[發(fā)明專利]一種帶廢氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710928487.3
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107939558B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周得廣;楊海濤;居鈺生;李波;謝愛元;尹樂;許漢君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F02M26/05
• 分類號: F02M26/05;F02M26/16;F01N13/10;F02B37/00;F02C6/12;F01D25/24;F01D25/30
• 代理公司: 32200 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 邵驊

本發(fā)明公布了一種帶廢氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)，包括多個發(fā)動機(jī)氣缸、排氣歧管、EGR閥、EGR冷卻器、進(jìn)氣歧管、渦輪機(jī)、增壓器壓氣機(jī)、增壓中冷器和中冷后進(jìn)氣管；其特征在于：多個所述發(fā)動機(jī)氣缸分組分別連接多根所述排氣歧管；所述渦輪機(jī)具有多個渦輪蝸殼腔室通向渦輪葉輪；多根所述排氣歧管分別進(jìn)入對應(yīng)的多個所述渦輪蝸殼腔室；至少部分所述排氣歧管同時與所述EGR閥相連接。本發(fā)明的有益效果在于三流道增壓器蝸殼和排氣歧管布置更有利于減小各缸排氣間干擾，利用排氣脈沖效應(yīng)，便于排氣能量的保持。本發(fā)明的有益效果還在于三流道增壓器蝸殼內(nèi)設(shè)置有不同截面積蝸殼腔，可以形成不同梯度的蝸殼非對稱度，便于發(fā)動機(jī)不同工況下EGR率優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用非對稱渦輪增壓器的帶廢氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為滿足發(fā)動機(jī)排放要求，通過非對稱渦輪增壓器、EGR閥及相關(guān)排氣系統(tǒng)為發(fā)動機(jī)提供恰當(dāng)?shù)腅GR率。

目前存在的解決方案主要為專利CN104508284(A)所公開的內(nèi)容，即通過非對稱雙流道增壓器和所述的EGR閥，通過控制EGR閥來滿足發(fā)動機(jī)不同工況下EGR率要求。其不足之處在于，當(dāng)渦輪機(jī)蝸殼非對稱度較大時，難以產(chǎn)生大的廢氣壓力，只能通過強(qiáng)制EGR閥來滿足EGR率要求。而非對稱度較小時，在高速大負(fù)荷，排氣背壓較高，將產(chǎn)生過大EGR率。Daimler公司傾向于采用采用較大的非對稱度，在部分工況通過強(qiáng)制EGR閥來滿足EGR率要求。

該方案的主要缺點(diǎn)為：1）三缸共用一個蝸殼排氣流道，使得各缸間排氣能量耗散較多。2）強(qiáng)制EGR閥直接承受高溫排氣沖刷，帶來較高的熱負(fù)荷，可靠性較差。此外，強(qiáng)制EGR閥也帶來排氣能量的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種渦輪增壓器及采用非對稱渦輪增壓器的帶廢氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)，在滿足發(fā)動機(jī)EGR率的同時，盡可能提高渦輪增壓器排氣能量利用率。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種帶廢氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)，包括多個發(fā)動機(jī)氣缸、排氣歧管、EGR閥、EGR冷卻器、進(jìn)氣歧管、渦輪機(jī)、增壓器壓氣機(jī)、增壓中冷器和中冷后進(jìn)氣管；所述發(fā)動機(jī)氣缸的排氣經(jīng)所述排氣歧管部分進(jìn)入所述渦輪機(jī)，部分經(jīng)EGR閥、EGR冷卻器、進(jìn)氣歧管再次進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸；所述發(fā)動機(jī)氣缸的進(jìn)氣經(jīng)增壓器壓氣機(jī)、增壓中冷器和中冷后進(jìn)氣管后回到所述發(fā)動機(jī)氣缸，其特征在于：多個所述發(fā)動機(jī)氣缸分組分別連接多根所述排氣歧管；所述渦輪機(jī)具有多個渦輪蝸殼腔室通向渦輪葉輪；多根所述排氣歧管分別進(jìn)入對應(yīng)的多個所述渦輪蝸殼腔室；至少部分所述排氣歧管同時與所述EGR閥相連接。

其進(jìn)一步特征在于：每根所述排氣歧管至少連接兩個發(fā)動機(jī)氣缸排氣。

優(yōu)選的：所述發(fā)動機(jī)氣缸為六個，兩兩組合與三根排氣歧管相連，所述渦輪機(jī)包括第一渦輪蝸殼腔、第二渦輪蝸殼腔、第三渦輪蝸殼腔；三根所述排氣歧管中的第一排氣歧管同時連接所述EGR閥和所述第一渦輪蝸殼腔，第二排氣歧管同時連接所述EGR閥和所述第二渦輪蝸殼腔，第三排氣歧管單獨(dú)與所述第三渦輪蝸殼腔相連接。

所述第一渦輪蝸殼腔、第二渦輪蝸殼腔、第三渦輪蝸殼腔截面積呈梯度排列。

優(yōu)選的：所述第三渦輪蝸殼腔截面積大于第二渦輪蝸殼腔和第一渦輪蝸殼腔。

所述第二渦輪蝸殼腔和第三渦輪蝸殼腔截面非對稱設(shè)置。

所述EGR閥為三通閥。

本發(fā)明的有益效果在于三流道增壓器蝸殼和排氣歧管布置更有利于減小各缸排氣間干擾，利用排氣脈沖效應(yīng)，便于排氣能量的保持。本發(fā)明的有益效果還在于三流道增壓器蝸殼內(nèi)設(shè)置有不同截面積蝸殼腔，可以形成不同梯度的蝸殼非對稱度，便于發(fā)動機(jī)不同工況下EGR率優(yōu)化。

附圖說明