CN211314411U - 一种机械增压式egr系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械增压式EGR系统，包括发动机、EGR管路和进气通路，所述EGR管路上设置有第二压气机，所述第二压气机的转轴输入端通过离合机构与所述发动机的排气管上连接的涡轮机的转轴连接。本实用新型的机械增压式EGR系统，通过在传统的EGR系统的所述EGR管路上增加第二压气机，第二压气机与涡轮机通过离合机构相连，靠涡轮机驱动EGR系统，可以实现较高的EGR率，而且可以解决低速大扭矩不能产生EGR率的问题。

Description

一种机械增压式EGR系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种机械增压式EGR系统。

背景技术

EGR(Exhaust Gas Recirculation)是指汽车用内燃机在燃烧后将一部分排气引入进气进行再燃烧的技术，这样可以降低排出气体中的氮氧化合物(NOx)，并提高燃油经济性。

目前的EGR系统是依靠涡前以及压后的压差驱动的，而在低速大扭矩区为负向压差无法产生EGR率，发动机的其他工况下EGR率的进一步提高受到增压器以及发动机经济性的限制。

因此，如何解决EGR系统的EGR率低的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种机械增压式EGR系统，实现了较高的EGR率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种机械增压式EGR系统，包括发动机、EGR管路和进气通路，所述EGR管路上设置有第二压气机，所述第二压气机的转轴输入端通过离合机构与涡轮机的转轴连接，所述涡轮机与所述发动机的排气管连通。

可选地，所述EGR管路上设置有旁通线路，所述旁通线路与所述第二压气机并联设置，所述旁通线路上设置有旁通阀。

可选地，所述离合机构包括通过传动轴依次连接的离合器和变速机构，所述变速机构与所述涡轮机通过传动轴连接。

可选地，所述变速机构为变速箱。

可选地，所述变速机构为齿轮组传动机构、链条传动机构或皮带传动机构。

可选地，所述发动机的排气管通过管路与涡轮机的输入端连通，所述涡轮机的输出端与大气连通；所述涡轮机与第一压气机同轴连接形成涡轮增压器，所述第一压气机连接在所述进气通路上，所述第一压气机和所述第二压气机分列在所述涡轮机两端。

可选地，所述EGR管路的入口端与所述排气管连通，所述EGR管路的出口端与所述发动机的进气管连通。

可选地，所述EGR管路上设置有EGR冷却器和EGR阀，所述EGR冷却器靠近所述涡轮机的位置设置，所述EGR阀靠近所述进气管的位置设置，所述第二压气机设置在所述EGR冷却器和EGR阀之间的管路上。

可选地，所述进气通路的入口端与所述第一压气机的出口端连通，所述进气通路的出口端与所述发动机的进气管连通；所述第一压气机的入口端与大气连通。

可选地，所述进气通路上设置有中冷器。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的机械增压式EGR系统，通过在传统的EGR系统的所述EGR管路上增加第二压气机，第二压气机与涡轮机通过离合机构相连，靠涡轮机驱动EGR系统，可以实现较高的EGR率，而且可以解决低速大扭矩不能产生EGR率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机械增压式EGR系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种机械增压式EGR系统，实现了较高的EGR率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供了一种机械增压式EGR系统，包括发动机1、EGR管路和进气通路。所述EGR管路上设置有第二压气机6，第二压气机6的转轴输入端通过离合机构5与涡轮机4的转轴连接，涡轮机4与发动机1的排气管2连通。

本实用新型的机械增压式EGR系统，通过在传统的EGR系统的所述EGR管路上增加第二压气机6，第二压气机6与涡轮机4通过离合机构5相连，靠涡轮机4驱动EGR系统，可以实现较高的EGR率，而且可以解决低速大扭矩不能产生EGR率的问题。

在一具体实施例中，所述EGR管路上设置有旁通线路9，旁通线路9与第二压气机6并联设置，即旁通线路9的始端连接在第二压气机6的前端位置，旁通线路9的终端连接在第二压气机6的后端位置。此处所说的前端、后端是指气流的流动方向而言的。图1中的箭头方向为气流流动方向示意。旁通线路9上设置有旁通阀7。本实用新型的第二压气机6通过离合机构5与涡轮机4连接，当EGR系统依靠压差能够满足EGR需求时，通过操作离合机构5使第二压气机6与涡轮机4的连接断开，从而减少涡轮机4的功率损失，同时闭合旁通阀7，利用旁通线路9将第二压气机6短路，减小EGR系统的压力损失。

具体的，离合机构5包括通过传动轴依次连接的离合器和变速机构，所述变速机构与第二压气机6的转轴通过传动轴连接。所述变速机构可以根据实际EGR率的需求进行传动速比的设置，传动速比的计算根据本领域常用的计算公式计算即可。

在一具体实施例中，所述变速机构为变速箱。所述变速机构也可以为齿轮组传动机构、链条传动机构或皮带传动机构。

具体的，如图1所示，发动机1的排气管2通过管路与涡轮机4的输入端连通，涡轮机4的输出端与大气连通；涡轮机4与第一压气机3同轴连接形成涡轮增压器，第一压气机3连接在所述进气通路上，第一压气机3和第二压气机6分列在涡轮机4的转轴的两端。涡轮增压器是一种利用内燃机所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机，可增加进入内燃机的空气流量，从而提升燃烧效率。

