CN103807057A - 一种汽车发动机egr*** - Google Patents

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Abstract

一种汽车发动机EGR***，属于汽车发动机的燃烧和排放技术领域，发动机的气缸连接有进气歧管和排气歧管，气缸的进气歧管通过节气门和中冷器连接至压气机；发动机的各个气缸按照发火顺序相间隔的方式分为两组，其中一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ，另一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ，排气通路Ⅰ连接至用于向压气机提供动力的涡轮机，排气通路Ⅱ依次通过EGR冷却器和控制阀Ⅱ连接到进气歧管。当与排气通路Ⅰ相连的每个气缸在处于进气冲程时，排气通路Ⅱ中都存在某一气缸正好处于排气冲程，给排气通路Ⅰ中处于进气冲程的气缸提供再循环废气，使发动机气缸实现稳定的EGR率，工作稳定可靠。

Description

一种汽车发动机EGR***
技术领域
本发明属于汽车发动机的燃烧和排放技术领域，特别涉及到一种汽车发动机EGR（废气再循环）***。
背景技术
面对不可避免的局部和全球的环保问题和可能出现的能源短缺，汽车及其动力装置必须能适应21世纪发展的需要。许多国家正从事开发节油和低排放的发动机。像四气门、电控高压喷射、涡轮增压和中冷、VVA、EGR、后处理器等先进技术，使发动机的燃油经济性和排放性能得到明显的改善和提高。其中，EGR技术已经成为清洁高效发动机上一种不可或缺的先进技术，其能在改善发动机燃油经济性的同时，大幅度降低NOX排放。
目前，关于EGR***的研究大体分为以下几种：a.最大压差循环，即EGR废气从涡轮机前引出，从压气机前引入；b.高压循环，即EGR废气从涡轮机前引出，从压气机后引入；c.低压循环，即EGR废气从涡轮机后引出，从压气机前引入。奇瑞汽车股份有限公司提出了一种能够使发动机在所有工况实现恒定外部EGR率的EGR***，公布号为CN 102207046 A。此***存在两个缺点：其一，对四缸机来说，把一个气缸的废气全部引入进气总管中，理论上可保证各缸EGR率为25%，但是实际上由于存在顺序点火问题，具有间歇性，即当一缸处于排气冲程时，只有某一缸处于进气冲程，当其它两缸处于进气冲程时，已经没有废气源，不能保证其所需的EGR率；其二，大量的学术文献已经证明，不同的发动机工况对EGR率的需求不同，每个发动机工况都存在一个最佳的EGR率，此EGR***只能在各工况下实现恒定的EGR率，发动机性能较差。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种汽车发动机EGR***，能够解决现有的EGR***工作不稳定，EGR率不能有效调控的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽车发动机EGR***，所述发动机的气缸连接有进气歧管和排气歧管，所述气缸的进气歧管通过节气门和中冷器连接至压气机；所述发动机的各个气缸按照发火顺序相间隔的方式分为两组，其中一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ，另一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ，排气通路Ⅰ连接至用于向压气机提供动力的涡轮机，排气通路Ⅱ依次通过EGR冷却器和控制阀Ⅱ连接到进气歧管。
所述排气通路Ⅱ还通过控制阀Ⅰ连接到用于处理废气的后处理装置。
所述涡轮机与用于处理废气的后处理装置连接。 
本发明带来的有益效果为：
本发明提供的一种汽车发动机EGR***通过两个排气通路的设计，发动机的各个气缸按照发火顺序相间隔的方式分为两组，其中一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ，另一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ，这样设置的效果在于：当与排气通路Ⅰ相连的每个气缸在处于进气冲程时，排气通路Ⅱ中都存在某一气缸正好处于排气冲程，给排气通路Ⅰ中处于进气冲程的气缸提供再循环废气，使发动机气缸实现稳定的EGR率，工作稳定可靠。
