CN114320677A - 一种低压egr水加热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低压EGR水加热结构，包括涡轮增压器、EGR冷却器、EGR控制阀、混合阀、三通管及EGR管路。本技术方案通过混合器精确控制低压EGR的空气进气量，从而精确控制EGR率。通过加热水套结构，对增压器叶轮前管路内冷凝水结的冰进行加热，避免结冰导致管壁截面变小，影响发动机再启动EGR率；同时避免碎冰损坏增压器叶片，导致发动机无法正常工作。EGR管路末端的碎冰网可保证冰块快速完全融化，避免大冰块进入压壳损坏压轮叶片。
Description
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种低压EGR水加热结构。
背景技术
EGR技术(废气再循环技术)，是利用一部分发动机废气再次参与燃烧的技术。主要目的是降低缸内最高燃烧温度，提高发动机热效率，以及缸内混合器的氧浓度，破坏NOx的生成环境，从而降低NOx排放。
EGR技术包括内部EGR和外部EGR两种方式：
内部EGR通过扩大气门重叠角，即增大进气门提前开启时刻和推迟排气门延迟关闭时刻来增加缸内的残余废气量，参与下一个循环，从而实现EGR；
外部EGR：将排气中的废气通过管路引入进气侧再次参与燃烧，通过EGR阀控制EGR的量，阀前采用EGR冷却器来降低EGR废气温度，避免温度过高损坏阀门，以及导致缸内温度过高、爆压增大。
增压发动机的EGR系统包含高压EGR和低压EGR两种：
高压EGR即从增压器涡轮前取废气，废气能量较高，一般在柴油机中采用。
低压EGR即从增压器涡轮后取废气，包含三元催化器前取气和三元催化器后取气两种方式，废气能量相对较低，汽油机中采用较多。
图1是常用的低压EGR技术结构图，EGR气体通过涡轮增压器02之后引入EGR冷却器04冷却，通过EGR阀03控制EGR量，再引入增压器压轮前的进气管路01，和空气混合，一起通过涡轮增压器增压后进入缸内参与燃烧。
EGR量可通过EGR阀控制，但空气的量不够精确，EGR率控制不精确。通过涡轮旁通阀能控制增压压力，从而控制进气量，但废气与空气混合，无法准确的控制空滤器过来的空气量，从而无法精确控制EGR率。
废气中含有水，EGR冷却器冷却后的废气在低EGR率时，或低速低负荷时，温度较低，在冬天会出现冷凝结冰现象。管路内冷凝结冰后，一会导致管壁截面变小，影响下一轮启动后的EGR率，另一方面会导致碎冰进入压轮后，损坏增压器叶片，导致发动机无法正常工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种低压EGR水加热结构，以解决低压EGR的增压器前空气量无法精确控制，从而无法精确控制EGR率，并且EGR冷却器后废气中的水在管路内冷凝结冰后，导致管壁截面变小，影响发动机再启动EGR率，同时会导致碎冰损坏增压器叶片，导致发动机无法正常工作的问题。
为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
一种低压EGR水加热结构，包括涡轮增压器、EGR冷却器、EGR控制阀、混合阀、三通管及EGR管路；
涡轮增压器的涡后出气口通过管路与EGR冷却器的进气口连接，EGR管路的一端与EGR冷却器的出气口连接，另一端与三通管的支管连接，在EGR管路靠近EGR冷却器的出气口处设置有EGR控制阀；
混合阀的出气口与三通管的进气口连接，三通管的出气口与涡轮增压器的压壳进气口连接；
在EGR管路靠近三通管的支管处设置有加热水套。
进一步的，在三通管的支管处设置有碎冰网。
进一步的，EGR控制阀控制EGR废气含量，通过混合阀控制空气含量，EGR废气和空气在三通管内混合。
进一步的，混合后的气体进入涡轮增压器的压壳，通过涡轮增压器增压后进入发动机气缸。
进一步的，混合阀的进气口通过管路与空滤器的出气口连接。
