一种EGR与GMC兼容冷却系统及车辆的制作方法

一种egr与gmc兼容冷却系统及车辆
技术领域
1.本发明属于车辆结构技术领域，具体涉及一种egr与gmc兼容冷却系统及车辆。


背景技术：

2.egr(exhaust gas re-circulation，废气再循环)系统指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的co2等多原子气体，而co2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少了氮氧化物的生成量。在将废气导入进气歧管之前需要对废气进行冷却，现有的废气冷却方式是设置egr冷却器，egr冷却器串联于发动机冷却系统，利用发动机冷却系统的冷却液流动，在egr冷却器中进行换热，降低egr气体的温度，但发动机冷却系统在暖机后的温度通常大于90℃，使egr气体冷却后的温度仍然过高，进而限制了egr率，影响排放；与空气混合后的温度也较高，对于控制气缸内温度，提升压缩比和爆震控制不利，影响发动机热效率和油耗。


技术实现要素：

3.针对现有egr冷却器的冷却效率低，影响egr率和有害气体排放的问题，本发明提供了一种egr与gmc兼容冷却系统及车辆。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
5.一方面，本发明一实施例提供了一种egr与gmc兼容冷却系统，包括降温模块、散热器、第一循环流道和第二循环流道，所述第一循环流道分别连接所述降温模块和所述散热器，所述第一循环流道用于将散热器降温后的冷却液输送至所述降温模块；所述第二循环流道分别连接所述降温模块和所述散热器，所述第二循环流道用于将所述降温模块升温后的冷却液输送至所述散热器，所述降温模块包括egr冷却器和gmc冷却系统，所述egr冷却器用于对车辆废气再循环系统的废气冷却，所述gmc冷却系统用于车辆机电耦合控制系统的冷却。
6.可选的，所述第二循环流道包括第一管段和第二管段，所述第一循环流道分别连通所述散热器的出液口和所述egr冷却器的进液口，所述第一管段分别连通所述egr冷却器和所述gmc冷却系统，所述第二管段分别连通所述gmc冷却系统和所述散热器。
7.可选的，所述egr冷却器中设置有废气流道和液体流道，所述废气流道用于车辆废气再循环，所述废气流道和所述流体通道在所述egr冷却器中相互换热，所述流体通道的进液口连通所述第一循环流道，所述流体通道的出液口连通所述第一管段。
8.可选的，所述gmc冷却系统包括发电机冷却通道，所述发电机冷却通道用于冷却发电机的壳体和转子芯轴；所述发电机冷却通道的进液口连通所述第一管段，所述发电机冷却通道的出液口连通所述第二管段。
9.可选的，所述gmc冷却系统包括驱动电机冷却通道，所述驱动电机冷却通道用于冷却驱动电机的壳体和转子芯轴；所述驱动电机冷却通道的进液口连通所述第一管段，所述
驱动电机冷却通道的出液口连通所述第二管段。
10.可选的，所述gmc冷却系统包括液压模块冷却通道，所述液压模块冷却通道用于与所述液压模块的液压油换热，所述液压模块冷却通道的进液口连通所述第一管段，所述液压模块冷却通道的出液口连通所述第二管段。
11.可选的，所述第一循环流道上设置有水泵，所述水泵用于抽取冷却液并供应至所述降温模块。
12.可选的，所述第一循环流道上设置有用于冷却液临时储存的水箱，所述水箱位于所述水泵的上游位置。
13.可选的，所述散热器为空气散热器。
14.另一方面，本发明一实施例提供了一种车辆，包括如上所述的egr与gmc兼容冷却系统。
15.根据本发明提供的egr与gmc兼容冷却系统，改变传统egr冷却器的设置方式，将egr冷却器与gmc冷却系统协同，利用gmc冷却系统低温的性质，实现对egr冷却器中egr气体的低温冷却，相比现有方式，能够有效降低egr气体的密度和温度，提高egr率，进而提高发动机热效率，降低油耗，降低排放，尤其是氮氧化物的排放，另一方面，通过加入egr冷却器，能够进一步提高gmc冷却系统的冷却液的利用效率，有效对车辆机电耦合控制系统进行降温，保证车辆机电耦合控制系统在车辆运行过程中处于稳定的工况。
