CN106703978A - 一种车辆发动机的高压egr系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆发动机的高压EGR系统，涉及EGR系统。所述车辆发动机的高压EGR系统，经过发动机，其中，所述发动机具有进气口和排气口，包括进气管路、排气管路、EGR管路和电子增压器。进气管路设置于进气口之前。排气管路设置于排气口之后。EGR管路连接在发动机进气口和排气管路之间，用于将排气管路处排出的部分废气进行废气再循环后再重新送入发动机中。电子增压器通过管道设置于进气管路的一侧。本发明将电子增压器设置于高压EGR系统的进气管路上，零部件少，应用成本低，布置难度相对较低，所需控制的执行器较少，易于标定，提升了电子增压器和高压EGR技术在增压汽油机上应用的节油效果，推动了其在增压汽油机上的应用。

Description

一种车辆发动机的高压EGR系统

技术领域

本发明涉及一种EGR系统，特别是涉及一种车辆发动机的高压EGR系统。

背景技术

EGR(英文全称：Exhaust Gas Recirculation，中文译文：废气再循环)技术在发动机节油、减排等方面有着重要的作用。随着油耗以及排放法规的日益严苛，EGR技术在增压汽油发动机上的应用逐渐成为一种趋势。在增压汽油机上应用EGR技术必然会成为各大主机厂发动机技术升级的一个主流。EGR技术应用于增压汽油机上主要分为高压EGR和低压EGR两种技术路线，汽油机高压EGR技术相对成熟。

在目前增压汽油机应用电子增压器的高压EGR技术应用中，相比于常规的高压EGR系统，需要增加了多个单向阀、传感器和中冷器，应用成本高，增加布置难度；所需控制的执行器较多，标定较困难；EGR阀布置在EGR冷却器后，增加了EGR阀因结焦积炭而失效的风险；EGR混合气流通的管路直径大，增加了布置难度及成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，成本较低，布置简单且易于标定的的增压汽油机的高压EGR系统。

特别地，本发明提供了一种车辆发动机的高压EGR系统，经过发动机，其中，所述发动机具有进气口和排气口，包括：

进气管路，设置于所述进气口之前，用于所述发动机的气体流入；

排气管路，设置于所述排气口之后，用于所述发动机的废气排出；

EGR管路，连接在所述发动机进气口和所述排气管路之间，用于将所述排气管路处排出的部分废气进行废气再循环后再重新送入所述发动机中，以使所述发动机排出的部分废气被重复利用；和

电子增压器，其通过管道设置于所述进气管路的一侧，用于对进入所述发动机的空气进行增压。

进一步地，所述进气管路包括进气管道，以及经所述进气管道依次连接的涡轮增压器、单向阀、中冷器、节气门和进气歧管；

其中，所述电子增压器通过管道连接于所述单向阀的两侧，并位于所述中冷器与所述涡轮增压器之间，与所述单向阀并联形成并联管路。

进一步地，所述涡轮增压器包括两组进出气口，其中第一组进出气口连接在所述进气管路中，第二组进出气口连接在所述排气管路中；

所述气体通过所述进气管道流经所述涡轮增压器的所述第一组进出气口的进气口进入所述涡轮增压器，所述涡轮增压器对所述气体增压后由所述第一组进出气口的出气口出来，再依次流经所述并联管路、所述中冷器、所述节气门和所述进气歧管至所述发动机的进气口流进所述发动机。

进一步地，所述并联管路处配置成，当所述电子增压器工作时，所述单向阀自动关闭，从所述涡轮增压器出来的气体全部流经所述电子增压器后流向所述中冷器，所述单向阀用于防止从所述电子增压器流向所述中冷器的气体通过所述单向阀处的通路回流；当所述电子增压器关闭时，所述电子增压器为气体通道，从所述涡轮增压器出来的气体分为两部分，大部分气体通过所述单向阀后流向所述中冷器，剩余的部分气体经所述电子增压器后再流向所述中冷器。

进一步地，所述排气管路包括排气管道，以及经所述排气管道依次连接的排气歧管、所述涡轮增压器、前催化器和后催化器。

进一步地，所述EGR管路的一端连接在所述排气歧管与所述涡轮增压器之间的所述排气管道处，另一端连接在所述发动机的所述进气口处；

其中，从所述发动机的所述排气口出来的废气经过所述排气歧管后一部分废气流经通过所述排气管道流经所述涡轮增压器的所述第二组进出气口的进气口进入所述涡轮增压器，然后由所述第二组进出气口的出气口出来，经所述前催化器和所述后催化器后排出，另一部分废气进入到所述EGR管路进行废气再循环后送入所述发动机中。

进一步地，所述EGR管路按照废气流动方向包括EGR管道，以及由所述EGR管道依次连接的EGR阀、EGR冷却器和EGR气轨，流经所述EGR管路的废气通过所述EGR气轨分配到所述发动机中。

