气机的进气口处增设分离装置，以通过分离装置中的亲水分子筛结构将经冷却后的低压EGR和新鲜空气的混合气中的液态水过滤收集排出增压装置外，使压气机叶轮免受液态水的冲击和腐蚀，并有效解决高寒地区液态水结冰导致增压器无法启动的问题，将低压EGR技术的使用范围拓展到高寒地区；且增压装置本身不需要做特殊的防腐蚀处理；本实用新型对发动机整机布置无特殊要求，EGR管路可尽可能缩短，提升了发动机的瞬态响应性能。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
