一种集成EGR泵的复合增压器及增压发动机进排气系统技术方案

本发明专利技术提供了一种集成EGR泵的复合增压器及增压发动机进排气系统，该复合增压器包括涡轮机和压气机总成，压气机总成包括由涡轮机驱动的轮轴和安装于轮轴的叶轮，叶轮包括盘状的轮芯，轮芯的第一面设置有主叶片，相对第一面的另一面设置有次叶片，主叶片和次叶片分别位于互不相通的两个工作腔，其中一个工作腔用于连接废气循环管路。本发明专利技术提供的复合增压器能够改善增压发动机EGR系统的布置自由度，扩展EGR的发动机可运行转速和负荷范围，有利于提升发动机的动力和燃油经济性。升发动机的动力和燃油经济性。升发动机的动力和燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种集成EGR泵的复合增压器及增压发动机进排气系统


[0001]本专利技术涉及发动机
，特别是涉及一种集成EGR泵的复合增压器及增压发动机进排气系统。

技术介绍

[0002]EGR(Exhaust Gas Recirculation)废气再循环技术是一种将发动机高温燃烧废气与进气混合导入气缸再次燃烧的技术，可以控制缸内燃烧温度和降低NOx排放，以及改善燃油经济性，已在现代发动机得到了广泛应用。
[0003]目前EGR系统主要有高压EGR和低压EGR两种方式：将废气从排气管路上涡轮机的上游导入进气管路上节气门的下游，这是通常所指的高压EGR；将废气从排气管路上涡轮机的下游导入进气管路上压气机的上游，与空气混合后一起流入压气机，这是通常所指的低压EGR。在高压EGR中，排气总管与进气总管的压力差为推动EGR的原动力，当压差较大时可导入较高EGR流量，即EGR率较高，但是当压差较小或为负值时(低速低负荷场合)EGR气体则难以被导入进气总管。在低压EGR中，废气将通过压气机，由于压气机的抽吸效果，低压EGR工作范围较大(即使低速低负荷场合也能得到较高EGR率)，但是废气中有害成分对中冷器和节气门以及管路附件有一定污染和腐蚀，降低了这些零件的使用可靠性。
[0004]综上所述，如何改善增压发动机EGR系统的布置自由度，扩展EGR的发动机可运行转速和负荷范围，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种集成EGR泵的复合增压器及增压发动机进排气系统，该复合增压器能够改善增压发动机EGR系统的布置自由度，扩展EGR的发动机可运行转速和负荷范围，有利于提升发动机的动力和燃油经济性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种集成EGR泵的复合增压器，包括：
[0008]涡轮机；
[0009]压气机总成，所述压气机总成包括由所述涡轮机驱动的轮轴和安装于所述轮轴的叶轮，所述叶轮包括盘状的轮芯，所述轮芯的第一面设置有主叶片，相对所述第一面的另一面设置有次叶片，所述主叶片和所述次叶片分别位于互不相通的两个工作腔，其中一个所述工作腔用于连接废气循环管路。
[0010]可选地，在上述复合增压器中，所述主叶片和/或所述次叶片的表面设置有耐腐蚀耐磨涂层。
[0011]可选地，在上述复合增压器中，所述主叶片、所述次叶片和所述轮芯为一体式结构。
[0012]可选地，在上述复合增压器中，所述次叶片所在的一面设置有圆环形的台阶面，所述台阶面位于所述轮芯的边缘和所述次叶片之间；所述压气机总成的壳体内设置有分隔两
个所述工作腔的分隔板，所述分隔板具有覆盖于所述台阶面的密封面。
[0013]可选地，在上述复合增压器中，所述密封面设置有平面螺旋环槽，以与所述台阶面形成防止气体泄漏的迷宫式结构。
[0014]可选地，在上述复合增压器中，所述涡轮机由电机替代。
[0015]一种增压发动机进排气系统，包括如上述任意一项所公开的集成EGR泵的复合增压器。
[0016]可选地，在上述增压发动机进排气系统中，所述废气循环管路在排气管路上的取气点位于所述涡轮机的下游。
[0017]可选地，在上述增压发动机进排气系统中，所述排气管路上设置有用于尾气处理的催化器，所述取气点位于所述催化器的下游。
[0018]可选地，在上述增压发动机进排气系统中，所述废气循环管路上在所述取气点和所述压气机总成之间设置有EGR冷却器和EGR阀，所述EGR阀位于所述EGR冷却器的下游。
