CN216975058U - 发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机，包括：发动机本体具有多个气缸；多个气缸的进气口与进气通道的多个出气口对应连通；排气通道，多个气缸的出气口与排气通道的多个进气口对应连通；尾气通道与排气通道连通，设置有尾气处理装置；主EGR循环模块包括主循环通道以及设置在主循环通道上的主调节阀，主循环通道的一端与排气通道相连通，主循环通道的另一端与进气通道相连通；辅助EGR循环模块，包括辅助循环通道以及设置在辅助循环通道上的辅助调节阀，辅助循环通道的一端与尾气处理装置的出气口相连通，辅助循环通道的另一端与气缸的进气口相连通。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的发动机的EGR率无法满足使用需求的问题。

Description

发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种发动机。

背景技术

EGR(Exhaust Gas Recirculation)是指燃料和空气在车辆的发动机燃烧后，将一部分排气引回至进气进行再燃烧的技术，如此可以降低尾气中的氮氧化合物，并提高发动机的经济性。

在相关技术中，使用EGR率来表征循环的尾气量与进入发动机的总进气量之比，同时为了满足经济性和排放性的需求，需要发动机具有一定的EGR率。

然而，较低的EGR率会容易引起发动机的爆震或者排气温度高的问题，较高的EGR率会导致发动机循环变动大的情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种发动机，以解决相关技术中的发动机的EGR率无法满足使用需求的问题。

本实用新型提供了一种发动机，发动机包括：发动机本体，具有多个气缸；进气通道，多个气缸的进气口与进气通道的多个出气口一一对应连通；排气通道，多个气缸的出气口与排气通道的多个进气口一一对应连通；尾气通道，尾气通道的入口与排气通道的出口连通，尾气通道上设置有尾气处理装置；主EGR循环模块，包括主循环通道以及设置在主循环通道上的主调节阀，主循环通道的一端与排气通道的出气口相连通，主循环通道的另一端与进气通道的进气口相连通；辅助EGR循环模块，包括辅助循环通道以及设置在辅助循环通道上的辅助调节阀，辅助循环通道的一端与尾气处理装置的出气口相连通，辅助循环通道的另一端与气缸的进气口相连通。

进一步地，辅助EGR循环模块还包括设置在辅助循环通道上的辅助冷却器，辅助冷却器位于辅助调节阀的上游。

进一步地，辅助EGR循环模块还包括第一压气机，第一压气机设置在辅助循环通道并位于辅助冷却器的下游。

进一步地，发动机还包括与气缸的活塞连接的曲轴，曲轴和第一压气机驱动连接。

进一步地，辅助EGR循环模块还包括离合器，离合器的一端与曲轴连接，离合器的另一端与第一压气机连接。

进一步地，辅助循环通道的一端与排气通道的出气口相连通，辅助循环通道的另一端与一个或两个气缸的进气口相连通。

进一步地，发动机还包括控制器，控制器能够监测气缸的EGR率，控制器能够根据监测的EGR率控制辅助EGR循环模块工作。

进一步地，发动机还包括空气通道以及设置在空气通道上的第二压气机和中冷器，空气通道的一端与进气通道的进气口相连通，空气通道的另一端与外界相连通，第二压气机位于中冷器的上游。

