CN218624449U - Egr系统和机动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种EGR系统和机动车，所述EGR系统包括发动机、增压器、油气分离器和废气循环支管路，所述增压器包括压气机，所述压气机的进气口通过进气管与外界连通，所述压气机的排气口与发动机的进气口连通；所述油气分离器用于将所述发动机的曲轴箱内的油液和废气分离，并将废气排至所述压气机的进气口，所述废气循环支管路连通所述发动机的排气口和所述进气管。通过设置连通所述发动机的排气口和所述进气管的废气循环支管路，当高温废气作用于压气机的叶轮扩压面上，将污垢加热进行高温清理，以解决现有的EGR系统中，增压器压气机表面会附着油污，导致增压器效率下降问题。

Description

EGR系统和机动车

技术领域

本实用新型涉及发动机排气再循环技术领域，尤其涉及EGR系统和机动车。

背景技术

废气再循环(即Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，当前EGR循环技术在采用外部EGR系统时，是通过将发动机排出的部分废气引入进气系统，最终进入气缸参与燃烧的技术。

外部EGR循环的设计方案可分为高压循环、低压循环和最大压差循环，因高压循环和低压循环均存在发动机部分运行工况进气压力高于排气压力的情况，限制EGR率的提高，使发动机性能得不到充分提升。随着排放法规的日益严格，目前发动机上采用的曲通均采用闭式曲通系统，导致进气系统、尤其使增压器压气机表面附着油污，导致增压器效率下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种EGR系统和机动车，旨在解决现有的EGR系统中，增压器压气机表面会附着油污，导致增压器效率下降问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种EGR系统，其中EGR系统包括：

发动机；

增压器，包括压气机，所述压气机的进气口通过进气管与外界连通，所述压气机的排气口与发动机的进气口连通；

油气分离器，用于将所述发动机的曲轴箱内的油液和废气分离，并将废气排至所述压气机的进气口，以及，

废气循环支管路，连通所述发动机的排气口和所述进气管。

进一步地，所述废气循环支管路的排气口邻近所述压气机的进气口设置。

进一步地，所述压气机形成有连通所述压气机的进气口和排气口的风道，所述风道的内壁面设置有隔热层，或者所述压气机的材质为耐高温材质。

进一步地，所述废气循环支管路包括支路循环管和第一控制阀，所述第一控制阀设于所述支路循环管上，用于控制所述支路循环管进入所述进气管的废气量。

进一步地，所述EGR系统还包括控制装置，所述控制装置与所述第一控制阀电性连接，以控制所述第一控制阀工作。

进一步地，所述EGR系统还包括多个压力传感器、多个温度传感器和氧传感器，所述多个压力传感器用于分别检测所述支路循环管内和所述发动机进气口的压力，所述多个温度传感器用于分别检测所述支路循环管内和所述发动机进气口的温度，所述氧传感器用于检测所述增压器的废气排出口的废气的氧气含量；

所述控制装置与所述压力传感器、所述温度传感器和氧传感器电性连接，以根据所述多个压力传感器、所述多个温度传感器和氧传感器控制所述第一控制阀工作。

进一步地，所述EGR系统还包括废气循环主管路，所述废气循环主管路包括主循环管、以及设于所述主循环管上的冷却器，所述主循环管连通所述发动机的排气口和所述进气管。

进一步地，所述主循环管上设有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述主循环管进入所述进气管的废气量。

进一步地，所述进气管靠近进气端还设有单向阀，所述主循环管的排气口通过所述单向阀与所述进气管连接，所述单向阀用于在所述主循环管的出气口至所述压气机的进气口的方向导通；

所述废气循环支管路的排气口设于所述主循环管的排气口和所述压气机的进气口之间的位置。

本实用新型还提供一种机动车，所述机动车包括EGR系统，所述EGR系统包括：

发动机；

增压器，包括压气机，所述压气机的进气口通过进气管与外界连通，所述压气机的排气口与发动机的进气口连通；

油气分离器，用于将所述发动机的曲轴箱内的油液和废气分离，并将废气排至所述压气机的进气口，以及，

废气循环支管路，连通所述发动机的排气口和所述进气管。

本实用新型提供的技术方案中，油气分离器将曲轴箱内分离的油气排至压气机的进气口，油气在低温状态下凝结为污垢，发动机在运行过程中排出大量的高温废气，废气循环支管路连通所述发动机的排气口和所述进气管，使得部分高温废气能够经所述压气机的进气口进入所述压气机内，通过设置连通所述发动机的排气口和所述进气管的废气循环支管路，当高温废气作用于压气机的叶轮扩压面上，将污垢加热进行高温清理，以解决现有的EGR系统中，增压器压气机表面会附着油污，导致增压器效率下降问题。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的EGR系统一实施例的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	EGR系统	42	第一控制阀
1	发动机	5	废气循环主管路
				2	增压器	51	主循环管
21	压气机	52	冷却器
				3	油气分离器	53	第二控制阀
4	废气循环支管路	6	单向阀
				41	支路循环管	10	进气管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