进一步的，加热水套内采用热水循环，从发动机小循环出水端取水，保证冷启动工况下的水温和对凝结冰的加热能力。
本发明的有益效果是：
1、通过混合器精确控制低压EGR的空气进气量，从而精确控制EGR率。
2、通过加热水套，对增压器叶轮前管路内冷凝水结的冰进行加热，避免结冰导致管壁截面变小，影响发动机再启动EGR率；同时避免碎冰损坏增压器叶片，导致发动机无法正常工作。
3、EGR管路末端的碎冰网可保证冰块快速完全融化，避免大冰块进入压壳损坏压轮叶片。
附图说明
图1为常用的低压EGR技术结构示意图；
图2为本发明低压EGR水加热结构示意图；
图3为三通管气体混合原理图；
图4为碎冰网结构示意图。
附图标记说明
01—进气管路，02—涡轮增压器，03—EGR阀，04—EGR冷却器，1—涡轮增压器，2—EGR管路，3—EGR冷却器，4—EGR控制阀，5—加热水套，6—混合阀，7—三通管，8—碎冰网，9—加热水套的进水口，10—加热水套的出水口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图2所示，本申请的低压EGR水加热结构主要包含涡轮增压器1、EGR冷却器3、EGR控制阀4、加热水套5、混合阀6、三通管7、EGR管路2几大结构。
涡轮增压器的涡后出气口通过管路与EGR冷却器的进气口连接，EGR管路的一端与EGR冷却器的出气口连接，另一端与三通管的支管连接，在EGR管路靠近EGR冷却器的出气口处设置有EGR控制阀。
混合阀的进气口与空滤器出气管路连接，混合阀的出气口与三通管的进气口连接，三通管的出气口与涡轮增压器的压壳进气口连接；在EGR管路靠近三通管的支管处设置有加热水套5。
废气从涡轮增压器的涡后取气引入EGR冷却器。通过EGR控制阀控制EGR的废气含量，通过混合阀控制空气的含量，EGR废气和空气在三通管内混合，然后进入涡轮增压器的压壳，通过增压器增压后进入缸内燃烧。
如图3和图4所示，在三通管的EGR管路尾端，设有加热水套；在EGR管路末端，即三通的EGR入口处设有碎冰网8。对EGR冷却器后端、叶轮前冷凝水结的冰进行加热融化。三通混合结构水加热+碎冰网可避免将冰块迅速融化，避免冰块减小管路截面或进入压壳损坏叶轮叶片。
图3为三通管混合原理图，空气从主管路进入，EGR废气从三通支管路进入，支管上的加热水套内采用加热水循环，从发动机小循环出水端取热水，保证冷启动工况下的水温和对冷凝结冰的加热能力。在EGR末端内部设有碎冰网，保证冰块完全并快速融化，避免大块冰冲入压壳。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种低压EGR水加热结构，包括涡轮增压器、EGR冷却器、EGR控制阀、混合阀、三通管及EGR管路；
涡轮增压器的涡后出气口通过管路与EGR冷却器的进气口连接，EGR管路的一端与EGR冷却器的出气口连接，另一端与三通管的支管连接，在EGR管路靠近EGR冷却器的出气口处设置有EGR控制阀；
混合阀的出气口与三通管的进气口连接，三通管的出气口与涡轮增压器的压壳进气口连接；其特征在于，
在EGR管路靠近三通管的支管处设置有加热水套。
2.根据权利要求1所述的低压EGR水加热结构，其特征在于，在三通管的支管处设置有碎冰网。
3.根据权利要求1所述的低压EGR水加热结构，其特征在于，EGR控制阀控制EGR废气含量，通过混合阀控制空气含量，EGR废气和空气在三通管内混合。
4.根据权利要求3所述的低压EGR水加热结构，其特征在于，混合后的气体进入涡轮增压器的压壳，通过涡轮增压器增压后进入发动机气缸。
5.根据权利要求1所述的低压EGR水加热结构，其特征在于，混合阀的进气口通过管路与空滤器的出气口连接。
6.根据权利要求1所述的低压EGR水加热结构，其特征在于，加热水套内采用热水循环，从发动机小循环出水端取水，保证冷启动工况下的水温和对凝结冰的加热能力。
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