CN220909848U - 发动机总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机总成和车辆，发动机总成包括：发动机，发动机具有进气口和出气口；废气再循环装置，废气再循环装置包括高压流路，高压流路连接于出气口和进气口之间，高压流路设有第一单向阀，以允许废气从出气口通过高压流路返回至进气口且阻挡新鲜空气从进气口通过高压流路到达出气口。由此，通过在高压流路上设置第一单向阀，可以保证只有在发动机处于中高负荷工况时，废气才经过高压流路，并且可以限定气体在高压流路中的流向，防止气体逆流，可以进一步地提升废气再循环装置的可靠性。

Description

发动机总成和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种发动机总成和车辆。

背景技术

废气再循环为汽车发动机将燃烧后排出气体的一部分导入吸气侧使其再度参与燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的氮氧化物，并在部分负荷时提高燃油经济性。废气再循环系统根据发动机的工况，又分为低压废气再循环系统与高压废气再循环系统。

在相关技术中，废气再循环系统的设计不够合理，当发动机处于中高负荷时，高压废气再循环系统容易出现气体的逆流，导致废气再循环系统的废气再循环率较低，甚至影响废气再循环系统的正常工作，废气再循环系统的可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种发动机总成，该发动机总成的结构更加简单可靠。

本实用新型进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的发动机总成，包括：发动机，所述发动机具有进气口和出气口；废气再循环装置，所述废气再循环装置包括高压流路，所述高压流路连接于所述出气口和所述进气口之间，所述高压流路设有第一单向阀，以允许废气从所述出气口通过所述高压流路返回至所述进气口且阻挡新鲜空气从所述进气口通过所述高压流路到达所述出气口。

由此，通过在高压流路上设置第一单向阀，可以保证只有在发动机处于中高负荷工况时，废气才经过高压流路，并且可以限定气体在高压流路中的流向，防止气体逆流，可以进一步地提升废气再循环装置的可靠性。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机总成还包括进气歧管，所述进气歧管的进气端用于与大气相连通，所述进气歧管的出气端与所述进气口相连通，所述高压流路连通在所述出气口与所述进气歧管的进气端之间。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机总成还包括：增压器压气机，所述增压器压气机的进气端与大气相连通，所述增压器压气机的出气端与所述进气歧管的进气端相连通，所述高压流路的出气端与所述增压器压气机的进气端相连通。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机总成还包括：中冷器，所述中冷器连通在所述增压器压气机的出气端和所述进气歧管的进气端之间。

在本实用新型的一些示例中，所述发动机总成还包括：增压器涡轮，所述增压器涡轮的进气端与所述出气口相连通，所述增压器涡轮的出气端与大气相连通，所述高压流路的进气端与所述增压器涡轮的出气端相连通。

在本实用新型的一些示例中，所述废气再循环装置还包括废气再循环阀，所述废气再循环阀的进气端与所述出气口相连通，所述废气再循环阀的出气端与所述第一单向阀的进气端相连通。

在本实用新型的一些示例中，所述废气再循环装置还包括：低压流路，所述低压流路连接于所述出气口和所述进气歧管的进气端之间。

在本实用新型的一些示例中，所述低压流路上设置有第二单向阀，以允许废气从所述出气口通过所述低压流路返回至所述进气歧管的进气端且阻挡新鲜空气从所述进气歧管的进气端通过所述低压流路到达所述出气口。

在本实用新型的一些示例中，所述废气再循环装置还包括电子阀，所述电子阀分别与所述高压流路和所述低压流路相连通，以选择性地控制所述高压流路和所述低压流路中废气的流动方向。

根据本实用新型实施例的车辆，包括：以上所述的发动机总成。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的发动机总成的连接示意图。

附图标记：

100、发动机总成；

10、发动机；101、进气口；102、出气口；11、进气歧管；12、排气歧管；13、催化器；

20、增压器；21、增压器压气机；22、增压器涡轮；

30、中冷器；

40、废气再循环装置；41、低压流路；42、高压流路；43、第二单向阀；44、第一单向阀；45、废气再循环阀；46、废气再循环冷却器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的发动机总成100，发动机总成100可以应用于车辆。

结合图1所示，根据本实用新型的发动机总成100可以主要包括：发动机10和废气再循环装置40，其中，发动机10具有进气口101和出气口102，废气再循环装置40可以包括高压流路42，高压流路42连接于出气口102和进气口101之间，高压流路42设有第一单向阀44，以允许废气从出气口102通过高压流路42返回至进气口101，并且阻挡新鲜空气从进气口101通过高压流路42到达出气口102。

