一种废气再循环系统以及发动机技术方案

本发明专利技术公开了一种废气再循环系统以及发动机，该废气再循环系统包括串联的第一涡轮增压器及第二涡轮增压器，第二涡轮增压器涡轮机的出口连接排气管，第二涡轮增压器的压气机的入口与排气管通过EGR取气管连通，第二涡轮增压器的压气机的出口通过低压EGR废气管与进气歧管连通；上述系统重复利用废气的能量推动两级涡轮增压器的涡轮机，提升了废气的利用率，可减少涡轮增压器前取废气带来的能量损失，使得第一涡轮增压器可以匹配高效压气机，以减少油耗，提升排气温度，提高后处理系统转化效率；同时有助于提升EGR气压及废气量，无需增加进气节流阀，避免泵气损失、发动机油耗上升、颗粒物排放增加等情况，改善发动机经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种废气再循环系统以及发动机
本专利技术涉及发动机EGR
，特别涉及一种废气再循环系统以及发动机。
技术介绍
废气再循环(EGR)是现代柴油机降低NOx排放最有效的手段之一。EGR可降低缸内氧浓度和最高燃烧温度，达到降低NOx的效果。EGR被认为是柴油机满足国IV及之后排放法规的重要技术手段之一。现有的EGR系统，如图1所示，发动机01的排气歧管03连接有涡轮增压器的涡轮机06，涡轮机06后连接有排气管07，EGR管路010一端从涡轮机06前取气，另一端接入发动机01的进气歧管02，EGR管路上设置有EGR阀04，涡轮增压器的压气机05的入口连接进气管08，压气机05的出口与进气歧管02连通，在EGR阀打开时，部分废气进入涡轮机05对进气增压，其余废气经过EGR阀04以及EGR冷却器011，与增压后的空气混合后进入发动机01的进气歧管02，由于涡轮增压器效率的提高，增压后的进气压力在相当大转速范围内会高于涡前的排气压力，单纯开启EGR阀难以得到足够的EGR率。为获得足够大的、可调整的EGR率，降低NOx，常用的方法是在进气管路上进气节流阀09，EGR废气在进气节流阀09的下游与增压空气混合，但是进气节流阀09在增加EGR率的同时会显著增加泵气损失，引起发动机油耗上升，颗粒物排放增加，导致经济性恶化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种废气再循环系统，以使其在提高EGR率的同时，避免泵气损失、发动机油耗上升、颗粒物排放增加等情况的发生，改善发动机经济性，本专利技术的第二目的在于提供一种包括上述废气再循环系统的发动机。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种废气再循环系统，包括第一涡轮增压器以及第二涡轮增压器，所述第一涡轮增压器的涡轮机以及所述第二涡轮增压器的涡轮机依次串联于发动机的排气歧管后，所述第二涡轮增压器的涡轮机的出口连接排气管，所述第一涡轮增压器的压气机的入口连接进气管，所述第一涡轮增压器的压气机的出口与发动机的进气歧管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的入口与所述排气管通过EGR取气管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的出口通过低压EGR废气管与所述进气歧管连通。优选地，所述排气管上设置有后处理系统，所述EGR取气管与所述排气管的连通口沿废气流动方向位于所述后处理系统的下游。优选地，所述排气歧管通过高压EGR废气管与所述进气歧管连通。优选地，所述低压EGR废气管以及所述高压EGR废气管上均设置有EGR阀。优选地，所述低压EGR废气管与所述高压EGR废气管并联后通过EGR废气总管接入所述进气歧管。优选地，所述EGR废气总管和/或所述EGR取气管上设置有EGR过滤器。优选地，所述第一涡轮增压器的压气机的出口与所述进气歧管之间通过中冷器连通，所述EGR废气总管与所述进气歧管连通于所述中冷器下游。优选地，所述EGR废气总管上设置有EGR冷却器。一种发动机，包括如上任意一项所述的废气再循环系统。综上所述，本专利技术提供了一种废气再循环系统，该系统包括第一涡轮增压器以及第二涡轮增压器，其中，第一涡轮增压器的涡轮机以及第二涡轮增压器的涡轮机依次串联于发动机的排气歧管后，即第一涡轮增压器的涡轮机的入口与发动机的排气歧管连通，第一涡轮增压器的涡轮机的出口与第二涡轮增压器的涡轮机的入口连通，第二涡轮增压器的涡轮机的出口连接排气管，第一涡轮增压器的压气机的入口连接进气管，第一涡轮增压器的压气机的出口与发动机的进气歧管连通，第二涡轮增压器的压气机的入口与排气管通过EGR取气管连通，第二涡轮增压器的压气机的出口通过低压EGR废气管与进气歧管连通；上述废气再循环系统采用两级涡轮增压器，在应用时，第一涡轮增压器利用排气歧管排出的废气对新鲜空气进行增压，然后废气进入第二涡轮增压器的涡轮机继续回收废气能量，对第二涡轮增压器的压气机中通过EGR取气管从排气管内取出部分废气进行增压，增压后的废气与增压后的新鲜空气混合后通入排气歧管；由此可见，上述废气再循环系统重复利用废气的能量推动两级涡轮增压器的涡轮机，提升了废气的利用率，第一涡轮增压器用于对新鲜空气进行增压，第二涡轮增压器用于对从排气管中取出的部分废气进行增压，可减少因从第一涡轮增压器前取废气带来的能量损失，使得第一涡轮增压器可以匹配效率较高的压气机，以获得较好的油耗水平，同时由于进气的提升，可以提升排气温度，对后处理系统的热管理有明显的提升，提高了后处理系统的转化效率；同时有助于提升EGR废气压力以及进入发动机的废气量，无需增加进气节流阀即可提升EGR率，从而在提高EGR率的同时，避免泵气损失、发动机油耗上升、颗粒物排放增加等情况的发生，改善发动机经济性。