CN102207046A

CN102207046A - 一种汽车发动机egr系统

Info

Publication number: CN102207046A
Application number: CN2011101461213A
Authority: CN
Inventors: 敖艳平; 王建军; 陆训
Original assignee: SAIC Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2011-10-05

Abstract

本发明提出了一种汽车发动机EGR系统，适合于利用外部循环废气（EGR）降低发动机的油耗与排放。该汽车发动机EGR系统包括涡轮、催化器、压气机、中冷器、EGR冷却器，涡轮和催化器依次安装于排气歧管后方，压气机安装于发动机进气口处且与涡轮机械连接，所述中冷器安装于发动机进气歧管入口处，发动机的汽缸中有N个气缸的排气道直接与EGR冷却器的进气口连接，EGR冷却器的出气口与中冷器连接，所述1≤N＜M，所述M为发动机总的气缸数，N为整数。上述汽车发动机EGR系统不仅可以实现汽车发动机所有工况点均在一恒定外部EGR率条件下稳定工作，还可以利用该汽车发动机外部循环废气（EGR）作为热源给汽车供暖提供暖风。

Description

一种汽车发动机EGR系统

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，特别涉及到一种汽车发动机EGR系统。

背景技术

目前，汽车供暖通常采用以下几种方式：1.独立式供暖，即以燃油燃烧生热或用电加热器供暖方式，但无论是燃油燃烧直接生热还是使用电加热器供暖均需要消耗燃料，其制造及使用成本较高；2.目前汽车上最广泛使用的供暖方式，利用汽车发动机强制循环冷却水为热源供暖，即将发动机的强制循环冷却水引入车厢的热交换器中为汽车供暖，但冬季汽车冷启动时发动机水温低，暖风很难快速供暖，较难满足除霜除雾的法规要求，另外还容易造成发动机暖机时间过长，影响其正常工作并恶化排放；3. 利用汽车发动机排气余热或废热供暖，因汽车发动机排气余热占燃油热量的30%左右，供热热源充足，但目前一般需要增加额外装置，如消声器前加三通阀或排气歧管上加集热套，前者会增加汽车发动机排气背压，后者则会影响发动机冷启动时催化器的起燃时间，从而最终影响发动机性能及排放。综上所述，上述三种汽车供暖方式均存在一定的弊端。

另外，随着世界各国汽车排放法规的日趋严格及燃油价格的持续攀升，能降低汽车油耗及排放的外部废气再循环（EGR）技术在汽车发动机上的应用越来越广泛。如图1所示，传统的EGR系统包括涡轮1、压气机2、催化器3、EGR冷却器4、EGR控制装置5、中冷器6、进气歧管7和排气歧管8，具体方式是在排气歧管8（或催化器3后）处取循环废气，经EGR冷却器4及EGR控制装置5引入中冷器6，最后经进气歧管7进入发动机气缸，但因汽车发动机仅在部分工况点引入外部EGR,从而很难合理持续的利用该循环废气的余热给汽车供暖，因此上述具有EGR系统的汽车一般采用强制循环水供暖，汽车发动机出水经节温器座9，由管路10引入暖风热交换器11，经暖风热交换器11冷却后的热水经管路12汇入发动机小循环管路13再冷却发动机，如此循环。

发明内容

本发明的目的是提出一种汽车发动机EGR系统，适合于利用外部循环废气（EGR）降低发动机的油耗与排放。

本发明的汽车发动机EGR系统包括涡轮、催化器、压气机、中冷器、EGR冷却器，所述涡轮和催化器依次安装于排气歧管后方，所述压气机安装于发动机进气口处且与涡轮机械连接，所述中冷器安装于发动机进气歧管入口处，关键在于发动机的汽缸中有N个气缸的排气道直接与EGR冷却器的进气口连接，所述EGR冷却器的出气口与中冷器连接，所述1≤N＜M，所述M为发动机总的气缸数，N为整数。

与传统汽车发动机EGR仅在部分工况点稳定工作相比，本发明能实现汽车发动机所有工况点均在一恒定外部EGR率条件下稳定工作，方便控制，同时减少了EGR控制装置，降低了成本，占用空间少，有利于在狭小的发动机舱内布置。