具体地，在发动机10工作时，新鲜空气通过发动机10的进气口101进入发动机10的燃烧室，空气与燃油混合燃烧，将化学能转为机械能，而燃烧产生的废气可以通过发动机10的出气口102，排向大气，从而可以为车辆提供动力。

进一步地，通过设置废气再循环装置40，将高压流路42连接于进气口101和出气口102之间，这样当发动机10处于中高负荷工况时，由于增压器20的工作，进气口101附近处于高压状态，在压差的作用下，废气可以从高压流路42返回至发动机10的进气口101，重新流入燃烧室进行再燃烧，从而可以提高发动机10的效率，提高废气再循环率，可以达到节能减排的目的。

通过在高压流路42设置第一单向阀44，这样一方面，当发动机10处于中高负荷工况时，第一单向阀44可以允许废气从高压流路42流向进气口101，保证废气再循环装置40的正常工作，另一方面，当发动机10处于低负荷工况下时，第一单向阀44会被反向截止，废气无法从高压流路42流过。以及，这样新鲜空气也无法进入高压流路42中，可以避免新鲜空气直接通过高压流路42流出。

由此，通过在高压流路42上设置第一单向阀44，可以保证只有在发动机10处于中高负荷工况时，废气才经过高压流路42，并且可以限定气体在高压流路42中的流向，防止气体逆流，可以进一步地提升废气再循环装置40的可靠性。

结合图1所示，发动机总成100还可以包括进气歧管11，进气歧管11的进气端用于与大气相连通，进气歧管11的出气端与进气口101相连通，高压流路42连通在出气口102与进气歧管11的进气端之间。

具体地，发动机10的进气口101连接有进气歧管11，发动机10的出气口102连接有排气歧管12，在发动机10工作时，新鲜空气可以通过进气歧管11，然后在进气歧管11的分流下对应进入发动机10的各燃烧室，而燃烧产生的废气可以通过排气歧管12，在经过排气歧管12汇流后，排向大气，如此，通过进气歧管11和排气歧管12的设置，可以限定发动机总成100内部气体的流动路径，提高发动机总成100的可靠性。

进一步地，通过将高压流路42连通在出气口102与进气歧管11的进气端之间，即：使高压流路42的进气端与出气口102相连通，并且使高压流路42的出气端与进气歧管11的进气端相连通，这样当发动机10工作时，由于增压器20的工作，进气歧管11内处于高压状态，废气可以从高压流路42返回至进气歧管11的进气端，然后在与新鲜空气混合均匀后，在进气歧管11的限定下均匀流入各燃烧室，从而可以保证发动机10各燃烧式的进气分配均匀合理，避免废气集中进入一个燃烧室中，不仅可以提高发动机10的效率，提高废气再循环率，可以达到节能减排的目的，而且可以提升发动机10的工作性能。

结合图1所示，发动机总成100还可以包括增压器20，增压器20又可以包括增压器压气机21和增压器涡轮22，增压器压气机21的进气端与大气相连通，增压器压气机21的出气端与进气歧管11的进气端相连通，增压器涡轮22的进气端与排气歧管12的出气端相连通，增压器涡轮22的出气端与大气相连通。

如此，发动机总成100工作时，新鲜空气可以依次通过增压器压气机21和进气歧管11，进入发动机10的燃烧室内，将化学能转为机械能，而燃烧产生的废气依次通过排气歧管12和增压器涡轮22，排向大气，从而实现发动机10的做功。并且，发动机10排出的高温废气，可以驱动增压器涡轮22旋转，增压器涡轮22又可以带动增压器压气机21中的叶轮高速旋转，以离心的方式压缩空气，从而可以提高发动机10的进气密度，增加发动机10的进气量，进而可以提高功率、改善经济性、改善排放。

进一步地，发动机总成100还可以包括：中冷器30，中冷器30连接于增压器压气机21和进气歧管11之间，中冷器30的进气端与增压器压气机21的出气端相连通，中冷器30的出气端与进气歧管11的进气端相连通，这样被增压器压气机21压缩的高温高压空气在流向发动机10之前，会先流经中冷器30，中冷器30可以降低增压后的高温空气的温度，从而可以降低发动机10的热负荷，提高进气量，进而增加发动机10的功率。

以及，发动机总成100还可以包括催化器13，催化器13的进气端与增压器涡轮22的出气端相连通，催化器13的出气端与大气相连通，这样催化器13可以将废气中的有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，然后再排向大气，可以降低废气对环境的污染。

