CN203560009U - 两级增压发动机废气再循环系统 - Google Patents

两级增压发动机废气再循环系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203560009U
CN203560009U CN201320605208.7U CN201320605208U CN203560009U CN 203560009 U CN203560009 U CN 203560009U CN 201320605208 U CN201320605208 U CN 201320605208U CN 203560009 U CN203560009 U CN 203560009U
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure stage
low pressure
egr
pipeline
pressure
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201320605208.7U
Other languages
English (en)
Inventor
王云超
张金龙
刘占强
朱涛
屈伟
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.)
Great Wall Motor Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor 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 Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN201320605208.7U priority Critical patent/CN203560009U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203560009U publication Critical patent/CN203560009U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

本实用新型涉及一种两级增压发动机废气再循环系统，其包括具有进气歧管和排气歧管的发动机，设置在与进气歧管相连的进气管路上的高压级压轮和低压级压轮，以及设置在与排气歧管相连的排气管路上的高压级涡轮和低压级涡轮，在进气管路和排气管路之间设有连通二者的具有高压EGR阀和低压EGR阀的连通管路，在高压级压轮、低压级压轮、高压级涡轮和低压级涡轮所在的管路上，分别设有与该管路并联设置的、带有旁通阀的旁通管路；在排气管路的排气末端设有背压阀。采用该方案，能够满足发动机不同工况下发动机所需的EGR率，提高了发动机的燃油经济性，其结构简单。

