CN110998081B - 发动机的废气再循环系统 - Google Patents
发动机的废气再循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110998081B CN110998081B CN201880049790.9A CN201880049790A CN110998081B CN 110998081 B CN110998081 B CN 110998081B CN 201880049790 A CN201880049790 A CN 201880049790A CN 110998081 B CN110998081 B CN 110998081B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- line
- exhaust
- exhaust gas
- engine
- bypass
- 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.)
- Active
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 150
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
-
- 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
- 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
-
- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/59—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
- F02M26/61—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to exhaust pressure
-
- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/59—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
- F02M26/61—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to exhaust pressure
- F02M26/615—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to exhaust pressure the exhaust back pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种发动机的废气再循环系统,包括:吸气管线,其连接于发动机以供应吸入气体;排气管线,其连接于所述发动机而向外部排出从所述发动机排出的废气的一部分;涡轮增压器,其具有设置在所述排气管线上的涡轮及设置在所述吸气管线上的压缩机;后处理装置,其设置在所述涡轮下游侧的所述排气管线上而用于净化所述废气;低压EGR装置,其在所述后处理装置下游侧用于使通过所述后处理装置排出的废气的一部分再循环至发动机;以及废气旁通装置,其连接于所述发动机而向外部排出从所述发动机排出的废气的另一部分,并包括连接于所述涡轮下游侧与所述后处理装置上游侧之间的所述排气管线的旁通管线,且用于使所述废气的另一部分不经由所述涡轮而通过所述旁通管线供应到所述后处理装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机的废气再循环系统。更详细而言,涉及一种具备双EGR装置的发动机的废气再循环系统。
背景技术
为应对日益强化的柴油发动机的排气规定,可以使用废气再循环(EGR)装置、废气后处理装置等。
所述废气再循环装置有高压-EGR(HP-EGR,High Pressure exhaust gasrecirculation)与低压-EGR(LP-EGR,Low Pressure exhaust gas recirculation)。为了在减少泵送损失的同时适用大容量EGR,可以采用同时使用高压-EGR与低压EGR的双EGR(Dual EGR)装置。另一方面,为提高所述废气后处理装置的效率,重要的是提高所述后处理系统前端的温度。
现有的双EGR的涡轮匹配为了适用大容量EGR而适用废气门涡轮增压器(WGT)或可变容量涡轮增压器(VGT)结构。由于这样的涡轮增压器比固定几何涡轮增压器(FGT,FixedGeometry Turbocharger)昂贵,因此存在价格上涨导致的商品性降低问题。
发明内容
技术课题
本发明的一课题是提供一种可以在减少泵送损失的同时适用大容量EGR,且可以提高废气后处理装置的效率的发动机的废气再循环系统。
