CN107387270A - 一种具有可调degr系统的发动机 - Google Patents

一种具有可调degr系统的发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN107387270A
CN107387270A CN201710650930.5A CN201710650930A CN107387270A CN 107387270 A CN107387270 A CN 107387270A CN 201710650930 A CN201710650930 A CN 201710650930A CN 107387270 A CN107387270 A CN 107387270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
engine
gas
degr
adjustable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710650930.5A
Other languages
English (en)
Inventor
金晖
王伟
陈伟国
李玉琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chery Automobile Co Ltd
Original Assignee
SAIC Chery Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Chery Automobile Co Ltd filed Critical SAIC Chery Automobile Co Ltd
Priority to CN201710650930.5A priority Critical patent/CN107387270A/zh
Publication of CN107387270A publication Critical patent/CN107387270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/39—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有可调DEGR系统的发动机，包括进气系统及排气系统，所述进气系统包括进气主管道及分别连接至各气缸的进气歧管，所述气缸分为第一气缸及第二气缸，所述排气系统包括与第一工作气缸连通的第一排气歧管及与第二气缸连通的第二排气歧管，所述第二排气歧管的下方设有控制废气选择连通至增压器涡轮机或是进气系统的控制阀。本发明可调DEGR系统的发动机，其原理简单结构上易实现，具有较高的EGR率，燃油经济性好，动力性好，具有较好的应用前景。