进一步地，发动机还包括设置在尾气通道上的涡轮机，涡轮机位于尾气处理装置的上游，涡轮机与第二压气机驱动连接。

进一步地，主EGR循环模块还包括设置在主循环通道上的主冷却器，主冷却器位于主调节阀的上游。

应用本实用新型的技术方案，发动机包括发动机本体、进气通道、排气通道、尾气通道、主EGR循环模块以及辅助EGR循环模块，在发动机工作时，从发动机的排气通道排放的尾气通过主EGR循环模块进入发动机的进气通道，并能够利用主调节阀调节尾气的流量，尾气从发动机的进气通道进入发动机本体的多个气缸，从而使各气缸具有一定的EGR率。同时，经过尾气处理装置处理后的尾气还通过辅助循环通道进入气缸的进气口，并通过辅助调节阀调节尾气的流量，使对应的气缸的EGR率可以进一步提高或降低。由于尾气通过主EGR循环模块进入各气缸，并通过辅助EGR循环模块进入气缸，从而可以使气缸具有较高的EGR率，进而使发动机不会出现爆震或者排气温度高的问题，并且，可以通过主调节阀和辅助调节阀分别调节主循环通道和辅助循环通道的流量，进而，使气缸的EGR率不至于过高，从而使发动机不会出现循环变动大的问题。并且，由于辅助EGR循环模块从尾气处理装置后取气，不会影响主EGR循环模块的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的发动机的管路图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、气缸；

20、进气通道；

30、排气通道；

40、尾气通道；41、尾气处理装置；42、涡轮机；

50、主EGR循环模块；51、主循环通道；52、主调节阀；53、主冷却器；

60、辅助EGR循环模块；61、辅助循环通道；62、辅助调节阀；63、辅助冷却器；64、第一压气机；65、离合器；

70、空气通道；71、第二压气机；72、中冷器。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种发动机，发动机包括发动机本体、进气通道20、排气通道30、尾气通道40、主EGR循环模块50以及辅助EGR循环模块60，发动机本体具有多个气缸10，多个气缸10的进气口与进气通道20的多个出气口一一对应连通，多个气缸10的出气口与排气通道30的多个进气口一一对应连通，尾气通道40的入口与排气通道30的出口连通，尾气通道40上设置有尾气处理装置41，主EGR循环模块50包括主循环通道51以及设置在主循环通道51上的主调节阀52，主循环通道51的一端与排气通道30的出气口相连通，主循环通道51的另一端与进气通道20的进气口相连通，辅助EGR循环模块60包括辅助循环通道61以及设置在辅助循环通道61上的辅助调节阀62，辅助循环通道61的一端与尾气处理装置41的出气口相连通，辅助循环通道61的另一端与气缸10的进气口相连通。

应用本实用新型的技术方案，发动机包括发动机本体、进气通道20、排气通道30、尾气通道40、主EGR循环模块50以及辅助EGR循环模块60，在发动机工作时，从发动机的排气通道30排放的尾气通过主EGR循环模块50进入发动机的进气通道20，并能够利用主调节阀52调节尾气的流量，尾气从发动机的进气通道20进入发动机本体的多个气缸10，从而使各气缸10具有一定的EGR率。同时，经过尾气处理装置41处理后的尾气还通过辅助循环通道61进入气缸10的进气口，并通过辅助调节阀62调节尾气的流量，使对应的气缸10的EGR率可以进一步提高或降低。由于尾气通过主EGR循环模块50进入各气缸10，并通过辅助EGR循环模块60进入气缸10，从而可以使气缸10具有较高的EGR率，进而使发动机不会出现爆震或者排气温度高的问题，并且，可以通过主调节阀52和辅助调节阀62分别调节主循环通道51和辅助循环通道61的流量，进而，使气缸10的EGR率不至于过高，从而使发动机不会出现循环变动大的问题。并且，由于辅助EGR循环模块60从尾气处理装置41后取气，不会影响主EGR循环模块50的稳定性。

在本实施例中，发动机指的是天然气发动机。其中，发动机的循环变动大指的是天然气在气缸中不能实现打火或者出现着火的情况。

需要说明的是，进气通道20包括相连通的进气总管和多个进气支管，多个进气支管和气缸10一一对应连通。在主EGR循环模块50中，尾气通过主循环通道51进入进气通道20的进气总管，并通过进气支管进入各气缸10中。在辅助EGR循环模块60中，尾气通过辅助循环通道61进入进气支管或者直接进入气缸10的进气口，从而进入气缸10中。