技术方案
为实现上述本发明的一课题,示例性的实施例的发动机的废气再循环系统包括:吸气管线,其连接于发动机以供应吸入气体;排气管线,其连接于所述发动机而向外部排出从所述发动机排出的废气的一部分;涡轮增压器,其具有设置在所述排气管线上的涡轮及设置在所述吸气管线上的压缩机;后处理装置,其设置在所述涡轮下游侧的所述排气管线上而用于净化所述废气;低压EGR装置,其在所述后处理装置下游侧用于使通过所述后处理装置排出的废气的一部分再循环至发动机;以及废气旁通装置,其连接于所述发动机而向外部排出从所述发动机排出的废气的另一部分,并包括连接于所述涡轮下游侧与所述后处理装置上游侧之间的所述排气管线的旁通管线,且用于使所述废气的另一部分不经由所述涡轮而通过所述旁通管线供应到所述后处理装置。
在示例性的实施例中,所述发动机可以包括从至少一个第一气缸排出的废气合流而排出的第一排气歧管及从至少一个第二气缸排出的废气合流而排出的第二排气歧管,所述排气管线可以连接于所述第一排气歧管,所述旁通管线可以连接于所述第二排气歧管。
在示例性的实施例中,所述废气旁通装置可以包括连接管线,其连接所述旁通管线与所述涡轮上游侧的所述排气管线。
在示例性的实施例中,所述废气旁通装置还可以包括:排气背压控制阀,其设置在所述连接管线上以控制从所述旁通管线分支而向所述排气管线合流的所述废气的量;以及旁通阀,其设置在所述旁通管线上以控制供应到所述后处理装置的所述废气的量。
在示例性的实施例中,所述发动机的废气再循环系统还可以包括分支单元,其连接于所述第一歧管及所述第二歧管的出口而使从所述第一歧管及所述第二歧管排出的废气合流,所述排气管线及所述旁通管线的入口可以分别连接于所述分支单元。
在示例性的实施例中,所述发动机的废气再循环系统还可以包括高压EGR装置,所述高压EGR装置可以包括:高压EGR管线,其连接所述涡轮上游侧的所述排气管线及所述吸气管线;以及高压EGR阀,其设置在所述高压EGR管线上并调节再循环的所述废气的量。
在示例性的实施例中,所述高压EGR管线可以连接所述排气管线及设置在所述压缩机下游的中冷器的上游侧的所述吸气管线。
在示例性的实施例中,所述低压EGR装置可以包括:低压EGR管线,其连接后处理装置下游侧的所述排气管线及所述吸气管线;以及低压EGR阀,其设置在所述低压EGR管线上并调节再循环的所述废气的量。
在示例性的实施例中,所述发动机的废气再循环系统还可以包括中冷器,其冷却通过所述压缩机的所述吸入气体。
在示例性的实施例中,所述发动机的废气再循环系统还可以包括高压EGR装置,所述高压EGR装置可以包括:高压EGR管线,其连接所述旁通管线及所述吸气管线;以及高压EGR阀,其设置在所述高压EGR管线上并调节再循环的所述废气的量。
在示例性的实施例中,所述废气旁通装置还可以包括:连接管线,其连接所述旁通管线与所述涡轮上游侧的所述排气管线;排气背压控制阀,其设置在所述连接管线上以控制从所述旁通管线分支而向所述排气管线合流的所述废气的量;以及旁通阀,其设置在所述排气管线上以控制供应到所述后处理装置的所述废气的量,所述高压EGR管线可以连接于所述连接管线上游侧的所述旁通管线。
发明的效果
根据示例性的实施例,从发动机排出的废气的一部分可以通过排气管线,经由涡轮增压器的涡轮而供应到后处理装置,从发动机排出的所述废气的另一部分可以通过旁通管线,不经由所述涡轮而直接供应到所述后处理装置。
由于高温的废气不经由所述涡轮而直接供应到所述后处理装置,因此可以提高后处理效率。此外,由于具备排气背压控制阀与旁通阀,即使使用相对便宜的固定几何涡轮增压器(FGT)也可以确保所需要的性能。
此外,通过所述旁通管线将燃烧后高温高压的废气供应到所述后处理装置,从而可以适用大容量的低压-EGR。因此,由于不使用吸气节流阀,可以最小化泵送损失,且又能够去除所述吸气节流阀。
并且,由于能够供应50%以上的HP-EGR与LP-EGR,因而能够实现低温燃烧,可以以同时满足所需要的EGR流量与发动机输出区域的方式匹配更小容量的涡轮增压器,且可以改善低速动力特性。
然而,本发明的效果并不限定于上面所提及的效果,可以在不脱离本发明的思想及领域的范围之内进行多种扩张。
附图说明
图1是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
图2是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
图3是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
图4是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
图5是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的优选实施例进行详细说明。
在本发明的各图中,为了本发明的准确性,比实际放大示出了结构物的尺寸。
