[發明專利]一種汽車發動機EGR系統

無效

• 申請號: 201110146121.3
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102207046A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 敖艷平;王建軍;陸訓
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07;F02G5/02;B60H1/18
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

本發明屬于汽車制造技術領域，特別涉及到一種汽車發動機EGR系統。

背景技術

目前，汽車供暖通常采用以下幾種方式：1.獨立式供暖，即以燃油燃燒生熱或用電加熱器供暖方式，但無論是燃油燃燒直接生熱還是使用電加熱器供暖均需要消耗燃料，其制造及使用成本較高；2.目前汽車上最廣泛使用的供暖方式，利用汽車發動機強制循環冷卻水為熱源供暖，即將發動機的強制循環冷卻水引入車廂的熱交換器中為汽車供暖，但冬季汽車冷啟動時發動機水溫低，暖風很難快速供暖，較難滿足除霜除霧的法規要求，另外還容易造成發動機暖機時間過長，影響其正常工作并惡化排放；3.?利用汽車發動機排氣余熱或廢熱供暖，因汽車發動機排氣余熱占燃油熱量的30%左右，供熱熱源充足，但目前一般需要增加額外裝置，如消聲器前加三通閥或排氣歧管上加集熱套，前者會增加汽車發動機排氣背壓，后者則會影響發動機冷啟動時催化器的起燃時間，從而最終影響發動機性能及排放。綜上所述，上述三種汽車供暖方式均存在一定的弊端。

另外，隨著世界各國汽車排放法規的日趨嚴格及燃油價格的持續攀升，能降低汽車油耗及排放的外部廢氣再循環（EGR）技術在汽車發動機上的應用越來越廣泛。如圖1所示，傳統的EGR系統包括渦輪1、壓氣機2、催化器3、EGR冷卻器4、EGR控制裝置5、中冷器6、進氣歧管7和排氣歧管8，具體方式是在排氣歧管8（或催化器3后）處取循環廢氣，經EGR冷卻器4及EGR控制裝置5引入中冷器6，最后經進氣歧管7進入發動機氣缸，但因汽車發動機僅在部分工況點引入外部EGR,從而很難合理持續的利用該循環廢氣的余熱給汽車供暖，因此上述具有EGR系統的汽車一般采用強制循環水供暖，汽車發動機出水經節溫器座9，由管路10引入暖風熱交換器11，經暖風熱交換器11冷卻后的熱水經管路12匯入發動機小循環管路13再冷卻發動機，如此循環。

發明內容

本發明的目的是提出一種汽車發動機EGR系統，適合于利用外部循環廢氣（EGR）降低發動機的油耗與排放。

本發明的汽車發動機EGR系統包括渦輪、催化器、壓氣機、中冷器、EGR冷卻器，所述渦輪和催化器依次安裝于排氣歧管后方，所述壓氣機安裝于發動機進氣口處且與渦輪機械連接，所述中冷器安裝于發動機進氣歧管入口處，關鍵在于發動機的汽缸中有N個氣缸的排氣道直接與EGR冷卻器的進氣口連接，所述EGR冷卻器的出氣口與中冷器連接，所述1≤N＜M，所述M為發動機總的氣缸數，N為整數。

與傳統汽車發動機EGR僅在部分工況點穩定工作相比，本發明能實現汽車發動機所有工況點均在一恒定外部EGR率條件下穩定工作，方便控制，同時減少了EGR控制裝置，降低了成本，占用空間少，有利于在狹小的發動機艙內布置。

優選地，所述N=1，N過大會導致絕大部分排氣經由EGR冷卻器直接返回發動機的進氣系統，而不經過排氣歧管，這樣排氣歧管的壓力不足，進而會導致渦輪動力不足，使壓氣機工作不力，減少新鮮空氣的注入量，影響發動機工作。

進一步地，所述EGR冷卻器與中冷器之間的管路中設置有一個暖風熱交換器，或者所述EGR冷卻器與氣缸的排氣道之間的管路中設置有一個暖風熱交換器。這樣暖風熱交換器可以利用EGR冷卻器冷卻后的發動機外部循環廢氣（EGR）的余熱或者發動機氣缸直接排出的廢氣作為熱源向車內提供暖風供暖，一方面能減少EGR系統及汽車暖風的零部件，節省布置空間，降低整車成本，降低汽車能耗；另外，車廂暖風熱交換器還可視為外部EGR的二級或三級冷卻器，進一步降低循環廢氣（EGR）的溫度，提升發動機性能；同時還能很好地滿足發動機冷啟動時快速暖風與除霜除霧的需求。

本發明的汽車發動機EGR系統結構新穎，不僅可以實現汽車發動機所有工況點均在一恒定外部EGR率條件下穩定工作，還可以利用該汽車發動機外部循環廢氣（EGR）作為熱源給汽車供暖提供暖風，減少了汽車發動機EGR系統及汽車暖風供給系統的零部件，節省了發動機前艙布置空間，節約整車成本，并有效解決了汽車冷啟動時車廂暖風供暖緩慢、整車各風擋快速除霜除霧的問題。

附圖說明

圖1是傳統汽車發動機EGR系統及汽車暖風供暖方式的結構示意圖；

圖2是本發明實例EGR系統及汽車暖風供暖方式的結構示意圖；

圖中標記為：1、渦輪；2、壓氣機；3、催化器；4、EGR冷卻器；5、EGR控制裝置；6、中冷器；7、進氣歧管；8、排氣歧管；9、節溫器座；10、節溫器座與暖風熱交換器之間的管路；11、暖風熱交換器；12、暖風熱交換器與發動機小循環管路之間的管路；13、發動機小循環管路；14、發動機氣缸的排氣道。