优选地，所述N=1，N过大会导致绝大部分排气经由EGR冷却器直接返回发动机的进气系统，而不经过排气歧管，这样排气歧管的压力不足，进而会导致涡轮动力不足，使压气机工作不力，减少新鲜空气的注入量，影响发动机工作。

进一步地，所述EGR冷却器与中冷器之间的管路中设置有一个暖风热交换器，或者所述EGR冷却器与气缸的排气道之间的管路中设置有一个暖风热交换器。这样暖风热交换器可以利用EGR冷却器冷却后的发动机外部循环废气（EGR）的余热或者发动机气缸直接排出的废气作为热源向车内提供暖风供暖，一方面能减少EGR系统及汽车暖风的零部件，节省布置空间，降低整车成本，降低汽车能耗；另外，车厢暖风热交换器还可视为外部EGR的二级或三级冷却器，进一步降低循环废气（EGR）的温度，提升发动机性能；同时还能很好地满足发动机冷启动时快速暖风与除霜除雾的需求。

本发明的汽车发动机EGR系统结构新颖，不仅可以实现汽车发动机所有工况点均在一恒定外部EGR率条件下稳定工作，还可以利用该汽车发动机外部循环废气（EGR）作为热源给汽车供暖提供暖风，减少了汽车发动机EGR系统及汽车暖风供给系统的零部件，节省了发动机前舱布置空间，节约整车成本，并有效解决了汽车冷启动时车厢暖风供暖缓慢、整车各风挡快速除霜除雾的问题。

附图说明

图1是传统汽车发动机EGR系统及汽车暖风供暖方式的结构示意图；

图2是本发明实例EGR系统及汽车暖风供暖方式的结构示意图；

图中标记为：1、涡轮；2、压气机；3、催化器；4、EGR冷却器；5、EGR控制装置；6、中冷器；7、进气歧管；8、排气歧管；9、节温器座；10、节温器座与暖风热交换器之间的管路；11、暖风热交换器；12、暖风热交换器与发动机小循环管路之间的管路；13、发动机小循环管路；14、发动机气缸的排气道。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图2所示，本实施例的汽车发动机EGR系统包括涡轮1、压气机2、催化器3、中冷器6、EGR冷却器4，涡轮1和催化器3依次安装于排气歧管8后方，压气机2安装于发动机进气口处且与涡轮1机械连接，中冷器6安装于发动机进气歧管7入口处，发动机的汽缸中有一个气缸的排气道14直接与EGR冷却器4的进气口连接， EGR冷却器4的出气口经过一个暖风热交换器11后与中冷器6连接。

在工作时，汽车发动机的所有工况点均在一恒定外部EGR率条件下稳定工作，方便控制，同时暖风热交换器11可以利用EGR冷却器4冷却后的发动机外部循环废气（EGR）的余热作为热源向车内提供暖风供暖，一方面能减少EGR系统及汽车暖风的零部件，节省布置空间，降低整车成本，降低汽车能耗；另外，车厢暖风热交换器11还可视为外部EGR的二级或三级冷却器，进一步降低循环废气（EGR）的温度，提升发动机性能；同时还能很好地满足发动机冷启动时快速暖风与除霜除雾的需求。

Claims

1.一种汽车发动机EGR系统，包括涡轮、催化器、压气机、中冷器、EGR冷却器，所述涡轮和催化器依次安装于排气歧管后方，所述压气机安装于发动机进气口处且与涡轮机械连接，所述中冷器安装于发动机进气歧管入口处，其特征在于发动机的汽缸中有N个气缸的排气道直接与EGR冷却器的进气口连接，所述EGR冷却器的出气口与中冷器连接，所述1≤N＜M，所述M为发动机总的气缸数，N为整数。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机EGR系统，其特征在于所述N=1。

3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机EGR系统，其特征在于所述EGR冷却器与中冷器之间的管路中设置有一个暖风热交换器。

4.根据权利要求1或2所述的汽车发动机EGR系统，其特征在于所述EGR冷却器与气缸的排气道之间的管路中设置有一个暖风热交换器。