CN106837613A - 一种车辆发动机的低压egr系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了种车辆发动机的低压EGR系统，涉及一种EGR系统。所述车辆发动机的低压EGR系统，经过发动机，其中，发动机处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。进气管路设置于所述进气口之前，用于发动机的气体流入。排气管路设置于排气口之后，用于发动机的废气排出。EGR管路连接在进气管路和排气管路之间。电子增压器通过管道设置于所述进气管路的一侧。本发明进气系统处增加电子增压器，增加发动机在冷启动、急加速、低转速、低负荷等工况下的响应特性。本发明在发动机上应用电子增压器之后，弥补了冷启动和低转速低负荷等发动机非增压工况，增加发动机的进气速度，缩短响应速度。
Description
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低压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，但对发动机及整车的油耗贡献相对较小。在低压EGR系统的开发过程中，响应速度慢是影响低压EGR技术应用的一个重要原因。低压EGR在工作范围、降低爆震、稳定性等方面较高压EGR有明显的优势。低压EGR在节油率等方面具有相对优势，是目前较为前沿、主流的发动机技术升级路线。但是在低压EGR系统的开发过程中，响应速度慢是影响低压EGR技术应用的一个重要问题。
现有的技术方案中由于增压汽油机低压EGR系统路径长，排气背压的变化影响EGR废气流量，导致EGR响应速度慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增大发动机响应速度的车辆发动机的低压EGR系统。
特别地，本发明提供了一种车辆发动机的低压EGR系统，经过发动机，其中，所述发动机处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，连接在所述进气管路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送入所述进气管路中，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，通过所述电子增压器增加所述发动机在冷启动、急加速、低转速和低负荷等工况下的响应特性。
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节流阀、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，并位于所述中冷器之前，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；
所述进气气体通过所述进气管道流经节流阀后进入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，以及经过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前催化器与所述后催化器之间的所述排气管道处，另一端连接在所述节流阀与所述涡轮增压器之间的所述进气管道处，
其中，从所述发动机的排气口出来的废气依次经过所述排气歧管、所述涡轮增压器的第二组进出气口的进气口后进入涡轮增压器，再从所述第二组进出气口的出气口出来经过所述前催化器后，一部分废气经过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进气管路中。
进一步地，按照废气流动方向所述EGR管路包括经管道顺次连接的EGR滤网、EGR冷却器和EGR阀。
进一步地，所述EGR阀与所述EGR冷却器之间还设置有温度传感器，所述EGR阀的两侧设置有压差传感器。
进一步地，所述发动机为三缸增压汽油机。
本发明进气系统处增加电子增压器，增加发动机在冷启动、急加速、低转速、低负荷等工况下的响应特性。本发明在发动机上应用电子增压器之后，弥补了冷启动和低转速低负荷等发动机非增压工况，可增加发动机的进气速度，缩短响应速度，在EGR运行区域，急加速工况下，响应滞后，电子增压器同样可以通过增加进气量和进气压力来缩短发动机响应时间。
发动机启动时，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，废气涡轮增压器尚未介入工作，加上电子增压器之后，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暖机，降低摩擦功。
在发动机节气门全开运行区域，电子增压器可在涡轮增压的基础上增加进气压力，从而增加进气量，因此，电子增压器可增大原发动机在节气门全开区域的功率和扭矩输出，即增加了发动机的外特性性能。
本发明中的发动机为三缸增压汽油机，三缸机排气相位间无排气干涉，进气系统增加电子增压器增加了发动机进气量和进气压力，有利于更快地清除缸内残余废气，提高扫气效率，降低缸内气体的温度。当温度降低之后，一定程度上将降低燃烧温度，抑制爆震，此时，可增大点火提前角，来提高燃烧效率。
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低压EGR系统的示意性结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一实施例的车辆发动机的低压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低压EGR系统，该系统经过发动机5，其中，所述发动机5具有进气口和排气口。该系统可以包括进气管路2、排气管路3、EGR管路4和电子增压器1。其中，进气管路2设置于所述进气口之前，用于所述发动机5的气体流入。排气管路3设置于所述排气口之后，用于所述发动机5的废气排出。EGR管路4连接在所述进气管路2和所述排气管路3之间，用于将所述排气管路3处排出的部分废气进行废气再循环后送入所述进气管路2中，以使所述发动机5排出的部分废气被重复利用。电子增压器1通过管道设置于所述进气管路2的一侧，通过所述电子增压器1增加所述发动机5在冷启动、急加速、低转速和低负荷等工况下的响应特性。
本发明进气系统处增加电子增压器1，增加发动机5在冷启动、急加速、低转速和低负荷等工况下的响应特性。本发明发动机5应用电子增压器1之后，弥补了冷启动和低转速低负荷等发动机5非增压工况，可增加发动机5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1同样可以通过增加进气量和进气压力来缩短发动机5响应时间。