进一步地，所述发动机为三缸增压汽油机。

本发明将电子增压器设置于高压EGR系统的进气管路上，相比现有技术的零部件少，应用成本低，布置难度相对较低，所需控制的执行器较少，易于标定。解决了现有技术中存在的成本高、布置困难、标定困难问题，从而在保证应用的可行性的前提下，提升了电子增压器和高压EGR技术在增压汽油机上应用的节油效果，进而推动了电子增压器及高压EGR技术在增压汽油机上的应用。

本发明的系统中新鲜空气与EGR废气对应不同的流通管路，所需的管路直径较小，更易于布置。

本发明的EGR循环系统中将EGR阀布置在EGR冷却器前，避免了EGR阀因结焦积炭而失效。

本方案应用于三缸增压汽油机，三缸机无排气干涉，通过电子增压器可以进一步提高扫气效率，降低缸内气体温度，从而在发动机工作正常的前提下，增大点火提前角，提高能量利用率，进一步提升三缸增压汽油机的燃油经济性。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。附图中：

图1是根据本发明一实施例的车辆发动机的高压EGR系统的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一实施例的增压汽油机的高压EGR系统的结构示意图。

特别地，参阅图1，本发明提供了一种车辆发动机的高压EGR系统100，经过发动机10，其中，所述发动机10具有进气口和排气口。该车辆发动机的高压EGR系统100可以包括进气管路20、排气管路30、EGR管路40和电子增压器50。其中，进气管路20设置于所述进气口之前，用于所述发动机10的气体流入。排气管路30设置于所述排气口之后，用于所述发动机10的废气排出。EGR管路40连接在所述发动机10进气口和所述排气管路30之间，用于将所述排气管路30处排出的部分废气进行废气再循环后再重新送入所述发动机10中，以使所述发动机10排出的部分废气被重复利用。电子增压器50通过管道设置于所述进气管路20的一侧，用于对进入所述发动机10的空气进行增压。

本发明将电子增压器50设置于高压EGR系统的进气管路20上，相比现有技术的零部件少，应用成本低，布置难度相对较低，所需控制的执行器较少，易于标定。解决了现有技术中存在的成本高、布置困难、标定困难以及EGR阀42结焦积炭的失效风险等问题，从而在保证应用的可行性的前提下，提升了电子增压器50和高压EGR技术在增压汽油机上应用的节油效果，进而推动了电子增压器50及高压EGR技术在增压汽油机上的应用。

作为一具体实施例，所述进气管路20包括进气管道21，以及经所述进气管道21依次连接的涡轮增压器22、单向阀23、中冷器24、节气门25和进气歧管26。其中，所述电子增压器50通过管道连接于所述单向阀23的两侧，并位于所述中冷器24与所述涡轮增压器22之间，与所述单向阀23并联形成并联管路。

所述涡轮增压器22包括两组进出气口，其中第一组进气口221、出气口222连接在所述进气管路20中，第二组进气口223、出气口224连接在所述排气管路30中。如图1所示，图中箭头A所指的方向为发动机10前的进气管路中气体的流向，所述进气气体通过所述进气管道21流经所述涡轮增压器22的所述第一组进出气口的进气口221进入所述涡轮增压器22，所述涡轮增压器22对所述气体增压后由所述第一组进出气口的出气口222出来，再依次流经所述并联管路、所述中冷器24、所述节气门25和所述进气歧管26至所述发动机10的进气口流进所述发动机10。本发明电子增压器50设置在中冷器24与涡轮增压器22之间，工作时对新鲜空气进行增压，增加发动机10在冷启动、急加速、低转速低负荷等工况下的响应特性。发动机10启动时，缸内温度较低，燃油雾化效果不良，常常存在喷油过浓的情况，该运行区间内，废气涡轮增压器22尚未介入工作，加上电子增压器50之后，可增加进入气缸的空气量，促进燃料充分燃烧，提高燃油经济性，降低发动机10排放，此外，对比之前存在部分喷油过浓而损失部分燃料的情况，损失部分燃料燃烧释放出来的热量可加速发动机10暖机，降低摩擦功。应用电子增压器50之后，可弥补冷启动和低转速低负荷等发动机10非增压工况，可增加发动机10的进气速度，缩短响应速度，在EGR运行区域，急加速工况下，响应滞后，电子增压器50同样可以通过增加进气量和进气压力来缩短发动机10的响应时间。

具体地，所述并联管路处配置成，当所述电子增压器50工作时，所述单向阀23自动关闭，从所述涡轮增压器22出来的气体全部流经所述电子增压器50后流向所述中冷器24，所述单向阀23用于防止从所述电子增压器50流向所述中冷器24的气体通过所述单向阀23处的通路回流。当所述电子增压器50关闭时，所述电子增压器22为气体通道，从所述涡轮增压器22出来的气体分为两部分，大部分气体通过所述单向阀23后流向所述中冷器24，剩余的部分气体经所述电子增压器50后再流向所述中冷器24。此时单向阀23通路主要起到旁通的作用。