本专利技术还提供了一种发动机，该发动机包括上述的废气再循环系统，由于上述的废气再循环系统具有上述技术效果，具有该废气再循环系统的发动机也应具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中废气再循环系统的结构示意图；图2为本专利技术第一种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图；图3为本专利技术第二种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图；图4为本专利技术第三种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图；图5为本专利技术第四种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图；图6为本专利技术第五种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图；图7为本专利技术第六种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图。图1中：01为发动机；02为进气歧管；03为排气歧管；04为EGR阀；05为涡轮机；06为压气机；07为排气管；08为进气管；010为EGR管路；011为EGR冷却器；012为中冷器；图2-图7中：1为发动机；2为进气歧管；3为排气歧管；4为高压EGR废气管；5为低压EGR废气管；6为第一涡轮增压器；601为第一涡轮增压器的涡轮机；602为第一涡轮增压器的压气机；7为第二涡轮增压器；701为第二涡轮增压器的涡轮机；702为第二涡轮增压器的压气机；8为进气管；9为排气管；10为高压EGR阀；11为低压EGR阀；12为EGR取气管；13为EGR废气总管；14为EGR冷却器；15为后处理系统；16为EGR过滤器；17为中冷器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图2，图2为本专利技术第一种实施例提供的废气再循环系统的结构示意图。本专利技术实施例提供了一种废气再循环系统，该系统包括第一涡轮增压器6以及第二涡轮增压器7。其中，第一涡轮增压器6的涡轮机601以及第二涡轮增压器7的涡轮机701依次串联于发动机1的排气歧管3后，即第一涡轮增压器6的涡轮机601的入口与发动机1的排气歧管3连通，第一涡轮增压器6的涡轮机601的出口与第二涡轮增压器7的涡轮机701的入口连通，第二涡轮增压器7的涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括第一涡轮增压器以及第二涡轮增压器，所述第一涡轮增压器的涡轮机以及所述第二涡轮增压器的涡轮机依次串联于发动机的排气歧管后，所述第二涡轮增压器的涡轮机的出口连接排气管，所述第一涡轮增压器的压气机的入口连接进气管，所述第一涡轮增压器的压气机的出口与发动机的进气歧管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的入口与所述排气管通过EGR取气管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的出口通过低压EGR废气管与所述进气歧管连通。

【技术特征摘要】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括第一涡轮增压器以及第二涡轮增压器，所述第一涡轮增压器的涡轮机以及所述第二涡轮增压器的涡轮机依次串联于发动机的排气歧管后，所述第二涡轮增压器的涡轮机的出口连接排气管，所述第一涡轮增压器的压气机的入口连接进气管，所述第一涡轮增压器的压气机的出口与发动机的进气歧管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的入口与所述排气管通过EGR取气管连通，所述第二涡轮增压器的压气机的出口通过低压EGR废气管与所述进气歧管连通。2.根据权利要求1所述的废气再循环系统，其特征在于，所述排气管上设置有后处理系统，所述EGR取气管与所述排气管的连通口沿废气流动方向位于所述后处理系统的下游。3.根据权利要求1或2所述的废气再循环系统，其特征在于，所述排气歧管通过高压EGR废气管与所述进气歧管连通。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：战强，褚国良，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37