废气再循环系统和发动机技术方案

本实用新型专利技术提供一种废气再循环系统和发动机，废气再循环系统包括废气主回路，其靠近发动机进气管的一端包括并联的第一支路和第二支路；能够对EGR废气增压做功的EGR压气机，其设置在第二支路上；控制第一支路和第二支路切换流通的控制阀；与排气管路并联的废气旁路，其上设置有旁通阀；驱动EGR压气机做功的EGR涡轮机；设置在废气主回路进气端的EGR阀；设置在废气主回路上并位于EGR阀出气侧的EGR冷却器。本实用新型专利技术利用EGR涡轮机与EGR压气机形成EGR增压器，实现对废气主回路的EGR废气增压做功，可以有效提高EGR系统的驱动压差，实现较高EGR率，降低NOX排放，从而降低发动机泵气损失，降低燃油消耗。

Exhaust Gas Recycling System and Engine

The utility model provides an exhaust gas recirculation system and an engine. The exhaust gas recirculation system includes an exhaust main circuit, one end close to the intake pipe of the engine includes a first branch and a second branch in parallel, an EGR compressor capable of pressurizing EGR exhaust gas, which is arranged on the second branch, and a control valve controlling the switching flow of the first branch and the second branch in parallel with the exhaust pipe. The exhaust bypass is equipped with bypass valves, EGR turbines driving EGR compressors to work, EGR valves at the inlet end of the main exhaust circuit, and EGR coolers at the exhaust main circuit and the outlet side of the EGR valve. The utility model uses EGR turbocharger formed by EGR turbine and EGR compressor to realize EGR turbocharging work on EGR exhaust gas in the main exhaust circuit, which can effectively improve the driving pressure difference of EGR system, achieve higher EGR rate and reduce NOX emission, thereby reducing engine pump gas loss and fuel consumption.