Description

一种具有可调DEGR系统的发动机
技术领域
本发明属于汽车技术领域，更具体地说，涉及一种具有可调DEGR系统的发动机。
背景技术
由于各项法规的日益严格，对于发动机油耗和排放的要求越来越高，应用EGR技术成为当今汽油发动机降低油耗，减轻排放的一项重要的技术手段，它在显著降低NOx排放的同时，也改善了发动机燃烧经济性。
在自然吸气汽油发动机上，EGR的引入都不是问题，排气压力高于进气压力，废气很容易进入缸内实现再循环。但是增压发动机歧管内的进气压力在低负荷时小于大气压，高负荷时高于大气压。增压发动机上EGR系统可以简单地分为两类：低压EGR和高压EGR。
公告号为CN101368529B的中国专利文献公开了一种低压EGR系统，它从涡轮机后引出废气，通到压气机前。这种EGR系统的优点是废气温度低，对EGR中冷器要求低。但是废气中含有碳烟以及水蒸汽，会污化及腐蚀压气机和进气中冷器。公告号为CN104791148A的中国专利文献公开了一种实现大EGR率的低压EGR引入装置及低压EGR引入方法。它采用涡轮前取EGR废气，好处是能实现高的EGR率。与专利CN101368529B的缺点一样，而且更加显著。
高压EGR系统，它直接从增压器涡轮机前取出废气，经过冷却后通到进气歧管内。涡轮前比涡轮后温度高约100℃，所以这种高压EGR对EGR中冷器的冷却能力提出高的要求。另外从涡轮前取的废气，因为没有经过催化器，废气中的碳烟会污化进气歧管和气道，而且废气中的NOx会加剧燃烧爆震倾向。
公告号为CN105422324A的中国专利文献公开了一种实现高、低压EGR可控引入装置。它是在高压EGR布置基础上，在EGR阀和EGR中冷器后加入三通，除保留原有的高压EGR通路，又增加了一路引到增压器压气机前，类似一种低压模式。
在这些专利产品中，EGR废气率，受制于发动机进排气系统的压差，因为发动机进排气系统的特性，无法实现更高的EGR率。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种能实现较高的EGR率，同时还能确保动力需求的具有可调DEGR系统的发动机。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种具有可调DEGR系统的发动机，包括进气系统及排气系统，所述进气系统包括进气主管道及分别连接至各气缸的进气歧管，所述气缸分为第一气缸及第二气缸，所述排气系统包括与第一气缸连通的第一排气歧管及与第二气缸连通的第二排气歧管，所述第二排气歧管的下方设有控制废气选择连通至增压器涡轮机或是进气系统的控制阀。
为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：
所述第一气缸与第二气缸分别由电控系统独立控制燃烧。
所述控制阀包括设于所述第二排气歧管的下方一侧以控制该气缸内废气与各所述第一排气歧管废气汇聚引入增压器涡轮机的性能EGR阀，及设于所述第二排气歧管的下方另一侧以控制该缸内废气导通至进气系统进气主管道的油耗EGR阀。
所述油耗EGR阀与所述进气主管道之间设有EGR中冷器。
所述进气主管道上设有发动机节气门及进气中冷器。
所述增压器涡轮机的后方依次设有预催化器及主催化器。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明可调DEGR系统的发动机，其原理简单结构上易实现，具有较高的EGR率，燃油经济性好，动力性好，具有较好的应用前景。
附图说明
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明具有可调DEGR系统的发动机结构示意图；
图中标记为：1、增压器压气机，2、进气中冷器，3、发动机节气门，4、进气歧管，5、第一排气歧管，6、性能EGR阀，7、油耗EGR阀，8、EGR中冷器，9、增压器涡轮机，10、预催化器，11、主催化器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明这种具有可调DEGR系统的发动机，如图1所示，包括进气系统及排气系统，进气系统包括进气主管道及分别连接至各气缸的进气歧管4，气缸分为第一气缸及第二气缸，排气系统包括与第一气缸连通的第一排气歧管5及与第二气缸连通的第二排气歧管，第二排气歧管的下方设有控制废气选择连通至增压器涡轮机9或是进气系统的控制阀。该可调DEGR系统可通过控制阀控制第二歧管内废气的走向，以根据实际情况调控平衡发动机的燃油经济性及动力性。
本发明中，第一气缸与第二气缸分别由电控系统独立控制燃烧。控制阀包括设于第二排气歧管的下方一侧以控制该气缸内废气与各第一排气歧管5废气汇聚引入增压器涡轮机9的性能EGR阀6，及设于第二排气歧管的下方另一侧以控制该缸内废气导通至进气系统进气主管道的油耗EGR阀7。油耗EGR阀7与进气主管道之间设有EGR中冷器8，以降低进入进气主管道内废气的温度。进气主管道上设有发动机节气门3及进气中冷器2。增压器涡轮机9的后方依次设有预催化器10及主催化器11。
第二气缸的燃烧由电控系统单独控制，可以对该缸空燃比进行单独控制，使该缸在适当的时候，输出空燃比偏浓，以使废气中因燃烧不完全而产生少量的氢气，而该部分废气重新参与燃烧后，因为含有少量的氢气，所以在燃烧过程中能够减少发动机的燃烧持续期，从而是燃烧更加稳定，以获得更好的燃油经济性。其他缸正常燃烧做功，排出的废气经过增压器涡轮机9，再到预催化器10、主催化器11等排出。
本发明以四缸发动机为例，三缸为正常工作的第一气缸，一缸为可调控的第二气缸，发动机工作的时候，需要经济性的工况，三缸正常工作，另一缸排出的废气，性能EGR阀6关闭，油耗EGR阀7开启，燃烧产生的废气由第二排气歧管直接全部引入EGR中冷器8，再经过发动机的进气中冷器2，到发动机节气门3，最后重新进入气缸参与燃烧，形成EGR废气重新参与燃烧的主通路。另外正常工作的三缸排出的废气，废气经过增压器涡轮机9，从预催化器10到主催化器11、消声器等排出；需要动力性的工况，性能EGR阀6开启，油耗EGR阀7关闭，发动机的四缸均正常工作，参与燃烧做功，四缸排出的废气均能推动增压器涡轮机9工作，联动增压器压气机1，使发动机获得更大的进气量，提高发动机的动力性。
本发明设计的发动机的EGR系统，在发动机运转的各个工况，均能够将发动机燃烧产生的废气，重新输送到进气系统，进行废气再循环，使EGR系统不再受制于发动机进排气系统的压差，并且可以实现将更多的废气送回发动机进气系统，重新进行燃烧，使发动机得到更高的EGR率，以得到更好的燃油经济性。本发明可以调节的DEGR控制方式，使发动机在需要经济性的时候，EGR排气歧管排出的废气经过EGR中冷器后重新进入进气系统参与燃烧，改善发动机的的燃油经济性；当发动机需要动力性的时候，可调的DEGR系统改变EGR第二排气歧管的废气走向，使废气依然经过增压器涡轮机，参与燃烧做功，提高发动机的动力性。
本发明这种具有可调DEGR系统的发动机，其工作原理简单，设计上容易实现，且对于发动机的改动不大，却能因高EGR率实现更高的排放与燃油经济性；本发明将第二气缸排出的废气全部直接通过EGR排气歧管到EGR中冷器，重新参与燃烧，EGR率高达25％；本发明为一缸废气完全重新进入进气系统参与燃烧，在整个发动机运行工况，通过油耗EGR阀7控制该缸的废气均参与燃烧，EGR在整个发动机运行工况中均参与工作，EGR工作范围广；由于采用的更高的EGR率，发动机的压缩比可以设计成更高，发动机的经济性得到提高；而更高的EGR率，使发动机的泵起损失也得到降低，发动机的经济性再次得到提高，而比传统EGR发动机更加广的EGR工作范围，更进一步的提供的发动机的燃油经济性；由于采用了性能EGR阀6控制排气的走向，当需要动力性的时候，切换排气走向，使排气进入增压气涡轮机9参与工作，联动增压器压气机1，使发动机获得更高的进气量，发动机的动力性得到提高。
上面结合附图，对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：包括进气系统及排气系统，所述进气系统包括进气主管道及分别连接至各气缸的进气歧管，所述气缸分为第一气缸及第二气缸，所述排气系统包括与第一工作气缸连通的第一排气歧管及与第二气缸连通的第二排气歧管，所述第二排气歧管的下方设有控制废气选择连通至增压器涡轮机或是进气系统的控制阀。
2.按照权利要求1所述的具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：所述第一气缸与第二气缸分别由电控系统独立控制燃烧。
3.按照权利要求2所述的具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：所述控制阀包括设于所述第二排气歧管的下方一侧以控制该气缸内废气与各所述第一排气歧管废气汇聚引入增压器涡轮机的性能EGR阀，及设于所述第二排气歧管的下方另一侧以控制该缸内废气导通至进气系统进气主管道的油耗EGR阀。
4.按照权利要求3所述的具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：所述油耗EGR阀与所述进气主管道之间设有EGR中冷器。
5.按照权利要求1所述的具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：所述进气主管道上设有发动机节气门及进气中冷器。
6.按照权利要求1所述的具有可调DEGR系统的发动机，其特征在于：所述增压器涡轮机的后方依次设有预催化器及主催化器。
CN201710650930.5A 2017-08-02 2017-08-02 一种具有可调degr系统的发动机 Pending CN107387270A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710650930.5A CN107387270A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种具有可调degr系统的发动机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710650930.5A CN107387270A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种具有可调degr系统的发动机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107387270A true CN107387270A (zh) 2017-11-24

