CN208153202U - 柴油发动机废气再循环系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柴油发动机废气再循环系统，其包括第一冷却回路、第二冷却回路和回路控制单元；其中，第一冷却回路包括EGR冷却器和中冷器总成，EGR冷却器与中冷器总成相连，EGR冷却器的进气口与排气歧管连通，中冷器总成的出气口与进气歧管连通；第二冷却回路包括旁通管路，旁通管路与EGR冷却器并行连接；回路控制单元用于开启或关闭第一冷却回路和第二冷却回路。本实用新型提供的柴油发动机废气再循环系统，通过设置第一冷却回路，实现了对高温废气的两级冷却，提升了发动机的功率和扭矩；通过设置第二冷却回路，加快了发动机温度的上升，达到了提升排放、降低油耗，提高整车舒适性的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种柴油发动机废气再循环系统。
背景技术
由于排放法规的不断加严，轻型柴油机排放达标除了必备的高压共轨、柴油机氧化催化器(DOC)、柴油机颗粒过滤器(DPF)等后处理以外，还需要额外的发动机外净化装置(EGR)以进行废气再循环才能满足排放要求。
图1为现有技术中柴油发动机废气再循环系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括进气节流阀5、EGR阀4、EGR冷却器3、进气歧管2及排气歧管1。现有的该柴油发动机废气再循环系统工作时，排气歧管1中高温废气经连接管由EGR阀4负责废气通道的开关及开闭角度，EGR阀4打开时高温废气经过EGR冷却器3降低温度后，在进气节流阀5后与新鲜空气混合后进入发动机内进行燃烧反应，进气节流阀5负责控制进入进气歧管2中新鲜空气的压力和比例。
上述现有柴油发动机废气再循环系统中，由于高温废气直接从排气歧管经连接管、EGR阀4、EGR冷却器3后进入进气歧管2，由于EGR冷却器3通过缸体内的冷却液进行冷却，在发动机正常工作时冷却液本身温度较高，经过冷却液冷却的废气温度仍然较高，通常约150℃左右，较高温度的废气进入发动机后，会造成发动机积聚大量热量，给整车冷却系统带来压力，另外较高的水温也会导致机油变质、润滑性能变差以及容易水温“开锅”报警。
另外，由于废气通过连接管、EGR阀4、EGR冷却器3直接进入进气歧管，由于废气未经过滤，存在碳氢化合物(HC)和大量碳颗粒(PM)，长期使用会导致连接管、EGR阀4及EGR冷却器3积碳严重，不但会导致废气管路截面变小，EGR冷却器3积碳后冷却能力变差，冷却后的废气温度过高都会影响排放控制的精确性；另外，EGR阀4属于精密控制的电器部件，积碳会导致EGR阀4卡滞，进而造成电子控制单元(ECU)报错车辆限扭，影响正常驾驶。同时，进、排气中的颗粒进入发动机也会对发动机造成一定的磨损，影响发动机的使用寿命。此外，较高的进气温度也不利于发动机功率、扭矩性能的发挥，会导致发动机功率、扭矩降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柴油发动机废气再循环系统，以解决上述现有技术中的问题，提高废气的清洁度，降低发动机磨损，同时降低废气温度，提升发动机的功率和扭矩。
本实用新型提供了一种柴油发动机废气再循环系统，其中，包括：
第一冷却回路，所述第一冷却回路包括EGR冷却器和中冷器总成，所述EGR冷却器与所述中冷器总成相连，所述EGR冷却器的进气口与所述排气歧管连通，所述中冷器总成的出气口与所述进气歧管连通；
第二冷却回路，所述第二冷却回路包括旁通管路，所述旁通管路与所述EGR冷却器并行连接；
回路控制单元，用于开启或关闭所述第一冷却回路和所述第二冷却回路。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述第一冷却回路还包括增压器总成、柴油机氧化催化器和柴油机颗粒过滤器；
所述增压器总成的涡轮端的第一端与所述排气歧管连通，所述涡轮端的第二端与所述柴油机氧化催化器的第一端连通，所述柴油机氧化催化器的第二端与所述柴油机颗粒过滤器的第一端连通，所述柴油机颗粒过滤器的第二端与所述EGR冷却器的第一端连通，所述EGR冷却器的第二端与所述增压器总成的压气端连通，所述中冷器总成串接在所述压气端和所述进气歧管之间。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述第一冷却回路还包括EGR阀，所述EGR阀串接在所述EGR冷却器和所述压气端之间。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述第一冷却回路还包括进气节流阀，所述进气节流阀串接在所述中冷器总成和所述进气歧管之间。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述第一冷却回路还包括排气节流阀，所述排气节流阀设置在所述柴油机颗粒过滤器的第二端，所述排气节流阀与所述EGR冷却器连通。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述柴油发动机废气再循环系统还包括空气流量计，所述空气流量计与所述压气端连接，用于检测由所述压气端引入的外界空气的量。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述柴油发动机废气再循环系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器与所述空气流量计连接，用于过滤引入的所述外界空气。