Description

两级增压发动机废气再循环系统
技术领域
本实用新型涉及一种发动机的废气再循环（EGR）装置，尤其涉及一种两级增压发动机废气再循环系统。
背景技术
在当前汽车发动机领域中，面对日益严格的排放法规要求，主机厂普遍采用废气再循环与涡轮增压技术结合的方式来满足排放法规的要求。涡轮增压器是用来提高柴油机功率和降低排放的重要零件，涡轮增压器与发动机排气歧管相连接，利用发动机的废气能量驱动，用于提供给发动机更多的压缩空气。废气再循环是用来降低柴油机的排放的重要技术，废气再循环把排气歧管中一部分废气导入到进气管路和新鲜空气混合，通过降低混合气温度及氧气含量来降低NOx的产生和泵气损失。
然而在现有的涡轮增压器结构中，大涡轮增压器增压度高，空气流量大，但是其响应性较差；小涡轮增压器增压度较小，空气流量较小，但是其工作转速低，响应性好。而废气再循环利用过程中，高压EGR在冷启动时可以实现快速暖机和高速时可以降低泵气损失，保证增压器性能但EGR率受限；低压EGR可以满足各工况下的EGR率需求，但排气经压气机会污染压气机，一般采用低压EGR的发动机需要对增压器压壳流道及压轮进行特殊防腐蚀处理。因此，综合考虑如上技术因素，现有结构中，两级增压发动机废气在循环装置得到了应用，如中国实用新型专利CN201513259U公开了一种串联式两级增压发动机废气再循环多回路装置，包括发动机、高压级增压器、低压级增压器、高压级进气管、高压级排气管、高压级EGR管，中压级进气管、中压级排气管、中压级EGR管，低压级进气管、低压级排气管、低压级EGR管，三条EGR管路上分别设有控制阀。通过选择EGR回路单独或组合工作保证发动机在各工况下都获得足够的EGR流量且尽量利用较高压级的EGR回路，降低压气机的耗功和高温排气对压气机的损害。但该结构由于增设多个回路，导致结构复杂，整个装置的使用寿命及可靠性降低。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种结构简单的两级增压发动机废气再循环系统，可以有效的降低发动机排放、低泵气损失，并提高发动机燃油经济性。
为实现上述目的，本实用新型的两级增压发动机废气再循环系统，包括具有进气歧管和排气歧管的发动机，设置在与进气歧管相连的进气管路上的高压级压轮和低压级压轮，以及设置在与排气歧管相连的排气管路上的高压级涡轮和低压级涡轮，在进气管路和排气管路之间设有连通二者的具有高压EGR阀和低压EGR阀的连通管路，其特征在于：在高压级压轮、低压级压轮、高压级涡轮和低压级涡轮所在的管路上，分别设有与该管路并联设置的、带有旁通阀的旁通管路；在排气管路的排气末端设有背压阀。
作为对本实用新型的限定，在进气管路的起始端设有空气滤清器。
作为对本实用新型的限定，在进气歧管的进气端的进气管路上设有中冷器。
作为对本实用新型的限定，在具有低压EGR阀的连通管路上，设有低压EGR冷却器。
采用本实用新型的技术方案，通过设置在旁通管路上的旁通阀的控制，使整个装置满足发动机不同工况下发动机所需的EGR率，降低了发动机排放、低泵气损失，提高了发动机的燃油经济性，其结构简单。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作更进一步详细说明：
图1是本实用新型实施例的整体结构框图；
图2为图1在发动机冷启动时的工作原理图；
图3为图1在发动机低速段时的工作原理图；
图4为图1在发动机中速段时的工作原理图；
图5为图1在发动机中高速段时的工作原理图；
图6为图1在发动机高速段时的工作原理图；
图中：
1、进气歧管；2、排气歧管；3、发动机；4、进气管路；5、高压级压轮；51、第一旁通管路；52、第一旁通阀；6、低压级压轮；61、第二旁通管路；62、第二旁通阀；7、排气管路；8、高压级涡轮；81、第三旁通管路；82、第三泄压阀；9、低压级涡轮；91、第四旁通管路；92、第四泄压阀；10、低压级连接轴；11、高压级连接轴；12、第一连通管路；13、高压EGR阀；14、第二连通管路；15、低压EGR阀；16、空气滤清器；17、中冷器；18、低压EGR冷却器；19、背压阀；20、净化器。。
具体实施方式
本实施例涉及一种两级增压发动机废气再循环系统，由图1所示，其主要包括具有进气歧管1和排气歧管2的发动机3，在与进气歧管1相连的进气管路4上，沿进气的方向设有低压级压轮6和高压级压轮5；在与排气歧管2相连的排气管路7上，按排气的方向顺次设有高压级涡轮8和低压级涡轮9，其中，低压级压轮6和低压级涡轮9通过低压级连接轴10相连，高压级压轮5和高压级涡轮8之间通过高压级连接轴11连接。在靠近发动机3处的进气管路4和排气管路7之间连接设有第一连通管路12，在第一连通管路12上设有高压EGR阀13；在进气管路4的进气端，设有连通进气管路4和排气管路7的第二连通管路14，在第二连通管路14上设有低压EGR阀15。
此外，在进气管路4的起始端设有空气滤清器16；在进气歧管1的进气端的进气管路4上设有中冷器17；在低压EGR阀15与排气管路7之间的第二连通管路14上，设有低压EGR冷却器18；在排气管路7的排气末端设有背压阀19。
本实用新型技术方案的改进之处是在高压级压轮5、低压级压轮6、高压级涡轮8和低压级涡轮9所在的管路旁，分别设有与各轮所在的管路并联设置的、带有旁通阀的旁通管路。具体来讲，在本实施例中，由图1所示，在高压级压轮5所在的管路段旁，并联设有第一旁通管路51，在第一旁通管路51上设有第一旁通阀52；在低压级压轮6所在的管路段旁，并联设有第二旁通管路61，在第二旁通管路61上设有第二旁通阀62；在高压级涡轮8所在的管路段旁，并联设有第三旁通管路81，在第三旁通管路81上设有第三泄压阀82；在低压级涡轮9所在的管路段旁，并联设有第四旁通管路91，在第四旁通管路91上设有第四泄压阀92。在第二连通管路14与第四旁通管路91之间的排气管路7上，设有净化器20。
在具体工作时，如图2所示的发动机在冷启动或怠速工况下，为了保证发动机冷启动及怠速工况下的排放，高压EGR阀13、第四泄压阀92、背压阀19以及第二旁通阀62开启，此时只有高压EGR系统工作。气流的走向如图中箭头所示，具体来讲，废气从排气歧管2进入排气管路中，一部分废气经高压EGR阀13进入高压级压轮5后的进气管路，并与高压级压轮5压缩后的新鲜空气混合，另一部分废气经高压级涡轮8、第四泄压阀92，净化器20以及背压阀19排入大气。新鲜空气经空气滤清器16、第二旁通阀62，经高压级压轮5压缩后，与高压EGR废气混合，通过中冷器17、进气歧管1后进入发动机3。高压EGR只有阀而没有EGR冷却装置，可以快速提升发动机进气温度，起到暖机的作用，有效改善发动机冷启动及怠速工况下发动机的排放。
在发动机处于低转速段时，如图3所示，高压EGR阀13、第四泄压阀92、背压阀19、低压EGR阀15开启，此时高低压EGR系统同时工作。其气流的走向如图中箭头所示，具体来讲，排气歧管2排出的一部分废气进高压EGR阀13进入进气系统，另一部分废气经高压级涡轮8、第四泄压阀92、净化器20，此时废气分为两路，一路经背压阀19排入大气，另一路经过低压EGR冷却器18以及低压EGR阀15后与空气滤清器16后的新鲜空气混合，经第二旁通阀62、高压级压轮5后，与高压EGR废气再次混合，通过中冷器17、进气歧管1后进入发动机3。此时高低压EGR同时工作，可以进一步提升EGR率，有效的降低发动机的NOx排放。在这一工况下，总EGR率中高压EGR占的比例较大。
在发动机处于中转速段时，如图4所示，因发动机转速升高，高压级、低压级涡轮均开始工作，高压EGR阀13、背压阀19、低压EGR阀15开启，此时高、低压EGR系统同时工作。其气流的走向如图中箭头所示，具体来讲，排气歧管2排出的废气一部分通过高压EGR阀13进入进气系统，另一部分经高压级涡轮8进入低压级涡轮9，流经净化器20后，废气再分为两路，一部分废气经背压阀19后排入大气，另一部分废气经过低压EGR冷却器18和低压EGR阀15后，与空气滤清器16后的新鲜空气混合，经低压级压轮6、高压级压轮5与高压EGR废气混合，经过中冷器17和进气歧管1后，进入发动机。此时的低压EGR废气出气口位于低压级压轮6之前，较上一工况，因低压级压轮的介入，此处压力更低，使得低压EGR可以提供更高的EGR率。此工况下，总EGR率中低压EGR所占比例较大。
当发动机处于中高转速段时，如图5所示，第三泄压阀83、背压阀19、低压EGR阀15以及第一旁通阀52开启，此时只有低压EGR系统工作。气流走向如图中箭头所示，具体来讲，排气歧管2排出的废气经第三泄压阀83进入低压级涡轮9，流经净化器20后废气再分为两路，一部分废气经背压阀19后排入大气，另一部分废气经过低压EGR冷却器18和低压EGR阀15后，与空气滤清器16后的新鲜空气混合，通过低压级压轮6、第一旁通阀52、中冷器17以及进气歧管1后进入发动机。此时因高压级增压器停止工作，发动机此时只有低压级增压器工作，而高低压EGR系统也只有低压EGR参与工作。
当发动机处于高转速时，由图6所示，高压EGR阀13、第三泄压阀82、第四泄压阀92、背压阀19以及第一旁通阀52开启，此时只有高压EGR系统处于工作状态。其气流走向如图中箭头所示，在高转速下，因为发动机的联合运行线在增压器的map中增压效率开始降低，所以若采用低压EGR系统，因低压级压气机中进入废气，降低增压器工作效率，从而使发动机性能下降。此时采用高压EGR，以保证发动机的高速性能。