【技术实现步骤摘要】
废气再循环系统和发动机
本技术涉及发动机
，更具体地说，涉及一种废气再循环系统，还涉及一种发动机。
技术介绍
EGR(ExhaustGasRecirculation的缩写，废气再循环)技术是将内燃机排出的废气引入到发动机内参与燃烧，降低氧气浓度，燃烧速度减慢，燃烧温度降低，从而减少NOX的产生量。现有EGR技术主要为高压EGR技术和低压EGR技术，高压EGR技术是从发动机增压器涡轮机前取废气，废气经过EGR冷却器、EGR阀等部件回到发动机进气管，与新鲜进气混合；低压EGR技术从发动机增压器涡轮机后，一般是从后处理后取废气，废气经过EGR冷却器、EGR阀等部件回到发动机压气机前与新鲜进气混合。低压EGR需要在增压器涡轮机后的后处理之后引入废气，在管路布置上受发动机和整车布置影响，较难实现，并且低压EGR技术管路较长，导致发动机瞬态响应时间较长，难以满足日益严格的排放法规需求。而实现高压EGR需要有较大的涡前压力和进气压力差值，这样势必造成发动机泵气损失的增加，增加了燃油消耗。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种废气再循环系统，以提高EGR系统的驱动压差，实现较高EGR率，降低NOX排放，从而降低发动机泵气损失，降低燃油消耗。本技术的另一目的在于提供一种具有上述废气再循环系统的发动机，以提高EGR系统的驱动压差，实现较高EGR率，降低NOX排放，从而降低发动机泵气损失，降低燃油消耗。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种废气再循环系统，包括：用于连接发动机排气管与发动机进气管的废气主回路，所述废气主回路靠近所述发动机进气管的一端包括并联的第一支路和第二支路；能够对所述废气主回路的EGR废气增压做功的EGR压气机，所述EGR压气机设置在所述第二支路上；控制所述第一支路和所述第二支路切换流通的控制阀；与所述发动机排气管的排气管路并联的废气旁路，所述废气旁路上设置有旁通阀；与所述EGR压气机连接并驱动所述EGR压气机做功的EGR涡轮机，所述EGR涡轮机设置在所述废气旁路上；设置在所述废气主回路进气端的EGR阀，所述EGR阀的进气口与所述发动机排气管连接；设置在所述废气主回路上并位于所述EGR阀出气侧的EGR冷却器。优选的，上述废气再循环系统中，所述废气旁路的两端分别位于发动机的涡轮机的前后两侧。优选的，上述废气再循环系统中，所述控制阀为三通阀，所述三通阀的两个出口分别与所述第一支路和所述第二支路连接。优选的，上述废气再循环系统中，所述三通阀的进口与所述EGR冷却器的出口连接。优选的，上述废气再循环系统中，还包括辅助冷却器，所述辅助冷却器设置在所述第二支路上并位于所述EGR压气机的出口侧。优选的，上述废气再循环系统中，所述废气主回路的进气端位于所述发动机的涡轮机前侧。优选的，上述废气再循环系统中，所述废气主回路的回气端位于所述发动机的中冷器后侧。从上述的技术方案可以看出，本技术提供的废气再循环系统包括废气主回路、EGR压气机、控制阀、废气旁路、EGR涡轮机、EGR阀、EGR冷却器；其中，废气主回路用于连接发动机排气管与发动机进气管，废气主回路靠近发动机进气管的一端包括并联的第一支路和第二支路；EGR压气机设置在第二支路上，能够对废气主回路的EGR废气增压做功；控制阀控制第一支路和第二支路切换流通；废气旁路与发动机排气管的排气管路并联，废气旁路上设置有旁通阀；EGR涡轮机与EGR压气机连接并驱动EGR压气机做功，EGR涡轮机设置在废气旁路上；EGR阀设置在废气主回路进气端，EGR阀的进气口与发动机排气管连接；EGR冷却器设置在废气主回路上并位于EGR阀出气侧的EGR冷却器。本技术提供的废气再循环系统的工作过程如下：该废气再循环系统从发动机排气管取废气，在能够实现较高EGR率循环的工况下，废气通过正常EGR系统，即旁通阀关闭，控制器控制第一支路流通，废气通过EGR阀、EGR冷却器，第一支路流回到发动机进气侧与新鲜进气混合，进入发动机；在无法实现较高EGR率循环的工况下，控制器控制第二支路流通，旁通阀打开，将发动机排出的废气引入EGR涡轮机，利用废气能量推动EGR涡轮机旋转，由此驱动同轴的EGR压气机进行做功，实现EGR废气增压做功，提高废气流通压力，使废气通过EGR阀、EGR冷却器、第一支路上的EGR压气机后进入发动机进气侧。综上所述，本技术利用EGR涡轮机与EGR压气机形成EGR增压器，实现对废气主回路中的EGR废气增压做功，可以有效提高EGR系统的驱动压差，实现较高EGR率，降低NOX排放，从而降低发动机泵气损失，降低燃油消耗。本技术还提供了一种发动机，包括废气再循环系统，所述废气再循环系统为上述任一种废气再循环系统，由于上述废气再循环系统具有上述效果，具有上述废气再循环系统的发动机具有同样的效果，故本文不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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是本技术实施例提供的废气再循环系统的结构示意图。具体实施方式本技术实施例提供了一种废气再循环系统，能够提高EGR系统的驱动压差，实现较高EGR率，降低NOX排放，从而降低发动机泵气损失，降低燃油消耗。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参考附图1，本技术实施例提供的废气再循环系统包括废气主回路a、EGR压气机13、控制阀、废气旁路b、EGR涡轮机12、EGR阀8、EGR冷却器9；其中，废气主回路a用于连接发动机排气管5与发动机进气管4，废气主回路a靠近发动机进气管4的一端包括并联的第一支路a1和第二支路a2；EGR压气机13设置在第二支路a2上，能够对废气主回路a的EGR废气增压做功；控制阀控制第一支路a1和第二支路a2切换流通；废气旁路b与发动机排气管5的排气管路并联，废气旁路b上设置有旁通阀11；EGR涡轮机12与EGR压气机13连接并驱动EGR压气机13做功，EGR涡轮机12设置在废气旁路b上；EGR阀8设置在废气主回路a进气端，EGR阀8的进气口与发动机排气管5连接；EGR冷却器9设置在废气主回路a上并位于EGR阀8出气侧的EGR冷却器9。发动机包括发动机排气管5、发动机进气管4、压气机2、中冷器3、涡轮机6。如图1所示，箭头1为发动机的进气方向，箭头7为发动机的排气方向。本技术实施例提供的废气再循环系统的工作过程如下：该废气再循环系统从发动机排气管5取废气，在能够实现较高EGR率循环的工况下，废气通过正常EGR系统，即旁通阀11关闭，控制器控制第一支路a1流通，废气通过EGR阀8、EGR冷却器9，第一支路a1流回到发动机进气侧与新鲜进气混合，进入发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括：用于连接发动机排气管(5)与发动机进气管(4)的废气主回路(a)，所述废气主回路(a)靠近所述发动机进气管(4)的一端包括并联的第一支路(a1)和第二支路(a2)；能够对所述废气主回路(a)的EGR废气增压做功的EGR压气机(13)，所述EGR压气机(13)设置在所述第二支路(a2)上；控制所述第一支路(a1)和所述第二支路(a2)切换流通的控制阀；与所述发动机排气管(5)的排气管路并联的废气旁路(b)，所述废气旁路(b)上设置有旁通阀(11)；与所述EGR压气机(13)连接并驱动所述EGR压气机(13)做功的EGR涡轮机(12)，所述EGR涡轮机(12)设置在所述废气旁路(b)上；设置在所述废气主回路(a)进气端的EGR阀(8)，所述EGR阀(8)的进气口与所述发动机排气管(5)连接；设置在所述废气主回路(a)上并位于所述EGR阀(8)出气侧的EGR冷却器(9)。

【技术特征摘要】
1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括：用于连接发动机排气管(5)与发动机进气管(4)的废气主回路(a)，所述废气主回路(a)靠近所述发动机进气管(4)的一端包括并联的第一支路(a1)和第二支路(a2)；能够对所述废气主回路(a)的EGR废气增压做功的EGR压气机(13)，所述EGR压气机(13)设置在所述第二支路(a2)上；控制所述第一支路(a1)和所述第二支路(a2)切换流通的控制阀；与所述发动机排气管(5)的排气管路并联的废气旁路(b)，所述废气旁路(b)上设置有旁通阀(11)；与所述EGR压气机(13)连接并驱动所述EGR压气机(13)做功的EGR涡轮机(12)，所述EGR涡轮机(12)设置在所述废气旁路(b)上；设置在所述废气主回路(a)进气端的EGR阀(8)，所述EGR阀(8)的进气口与所述发动机排气管(5)连接；设置在所述废气主回路(a)上并位于所述EGR阀(8)出气侧的EGR冷却器(9)。2.根据权利要求1所述的废气再循环系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙婷，仲昆，吕志华，文志永，沈红光，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37