结合图1所示，高压流路42的出气端与增压器压气机21的进气端相连通，高压流路42的进气端与增压器涡轮22的出气端相连通。

具体地，通过将高压流路42的出气端与增压器压气机21的进气端相连通，将高压流路42的进气端与增压器涡轮22的出气端相连通，这样当发动机10处于中高负荷工况时，从排气歧管12排出的废气，先全部经过增压器涡轮22，然后部分废气会通过高压流路42流动至增压器压气机21的进气端，再被增压器压气机21重新压缩以及中冷器30的冷却降温后，重新进入进气歧管11内，并进一步地流入燃烧室进行再燃烧，从而不仅可以保证经过增压器涡轮22的废气量，保证增压器涡轮22的转动速率，保证增压器压气机21的压缩作用，而且可以提高废气进入燃烧室的温度，快速提升发动机10的温度，进而提高发动机10的效率，提高废气再循环率。

结合图1所示，废气再循环装置40还可以包括废气再循环阀45，废气再循环阀45的进气端与出气口102相连通，废气再循环阀45的出气端与第一单向阀44的进气端相连通，如此设置，废气在压差作用下在进入废气再循环装置40后，需要首先经过废气再循环阀45，然后经过第一单向阀44，通过控制废气再循环阀45的开度，可以控制高压流路42的通断，以及可以控制废气再循环量，从而使废气再循环装置40可以根据不同工况和需要，调整相应的工作状态，可以使废气再循环装置40更加智能可控。

进一步地，结合图1所示，废气再循环装置40还可以包括废气再循环冷却器46，废气再循环冷却器46连接于增压器涡轮22的出气端和废气再循环阀45的进气端之间，这样废气再循环冷却器46可以对进入废气再循环装置40的高温废气先进行冷却降温，从而可以防止废气再循环装置40发生热损伤，可以提高废气再循环装置40的可靠性。其中，可以将废气再循环阀45和废气再循环冷却器46通过螺栓连接，此处不作具体限定。

结合图1所示，废气循环装置40还可以包括：低压流路41，低压流路41连接于出气口102和进气歧管11的进气端之间。

具体地，考虑到当发动机10处于低负荷工况时，发动机10的进排气两侧的压力都很小，此时废气再循环率不仅低，还由于压差太小无法精确控制，通过设置低压流路41，将低压流路41连通在出气口102和进气歧管11的进气端之间，这样当发动机10处于低负荷时，进气歧管11由于活塞运行而表现为负压，此时从出气口102流出的部分废气，会在压强差的作用下，通过低压流路41进入进气歧管11，并且在与新鲜空气混合后重新进入燃烧室。

如此，不仅可以保证发动机10在低负荷工况下的压差，提高废气循环率，便于精确控制废气循环率，而且可以使废气再循环装置40的结构更加简单，可以降低废气再循环装置40的生产成本。

结合图1所示，低压流路41上设置有第二单向阀43，以允许废气从出气口102通过低压流路41返回至进气歧管11的进气端且阻挡新鲜空气从进气歧管11的进气端通过低压流路41到达出气口102。

具体地，通过在低压流路41上设置第二单向阀43，这样一方面，当发动机10处于低负荷工况下时，第二单向阀43可以允许废气从低压流路41流向进气歧管11的进气端，可以保证废气再循环装置40的正常工作，另一方面，当发动机10处于中高负荷工况下时，第二单向阀43会被反向截止，废气无法从低压流路41流过。以及，这样新鲜空气也无法进入低压流路41中，可以避免新鲜空气直接通过低压流路41流出。

如此，通过第二单向阀43的设置，可以保证只有在发动机10处于低负荷工况时，废气才经过低压流路41，并且可以限制气体在低压流路41中的流向，防止气体逆流，可以进一步地提升废气再循环装置40的可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，结合图1所示，低压流路41的进气端与出气口102相连通，低压流路41的出气端与中冷器30的出气端相连通，这样废气在进入低压流路41后，可以直接流向进气歧管11，从而可以在实现废气循环利用，降低排向大气的废气中的氮氧化物的前提下，快速提升发动机10的温度，提高发动机10的效率。

在本实用新型的另一些实施例中，低压流路41的进气端与出气口102相连通，低压流路41的出气端与中冷器30的进气端相连通，这样可以使废气在进入进气歧管11和发动机10之前，先经过中冷器30，中冷器30可以对废气降温，从而可以避免对进气歧管11造成热损伤。

结合图1所示，废气再循环阀45的出气端还与第二单向阀43的进气端相连通，如此设置，废气在压差作用下在进入废气再循环装置40后，需要首先经过废气再循环阀45，然后再流经第二单向阀43，通过控制废气再循环阀45的开度，可以控制低压流路41通断，以及可以控制废气再循环量，从而使废气再循环装置40可以根据不同工况和需要，调整相应的工作状态，可以使废气再循环装置40更加智能可控。