Claims (4)

1.一种两级增压发动机废气再循环系统，包括具有进气歧管和排气歧管的发动机，设置在与进气歧管相连的进气管路上的高压级压轮和低压级压轮，以及设置在与排气歧管相连的排气管路上的高压级涡轮和低压级涡轮，在进气管路和排气管路之间设有连通二者的具有高压EGR阀和低压EGR阀的连通管路，其特征在于：在高压级压轮、低压级压轮、高压级涡轮和低压级涡轮所在的管路上，分别设有与该管路并联设置的、带有旁通阀的旁通管路；在排气管路的排气末端设有背压阀。
2.根据权利要求1所述的两级增压发动机废气再循环系统，其特征在于：在进气管路的起始端设有空气滤清器。
3.根据权利要求1所述的两级增压发动机废气再循环系统，其特征在于：在进气歧管的进气端的进气管路上设有中冷器。
4.根据权利要求1所述的两级增压发动机废气再循环系统，其特征在于：在具有低压EGR阀的连通管路上，设有低压EGR冷却器。
CN201320605208.7U 2013-09-29 2013-09-29 两级增压发动机废气再循环系统 Expired - Lifetime CN203560009U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320605208.7U CN203560009U (zh) 2013-09-29 2013-09-29 两级增压发动机废气再循环系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320605208.7U CN203560009U (zh) 2013-09-29 2013-09-29 两级增压发动机废气再循环系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203560009U true CN203560009U (zh) 2014-04-23