在本发明中,第一、第二等的用语可以用来说明多种构成要素,但上述构成要素不应被上述用语所限定。上述用语仅可被用于将一个构成要素区别于另一构成要素。
当涉及某一构成要素“连接于”或“连结于”另一构成要素时,应被理解为可以是直接连接或连结于另一构成要素,也可以是中间存在其他构成要素。相反地,当涉及某一构成要素“直接连接于”或“直接连结于”另一构成要素时,应被理解为中间不存在其他构成要素。说明构成要素之间的关系的其他表述,即“在~之间”和“正位于~之间”或“与~相邻的”和“与~直接相邻的”等亦是如此。
本申请中使用的用语旨在说明特定的实施例,并不意图限定本发明。除非上下文中有明确地另行定义,否则单数表达中包含有复数的表达。在本申请中,“包括”或“具有”等的用语旨在指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或这些的组合是存在的,应被理解为并没有事先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、零件或这些的组合的存在或附加可能性。
关于本文所公开的本发明的实施例,特定的结构性乃至功能性说明仅是为了说明本发明的实施例而例示出的,本发明的实施例可以被实施为多种形态,而不应被理解为仅限于本文中说明的实施例。
图1是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。
参照图1,发动机的废气再循环系统可以包括:吸气管线30,其向发动机10供应吸入气体;排气管线40,其向外部排出从发动机10排出的废气的一部分;涡轮增压器60,其利用所述废气的一部分压缩向发动机10供应的空气;第一EGR装置70(高压EGR装置),其用于将涡轮增压器60的涡轮62上游的废气的一部分再循环至发动机10;后处理装置80,其用于净化涡轮增压器60的涡轮62下游的废气;废气旁通装置,其用于将从发动机10排出的废气的另一部分不经由涡轮62而直接供应到后处理装置80;以及第二EGR装置90(低压EGR装置),其用于将后处理装置80下游的废气的一部分再循环至发动机10。
在示例性的实施例中,发动机10作为挖掘机等的工程机械的驱动源可以包括柴油发动机。例如,发动机10可以是工业用大型柴油发动机。发动机10可以包括具有燃烧从燃料喷射装置(未图示)提供的燃料的燃烧室的多个气缸12a、12b。
例如,发动机10可以包括第一气缸组及第二气缸组。所述第一气缸组可以具有至少一个气缸12a,所述第二气缸组可以具有至少一个第二气缸12b。所述第一气缸组及所述第二气缸组可以包括三个气缸,但并不限定于此,例如,所述第一气缸组可以包括四个气缸,所述第二气缸组可以包括两个气缸。
发动机10可以包括连接于第一气缸12a及第二气缸12b而用于供应吸入气体的吸气歧管20。发动机10可以包括连接于第一气缸12a而用于向外部排出从第一气缸12a排出的废气的第一排气歧管22a,以及连接于第二气缸12b而用于向外部排出从第二气缸12b排出的废气的第二排气歧管22b。
吸气管线30可以连接于发动机10的吸气歧管20而供应吸入气体,排气管线40可以连接于发动机10的第一排气歧管22a而向外部排出从发动机10排出的废气的一部分。
涡轮增压器60可以包括涡轮62、压缩机64及连接该涡轮62与该压缩机64的轴66。涡轮62可以设置在排气管线40上,而压缩机64可以设置在吸气管线30上。当涡轮62因所述废气的流动而被驱动时,涡轮62可以以轴66为媒介驱动压缩机64。压缩机64可以压缩吸入的空气以增加吸入量。
涡轮增压器30可以是可变几何涡轮增压器(VGT,Variable GeometryTurbocharger)、废气门增压器(WGT,Wastegate Turbocharger)、固定几何涡轮增压器(FGT,Fixed Geometry Turbocharger)等。
通过压缩机64的空气可以通过吸气管线30供应到发动机10的吸气歧管20。压缩机64的出口侧的吸气管线30上可以设置有中冷器32,以此冷却通过压缩机64的被吸入的新鲜空气,之后供应到吸气歧管20。中冷器32可以降低被吸入的空气的温度,以此增加单位体积的质量,从而增加氧气的量。由此,在发动机10中可以实现燃料与空气的适当的混合比以提高燃烧效率,并提高发动机的输出。
第一EGR装置70(高压EGR装置)可以在涡轮62上游侧将所述废气的一部分再循环至发动机10。第一EGR装置70可以包括:第一EGR管线72,其连接涡轮62上游侧的排气管线40及压缩机64出口侧的吸气管线30;第一EGR阀74,其设置在第一EGR管线72上并调节所述再循环废气量;以及第一EGR冷却器76,其设置在第一EGR管线72上并冷却所述再循环废气。
后处理装置80可以设置在涡轮62下游侧的排气管线40上而对所述废气进行后处理。例如,后处理装置80可以包括柴油机氧化催化装置(DOC)、选择性催化还原装置(SCR)等。