附图说明
16.图1是本发明提供的egr与gmc兼容冷却系统的模块示意图。
17.说明书附图中的附图标记如下：
18.1、第一循环流道；2、第二循环流道；21、第一管段；22、第二管段；3、降温模块；31、egr冷却器；32、gmc冷却系统；4、散热器；5、水泵；6、水箱。
具体实施方式
19.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.参见图1所示，本发明实施例提供了一种egr与gmc兼容冷却系统，包括降温模块3、散热器4、第一循环流道1和第二循环流道2，所述第一循环流道1分别连接所述降温模块3和所述散热器4，所述第一循环流道1用于将散热器4降温后的冷却液输送至所述降温模块3；所述第二循环流道2分别连接所述降温模块3和所述散热器4，所述第二循环流道2用于将所述降温模块3升温后的冷却液输送至所述散热器4，所述降温模块3包括egr冷却器31和gmc冷却系统32，所述egr冷却器31用于对车辆废气再循环系统的废气冷却，所述gmc冷却系统32用于车辆机电耦合控制系统的冷却。
22.所述egr与gmc兼容冷却系统将egr冷却器31与gmc冷却系统32协同，利用gmc冷却系统32低温的性质，实现对egr冷却器31中egr气体的低温冷却，相比现有方式，能够有效降低egr气体温度，提高egr气体密度，提高egr率，进而提高发动机热效率，降低油耗，降低排放，尤其是氮氧化物的排放，另一方面，通过加入egr冷却器31，能够进一步提高gmc冷却系统32的冷却液的利用效率，有效对车辆机电耦合控制系统进行降温，保证车辆机电耦合控制系统在车辆运行过程中处于稳定的工况。
23.在一实施例中，所述第二循环流道2包括第一管段21和第二管段22，所述第一循环流道1分别连通所述散热器4的出液口和所述egr冷却器31的进液口，所述第一管段21分别连通所述egr冷却器31和所述gmc冷却系统32，所述第二管段22分别连通所述gmc冷却系统32和所述散热器4。
24.第一循环流道1中的冷却液首先进入所述egr冷却器31中，对车辆废气再循环系统进行冷却，通过所述第一管段21将所述egr冷却器31换热后的冷却液导至所述gmc冷却系统32，所述gmc冷却系统32换热后的冷却液再由所述第二管段22导入散热器4，此时，由于所述egr冷却器31位于所述gmc冷却系统32的上游，能够进一步保证egr气体的深度冷却，而所述gmc冷却系统32对冷却液的初始温度要求相对较低，设置于所述egr冷却器31的下游位置，能够同时实现车辆废气再循环系统和车辆机电耦合控制系统的冷却，有效提高冷却液的利用效率。
25.在一实施例中，所述egr冷却器31中设置有废气流道和液体流道，所述废气流道用于车辆发动机废气再循环，具体的，所述废气流道分别连通车辆发动机的排气歧管和发动机的进气管，用于将排气歧管的部分废气导入发动机的进气管，所述液体流道用于冷却液流通，所述废气流道和所述流体通道在所述egr冷却器31中相互换热，所述流体通道的进液口连通所述第一循环流道1，所述流体通道的出液口连通所述第一管段21。
26.具体的，所述egr冷却器31可采用现有各种换热器，如管壳式换热器，所述废气流道和所述液体流道分别位于壳程或管程以相互换热，所述废气流道和所述液体流道相互不连通，以避免废气流道中的污染物溶于冷却液中。