其中，所述EGR管路的入口端与排气管2连通，所述EGR管路的出口端与发动机1的进气管12连通。所述EGR管路用于将发动机1排出的部分废气引入进气管12内。

进一步的，所述EGR管路上设置有EGR冷却器8和EGR阀10，EGR冷却器8靠近涡轮机4设置，EGR阀10靠近进气管12的位置设置，第二压气机6设置在EGR冷却器8和EGR阀10之间的管路上。由以上布置结构可知，EGR阀10相对EGR冷却器8处于引入的废气流动方向的下游，通过EGR冷却器8降低进入进气管12中的废气的温度，EGR阀10能够控制流入进气管12的废气的流量。EGR阀10便于根据发动机1的实际工况匹配相应的EGR率。

具体的，所述进气通路的入口端与第一压气机3的出口端连通，所述进气通路的出口端与发动机1的进气管12连通；第一压气机3的入口端与大气连通。所述进气通路用于将第一压气机3增压后的新鲜空气引入进气管12内。为了对经过加压后温度升高的进气降温，所述进气通路上设置有中冷器11。

其中，发动机1包括至少两个气缸101，每一个气缸101均分别与进气管12和排气管2连通。对于EGR系统的发动机本结构均可通用。

常规的EGR系统是依靠涡前气体(涡轮机4前的排气)以及压后气体(第一压气机3后的进气)的压差驱动的，而在低速大扭矩区为负向压差无法产生EGR率，而且受增压器本身的限制整个外特性内难以实现较高的EGR率。本实用新型的机械增压式EGR系统，通过在传统的EGR系统的所述EGR管路上增加第二压气机6，实现较高的EGR率。

本实用新型的机械增压式EGR系统包括一个涡轮机4和两个压气机，涡轮机4由发动机1排出的废气驱动带动第一压气机3和第二压气机6，第一压气机3与涡轮机4同轴连接，第二压气机6与涡轮机4通过所述离合器和变速机构连接。空气被第一压气机3增压进入中冷器11冷却，然后进入发动机1的进气管12；涡轮机4的入口与排气管2的出口连接，高温废气进入涡轮机4，经过涡轮机4后排出。所述EGR管路上，在一具体实施例中，排气管2出口的高温废气经过EGR冷却器8冷却后进入第二压气机6，经过增压后通过EGR阀10进入进气管12形成EGR循环。在另一具体实施例中，经过EGR冷却器8冷却后的废气通过旁通阀7后直接通过EGR阀10进入进气管12。

对于EGR的实现在本实用新型的系统中有两种形式，当涡轮机4前的排气与第一压气机3后的进气的压差能够实现所需求的目标EGR率时，系统中的旁通阀7闭合，第二压气机6连接的变速机构断开，此时废气经过EGR冷却器8冷却后通过EGR阀10调节直接进入进气管12。当涡前压后的压差驱动实现不了需求的目标EGR率时，系统中的旁通阀7将旁通线路9断开，第二压气机6连接的所述变速结构通过所述离合器与涡轮机4连接，此时高温废气经过EGR冷却器8冷却后进入第二压气机6，经过第二压气机6增压后再通过EGR阀10调节进入进气管12的流量，达到需求的EGR率。此时，可以通过所述变速结构改变第二压气机6和涡轮机4的速比，从而改变第二压气机6的压比，实现不同的EGR率的需求。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种机械增压式EGR系统，包括发动机(1)、EGR管路和进气通路，其特征在于，所述EGR管路上设置有第二压气机(6)，所述第二压气机(6)的转轴输入端通过离合机构(5)与涡轮机(4)的转轴连接，所述涡轮机(4)与所述发动机(1)的排气管(2)连通。

2.根据权利要求1所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述EGR管路上设置有旁通线路(9)，所述旁通线路(9)与所述第二压气机(6)并联设置，所述旁通线路(9)上设置有旁通阀(7)。

3.根据权利要求2所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述离合机构(5)包括通过传动轴依次连接的离合器和变速机构，所述变速机构与所述涡轮机(4)通过传动轴连接。

4.根据权利要求3所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述变速机构为变速箱。

5.根据权利要求3所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述变速机构为齿轮组传动机构、链条传动机构或皮带传动机构。

6.根据权利要求1所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述发动机(1)的排气管(2)通过管路与涡轮机(4)的输入端连通，所述涡轮机(4)的输出端与大气连通；所述涡轮机(4)与第一压气机(3)同轴连接形成涡轮增压器，所述第一压气机(3)连接在所述进气通路上，所述第一压气机(3)和所述第二压气机(6)分列在所述涡轮机(4)的两端。

7.根据权利要求6所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述EGR管路的入口端与所述排气管(2)连通，所述EGR管路的出口端与所述发动机(1)的进气管(12)连通。

8.根据权利要求7所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述EGR管路上设置有EGR冷却器(8)和EGR阀(10)，所述EGR冷却器(8)靠近所述涡轮机(4)的位置设置，所述EGR阀(10)靠近所述进气管(12)的位置设置，所述第二压气机(6)设置在所述EGR冷却器(8)和EGR阀(10)之间的管路上。

9.根据权利要求6所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述进气通路的入口端与所述第一压气机(3)的出口端连通，所述进气通路的出口端与所述发动机(1)的进气管(12)连通；所述第一压气机(3)的入口端与大气连通。

10.根据权利要求9所述的机械增压式EGR系统，其特征在于，所述进气通路上设置有中冷器(11)。

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