所述柴油机氧化催化装置(DOC)可以净化废气中包含的一氧化碳、碳氢化合物、及可溶性有机物质(Soluble organic fraction)。所述选择性催化还原(SCR)装置可以使废气中的氮氧化物与还原剂产生催化反应,从而使氮氧化物还原成对人体无害的氮与水。
第二EGR装置90(低压EGR装置)可以在后处理装置80下游侧将通过后处理装置80排出的废气的一部分再循环至发动机10。第二EGR装置90可以包括:第二EGR管线92,其连接后处理装置80下游侧的排气管线40及压缩机64前端侧的吸气管线30;第二EGR阀94,其设置在第二EGR管线92上并调节所述再循环废气量;以及第二EGR冷却器96,其设置在第二EGR管线92上并冷却所述再循环废气。第二EGR管线92可以连接后处理装置80下游侧的排气管线40及吸气节流阀34上游侧的吸气管线30。因此,第二EGR装置90可以将后处理装置80下游的废气的一部分供应到吸气节流阀34上游侧的吸气管线30。
在示例性的实施例中,所述废气旁通装置可以包括用于将从发动机10排出的废气的另一部分供应到后处理装置80的旁通管线50。旁通管线50的一端可以连接于发动机10的第二排气歧管22b,旁通管线50的另一端可以连接于涡轮62下游侧与后处理装置80上游侧之间的排气管线40。因此,通过第二排气歧管22b排出的废气可以通过排气管线50引导至涡轮62下游侧与后处理装置80上游侧之间的排气管线40,从而不经由涡轮62而直接供应到后处理装置80。
此外,所述废气旁通装置可以包括:排气背压控制阀52,其设置在连接旁通管线50与涡轮62上游侧的排气管线40的连接管线51上以控制向排气管线40合流的所述废气的量;以及旁通阀54,其设置在旁通管线50上以控制供应到后处理装置80的所述废气的量。
在排气背压控制阀52被关闭,旁通阀54被打开的状态下,通过第二排气歧管22b从发动机10排出的废气可以不经由涡轮62而直接通过旁通管线50供应到后处理装置80。
在排气背压控制阀52被打开,旁通阀54被关闭的状态下,通过第二排气歧管22b从发动机10排出的废气可以向涡轮62上游侧排气管线40合流,从而供应到涡轮62。此时,从第一排气歧管22a排出的废气的一部分供应到第一EGR管线72,剩余一部分在与从第二排气歧管22b排出的废气合流之后从涡轮62进行供应。
在示例性的实施例中,所述发动机的废气再循环系统可以包括用于执行双EGR控制的控制部(ECU,engine control unit)(未图示)。例如,所述控制部可以接收关于发动机rpm、发动机扭矩(torque)、车速(velocity)、节流阀、空气量等的信号。此外,所述控制部可以接收关于从设置在后处理装置80上游侧排气管线40上的温度传感器82供应到后处理装置80的废气的温度的信号。此外,所述控制部可以从设置在后处理装置80的前后端的压力传感器83接收关于压力的信号。
所述控制部可以基于所述信号调节第一EGR阀64及第二EGR阀74,控制作为EGR气体再循环至发动机10的比率,即EGR率,并且控制在特定rpm下的发动机10的负荷%,即发动机输出率。
此外,所述控制部可以基于所述信号控制排气背压控制阀52及旁通阀54的开闭以执行废气旁通控制。所述控制部通过执行所述废气旁通控制,可以在大容量双EGR控制中不经由涡轮62而直接向后处理装置80供应从多个气缸中的一个以上的气缸排出的废气,即从发动机排出的废气的一部分。
所述控制部在从温度传感器82检测出的温度低于已设定的值的情况下,可以关闭排气背压控制阀52并打开旁通阀54以执行所述废气旁通控制。在所述废气旁通控制中,通过第二排气歧管22b从发动机10排出的废气的另一部分可以不经由涡轮62而直接通过旁通管线50供应到后处理装置80。由于高温的废气不经由涡轮62而直接供应到后处理装置80,因此可以提高后处理效率。
此外,将燃烧后高温高压的废气通过旁通管线50供应到后处理装置80,从而可以适用大容量的LP-EGR。由此,可以最小化泵送损失,且又能够去除所述吸气节流阀34。
并且,由于能够供应50%以上的高压EGR70(第一EGR)与低压EGR90(第二EGR),因而能够实现低温燃烧,可以以同时满足所需要的EGR流量与发动机输出区域的方式匹配更小容量的涡轮增压器,且可以改善低速动力特性。另一方面,即使使用相对便宜的固定几何涡轮增速器(FGT)也可以确保上述的技术效果。
图2是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。所述废气再循环系统除了加入分支单元的结构之外实质上与参照图1说明的废气再循环系统相同。因此,使用相同的附图标记表示相同的构成要素,并省略对相同的构成要素的重复说明。
参照图2,在示例性的实施例中,发动机的废气再循环系统还可以包括分配从发动机10排出的废气的分支单元34。
发动机10可以包括:第一排气歧管22a,其用于向外部排出从第一气缸12a排出的废气;以及第二排气歧管22b,其用于向外部排出从第二气缸12b排出的废气。