另外，区别于在低压流路和高压流路上分别设置一个废气再循环阀，通过使一个废气再循环阀45的出气端与第一单向阀44和第二单向阀43均相连通，这样可以简化废气再循环装置40的结构，提高废气再循环装置40的紧凑性。

进一步地，考虑到废气再循环阀45打开时，低压流路41和高压流路42局部相互连通，通过在低压流路41上设置第二单向阀43，在高压流路42上设置第一单向阀44，当发动机10处于低负荷工况时，第一单向阀44可以截止新鲜空气进入高压流路42，进而避免新鲜空气依次通过高压流路42的局部、废气再循环阀45和低压流路41的局部进入进气歧管11，当发动机10处于中高负荷工况时，第二单向阀43可以截止新鲜空气进入低压流路41，进而避免新鲜空气依次通过低压流路41的局部、废气再循环阀45和高压流路42的局部进入增压器压气机21，如此，可以避免新鲜空气进入废气再循环装置40，不仅可以保证发动机10的效率，而且可以提高废气再循环率。

在本实用新型的一些实施例中，废气再循环装置40还可以包括电子阀，电子阀分别与高压流路42和低压流路41相连通，以选择性地控制高压流路42和低压流路41中废气的流动方向。具体地，也可以直接设置一个电子阀，使电子阀分别与高压流路42和低压流路41相连通，这样可以通过控制电子阀的工作，限制高压流路42和低压流路41中废气的流动方向，以及避免新鲜空气进入高压流路42或低压流路41，保证高压流路42和低压流路41中气体的单向流动，从而在保证废气再循环装置40乃至发动机总成100的正常工作，提高废气再循环率的前提下，简化废气再循环装置40乃至发动机总成100的结构，提高废气再循环装置40乃至发动机总成100的集成度。

根据本实用新型的车辆可以主要包括：上述的发动机总成100。通过将发动机总成100应用于车辆，使车辆在不同工况下，均可以将发动机10的废气重新送回燃烧室燃烧，保证废气再循环率，在达成节能减排的目的的前提下，不仅结构简单可靠，而且成本更低，从而可以提升车辆的产品竞争力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机总成，其特征在于，包括：

发动机(10)，所述发动机(10)具有进气口(101)和出气口(102)；

废气再循环装置(40)，所述废气再循环装置(40)包括高压流路(42)，所述高压流路(42)连接于所述出气口(102)和所述进气口(101)之间，所述高压流路(42)设有第一单向阀(44)，以允许废气从所述出气口(102)通过所述高压流路(42)返回至所述进气口(101)且阻挡新鲜空气从所述进气口(101)通过所述高压流路(42)到达所述出气口(102)。

2.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，还包括进气歧管(11)，所述进气歧管(11)的进气端用于与大气相连通，所述进气歧管(11)的出气端与所述进气口(101)相连通，所述高压流路(42)连通在所述出气口(102)与所述进气歧管(11)的进气端之间。

3.根据权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，还包括：增压器压气机(21)，所述增压器压气机(21)的进气端与大气相连通，所述增压器压气机(21)的出气端与所述进气歧管(11)的进气端相连通，所述高压流路(42)的出气端与所述增压器压气机(21)的进气端相连通。

4.根据权利要求3所述的发动机总成，其特征在于，还包括：中冷器(30)，所述中冷器(30)连通在所述增压器压气机(21)的出气端和所述进气歧管(11)的进气端之间。

5.根据权利要求3所述的发动机总成，其特征在于，还包括：增压器涡轮(22)，所述增压器涡轮(22)的进气端与所述出气口(102)相连通，所述增压器涡轮(22)的出气端与大气相连通，所述高压流路(42)的进气端与所述增压器涡轮(22)的出气端相连通。

6.根据权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述废气再循环装置(40)还包括废气再循环阀(45)，所述废气再循环阀(45)的进气端与所述出气口(102)相连通，所述废气再循环阀(45)的出气端与所述第一单向阀(44)的进气端相连通。

7.根据权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述废气再循环装置(40)还包括：低压流路(41)，所述低压流路(41)连接于所述出气口(102)和所述进气歧管(11)的进气端之间。

8.根据权利要求7所述的发动机总成，其特征在于，所述低压流路(41)上设置有第二单向阀(43)，以允许废气从所述出气口(102)通过所述低压流路(41)返回至所述进气歧管(11)的进气端且阻挡新鲜空气从所述进气歧管(11)的进气端通过所述低压流路(41)到达所述出气口(102)。

9.根据权利要求7所述的发动机总成，其特征在于，所述废气再循环装置(40)还包括电子阀，所述电子阀分别与所述高压流路(42)和所述低压流路(41)相连通，以选择性地控制所述高压流路(42)和所述低压流路(41)中废气的流动方向。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的发动机总成(100)。