作为一具体实施例，如图1中所示，箭头B所指的方向为发动机10后的排气管路中气体的流向。其中，所述排气管路30包括排气管道31，以及经所述排气管道31依次连接的排气歧管32、所述涡轮增压器22、前催化器33和后催化器34。前催化器33和后催化器34主要起到将排入到大气中的车辆发动机10的尾气进行催化分解后排出，降低尾气中的有害气体，减小污染。

进一步地，所述EGR管路40的一端连接在所述排气歧管32与所述涡轮增压器22之间的所述排气管道31处，另一端连接在所述发动机10的所述进气口处。其中，从所述发动机10的所述排气口出来的废气经过所述排气歧管32后一部分废气通过所述排气管道31流经所述涡轮增压器22的所述第二组进出气口的进气口223进入所述涡轮增压器22，然后由所述第二组进出气口的出气口224出来，经所述前催化器33和所述后催化器34后排出，另一部分废气进入到所述EGR管路40进行废气再循环后送入所述发动机10中。具体地，图1中箭头C所指的方向为废气在EGR管路中的流动方向。所述EGR管路40包括EGR管道41，以及由所述EGR管道41依次连接的EGR阀42、EGR冷却器43和EGR气轨44，流经所述EGR管路40的废气通过所述EGR气轨44分配到所述发动机10中。

此时，EGR管路40设置在涡轮增压器22取气点之前，并利用单独的管道直接将部分废气输出到发动机10中重复利用，与发动机10进入的新鲜空气单独分开为不同的管道，使所需的管路直径较小，更易于布置。同时EGR管路40上的EGR阀42布置在EGR冷却器43前，避免了EGR阀42因结焦积炭而失效。

本发明所述发动机10为三缸增压汽油机。由于三缸机无排气干涉，通过电子增压器5021可以进一步提高扫气效率，降低缸内气体温度，从而在发动机10工作正常的前提下，增大点火提前角，提高能量利用率，进一步提升三缸增压汽油机的燃油经济性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种车辆发动机的高压EGR系统，经过发动机，其中，所述发动机具有进气口和排气口，包括：

进气管路，设置于所述进气口之前，用于所述发动机的气体流入；

排气管路，设置于所述排气口之后，用于所述发动机的废气排出；

EGR管路，连接在所述发动机进气口和所述排气管路之间，用于将所述排气管路处排出的部分废气进行废气再循环后再重新送入所述发动机中，以使所述发动机排出的部分废气被重复利用；和

电子增压器，其通过管道设置于所述进气管路的一侧，用于对进入所述发动机的空气进行增压。

2.根据权利要求1所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述进气管路包括进气管道，以及经所述进气管道依次连接的涡轮增压器、单向阀、中冷器、节气门和进气歧管；

其中，所述电子增压器通过管道连接于所述单向阀的两侧的进气管道中，并与所述单向阀并联形成并联管路。

3.根据权利要求2所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述涡轮增压器包括两组进出气口，其中第一组进出气口连接在所述进气管路中，第二组进出气口连接在所述排气管路中；

所述气体通过所述进气管道流经所述涡轮增压器的所述第一组进出气口的进气口进入所述涡轮增压器，经所述涡轮增压器对所述气体增压后由所述第一组进出气口的出气口出来，再依次流经所述并联管路、所述中冷器、所述节气门和所述进气歧管至所述发动机的进气口流进所述发动机。

4.根据权利要求3所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述并联管路处配置成，

当所述电子增压器工作时，所述单向阀自动关闭，从所述涡轮增压器出来的气体全部流经所述电子增压器后流向所述中冷器，所述单向阀用于防止从所述电子增压器流向所述中冷器的气体通过所述单向阀处的通路回流；

当所述电子增压器关闭时，所述电子增压器为气体通道，从所述涡轮增压器出来的气体分为两部分，大部分气体通过所述单向阀后流向所述中冷器，剩余的部分气体经所述电子增压器后再流向所述中冷器。

5.根据权利要求3或4所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述排气管路包括排气管道，以及经所述排气管道依次连接的排气歧管、所述涡轮增压器、前催化器和后催化器。

6.根据权利要求5所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述EGR管路的一端连接在所述排气歧管与所述涡轮增压器之间的所述排气管道处，另一端连接在所述发动机的所述进气口处；

其中，从所述发动机的所述排气口出来的废气经过所述排气歧管后一部分废气通过所述排气管道流经所述涡轮增压器的所述第二组进出气口的进气口进入所述涡轮增压器，然后由所述第二组进出气口的出气口出来，经所述前催化器和所述后催化器后排出，另一部分废气进入到所述EGR管路进行废气再循环后送入所述发动机中。

7.根据权利要求5或6所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述EGR管路包括EGR管道，以及由所述EGR管道按照废气流动方向依次连接的EGR阀、EGR冷却器和EGR气轨，流经所述EGR管路的废气通过所述EGR气轨分配到所述发动机中。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆发动机的高压EGR系统，其特征在于，

所述发动机为三缸增压汽油机。