分支单元24的入口可以连接于第一排气歧管22a及第二排气歧管22b的出口。因此,从第一排气歧管22a及第二排气歧管22b排出的废气可以在分支单元24合流。
排气管线40及旁通管线50的入口可以分别连接于分支单元24。因此,供应到分支单元24的废气的一部分可以通过排气管线40供应到涡轮62之后再供应到后处理装置80,供应到分支单元24的废气的另一部分可以通过旁通管线50直接供应到后处理装置80。
排气管线40上可以设置有第一阀46以控制通过排气管线40排出的废气的量,排气管线50上可以设置有第二阀56以控制通过旁通管线50排出的废气的量。第一阀46及第二阀56可以防止排气管线40与旁通管线50之间的背压干扰。其中,分支单元24中可以内置有执行与第一阀46及第二阀56中至少一个类似的功能的阀。当分支单元24中内置有至少一个阀时,可以省略第一阀46及第二阀56中至少一个的设置。
图3是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。所述废气再循环系统除了第一EGR装置的配置之外实质上与参照图1说明的废气再循环系统相同。因此,使用相同的附图标记表示相同的构成要素,并省略对相同的构成要素的重复说明。
参照图3,在示例性的实施例中,第一EGR装置70的第一EGR管线72可以连接于中冷器32后端侧的排气管线30,使得涡轮增压器60的涡轮62上游的废气的一部分不经由中冷器32而直接再循环至发动机10。
第一EGR管线72可以连接涡轮62上游侧的排气管线40及中冷器32出口侧的吸气管线30。因此,从发动机10的第一排气歧管22a排出的废气的一部分通过第一EGR管线72,可以不经由中冷器32而再循环至发动机10的吸气歧管20。
第一EGR阀74可以设置在第一EGR管线72上并调节再循环废气量。第一EGR中冷器76可以设置在第一EGR管线72上并冷却所述再循环废气。
图4是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。所述废气再循环系统除了第一EGR管线与旁通管线连接而非与排气管线连接这一点之外,实质上与参照图1说明的废气再循环系统相同。因此,使用相同的附图表及表示相同的构成要素,并省略对相同的构成要素的重复说明。
参照图4,在示例性的实施例中,第一EGR装置70(高压EGR)的第一EGR管线72可以与旁通管线50连接。因此,通过第一排气歧管22a从发动机10排出的废气的全部可以在驱动涡轮62之后供应到后处理装置80。另一方面,从第二排气歧管22b排出的废气中一部分可以依次通过第一EGR管线72及连接管线52分支,没有被分支的剩余的废气可以供应到后处理装置80的上游而与从第一排气歧管22a排出的废气合流。因此,涡轮62可以在不受到来自第一EGR装置70的影响的状态下被驱动,并减少废气被分支到第一EGR装置70时来自涡轮62的影响。
图5是示出示例性的实施例的发动机的废气再循环系统的方框图。所述废气再循环系统除了废气旁通装置的连接管线连接于第一EGR管线被连接的位置的上游侧的排气管线这一点之外,实质上与参照图1说明的废气再循环系统相同。因此,使用相同的附图标记表示相同的构成要素,并省略对相同的构成要素的重复说明。
参照图5,在示例性的实施例中,废气旁通装置的连接管线51可以连接于第一EGR管线72被连接的位置的上游侧的排气管线40。与此不同地,连接管线51可以连接于第一EGR管线72被连接的位置的排气管线40。
因此,同时通过第一歧管22a及第二歧管22b从发动机10排出的废气的全部中一部分可以供应到第一EGR管线72。由此,可以提高高压EGR效率。
以上参照本发明的实施例进行了说明,但该技术领域的一般技术人员可以理解在不脱离权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围之内可以对本发明进行多种修改及变更。
符号说明
10:发动机,12a:第一气缸,12b:第二气缸,20:吸气歧管,22a:第一排气歧管,22b:第二排气歧管,24:分支单元,30:吸气管线,32:中冷器,34:吸气节流阀,40:排气管线,46:第一阀,50:旁通管线,51:连接管线,52:排气背压控制阀,54:旁通阀,56:第二阀,60:涡轮增压器,62:涡轮,64:压缩机,66:轴,70:第一EGR装置,72:第一EGR管线,74:第一EGR阀,76:第一EGR冷却器,80:后处理装置,82:温度传感器,83:压力传感器,90:第二EGR装置,92:第二EGR管线,94:第二EGR阀,96:第二EGR冷却器。
Claims (7)
1.一种发动机的废气再循环系统,其特征在于,包括:
吸气管线,其连接于发动机以供应吸入气体,所述发动机包括从第一气缸组排出的废气合流而排出的第一排气歧管及从第二气缸组排出的废气合流而排出的第二排气歧管;
排气管线,其连接于所述发动机的所述第一排气歧管而向外部排出从所述发动机的所述第一气缸组排出的废气;