发动机5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，废气涡轮增压器尚未介入工作，加上电子增压器1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5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5暖机，降低摩擦功。
在发动机5节气门全开运行区域，电子增压器1可在涡轮增压的基础上增加进气压力，从而增加进气量，因此，电子增压器1可增大原发动机5在节气门全开区域的功率和扭矩输出，即增加了发动机5的外特性性能。
作为一具体实施例，如图1所示，图中细线箭头A所指的方向为进气管路2中的气体的流动方向。所述进气管路2包括进气管道21，以及经所述进气管道21依次连接的节流阀25、涡轮增压器23、单向阀26、中冷器22、节气门24和进气歧管27。其中，所述电子增压器1通过管道连接于所述单向阀26的两侧，与所述单向阀26并联形成并联管路。
具体地，所述涡轮增压器23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2中，第二组进出气口连接在所述排气管路3中。所述进气气体沿着箭头A所指的方向，通过所述进气管道21流经过节流阀25后进入所述涡轮增压器23的所述第一组进出气口的进气口231进入所述涡轮增压器23，所述涡轮增压器23对所述气体增压后由所述第一组进出气口的出气口232出来，再依次流经所述并联管路、所述中冷器22、所述节气门24和所述进气歧管27至所述发动机5的进气口流进所述发动机5。
具体地，在并联管路处，当所述电子增压器1工作时，所述单向阀26自动关闭，从所述涡轮增压器23出来的气体全部流经所述电子增压器1后流向所述中冷器22，所述单向阀26用于防止从所述电子增压器1流向所述中冷器22的气体通过所述单向阀26处的通路回流；当所述电子增压器1关闭时，所述电子增压器1为气体通道，从所述涡轮增压器23出来的气体分为两部分，大部分气体通过所述单向阀26后流向所述中冷器22，剩余的部分气体经所述电子增压器1后再流向所述中冷器22。
作为一具体实施例，如图1所示，粗线箭头B所指的方向为排气管路3中的气体的流动方向。所述排气管路3包括排气管道31，以及经过所述排气管道31依次连接的排气歧管34、所述涡轮增压器23、前催化器32和后催化器33。
作为一具体实施例，如图1中所述，虚线箭头C所指的方向为EGR管路4中的气体的流动方向。所述EGR管路4的一端连接在所述前催化器32与所述后催化器33之间的所述排气管道31处，另一端连接在所述节流阀25与所述涡轮增压器23之间的所述进气管道21处。其中，从所述发动机5的排气口出来的废气依次经过所述排气歧管34、所述涡轮增压器23的第二组进出气口的进气口233后进入涡轮增压器23，再从所述第二组进出气口的出气口234出来经过所述前催化器32后，一部分废气经过所述后催化器33后排出，另一部分废气进入到所述EGR管路4进行废气再循环后送入所述进气管路2中。按照废气流动方向所述EGR管路4包括经管道顺次连接的EGR滤网43、EGR冷却器44和EGR阀45。所述EGR阀45与所述EGR冷却器44之间还设置有温度传感器47，所述EGR阀45的两侧设置有压差传感器48。
作为一具体实施例，所述发动机5为三缸增压汽油机。本发明中的发动机5为三缸增压汽油机，三缸机排气相位间无排气干涉，进气系统增加电子增压器1增加了发动机5进气量和进气压力，有利于更快地清除缸内残余废气，提高扫气效率，降低缸内气体的温度。当温度降低之后，一定程度上将降低燃烧温度，抑制爆震，此时，可增大点火提前角，来提高燃烧效率。
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 (9)
1.一种车辆发动机的低压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，连接在所述进气管路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送入所述进气管路中，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，通过所述电子增压器增加所述发动机在冷启动、急加速、低转速和低负荷等工况下的响应特性。
2.根据权利要求1所述的车辆发动机的低压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节流阀、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，并位于所述中冷器之前，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低压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；
所述进气气体通过所述进气管道流经节流阀后进入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。
4.根据权利要求2或3所述的车辆发动机的低压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低压EGR系统，其特征在于，
所述排气管路包括排气管道，以及经过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低压EGR系统，其特征在于，
所述EGR管路的一端连接在所述前催化器与所述后催化器之间的所述排气管道处，另一端连接在所述节流阀与所述涡轮增压器之间的所述进气管道处，
其中，从所述发动机的排气口出来的废气依次经过所述排气歧管、所述涡轮增压器的第二组进出气口的进气口后进入涡轮增压器，再从所述第二组进出气口的出气口出来经过所述前催化器后，一部分废气经过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进气管路中。
7.根据权利要求6所述的车辆发动机的低压EGR系统，其特征在于，
按照废气流动方向所述EGR管路包括经管道顺次连接的EGR滤网、EGR冷却器和EGR阀。
8.根据权利要求7所述的车辆发动机的低压EGR系统，其特征在于，
所述EGR阀与所述EGR冷却器之间还设置有温度传感器，所述EGR阀的两侧设置有压差传感器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆发动机的低压EGR系统，其特征在于，
所述发动机为三缸增压汽油机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170613 |