CN203452935U

CN203452935U - 一种柴油机egr系统

Info

Publication number: CN203452935U
Application number: CN201320577645.2U
Authority: CN
Inventors: 靳素华; 喻昆; 孟祥山; 高巧; 黄保科; 胡必谦; 徐涛; 赵炳雄; 兰剑; 徐勋
Original assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2023-09-17

Abstract

本实用新型涉及一种柴油机EGR系统，包括有排气歧管，设置于排气歧管侧端的引出管道，所述引出管道的一端连接缸盖的后端废气专用通道；废气专用通道在进气侧通过管道连接EGR阀；EGR阀通过管线分别连接EGR冷却器或旁通阀；EGR冷却器或旁通阀通过后端出口管线连接进气歧管。

Description

一种柴油机EGR系统

技术领域

本实用新型属于发动机领域，是指一种柴油发动机EGR系统。

背景技术

为了使轻型柴油机满足欧Ⅳ、欧Ⅴ排放要求，EGR技术已经成为了发动机的标配。EGR（Exhaust Gas Recycle，废气再循环）方案是降低发动机NOx排放的有效途径，其工作原理是将一部分废气通过专用的EGR废气通道引入到气缸，由于废气成分中含有H2O、CO2，使混合气热容量提高，从而使燃烧最高温度下降，NOx排出浓度减小。EGR系统的设计主要包括废气引入通道的布置、EGR废气流量的控制、以及EGR废气冷却器的设计及布置等。

在传统设计方案中，EGR废气主要是通过设计专用的外围管路将EGR废气从发动机排气歧管中引入到进气歧管中，管路设计较为复杂成本较高且不美观。

EGR废气流量控制主要是通过EGR阀进行控制，传统的柴油机EGR系统主要是采用机械是控制EGR阀开度（采用真空调节装置）。在现代柴油机的开发应用中，为了精确控制EGR废气引入进气歧管中的流量即EGR率，一般采用电控EGR阀。电控EGR阀主要是通过直流电机控制阀门的开启和关闭。阀内电器元件承受的最高温度一般不超过250℃。而发动机废气在低温状态极易结焦并粘结在阀门周围，一般废气温度在80℃左右结焦物粘度最大，容易导致阀体卡滞失灵。因此阀前温度一般要求控制在100℃至230℃，保证EGR阀能可靠工作。

EGR冷却器的作用主要是通过利用发动机的冷却水与EGR废气进行热交换，降低EGR废气温度，从而保证发动机的进气充量。传统的EGR冷却器没有旁通结构，所有废气都必须经过冷却器进行冷却，这样就导致发动机冷启动时进气温度过低，导致低温时启动HC、CO排放升高。无法满足更高的排放要求。

另外，由于柴油机的进气压力较高，在部分工况下，排气压力会小于进气压力，导致无法形成EGR。因此需要在EGR通道上增加相关设施或结构使得废气能够顺利流入进气歧管中。传统方案是将进气歧管设计成文丘里管结构，根据流体力学理论，气流在文丘里管的喉部收缩段将加速，此处的气压将降低。EGR废气由低气压处引入，低气压对废气有吸附引流作用，能够将气回引入进气歧管中。

EGR废气从排气歧管中引出，经过EGR冷却器冷却后进入真空式EGR阀，通过真空式EGR阀控制EGR废气流量，再利用文丘里管的特性，将EGR废气顺利引入进气歧管中。

现有技术的缺点是，1、通过外部管路将发动机废气引入到进气歧管中，管路设计较为复杂成本较高且不美观紧凑。2、EGR冷却器采用普通的冷却器，不带有旁通结构，会影响低温启动排放性能。3、采用真空式EGR阀，阀门的开启和关闭通过真空度进行调节，反应不够灵敏，响应速度较慢。4、采用文丘里管结构形成低压引入EGR废气，不能根据发动机实时公况进行调节，且进气歧管结构设计较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够进一步降低发动机NOx排放，以满足欧五排放要求的轻型柴油机EGR系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种柴油机EGR系统，包括有排气歧管，设置于排气歧管侧端的引出管道，所述引出管道的一端连接缸盖的后端废气专用通道；废气专用通道在进气侧通过管道连接EGR阀；EGR阀通过管线分别连接EGR冷却器或旁通阀；EGR冷却器或旁通阀通过后端出口管线连接进气歧管。