涡轮增压器,其具有设置在所述排气管线上的涡轮及设置在所述吸气管线上的压缩机;
高压EGR装置,其使在所述涡轮上游侧通过所述排气管线排出的所述废气的一部分再循环至所述发动机,所述高压EGR装置包括连接所述涡轮上游侧的所述排气管线及所述吸气管线的高压EGR管线、以及设置在所述高压EGR管线上并调节再循环的所述废气的量的高压EGR阀;
后处理装置,其设置在所述涡轮下游侧的所述排气管线上而用于净化所述废气;
低压EGR装置,其在所述后处理装置下游侧用于使通过所述后处理装置排出的废气的一部分再循环至发动机;
废气旁通装置,其连接于所述发动机的所述第二排气歧管而向外部排出从所述发动机的所述第二气缸组排出的废气,并包括一端连接于所述第二排气歧管且另一端连接于所述涡轮下游侧与所述后处理装置上游侧之间的所述排气管线的旁通管线、连接所述旁通管线与所述涡轮上游侧的所述排气管线的连接管线、设置在所述连接管线上以控制从所述旁通管线分支而向所述排气管线合流的所述废气的量的排气背压控制阀、以及设置在所述旁通管线上以控制供应到所述后处理装置的所述废气的量的旁通阀,且用于使从所述第二气缸组排出的所述废气不经由所述涡轮而通过所述旁通管线供应到所述后处理装置;
温度传感器,其设置在连接所述旁通管线的点的下游侧与所述后处理装置的上游侧之间的所述排气管线上;以及
控制部,其基于从所述温度传感器输入的信号来控制所述废气旁通装置的动作,
在从所述温度传感器检测出的温度低于已设定的值的情况下,所述控制部控制关闭所述排气背压控制阀并打开所述旁通阀,使从所述第二气缸组排出的废气不经由所述涡轮而供应到所述后处理装置。
2.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
所述连接管线连接所述旁通管线与所述涡轮上游侧的连接所述高压EGR管线的点的下游侧之间的所述排气管线。
3.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
所述连接管线连接所述旁通管线与连接所述高压EGR管线的点的上游侧的所述排气管线。
4.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
还包括分支单元,其连接于所述第一排气歧管及所述第二排气歧管的出口而使从所述第一排气歧管及所述第二排气歧管排出的废气合流,
所述排气管线及所述旁通管线的入口分别连接于所述分支单元。
5.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
所述高压EGR管线连接所述排气管线及设置在所述压缩机下游的中冷器的上游侧的所述吸气管线。
6.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
所述低压EGR装置包括:
低压EGR管线,其连接后处理装置下游侧的所述排气管线及所述吸气管线;以及
低压EGR阀,其设置在所述低压EGR管线上并调节再循环的所述废气的量。
7.根据权利要求1所述的发动机的废气再循环系统,其特征在于,
还包括中冷器,其冷却通过所述压缩机的所述吸入气体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170093219A KR102437227B1 (ko) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | 엔진의 배기가스 재순환 시스템 |
KR10-2017-0093219 | 2017-07-24 | ||
PCT/KR2018/008275 WO2019022453A1 (ko) | 2017-07-24 | 2018-07-23 | 엔진의 배기가스 재순환 시스템 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110998081A CN110998081A (zh) | 2020-04-10 |
CN110998081B true CN110998081B (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=65040276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880049790.9A Active CN110998081B (zh) | 2017-07-24 | 2018-07-23 | 发动机的废气再循环系统 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102437227B1 (zh) |
CN (1) | CN110998081B (zh) |