Family

ID=50509735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320605208.7U Expired - Lifetime CN203560009U (zh) 2013-09-29 2013-09-29 两级增压发动机废气再循环系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203560009U (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104343583A (zh) * 2014-08-29 2015-02-11 长城汽车股份有限公司 双回路egr阀及具有其的车辆
CN104533599A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 内燃机的两级可调增压系统
CN105134418A (zh) * 2015-08-24 2015-12-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法
CN105781718A (zh) * 2016-04-26 2016-07-20 哈尔滨工程大学 实现多模式切换的相继增压系统
CN107060990A (zh) * 2017-05-19 2017-08-18 郑州航空工业管理学院 电磁式两轴串并联耦合进气增压系统
CN107060989A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 哈尔滨工程大学 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
CN110118141A (zh) * 2019-05-05 2019-08-13 天津大学 一种基于两级涡轮增压器的中压废气低压侧引入系统
CN110118142A (zh) * 2019-05-05 2019-08-13 天津大学 一种基于两级涡轮增压器的高压废气中压侧引入系统
CN110998081A (zh) * 2017-07-24 2020-04-10 斗山英维高株式会社 发动机的废气再循环系统
CN111828205A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 天津大学 一种低压废气再循环系统及其控制方法
CN111828166A (zh) * 2019-04-18 2020-10-27 上海汽车集团股份有限公司 一种两级增压式柴油发动机

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104343583B (zh) * 2014-08-29 2017-05-10 长城汽车股份有限公司 双回路egr阀及具有其的车辆
CN104343583A (zh) * 2014-08-29 2015-02-11 长城汽车股份有限公司 双回路egr阀及具有其的车辆
CN104533599A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 内燃机的两级可调增压系统
CN104533599B (zh) * 2014-12-29 2017-06-20 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 内燃机的两级可调增压系统
CN105134418A (zh) * 2015-08-24 2015-12-09 奇瑞汽车股份有限公司 一种带高压egr装置的发动机及其控制方法
CN105781718A (zh) * 2016-04-26 2016-07-20 哈尔滨工程大学 实现多模式切换的相继增压系统
CN107060989B (zh) * 2017-03-31 2019-05-17 哈尔滨工程大学 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
CN107060989A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 哈尔滨工程大学 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
CN107060990A (zh) * 2017-05-19 2017-08-18 郑州航空工业管理学院 电磁式两轴串并联耦合进气增压系统
CN107060990B (zh) * 2017-05-19 2023-01-13 郑州航空工业管理学院 电磁式两轴串并联耦合进气增压系统
CN110998081A (zh) * 2017-07-24 2020-04-10 斗山英维高株式会社 发动机的废气再循环系统
CN111828205A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 天津大学 一种低压废气再循环系统及其控制方法
CN111828166A (zh) * 2019-04-18 2020-10-27 上海汽车集团股份有限公司 一种两级增压式柴油发动机
CN110118141A (zh) * 2019-05-05 2019-08-13 天津大学 一种基于两级涡轮增压器的中压废气低压侧引入系统
CN110118142A (zh) * 2019-05-05 2019-08-13 天津大学 一种基于两级涡轮增压器的高压废气中压侧引入系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203560009U (zh) 两级增压发动机废气再循环系统
CN108131221B (zh) 汽油机用废气再循环系统及控制方法
CN201513258U (zh) 串联式两级增压发动机的混合式废气再循环多回路装置
CN103644024B (zh) 一种汽车发动机进气温度调节系统
CN107905920B (zh) 一种基于进气成分控制降低增压柴油机排放的装置和方法
CN201747481U (zh) 一种egr系统控制装置
CN109681332B (zh) 一种发动机排气系统
CN103615309A (zh) 内燃机全工况可调的两级增压系统
US20170191407A1 (en) Double channel power turbine system and control method thereof
CN103470408A (zh) 一种用于船用中速柴油机的egr系统
CN104847537A (zh) 一种发动机进排气控制系统及控制方法
CN201513259U (zh) 串联式两级增压发动机废气再循环多回路装置
CN104500218B (zh) 同时改善内燃机低工况性能、高工况燃油效率、NOx排放及瞬态特性的系统
CN102226425A (zh) 气动内燃混合动力发动机
CN210343538U (zh) 一种基于两级涡轮增压器的中压废气再循环系统
CN203655418U (zh) 一种用于船用中速柴油机的egr系统
CN106837615A (zh) 一种多级egr涡轮增压系统
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
CN103541835A (zh) 一种带冷却排气再循环技术的涡轮增压发动机
CN208793122U (zh) 废气再循环系统和发动机
CN210343536U (zh) 一种基于两级涡轮增压器的中压废气低压侧引入系统
CN207212539U (zh) 一种发动机进气结构
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
CN210087500U (zh) 一种低压废气再循环系统
CN208380692U (zh) 电动压气机与涡轮增压器串联式增压系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20140423

CX01 Expiry of patent term