CN102996289A - 基于egr高压腔的增压柴油机系统 - Google Patents

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王银燕
杜骏
杨传雷
王贺春
冯永明
高占斌
孙永瑞
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Abstract

本发明的目的在于提供基于EGR高压腔的增压柴油机系统，包括柴油机、涡轮增压器，涡轮增压器的涡轮通过排气总管连接柴油机各个汽缸的排气歧管，涡轮增压器的压气机通过进气总管连接柴油机各个汽缸的进气歧管，还包括EGR高压腔、EGR阀，EGR高压腔通过单向截止阀连通各个排气歧管，EGR高压腔通过泄放阀连通排气总管，EGR高压腔还通过EGR阀连通进气总管。本发明能有效利用排气中脉冲能量，使压力高的废气顶开单向截止阀，给高压腔注入废气，提高EGR腔内的废气压力，同时在高压腔的泄放阀保证了腔体内压力恒定，最终能使废气顺利的返回到进气总管，降低了柴油机的NOx排放。

Description

基于EGR高压腔的增压柴油机系统
技术领域
本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是带有涡轮增压器的柴油机。
背景技术
EGR技术理论研究始于上世纪60年代，首先应用于汽油机，从70年代开始，国外一些汽车厂商将研究目标转向柴油机上面。发展至今，各国动力行业已越来越多的运用EGR技术来降低氮氧化物排放来达到法规规定的限值。它的基本原理是利用废气向缸内循环使用，一方面稀释缸内氧浓度，抑制N2氧化反应；另一方面利用废气中惰性气体的高比热容，降低燃烧速率，来达到降低NOx排放的目的。
当增压柴油机在中高负荷区工作时，压气机出口压力基本大于涡轮前排气压力，同时由于排气在废气滤清器、废气中冷器等管内流动中产生一定的压力损失，使废气的压力低于进气压力，从而难以让废气回流到进气管内，甚至会导致进气压力反灌入排气管内，使柴油机出现输出功率降低，油耗增加，工作不稳定等不良现象。
目前有的柴油机EGR系统通过安装节流阀和文丘里管等结构来消除进排气压差的影响，但在实际使用过程中，不仅会降低压气机效率，影响增压器的正常使用，同时会降低柴油机的进气压力，影响动力的输出，增加油耗。
发明内容
本发明的目的在于提供可有效的解决由于排气压力低于进气压力而使废气难以回流的难题的基于EGR高压腔的增压柴油机系统。
本发明的目的是这样实现的：
本发明基于EGR高压腔的增压柴油机系统，包括柴油机、涡轮增压器，涡轮增压器的涡轮通过排气总管连接柴油机各个汽缸的排气歧管，涡轮增压器的压气机通过进气总管连接柴油机各个汽缸的进气歧管，其特征是：还包括EGR高压腔、EGR阀，EGR高压腔通过单向截止阀连通各个排气歧管，EGR高压腔通过泄放阀连通排气总管，EGR高压腔还通过EGR阀连通进气总管。
本发明还可以包括：
1、EGR高压腔与EGR阀之间设置废气滤清器和废气中冷器，涡轮增压器的压气机与EGR阀之间设置进气中冷器。
本发明的优势在于：本发明通过在排气歧管和废气滤清器之间安装EGR高压腔，利用排气的脉冲能量来使EGR高压腔的废气压力升高，同时在高压腔的泄放阀保证了腔体内压力恒定，最终能使废气顺利的返回到进气总管，降低了柴油机的NOx排放，同时基本对柴油机的工作不产生负面影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1，本发明的技术方案是这样实现的，本发明包括：柴油机1、进气总管3、进气歧管2、排气总管7、排气歧管6、涡轮增压器5、进气中冷器4、废气中冷器11、EGR阀12、EGR高压腔9、单向截止阀8和泄放阀13等结构。EGR高压腔9与排气歧管6相连的进口端安装有单向截止阀8，EGR高压腔9出口一端与废气滤清器10相连，另一端与排气总管7相连，并且在与排气总管7相连的出口端安装有泄放阀13。
当柴油机正常在各个负荷区稳定工作时，由于进气压力几乎稳定不变，而排气压力基本呈正弦曲线波动，即使在高负荷区，进气压力高于排气压力，排气在波动过程中压力也会达高于进气压力的峰值。在排气歧管6与废气滤清器10之间安装EGR高压腔9，当废气压力高于一定的限值时，EGR高压腔9进口端单向截止阀8被打开，高压废气流进EGR高压腔9进行存储，使EGR高压腔9的废气压力高于进气压力，从而，当EGR阀12开启后，废气能正常的回流入进气总管3。同时在EGR高压腔与排气总管间安装有泄放阀13，当EGR高压腔内压力达到一定限值时，即对缸内气体进行泄放减压，使腔内气体压力稳定的保持在一个峰值附近。这样极大的减小了EGR系统为引入废气而对柴油机造成的负面影响。
本发明的重要特征在于在排气歧管与废气滤清器之间安装有EGR高压腔，从而实现增压柴油机在高负荷区废气的回流。
EGR高压腔9进口端连接在排气歧管6，一端出口连接在废气滤清器10进口，同时另一端出口与排气总管7相连。在EGR高压腔9与排气歧管6相接进口端安装有单向截止阀8，与排气总管7相连的出口端安装有泄放阀13，从而构成了柴油机EGR系统高压腔结构。
单向截止阀一端与排气歧管相连，另一端与EGR高压腔相连，阻制废气从EGR高压腔向排气歧管逆流。
泄放阀一端与排气总管相连，另一端与EGR高压腔相连，阻制废气从EGR高压腔向排气总管逆流。
涡轮增压器的进出口均与大气相连。

Claims (2)

1.基于EGR高压腔的增压柴油机系统，包括柴油机、涡轮增压器，涡轮增压器的涡轮通过排气总管连接柴油机各个汽缸的排气歧管，涡轮增压器的压气机通过进气总管连接柴油机各个汽缸的进气歧管，其特征是：还包括EGR高压腔、EGR阀，EGR高压腔通过单向截止阀连通各个排气歧管，EGR高压腔通过泄放阀连通排气总管，EGR高压腔还通过EGR阀连通进气总管。
2.根据权利要求1所述的基于EGR高压腔的增压柴油机系统，其特征是：EGR高压腔与EGR阀之间设置废气滤清器和废气中冷器，涡轮增压器的压气机与EGR阀之间设置进气中冷器。
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