外部EGR循环的设计方案可分为高压循环、低压循环和最大压差循环，因高压循环和低压循环均存在发动机部分运行工况进气压力高于排气压力的情况，限制EGR率的提高，使发动机性能得不到充分提升。随着排放法规的日益严格，目前发动机上采用的曲通均采用闭式曲通系统，导致进气系统、尤其使增压器压气机表面附着油污，导致增压器效率下降。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种EGR系统100，图1为本实用新型提供的EGR系统100的具体实施例。

请参阅图1，所述EGR系统100包括发动机1、增压器2、油气分离器3和废气循环支管路4，所述增压器2包括压气机21，所述压气机21的进气口通过进气管10与外界连通，所述压气机21的排气口与发动机1的进气口连通；所述油气分离器3用于将所述发动机1的曲轴箱内的油液和废气分离，并将废气排至所述压气机21的进气口，所述废气循环支管路4连通所述发动机1的排气口和所述进气管10。

本实用新型提供的技术方案中，油气分离器3将曲轴箱内分离的油气排至压气机21的进气口，油气在低温状态下凝结为污垢，发动机1在运行过程中排出大量的高温废气，废气循环支管路4连通所述发动机1的排气口和所述进气管10，使得部分高温废气能够经所述压气机21的进气口进入所述压气机21内，通过设置连通所述发动机1的排气口和所述进气管10的废气循环支管路4，当高温废气作用于压气机21的叶轮扩压面上，将污垢加热进行高温清理，以解决现有的EGR系统100中，增压器2压气机21表面会附着油污，导致增压器2效率下降问题。

进一步地，因所述发动机1排出的废气经所述废气循环支管路4排入至所述进气管10内，废气沿所述进气管10流动时，废气的热能通过所述进气管10的管壁与外界会有热交换，导致废气的热能的损失，使得到达所述压气机21时，温度有所下降，高温清洁作用效能下降，故，在本实施例中，所述废气循环支管路4的排气口邻近所述压气机21的进气口设置，如此，高温废气沿所述进气管10流动的行程较短，热损失较小，作用于所述压气机21上的废气的温度较高，使得高温清洁作用的效能提高。

进一步地，因一般的压气机采用铝合金的材质制造，但是铝合金的热膨胀系数较大，在受到高温废气的加热时会发生形变膨胀，而在压气机中保持叶尖间隙是非常重要的，直接影响压气机的效率及喘振裕度。故，在本实施例中，所述压气机21形成有连通所述压气机21的进气口和排气口的风道，所述风道的内壁面设置有隔热层，所述隔热层的材质可以是酚醛泡沫塑胶或是其它的隔热材质。或者所述压气机21的材质为耐高温材质。所述压气机21可设置为热膨胀系数低的钛合金，或是其它热能胀系数较低的材质，因钛合金在高温下抗蠕变能力强，在启动状态下叶片膨胀形变量小，不会使得叶片与机匣刮擦，剪短叶片长度。需要说明的是，所述隔热层的材质和所述耐高温材质在本方案中不作具体限定，所有能涂镀于所述风道的内壁面的材料，或者能符合压气机成型和符合使用功能参数的材料均在本方案的保护范围之内。

进一步地，为了方便管控所述废气循环支管路4的废气排入量，在本实施例中，所述废气循环支管路4包括支路循环管41和第一控制阀42，所述第一控制阀42设于所述支路循环管41上，用于控制所述支路循环管41进入所述进气管10的废气量，具体地，所述第一控制阀42为提升阀，提升阀在管道上主要起切断和节流作用。

进一步地，为了实现所述EGR系统100的自动化控制，提升工作效率和智能化程度，在本实施例中，所述EGR系统100还包括控制装置，所述控制装置与所述第一控制阀42电性连接，以控制所述第一控制阀42工作。所述控制装置可以设置为单片机等。所述第一控制阀42根据所述控制装置的发出的控制信号来调节其废气量的大小，以及开闭的时长。在所述发动机1正常常规的运行状态下，所述第一控制阀42关闭；在检测到所述压气机21上的污垢达到需要清洁的量时，或者是当所述发动机1工作到一定的时长后，所述控制装置控制所述第一控制阀42开启，并且在开启一段时长后，控制所述第一控制阀42关闭，避免长时间高温废气的混入，影响所述发动机1的正常工作。

进一步地，为了给所述控制装置提供控制的依据参数，使得整个所述EGR系统100能够稳定、可靠、高效的运行，在本实施例中，所述EGR系统100还包括多个压力传感器、多个温度传感器和氧传感器，所述多个压力传感器用于分别检测所述支路循环管41内和所述发动机1进气口的压力，所述多个温度传感器用于分别检测所述支路循环管41内和所述发动机1进气口的温度，所述氧传感器用于检测所述增压器2的废气排出口的废气的氧气含量，所述控制装置与所述压力传感器、所述温度传感器和氧传感器电性连接，以根据所述多个压力传感器、所述多个温度传感器和氧传感器控制所述第一控制阀42工作。

