[發明專利]用于內燃發動機的EGR系統

無效

• 申請號: 201110150342.8
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102287294A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 卡爾·T·武克
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07;F02D21/08
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所 11210
• 代理人: 田磊

技術領域

本發明涉及內燃發動機，尤其涉及此類發動機中的廢氣再循環系統。

背景技術

內燃(IC)發動機可包括用于控制IC發動機運行中不合需要的廢氣和顆粒物質的產生的廢氣再循環(EGR)系統。EGR系統主要用于將循環廢氣副產物循環進入內燃發動機供氣入口，引入發動機汽缸內的廢氣減少了其中的氧氣濃度，相應地降低汽缸內的最高燃燒溫度和減慢燃燒過程化學反應，減少氮氧化物(NO_x)的形成。此外，廢氣通常含有未完全燃燒的碳氫化合物，其在被再引入發動機汽缸時燃燒，從而進一步減少那些作為內燃發動機的不合需要的污染物的廢氣副產物的排放。

內燃發動機也可包括用于壓縮流體的一個或多個渦輪增壓器，所述流體被提供給相應的燃燒汽缸內的一個或多個燃燒室。每個渦輪增壓器通常包括由發動機的廢氣驅動的渦輪和由所述渦輪驅動的壓縮機。所述壓縮機接收要被壓縮的流體并將所述流體供應至燃燒室。被壓縮機壓縮的流體可為助燃空氣或燃料與空氣混合物的形式。

當利用渦輪增壓柴油發動機內的EGR時，要再循環的廢氣優選地在與渦輪增壓器相關的渦輪驅動的廢氣上游被去除。在許多EGR應用中，廢氣通過提升式EGR閥直接從排氣歧管轉移。被轉移再引入內燃發動機的進氣歧管的總排氣流量的百分比被稱作發動機的EGR率。

經證明EGR在減少新式柴油機中NO_x排放量方面是非常有效的，如果除去選擇性催化還原(SCR)，達到50％的EGR率可能需要組合四個發動機。為了驅動排放的廢氣進入高壓回路EGR系統，需要用可變幾何形狀渦輪增壓器來增加排氣壓力以驅動排氣進入高壓回路EGR系統的進氣系統。較高的排氣壓力的作用顯著增加了泵吸損失，并且提升了峰值點火壓力。進一步提高EGR水平以至于能夠滿足NOx標準而無再處理也有很大的難度。冷卻負載也會隨著高EGR水平而顯著增加。

本領域所需要的是一種在高壓回路EGR系統中在高EGR水平下工作的EGR系統。

發明內容

本發明的一種形式涉及一種內燃(IC)發動機，包括限定多個燃燒汽缸的部件；多個多氣門頭分別與相應的燃燒汽缸相關聯，每個多氣門頭具有進氣閥、EGR進氣閥、排氣閥和EGR排氣閥；排氣歧管與每個排氣閥流體連接，以及EGR排氣歧管與每個EGR排氣閥流體連接；進氣歧管流體連接在排氣歧管與每個進氣閥之間，以及EGR進氣歧管流體連接在EGR排氣歧管與每個EGR進氣閥之間。

本發明的另一種形式涉及一種用于內燃發動機的EGR系統，其中，內燃發動機包括限定多個燃燒汽缸的部件，多個多氣門頭，每個多氣門頭與各自的燃氣汽缸相關聯并包括進氣閥和排氣閥，與每個排氣閥流體相連的排氣歧管，以及流體連接在所述排氣歧管和每個進氣閥之間的進氣歧管。所述EGR系統包括：

多個EGR進氣閥和多個EGR排氣閥，其中每個多氣門頭包括至少一個EGR進氣閥和至少一個EGR排氣閥；

EGR排氣歧管，其與每個所述的EGR排氣閥流體相連；以及

EGR進氣歧管，其流體連接于所述EGR排氣歧管與每個EGR進氣閥之間。

附圖說明

圖1是包括具有本發明的EGR系統的例子的內燃發動機的示意圖。

具體實施方式

現參考上述附圖1，表示本發明的內燃發動機10的實施例，其通常包括具有多個燃燒汽缸14的部件12、進氣歧管16A、EGR進氣歧管16B、排氣歧管18A、EGR排氣歧管18B、增壓空氣冷卻器20、渦輪增壓器22和EGR冷卻器24。在所示的實施例中，內燃發動機10是柴油發動機，其裝入諸如農用拖拉機或聯合收割機的作業機械中，但根據實際應用配置可能會不同。

部件12通常是鑄造金屬部件，其被制成以限定燃燒汽缸14。在所示實施例中，部件12包括3個燃燒汽缸14，但根據實際應用可包括不同的氣缸數目。進氣歧管16A和排氣歧管18A也通常也由鑄造金屬制成，并用常規方式與部件12連接，例如使用螺栓和墊圈。進氣歧管16A和排氣歧管18A各與燃燒汽缸14流體相連接。進氣歧管16A接收來自增壓空氣氣冷卻器20的增壓空氣，并向燃燒汽缸14提供增壓空氣(其可以是空氣或燃料/空氣混合物)，例如通過使用燃料噴射器(未顯示)。同樣地，排氣歧管18A與燃燒汽缸14流體相連，并從燃燒汽缸14向渦輪增壓器22供應排放氣體。