排气通路Ⅱ中设置两个控制阀，控制阀Ⅰ和控制阀Ⅱ，可以根据不同发动机的工况调控发动机各气缸的EGR率，使发动机在各个工况下都能工作在最佳的状态，提高发动机的性能。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
附图标记：1、进气歧管，2、控制阀Ⅱ，3、EGR冷却器，4、控制阀Ⅰ，5、后处理装置，6、排气通路Ⅱ，7、排气通路Ⅰ，8、涡轮机，9、压气机，10、中冷器，11、节气门。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种汽车发动机EGR***，所述发动机的气缸连接有进气歧管1和排气歧管，所述气缸的进气歧管1通过节气门11和中冷器10连接至压气机9；所述发动机的各个气缸按照发火顺序相间隔的方式分为两组，其中一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ7，另一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ6，排气通路Ⅰ7连接至用于向压气机9提供动力的涡轮机8，排气通路Ⅱ6依次通过EGR冷却器3和控制阀Ⅱ2连接到进气歧管1。
所述排气通路Ⅱ6还通过控制阀Ⅰ4连接到用于处理废气的后处理装置5。
所述涡轮机8与用于处理废气的后处理装置5连接。
以四缸发动机为例，气缸编号从左到右依次为A、B、C、D，发火顺序为A-C-D-B。B、C气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ7，A、D气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ6。在发动机运转时，排气通路Ⅰ7中的废气流经涡轮机8，给压气机9提供能量。排气通路Ⅱ6中的废气通过EGR冷却器3和控制阀Ⅱ2进入进气歧管1内，实现废气再循环。现假设曲轴从0度转到180度时，A缸处于排气冲程，通过发火顺序推理得到B、C、D缸分别处于进气冲程、膨胀冲程、压缩冲程，则A缸排出的废气可经排气通路Ⅱ6进入B缸内；当曲轴从180度转到360度时，A缸处于进气冲程，管道内残余A缸上一冲程的废气仍能进入A缸；当曲轴从360度转到540度时，D缸处于排气冲程，此时C缸处于进气冲程，D缸排出的废气可经排气通路Ⅱ6进入C缸内；当曲轴从540度转到720度时，D缸处于进气冲程，管道内残余D缸上一冲程的废气仍能进入D缸。即在一个工作循环内，均能保证发动机各缸EGR率的需求，工作稳定可靠。同理，也可将B、C气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ6，A、D气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ7。
此外，还可以通过控制阀Ⅰ4、控制阀Ⅱ2的开度来连续改变各缸的EGR率，使发动机在各个工况下都能工作在最佳的状态。
对于六缸发动机来说，气缸编号从左到右依次为A、B、C、D、E、F，六缸发动机的发火顺序是A-E-C-F-B-D，则间隔选取E、F、D缸连接到排气通路Ⅰ7，A、C、B缸连接到排气通路Ⅱ6，以此类推其它发动机的连接关系。这样设置的连接关系可以保证：当与排气通路Ⅰ7相连的每个气缸在处于进气冲程时，排气通路Ⅱ6中都存在某一气缸正好处于排气冲程，给排气通路Ⅰ7中处于进气冲程的气缸提供再循环废气，从而达到实现稳定的EGR率的目的。 

Claims (3)

1.一种汽车发动机EGR***，所述发动机的气缸连接有进气歧管（1）和排气歧管，所述气缸的进气歧管（1）通过节气门（11）和中冷器（10）连接至压气机（9）；其特征在于：所述发动机的各个气缸按照发火顺序相间隔的方式分为两组，其中一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅰ（7），另一组气缸的排气歧管汇合为排气通路Ⅱ（6），排气通路Ⅰ（7）连接至用于向压气机（9）提供动力的涡轮机（8），排气通路Ⅱ（6）依次通过EGR冷却器（3）和控制阀Ⅱ（2）连接到进气歧管（1）。
2.如权利要求1所述的一种汽车发动机EGR***，其特征在于：所述排气通路Ⅱ（6）还通过控制阀Ⅰ（4）连接到用于处理废气的后处理装置（5）。
3.如权利要求1所述的一种汽车发动机EGR***，其特征在于：所述涡轮机（8）与用于处理废气的后处理装置（5）连接。
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