[0019]根据上述技术方案可知，本专利技术提供了一种集成EGR泵的复合增压器，在由涡轮机或者电机驱动的轮轴上安装有叶轮，叶轮包括盘状的轮芯，轮芯的两面分别设置主叶片和次叶片，由于主叶片和次叶片分别位于互不相通的两个工作腔，因此可以将其中一个工作腔作为EGR泵使用，另一个工作腔作为压气机使用，即本专利技术实现了压气机集成有EGR泵，EGR泵和压气机各自拥有独立工作腔体，互相密封但共享轮轴和叶轮，紧凑的结构设计以及EGR泵的抽吸作用可改善增压发动机EGR系统的布置自由度，扩展EGR的发动机可运行转速和负荷范围，有利于提升发动机的动力和燃油经济性。
附图说明
[0020]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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术实施例提供的增压发动机进排气系统的示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的集成EGR泵的复合增压器的局部剖视图；
[0023]图3是图2中叶轮612的立体示意图；
[0024]图4是图2中F
‑
F剖面图。
[0025]图中标记为：
[0026]1、发动机本体；2、进气总管；3、排气总管；4、节气门；5、中冷器；6、复合增压器；7、EGR阀；8、EGR冷却器；9、催化器；10、空气滤清器；V1、第一空腔；V2、第二空腔；K、槽孔；
[0027]61、压气机；611、压壳；612、叶轮；6121、主叶片；6122、轮芯；61221、台阶面；6123、次叶片；613、锁紧螺母；614、第一分隔板；6141、密封面；615、卡箍；
[0028]62、EGR泵；621、第二分隔板；622、泵壳；623、螺栓；624、密封圈；625、螺栓；
[0029]63、涡轮机；
[0030]64、中间体组；641、中间体；642、推力轴承；643、间隔套；644、挡圈；645、轴承；646、轮轴；647、活塞环。
具体实施方式
[0031]为了便于理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。
[0032]参见图1，本专利技术实施例提供了一种增压发动机进排气系统，应用了本专利技术提供的一种集成EGR泵的复合增压器6，复合增压器6包括涡轮机63和压气机61，与传统的增压器不同的地方在于，压气机61集成有EGR泵62构成压气机总成，复合增压器6的具体结构参见后面图2～图4的说明。环境空气通过空气滤清器10去除空气中杂质后，流入压气机61，气体被压缩后通过中冷器5冷却后达到非常高的密度，由节气门4控制流量并被导入发动机的进气总管2和发动机本体1的气缸，进气和燃料在缸内混合燃烧后产生的废气通过排气总管3被排入涡轮机63对增压器做功，然后废气进一步流入后处理装置的催化器9直至大气。废气可以从排气管路的涡轮前(温度较高，不推荐)、涡轮后和催化器后(如图1中虚线所示)等任意位置引出，通过EGR冷却器8冷却和EGR阀7调整流量后，被吸入EGR泵62，直接排出至进气总管2或进气管路的压气机61下游的任意位置，图1示例性地将此位置选在节气门4后，是为了保证中冷器5和节气门4等不被废气所污染，确保这些附件的使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成EGR泵的复合增压器，包括：涡轮机；压气机总成，所述压气机总成包括由所述涡轮机驱动的轮轴和安装于所述轮轴的叶轮，所述叶轮包括盘状的轮芯，所述轮芯的第一面设置有主叶片，相对所述第一面的另一面设置有次叶片，所述主叶片和所述次叶片分别位于互不相通的两个工作腔，其中一个所述工作腔用于连接废气循环管路。2.根据权利要求1所述的复合增压器，其特征在于，所述主叶片和/或所述次叶片的表面设置有耐腐蚀耐磨涂层。3.根据权利要求2所述的复合增压器，其特征在于，所述主叶片、所述次叶片和所述轮芯为一体式结构。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的复合增压器，其特征在于，所述次叶片所在的一面设置有圆环形的台阶面，所述台阶面位于所述轮芯的边缘和所述次叶片之间；所述压气机总成的壳体内设置有分隔两个所述工作腔的分隔板，所述分隔板具有覆盖于所述台阶面...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢正海，陈如彬，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：