所述缸盖后端的废气通道周围设计有冷却水套。

所述的EGR阀选用的电控式EGR阀，EGR阀由直流电机驱动，通ECU直接控制EGR阀的开度。

EGR冷却器、旁通阀、与旁通阀连接的管线、EGR阀及EGR阀座集成式设计。

EGR阀座支撑EGR阀和旁通阀；EGR阀座内设计有冷却水套。

所述柴油机EGR系统还包括有节气门，所述节气门通过管线与EGR冷却器或旁通阀的后端出口管线连通。

所述节气门为电子节气门。

本实用新型的有益效果是：

1、通过缸盖内部集成通道的设计，避免外部管路的增加，发动机更加紧凑。

2、通过EGR阀座的集成冷却水套的设计、可以降低EGR阀的温度，保证阀能可靠工作。

3、缸盖通道的预冷、以及EGR阀座的预冷，可以降低对EGR冷却器冷却效率的要求。

4、采用带旁通式的EGR冷却器，可以降低冷启动时HC/CO的排放。

5、EGR冷却器、旁通阀、与旁通阀连接的管线、EGR阀及EGR阀座集成式设计，使发动机更加紧凑。

6、采用电子EGR阀以及电子节气门，可以实现高精度的控制，更有利于现在精准的EGR率，从而降低排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本实用新型的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本实用新型的技术方案，而不能解释为是对本实用新型技术方案的限制。

如图1所示，一种柴油机EGR系统，包括有排气歧管1，设置于排气歧管1侧端的引出管道；EGR废气通过排气歧管4缸支管侧端引出，通过缸盖后端的专用通道引到进气侧4，然后经过EGR阀再流入EGR冷却器或经过旁通通道直接流入进气歧管中。

所述引出管道的一端连接缸盖排气侧2的后端废气专用通道；废气专用通道在进气侧通过管道连接EGR阀5；EGR阀5通过管线分别连接EGR冷却器6或旁通阀7；EGR冷却器6或旁通阀7通过后端出口管线连接进气歧管8。

所述缸盖后端的废气通道周围设计有冷却水套3，利用缸盖中的冷却水对废气进行预冷，降低废气温度。这样做的好处是系统对EGR冷却器的冷却能力要求可以降低。而且减少外围管路设计，发动机更加紧凑。

所述的EGR阀5选用的电控式EGR阀，EGR阀由直流电机驱动，通ECU直接控制EGR阀的开度，控制精度高。

EGR冷却器6、旁通阀7、与旁通阀连接的管线、EGR阀5及EGR阀座（图中未示出）集成式设计。在低温启动时，为降低HC/CO的排放，旁通阀打开，关闭EGR冷却器通道，打开旁通通道，废气经旁通通道流入进气歧管中。在高负荷工况下，为保证高的EGR率会加大EGR流量，废气温度较高，因此必须通过冷却器进行冷却，降低废气温度。一方面可以提高进气充量，另一方面还可以降低进气温度从而降低燃烧温度来达到降低NOx排放。

EGR阀座支撑EGR阀和旁通阀，并且在EGR阀座内部集成了废气通道；更进一步的，EGR阀座内设计有冷却水套，通过冷却水对阀座进行冷却，从而降低热量对EGR阀的辐射，保证EGR阀工作在可靠的温度下。更进一步阀座的冷却水套对EGR废气进一步冷却后，可以进一步降低对EGR冷却器冷却能力的要求。

所述柴油机EGR系统还包括有节气门9，在本实施例中的节气门为电子节气门，所述节气门9通过管线与EGR冷却器6或旁通阀7的后端出口管线连通。节气门的开度由电子控制单元进行控制。控制精度高。通过ECU控制节气门的开度对进气进行节流，在节气门后产生一定的真空度，从而能对EGR废气产生吸附作用，将EGR废气顺利引入进气歧管中。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种柴油机EGR系统，其特征在于：包括有排气歧管，设置于排气歧管侧端的引出管道，所述引出管道的一端连接缸盖的后端废气专用通道；废气专用通道在进气侧通过管道连接EGR阀；EGR阀通过管线分别连接EGR冷却器或旁通阀；EGR冷却器或旁通阀通过后端出口管线连接进气歧管。

2.根据权利要求1所述的柴油机EGR系统，其特征在于：所述缸盖后端的废气通道周围设计有冷却水套。

3.根据权利要求1所述的柴油机EGR系统，其特征在于：所述的EGR阀选用的电控式EGR阀，EGR阀由直流电机驱动，通ECU直接控制EGR阀的开度。

4.根据权利要求1所述的柴油机EGR系统，其特征在于：EGR冷却器、旁通阀、与旁通阀连接的管线、EGR阀及EGR阀座集成式设计。

5.根据权利要求4所述的柴油机EGR系统，其特征在于：EGR阀座支撑EGR阀和旁通阀；EGR阀座内设计有冷却水套。

6.根据权利要求1所述的柴油机EGR系统，其特征在于：所述柴油机EGR系统还包括有节气门，所述节气门通过管线与EGR冷却器或旁通阀的后端出口管线连通。

7.根据权利要求6所述的柴油机EGR系统，其特征在于：所述节气门为电子节气门。