27.所述车辆耦合机电控制系统(gmc，gac mechatronic coupling)为车辆控制系统，包括驱动电机、发动机、行星齿轮机构、离合器、液压模块和发电机，所述驱动电机、所述发动机和所述发电机通过所述行星齿轮机构传动，所述驱动电机和所述发动机作为驱动源，所述离合器用于发电机的接入，所述液压模块用于驱动所述离合器的运动，在发动机及驱动电机共同驱动的混合驱动模式下，通过行星齿轮机构对发动机的调速作用，使得通过行星架输出的转速在一范围内连续可调，以此匹配发动机转速，使得发动机始终工作在高效区间，实现发动机全时段的动力最优状态，以此提高车辆的动力性和经济性。
28.具体的，所述车辆耦合机电控制系统可采用现有的结构，如专利cn209856328u或专利cn207328110u中公开的结构，为本领域技术人员所公知。
29.在一实施例中，所述gmc冷却系统32包括发电机冷却通道，所述发电机冷却通道用于冷却发电机的壳体和转子芯轴；所述发电机冷却通道的进液口连通所述第一管段21，所述发电机冷却通道的出液口连通所述第二管段22。
30.具体的，所述发电机冷却通道设置于所述发电机的壳体和转子芯轴，能够有效降低发电机的壳体和转子芯轴温度，避免发电机出现过热的状况，提高发电机运行稳定性。
31.在一实施例中，所述gmc冷却系统32包括驱动电机冷却通道，所述驱动电机冷却通道用于冷却驱动电机的壳体和转子芯轴；所述驱动电机冷却通道的进液口连通所述第一管段21，所述驱动电机冷却通道的出液口连通所述第二管段22。
32.具体的，所述驱动电机冷却通道设置于所述驱动电机的壳体和转子芯轴，用于降低驱动电机的壳体和转子芯轴温度，避免驱动电机出现过热的状况，提高驱动电机运行稳定性。
33.在一实施例中，所述gmc冷却系统32包括液压模块冷却通道，所述液压模块冷却通道用于与所述液压模块的液压油换热，所述液压模块冷却通道的进液口连通所述第一管段21，所述液压模块冷却通道的出液口连通所述第二管段22。
34.具体的，所述液压模块冷却通道设置一换热器与所述液压模块的液压油进行换热，通过液压模块冷却通道的冷却液降低液压油的温度。
35.需要说明的是，在一些的实施例中，所述发电机冷却通道、所述驱动电机冷却通道和所述液压模块冷却通道可变换位置地相互串联设置，在一实施例中，所述发电机冷却通道、所述驱动电机冷却通道和所述液压模块冷却通道依次串联，经由所述发电机冷却通道换热后的冷却液导入所述驱动电机冷却通道，经由所述驱动电机冷却通道换热后的冷却液导入所述液压模块冷却通道。在另一些实施例中，所述发电机冷却通道、所述驱动电机冷却通道和所述液压模块冷却通道并联设置于所述第一管段21和所述第二管段22之间，经过所述第一管段21流入的冷却液分流至所述发电机冷却通道、所述驱动电机冷却通道和所述液压模块冷却通道后分别由所述第二管段22导出。
36.在一实施例中，所述第一循环流道1上设置有水泵5，所述第一循环流道1中的冷却液经由所述散热器4散热后处于较低的温度状态，所述水泵5设置于所述第一循环流道1上，可避免高温的冷却液对水泵5的侵蚀，所述水泵5用于抽取冷却液并供应至所述降温模块3，通过所述水泵5叶轮的转动将机械能转化为冷却液的动能。
37.在一些实施例中，所述第一循环流道1上设置有用于冷却液临时储存的水箱6，所述水箱6位于所述水泵5的上游位置，通过所述水箱6为系统中的冷却液提供溢气窗口，同时为所述水泵5提供冷却液的补充，避免水泵5发生气蚀，增加水泵5运行的可靠性。
38.在一些实施例中，所述散热器4为空气散热器，所述散热器4设置于通风位置，例如，在一些实施例中，所述散热器4设置于车辆前仓，通过车辆前仓的通风口进入的空气进行换热。在其他实施例中，所述散热器也可设置为车辆的其他通风位置，如车底等。
39.本发明的另一实施例提供了一种车辆，包括如上所述的egr与gmc兼容冷却系统。
40.所述车辆由于采用了上述的egr与gmc兼容冷却系统，有效降低了egr冷却器31中废气的温度，进而降低了废气与空气混合的温度，有利于控制发动机缸体中的温度，提高egr率，减少氮氧化物的排放，提高发动机的热效率。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。