WO (1) | WO2019022453A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113969852A (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 长城汽车股份有限公司 | 废气再循环系统、发动机进排气系统和车辆 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101331302A (zh) * | 2005-12-20 | 2008-12-24 | 博格华纳公司 | 在涡轮增压的压缩点火发动机系统中控制排气再循环 |
JP2011132946A (ja) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Ford Global Technologies Llc | エミッションコントロールの方法および装置 |
KR20130113098A (ko) * | 2012-04-05 | 2013-10-15 | 두산인프라코어 주식회사 | 엔진의 배기가스 재순환 시스템 |
CN203532106U (zh) * | 2013-11-22 | 2014-04-09 | 西华大学 | 一种纯氧发动机 |
CN104040160A (zh) * | 2011-12-28 | 2014-09-10 | 罗伯特·博世有限公司 | 具体说明机动车内燃机的废气再循环故障的方法和相应的诊断装置 |
KR101745021B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2017-06-09 | 현대자동차주식회사 | 가솔린/디젤 연료 혼합 압축 착화 연소 엔진의 이지알 제어 시스템 및 그 방법 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004032589B4 (de) * | 2004-07-06 | 2007-05-24 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasnachbehandlung und Verfahren zu deren Betrieb |
KR101748238B1 (ko) * | 2010-01-22 | 2017-06-16 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 직접 연통식 터보차저 |
KR102030181B1 (ko) | 2012-12-24 | 2019-10-08 | 두산인프라코어 주식회사 | 배기가스 재순환장치 및 이의 제어 방법 |
US9206751B2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-12-08 | Achates Power, Inc. | Air handling control for opposed-piston engines with uniflow scavenging |
CN203560009U (zh) * | 2013-09-29 | 2014-04-23 | 长城汽车股份有限公司 | 两级增压发动机废气再循环系统 |
US9464583B2 (en) * | 2014-02-06 | 2016-10-11 | Cummins Inc. | Cylinder pressure based control of dual fuel engines |
DE102016111686A1 (de) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Verbessern von Durchblasen und AGR über einen geteilten Auslass |
-
2017
- 2017-07-24 KR KR1020170093219A patent/KR102437227B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-07-23 CN CN201880049790.9A patent/CN110998081B/zh active Active
- 2018-07-23 WO PCT/KR2018/008275 patent/WO2019022453A1/ko active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101331302A (zh) * | 2005-12-20 | 2008-12-24 | 博格华纳公司 | 在涡轮增压的压缩点火发动机系统中控制排气再循环 |
JP2011132946A (ja) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Ford Global Technologies Llc | エミッションコントロールの方法および装置 |
