[實用新型]一種柴油機EGR系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320577645.2
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN203452935U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳素華;喻昆;孟祥山;高巧;黃?？?/a>;胡必謙;徐濤;趙炳雄;蘭劍;徐勛
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽江淮汽車股份有限公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;吉海蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于發(fā)動機領(lǐng)域，是指一種柴油發(fā)動機EGR系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了使輕型柴油機滿足歐Ⅳ、歐Ⅴ排放要求，EGR技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)動機的標(biāo)配。EGR（Exhaust?Gas?Recycle，廢氣再循環(huán)）方案是降低發(fā)動機NOx排放的有效途徑，其工作原理是將一部分廢氣通過專用的EGR廢氣通道引入到氣缸，由于廢氣成分中含有H2O、CO2，使混合氣熱容量提高，從而使燃燒最高溫度下降，NOx排出濃度減小。EGR系統(tǒng)的設(shè)計主要包括廢氣引入通道的布置、EGR廢氣流量的控制、以及EGR廢氣冷卻器的設(shè)計及布置等。

在傳統(tǒng)設(shè)計方案中，EGR廢氣主要是通過設(shè)計專用的外圍管路將EGR廢氣從發(fā)動機排氣歧管中引入到進氣歧管中，管路設(shè)計較為復(fù)雜成本較高且不美觀。

EGR廢氣流量控制主要是通過EGR閥進行控制，傳統(tǒng)的柴油機EGR系統(tǒng)主要是采用機械是控制EGR閥開度（采用真空調(diào)節(jié)裝置）。在現(xiàn)代柴油機的開發(fā)應(yīng)用中，為了精確控制EGR廢氣引入進氣歧管中的流量即EGR率，一般采用電控EGR閥。電控EGR閥主要是通過直流電機控制閥門的開啟和關(guān)閉。閥內(nèi)電器元件承受的最高溫度一般不超過250℃。而發(fā)動機廢氣在低溫狀態(tài)極易結(jié)焦并粘結(jié)在閥門周圍，一般廢氣溫度在80℃左右結(jié)焦物粘度最大，容易導(dǎo)致閥體卡滯失靈。因此閥前溫度一般要求控制在100℃至230℃，保證EGR閥能可靠工作。

EGR冷卻器的作用主要是通過利用發(fā)動機的冷卻水與EGR廢氣進行熱交換，降低EGR廢氣溫度，從而保證發(fā)動機的進氣充量。傳統(tǒng)的EGR冷卻器沒有旁通結(jié)構(gòu)，所有廢氣都必須經(jīng)過冷卻器進行冷卻，這樣就導(dǎo)致發(fā)動機冷啟動時進氣溫度過低，導(dǎo)致低溫時啟動HC、CO排放升高。無法滿足更高的排放要求。

另外，由于柴油機的進氣壓力較高，在部分工況下，排氣壓力會小于進氣壓力，導(dǎo)致無法形成EGR。因此需要在EGR通道上增加相關(guān)設(shè)施或結(jié)構(gòu)使得廢氣能夠順利流入進氣歧管中。傳統(tǒng)方案是將進氣歧管設(shè)計成文丘里管結(jié)構(gòu)，根據(jù)流體力學(xué)理論，氣流在文丘里管的喉部收縮段將加速，此處的氣壓將降低。EGR廢氣由低氣壓處引入，低氣壓對廢氣有吸附引流作用，能夠?qū)饣匾脒M氣歧管中。

EGR廢氣從排氣歧管中引出，經(jīng)過EGR冷卻器冷卻后進入真空式EGR閥，通過真空式EGR閥控制EGR廢氣流量，再利用文丘里管的特性，將EGR廢氣順利引入進氣歧管中。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點是，1、通過外部管路將發(fā)動機廢氣引入到進氣歧管中，管路設(shè)計較為復(fù)雜成本較高且不美觀緊湊。2、EGR冷卻器采用普通的冷卻器，不帶有旁通結(jié)構(gòu)，會影響低溫啟動排放性能。3、采用真空式EGR閥，閥門的開啟和關(guān)閉通過真空度進行調(diào)節(jié)，反應(yīng)不夠靈敏，響應(yīng)速度較慢。4、采用文丘里管結(jié)構(gòu)形成低壓引入EGR廢氣，不能根據(jù)發(fā)動機實時公況進行調(diào)節(jié)，且進氣歧管結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠進一步降低發(fā)動機NOx排放，以滿足歐五排放要求的輕型柴油機EGR系統(tǒng)。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種柴油機EGR系統(tǒng)，包括有排氣歧管，設(shè)置于排氣歧管側(cè)端的引出管道，所述引出管道的一端連接缸蓋的后端廢氣專用通道；廢氣專用通道在進氣側(cè)通過管道連接EGR閥；EGR閥通過管線分別連接EGR冷卻器或旁通閥；EGR冷卻器或旁通閥通過后端出口管線連接進氣歧管。

所述缸蓋后端的廢氣通道周圍設(shè)計有冷卻水套。

所述的EGR閥選用的電控式EGR閥，EGR閥由直流電機驅(qū)動，通ECU直接控制EGR閥的開度。

EGR冷卻器、旁通閥、與旁通閥連接的管線、EGR閥及EGR閥座集成式設(shè)計。

EGR閥座支撐EGR閥和旁通閥；EGR閥座內(nèi)設(shè)計有冷卻水套。

所述柴油機EGR系統(tǒng)還包括有節(jié)氣門，所述節(jié)氣門通過管線與EGR冷卻器或旁通閥的后端出口管線連通。

所述節(jié)氣門為電子節(jié)氣門。

本實用新型的有益效果是：

1、通過缸蓋內(nèi)部集成通道的設(shè)計，避免外部管路的增加，發(fā)動機更加緊湊。

2、通過EGR閥座的集成冷卻水套的設(shè)計、可以降低EGR閥的溫度，保證閥能可靠工作。

3、缸蓋通道的預(yù)冷、以及EGR閥座的預(yù)冷，可以降低對EGR冷卻器冷卻效率的要求。

4、采用帶旁通式的EGR冷卻器，可以降低冷啟動時HC/CO的排放。

5、EGR冷卻器、旁通閥、與旁通閥連接的管線、EGR閥及EGR閥座集成式設(shè)計，使發(fā)動機更加緊湊。