需要说明的是，为了使得EGR系统能够正常的工作，在现有技术中，一般会在连通压气机和发动机的管路上布设温度传感器和压力传感器，在发动机的进气口的会设置电子节气门，并在电子节气门的前后均设置温度传感器和压力传感器，在增压器的排气管上还设置有氧传感器，在EGR系统为最大压差循环系统时，在主EGR管路上也会布置蝶阀、温度传感器、压力传感器和提升阀，如此，通过标定手段，反馈到控制装置的执行器端，控制EGR阀(蝶阀)、两处EGR阀(提升阀)、电气节气门的打开、关闭时刻以及开启的时长，使系统能够稳定、可靠的运行。

进一步地，为了提升所述EGR系统100的EGR率，使发动机1性能充分提升，在本实施例中，所述EGR系统100还包括废气循环主管路5，所述废气循环主管路5包括主循环管51、以及设于所述主循环管51上的冷却器52，所述主循环管51连通所述发动机1的排气口和所述进气管10，如此，使得所述EGR系统100构建为最大压差循环系统，使得所述发动机1排出的废气，经所述冷却器52冷却后，重新流入至所述进气管10内，与新鲜空气混合后，进入至所述增压器2内，循环利用。

具体地，在本实施例中，所述主循环管51上设有第二控制阀53，所述第二控制阀53用于控制所述主循环管51进入所述进气管10的废气量。所述第二控制阀53根据所述控制装置的发出的控制信号来调节其废气量的大小。

具体地，在本实施例中，所述进气管10靠近进气端还设有单向阀6，所述主循环管51的排气口通过所述单向阀6与所述进气管10连接，所述单向阀6用于在所述主循环管51的出气口至所述压气机21的进气口的方向导通，如此设置，防止所述废气循环支管路4的EGR气体倒流至外界新鲜空气中。具体地，为了也保证所述废气循环支管路4的EGR气体不倒流至外界新鲜空气中，所述废气循环支管路4的排气口设于所述主循环管51的排气口和所述压气机21的进气口之间的位置。如此设置，通过设置一个所述单向阀6，就能保证EGR废气能够按照所需的流向进入至所述增压器2内。

具体地，所述EGR系统100的工作原理为：所述发动机1正常运行时，新鲜空气与所述废气循环主管路5的EGR气体混合，进入所述增压器2的所述压气机21端，增压后的混合气体经过中冷器、节气门、进气歧管的冷却、调节、均匀分配作用后进到所述发动机1的机体参与燃烧，排气能量一支通过排气歧管、所述增压器2涡轮机端的回收利用，形成尾气，经后处理系统后排出。另一支经过所述废气循环主管路5和所述废气循环支管路4与新鲜空气混合，回收利用。

本实用新型还提供一种机动车，所述机动车可以是汽车，还可以是货车等，所述机动车包括上述的EGR系统100，因所述机动车包括所述EGR系统100，该EGR系统100的具体结构参照上述实施例，由于本机动车的EGR系统100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种EGR系统，其特征在于，包括：

发动机；

增压器，包括压气机，所述压气机的进气口通过进气管与外界连通，所述压气机的排气口与发动机的进气口连通；

油气分离器，用于将所述发动机的曲轴箱内的油液和废气分离，并将废气排至所述压气机的进气口，以及，

废气循环支管路，连通所述发动机的排气口和所述进气管。

2.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述废气循环支管路的排气口邻近所述压气机的进气口设置。

3.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述压气机形成有连通所述压气机的进气口和排气口的风道，所述风道的内壁面设置有隔热层，或者所述压气机的材质为耐高温材质。

4.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述废气循环支管路包括支路循环管和第一控制阀，所述第一控制阀设于所述支路循环管上，用于控制所述支路循环管进入所述进气管的废气量。

5.如权利要求4所述的EGR系统，其特征在于，所述EGR系统还包括控制装置，所述控制装置与所述第一控制阀电性连接，以控制所述第一控制阀工作。

6.如权利要求5所述的EGR系统，其特征在于，所述EGR系统还包括多个压力传感器、多个温度传感器和氧传感器，所述多个压力传感器用于分别检测所述支路循环管内和所述发动机进气口的压力，所述多个温度传感器用于分别检测所述支路循环管内和所述发动机进气口的温度，所述氧传感器用于检测所述增压器的废气排出口的废气的氧气含量；

所述控制装置与所述压力传感器、所述温度传感器和氧传感器电性连接，以根据所述多个压力传感器、所述多个温度传感器和氧传感器控制所述第一控制阀工作。

7.如权利要求1所述的EGR系统，其特征在于，所述EGR系统还包括废气循环主管路，所述废气循环主管路包括主循环管、以及设于所述主循环管上的冷却器，所述主循环管连通所述发动机的排气口和所述进气管。

8.如权利要求7所述的EGR系统，其特征在于，所述主循环管上设有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述主循环管进入所述进气管的废气量。

9.如权利要求7所述的EGR系统，其特征在于，所述进气管靠近进气端还设有单向阀，所述主循环管的排气口通过所述单向阀与所述进气管连接，所述单向阀用于在所述主循环管的出气口至所述压气机的进气口的方向导通；

所述废气循环支管路的排气口设于所述主循环管的排气口和所述压气机的进气口之间的位置。

10.一种机动车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的EGR系统。

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