KR101745021B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2017-06-09 | 현대자동차주식회사 | 가솔린/디젤 연료 혼합 압축 착화 연소 엔진의 이지알 제어 시스템 및 그 방법 |
CN104040160A (zh) * | 2011-12-28 | 2014-09-10 | 罗伯特·博世有限公司 | 具体说明机动车内燃机的废气再循环故障的方法和相应的诊断装置 |
KR20130113098A (ko) * | 2012-04-05 | 2013-10-15 | 두산인프라코어 주식회사 | 엔진의 배기가스 재순환 시스템 |
CN203532106U (zh) * | 2013-11-22 | 2014-04-09 | 西华大学 | 一种纯氧发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110998081A (zh) | 2020-04-10 |
KR20190010942A (ko) | 2019-02-01 |
WO2019022453A1 (ko) | 2019-01-31 |
KR102437227B1 (ko) | 2022-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101826571B1 (ko) | 엔진 시스템 | |
CN107654314B (zh) | 发动机系统 | |
US20110036335A1 (en) | Hybrid intake system for superatmospheric charging of an engine intake manifold using lowpressure egr/fresh air blending | |
CN106121873B (zh) | 具有低压egr系统的发动机及其控制方法 | |
US20130333360A1 (en) | Secondary air injection system | |
JP4811366B2 (ja) | 内燃機関の排気制御装置 | |
JP5444996B2 (ja) | 内燃機関及びその制御方法 | |
JP2008513653A (ja) | 排ガス再循環装置及び該排ガス再循環装置の運転方法 | |
US8495876B2 (en) | Two-stage supercharging system with exhaust gas purification device for internal-combustion engine and method for controlling same | |
CN110234860B (zh) | 用于控制内燃发动机的方法 | |
US8307646B2 (en) | System using supplemental compressor for EGR | |
JP2010255525A (ja) | 内燃機関及びその制御方法 | |
KR101683495B1 (ko) | 터보차저를 갖는 엔진 시스템 | |
CN110998081B (zh) | 发动机的废气再循环系统 | |
JP2010270715A (ja) | シーケンシャル式の2段式過給機付き内燃機関およびその制御方法 | |
US20180100428A1 (en) | Engine system | |
CN210343490U (zh) | 一种基于两级涡轮增压器的高压废气低压侧引入系统 | |
KR20170128714A (ko) | 배기가스 재순환 시스템 | |
CN210343537U (zh) | 一种基于两级涡轮增压器的高压废气中压侧引入系统 | |
GB2459694A (en) | Exhaust gas recirculation | |
KR20120140100A (ko) | 저압 이지알 시스템 | |
WO2013010923A1 (en) | Exhaust gas recirculation for an i.c. engine | |
US11754007B2 (en) | Systems and methods for exhaust gas recirculation | |
JP5760382B2 (ja) | エンジンの過給装置 | |
JP2011080406A (ja) | エンジンの過給システム |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Inchon, South Korea Patentee after: Hyundai Yingweigao Co.,Ltd. Address before: Inchon, South Korea Patentee before: DOOSAN INFRACORE Co.,Ltd. |