如上所述的柴油发动机废气再循环系统，其中，优选的是，所述第二冷却回路还包括EGR旁通阀，所述EGR旁通阀串接在所述旁通管路上。
本实用新型提供的柴油发动机废气再循环系统，通过设置第一冷却回路，实现了对高温废气的两级冷却，提升了发动机的功率和扭矩；通过设置第二冷却回路，加快了发动机温度的上升，达到了提升排放、降低油耗，提高整车舒适性的目的。
附图说明
图1为现有技术中柴油发动机废气再循环系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的柴油发动机废气再循环系统的线框简图；
图3为本实用新型实施例提供的柴油发动机废气再循环系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-排气歧管 2-进气歧管
3-EGR冷却器 4-EGR阀
5-进气节流阀
100-排气歧管 200-进气歧管
300-增压器总成 310-EGR冷却器
320-中冷器总成 331-压气端
332-涡轮端 340-柴油机氧化催化器
350-柴油机颗粒过滤器 360-EGR阀
410-旁通管路 420-EGR旁通阀
500-排气节流阀 600-空气流量计
700-空气滤清器 800-进气节流阀
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
请同时参照图2和图3，本实用新型实施例提供了一种柴油发动机废气再循环系统，其包括第一冷却回路、第二冷却回路和回路控制单元；其中，第一冷却回路包括EGR冷却器310和中冷器总成320，EGR冷却器310与中冷器总成320相连，EGR冷却器310的进气口与排气歧管100连通，中冷器总成320的出气口与进气歧管200连通；第二冷却回路包括旁通管路410，旁通管路410与EGR冷却器310并行连接；回路控制单元用于开启或关闭第一冷却回路和第二冷却回路。
当发动机在正常温度工作时，可以通过回路控制单元开启第一冷却回路，以对从发动机排出的高温废气进行冷却。由于第一冷却回路包括EGR冷却器310和中冷器总成320，高温废气可以先经过EGR冷却器310进行第一级冷却，但是由于EGR冷却器310中冷却液本身温度较高，经过EGR冷却器310的废气仍具有较高的温度，因此，在本实施例中，使经过EGR冷却器310的废气进入中冷器总成320进行第二级冷却，从而可以将废气的温度降低到较低的水平。
当发动机在低温或冷机状态下工作时，由于本身温度较低，可以无需对废气进行两级降温冷却，因此可以通过回路控制单元关闭第一冷却回路，仅开启第二冷却回路。从排气歧管输出的高温废气直接通过旁路管路410进入中冷器总成320，而不经过EGR冷却器310，由此，相对于上述通过EGR冷却器310和中冷器总成320进行两级冷却的方式，该仅通过中冷器总成320输出的废气仍具有较高的温度，从而可以使发动机快速升温，达到提升排放、降低油耗，提高整车舒适性的目的。当发动机达到正常温度水平后，可以关闭第二冷却回路，并开启第一冷却回路，以便使发动机在正常温度条件下工作。
进一步地，第二冷却回路还包括EGR旁通阀420，所述EGR旁通阀420串接在所述旁通管路410上，由此可以通过回路控制单元控制EGR旁通阀420的开启或闭合实现第一冷却回路和第二冷却回路的切换。
进一步地，如图3所示，第一冷却回路还包括增压器总成300、柴油机氧化催化器340(DOC)和柴油机颗粒过滤器350(DPF)；增压器总成300的涡轮端332的第一端与排气歧管100连通，涡轮端332的第二端与DOC的第一端连通，DOC的第二端与DPF的第一端连通，DPF的第二端与EGR冷却器310的第一端连通，EGR冷却器310的第二端与增压器总成300的压气端331连通，中冷器总成320串接在压气端331和进气歧管200之间。当第一冷却回路开启时，废气经过排气歧管100进入涡轮端332，并通过涡轮端332进入DOC和DPF，以处理掉碳氢化合物(HC)和碳颗粒(PM)，降低排放污染；经过后处理的废气进入EGR冷却器310进行冷却后，进入增压器总成300的压气端331，以增加废气的循环压力，保证系统中具有充足的废气流量，确保排放达标。
进一步地，为了控制进入循环的废气的流量，第一冷却回路还可以包括EGR阀360，EGR阀360串接在EGR冷却器310和压气端331之间。
进一步地，为了更精确地控制进入进气歧管200的废气的流量，第一冷却回路还包括进气节流阀800，进气节流阀800串接在中冷器总成320和进气歧管200之间。