如图1所示，辅助EGR循环模块60还包括设置在辅助循环通道61上的辅助冷却器63，辅助冷却器63位于辅助调节阀62的上游。采用辅助冷却器63可以降低辅助EGR循环模块60中的尾气的温度，从而可以对辅助调节阀62形成防护。

如图1所示，辅助EGR循环模块60还包括第一压气机64，第一压气机64设置在辅助循环通道61并位于辅助冷却器63的下游。利用第一压气机64可以对辅助EGR循环模块60中的尾气进行增压，进而可以提高对尾气的引射能力，从而可以进一步气缸10的提高EGR率。

如图1所示，发动机还包括与气缸10的活塞连接的曲轴，曲轴和第一压气机64驱动连接。利用气缸10的曲轴驱动第一压气机64，可以省去驱动第一压气机64的外接设备，具有便于安装，节约成本的优点。

如图1所示，辅助EGR循环模块60还包括离合器65，离合器65的一端与曲轴连接，离合器65的另一端与第一压气机64连接。采用离合器65，可以实现第一压气机64与曲轴的连通或者断开，具有便于控制的优点。

在本实施例中，为方便第一压气机64的驱动，第一压气机64与其最靠近的气缸10的活塞连接的曲轴连接，实际情况根据第一压气机64的布置位置确定。

如图1所示，辅助循环通道61的一端与排气通道30的出气口相连通，辅助循环通道61的另一端与一个或两个气缸10的进气口相连通。通过将辅助循环通道61与一个或者两个气缸10的进气口相连通，可以使与辅助循环通道61相连通的气缸的EGR率较高，从而可以满足发动机的经济性和排放要求，并且不会出现爆震或者排气温度高的情况。

在本实施例中，所有的气缸10均通过主EGR循环模块50引入尾气，一个或者两个气缸10通过辅助循环通道61引入尾气，从而可以实现气缸之间的不等EGR率，并对引入辅助循环通道61的尾气的气缸进行EGR率监测，在保证发动机具有较高的EGR率的情况下，不会使发动机出现不能打火或者着火的问题。

需要说明的是，发动机还包括控制器，控制器能够监测气缸10的EGR率，控制器能够根据监测的EGR率控制辅助EGR循环模块60工作。通过控制器可以对与辅助循环通道61连通的气缸10的EGR率进行监测，并对辅助EGR循环模块60进行调节，从而可以避免由于过高的EGR率造成气缸10的无法打火或者着火。

在本实施例中，控制器为车辆的电子控制单元。

具体地，电子控制单元通过监测发动机的转速波动率进而实现对与辅助EGR循环模块60相连通的气缸10的EGR率的监测。若发动机的转速波动率大于该工况下对应的发动机的转速波动率的上限，则通过电子控制单元减小辅助调节阀62的开度，进而减小尾气的流量，进而降低与辅助EGR循环模块60相连通的气缸10的EGR率，以满足该工况下的要求；若发动机的转速波动率小于该工况下对应的发动机的转速波动率的上限，则不进行任何操作。

需要说明的是，受限于电子控制单元的内存，电子控制单元只能够对一个或者两个气缸的EGR率进行监测。

如图1所示，发动机还包括空气通道70以及设置在空气通道70上的第二压气机71和中冷器72，空气通道70的一端与进气通道20的进气口相连通，空气通道70的另一端与外界相连通，第二压气机71位于中冷器72的上游。采用第二压气机71可以在空气进入气缸10之前进行压缩，进而使发动机达到一定的压缩比，采用中冷器72可以对空气进行冷却，进而使进入气缸10的空气温度降低并且压力升高，进一步提高发动机的有效功率。

如图1所示，发动机还包括设置在尾气通道40上的涡轮机42，涡轮机42位于尾气处理装置41的上游，涡轮机42与第二压气机71驱动连接。利用尾气通道40排出的尾气可以带动涡轮机42旋转工作，并利用涡轮机42带动第二压气机71旋转，从而实现对空气的增压。