Family

ID=60344510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710650930.5A Pending CN107387270A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种具有可调degr系统的发动机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107387270A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557098A (zh) * 2013-10-29 2014-02-05 潍柴动力股份有限公司 一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法
CN105041513A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 康跃科技股份有限公司 用于柴油机的专用egr系统
CN105089863A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 谢晓宇 一种多缸四冲程内燃机排气再循环装置
CN206129420U (zh) * 2016-10-28 2017-04-26 长城汽车股份有限公司 一种专用废气再循环发动机控制系统及车辆

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557098A (zh) * 2013-10-29 2014-02-05 潍柴动力股份有限公司 一种废气再循环系统及废气再循环率的控制方法
CN105041513A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 康跃科技股份有限公司 用于柴油机的专用egr系统
CN105089863A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 谢晓宇 一种多缸四冲程内燃机排气再循环装置
CN206129420U (zh) * 2016-10-28 2017-04-26 长城汽车股份有限公司 一种专用废气再循环发动机控制系统及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6742506B1 (en) Combustion engine having exhaust gas recirculation
US9194307B2 (en) Multi-fuel flow systems and methods with dedicated exhaust gas recirculation
US9435298B2 (en) Dedicated EGR engine with dynamic load control
US20190145360A1 (en) Exhaust gas recirculation and control with twin scroll turbines
CN105257372B (zh) 一种多氧发动机及其使用方法
US9062632B2 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle
US9835116B2 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine
US20160053729A1 (en) Dual fuel systems and methods with advanced exhaust gas recirculation
CN103573480A (zh) 一种纯氧发动机及其燃烧控制方法
CN105508088A (zh) 点燃式的增压发动机用废气再循环系统及其使用方法
CN102312731B (zh) 用于车辆的柴油发动机
JP4007139B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの排気装置
CN205225437U (zh) 用于内燃机的两级相继增压系统以及内燃机
CN205172763U (zh) 一种egr系统
KR101683495B1 (ko) 터보차저를 갖는 엔진 시스템
CN107060989B (zh) 具有egr实现功能的三涡轮增压器三阶段相继涡轮增压装置及其控制方法
CN109252990B (zh) 满足汽油压燃全工况对进气温度要求的进气温度控制系统
CN105508087B (zh) 混联式废气再循环系统及其使用方法
CN217813655U (zh) 一种分层集成排气歧管及发动机系统
CN105508035A (zh) 增压柴油机多模式切换增压结构及增压方法
CN102444464A (zh) 双涡单压涡轮增压系统
CN107246332A (zh) 一种具有degr系统的发动机
CN107387270A (zh) 一种具有可调degr系统的发动机
CN214366211U (zh) 空气混合动力均质燃烧二级膨胀发动机系统
CN106677934B (zh) 一种egr与进气耦合涡轮增压系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171124