进一步地，第一冷却回路还包括排气节流阀500，排气节流阀500设置在柴油机颗粒过滤器350的第二端，排气节流阀500与EGR冷却器310连通。由于高温废气经过增压器总成300的涡轮端332、DOC及DPF后，其温度和压力均大大降低，若不能对第一冷去回路中的压力进行补偿，易造成进入系统的废气流量不足，进而导致排放不达标，因此，为了解决该问题，可以通过排气节流阀500控制废气压力，以保证废气压力充足。
进一步地，该柴油发动机废气再循环系统还包括空气流量计600，空气流量计600与压气端331连接，用于检测由压气端331引入的外界空气的量。当经过EGR冷却器310的废气进入压气端331后，压气端331可以对引入的新鲜空气与废气进行混合增压，以保证系统中具有充足的废气和废气压力。其中，空气流量计600可以实现精确控制引入的新鲜空气的量，以使废气与新鲜空气在压气端331获得较佳的混合比例。
为了保证引入的空气的清洁度，该柴油发动机废气再循环系统还可以包括空气滤清器700，空气滤清器700与空气流量计600连接，用于过滤引入的外界空气。
本实用新型实施例提供的柴油发动机废气再循环系统，通过设置第一冷却回路，实现了对高温废气的两级冷却，提升了发动机的功率和扭矩；通过设置第二冷却回路，加快了发动机温度的上升，达到了提升排放、降低油耗，提高整车舒适性的目的。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，包括：
第一冷却回路，所述第一冷却回路包括EGR冷却器和中冷器总成，所述EGR冷却器与所述中冷器总成相连，所述EGR冷却器的进气口与排气歧管连通，所述中冷器总成的出气口与所述进气歧管连通；
第二冷却回路，所述第二冷却回路包括旁通管路，所述旁通管路与所述EGR冷却器并行连接；
回路控制单元，用于开启或关闭所述第一冷却回路和所述第二冷却回路。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述第一冷却回路还包括增压器总成、柴油机氧化催化器和柴油机颗粒过滤器；
所述增压器总成的涡轮端的第一端与所述排气歧管连通，所述涡轮端的第二端与所述柴油机氧化催化器的第一端连通，所述柴油机氧化催化器的第二端与所述柴油机颗粒过滤器的第一端连通，所述柴油机颗粒过滤器的第二端与所述EGR冷却器的第一端连通，所述EGR冷却器的第二端与所述增压器总成的压气端连通，所述中冷器总成串接在所述压气端和所述进气歧管之间。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述第一冷却回路还包括EGR阀，所述EGR阀串接在所述EGR冷却器和所述压气端之间。
4.根据权利要求2所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述第一冷却回路还包括进气节流阀，所述进气节流阀串接在所述中冷器总成和所述进气歧管之间。
5.根据权利要求2所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述第一冷却回路还包括排气节流阀，所述排气节流阀设置在所述柴油机颗粒过滤器的第二端，所述排气节流阀与所述EGR冷却器连通。
6.根据权利要求2所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述柴油发动机废气再循环系统还包括空气流量计，所述空气流量计与所述压气端连接，用于检测由所述压气端引入的外界空气的量。
7.根据权利要求6所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述柴油发动机废气再循环系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器与所述空气流量计连接，用于过滤引入的所述外界空气。
8.根据权利要求1所述的柴油发动机废气再循环系统，其特征在于，所述第二冷却回路还包括EGR旁通阀，所述EGR旁通阀串接在所述旁通管路上。
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| CN110925117A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-03-27 | 潍柴动力扬州柴油机有限责任公司 | 一种旁通式egr冷却系统以及安装该系统的发动机 |
| CN112623175A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-09 | 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) | 一种船舶冷却系统的泵流模式和自流模式的双模式切换方法 |
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| CN112623175B (zh) * | 2020-12-28 | 2021-10-08 | 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) | 一种船舶冷却系统的泵流模式和自流模式的双模式切换方法 |
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