如图1所示，主EGR循环模块50还包括设置在主循环通道51上的主冷却器53，主冷却器53位于主调节阀52的上游。采用主冷却器53可以降低主循环通道51中的尾气的温度，从而可以对主调节阀52形成保护。

应用本实用新型提供的发动机，具有以下有益效果：

（1）尾气通过主EGR循环模块50进入各气缸10，并通过辅助EGR循环模块60进入一个或者两个气缸10，可以实现气缸10的EGR率不等，可以使气缸10具有较高的EGR率，进而使发动机不会出现爆震或者排气温度高的问题，并且通过监测与辅助EGR循环模块60相连通的一个或者两个气缸10，实现对进入该一个或者两个气缸10的尾气流量的控制，可以使发动机的EGR率不会过高，进而使发动机不会出现循环变动大的问题；

（2）利用气缸10的曲轴驱动第一压气机64，可以省去驱动第一压气机64的外接设备，并通过离合器65实现第一压气机64与曲轴的连通或者断开，具有便于安装，节约成本以及便于控制的优点。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、循环和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括：

发动机本体，具有多个气缸（10）；

进气通道（20），多个所述气缸（10）的进气口与所述进气通道（20）的多个出气口一一对应连通；

排气通道（30），多个所述气缸（10）的出气口与所述排气通道（30）的多个进气口一一对应连通；

尾气通道（40），所述尾气通道（40）的入口与所述排气通道（30）的出口连通，所述尾气通道（40）上设置有尾气处理装置（41）；

主EGR循环模块（50），包括主循环通道（51）以及设置在所述主循环通道（51）上的主调节阀（52），所述主循环通道（51）的一端与所述排气通道（30）的出气口相连通，所述主循环通道（51）的另一端与所述进气通道（20）的进气口相连通；

辅助EGR循环模块（60），包括辅助循环通道（61）以及设置在所述辅助循环通道（61）上的辅助调节阀（62），所述辅助循环通道（61）的一端与所述尾气处理装置（41）的出气口相连通，所述辅助循环通道（61）的另一端与所述气缸（10）的进气口相连通。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述辅助EGR循环模块（60）还包括设置在所述辅助循环通道（61）上的辅助冷却器（63），所述辅助冷却器（63）位于所述辅助调节阀（62）的上游。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述辅助EGR循环模块（60）还包括第一压气机（64），所述第一压气机（64）设置在所述辅助循环通道（61）并位于所述辅助冷却器（63）的下游。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括与所述气缸（10）的活塞连接的曲轴，所述曲轴和所述第一压气机（64）驱动连接。

5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述辅助EGR循环模块（60）还包括离合器（65），所述离合器（65）的一端与所述曲轴连接，所述离合器（65）的另一端与所述第一压气机（64）连接。

6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述辅助循环通道（61）的一端与所述排气通道（30）的出气口相连通，所述辅助循环通道（61）的另一端与一个或两个所述气缸（10）的进气口相连通。

7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括控制器，所述控制器能够监测所述气缸（10）的EGR率，所述控制器能够根据监测的EGR率控制所述辅助EGR循环模块（60）工作。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括空气通道（70）以及设置在所述空气通道（70）上的第二压气机（71）和中冷器（72），所述空气通道（70）的一端与所述进气通道（20）的进气口相连通，所述空气通道（70）的另一端与外界相连通，所述第二压气机（71）位于所述中冷器（72）的上游。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括设置在所述尾气通道（40）上的涡轮机（42），所述涡轮机（42）位于所述尾气处理装置（41）的上游，所述涡轮机（42）与所述第二压气机（71）驱动连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的发动机，其特征在于，所述主EGR循环模块（50）还包括设置在所述主循环通道（51）上的主冷却器（53），所述主冷却器（53）位于所述主调节阀（52）的上游。

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