| 专利名称： | 一种内燃机EGR直喷系统 | ||
| 专利名称(英文)： | EGR direct injection system for internal combustion engine | ||
| 专利号： | CN201610081621.6 | 申请时间： | 20160205 |
| 公开号： | CN105545536A | 公开时间： | 20160504 |
| 申请人： | 东风商用车有限公司 | ||
| 申请地址： | 430056 湖北省武汉市汉阳区武汉经济技术开发区东风大道10号 | ||
| 发明人： | 徐敏; 程伟; 张宏飞; 安涛; 李智 | ||
| 分类号： | F02M26/43; F02M26/05; F02M26/07; F02M26/23; F02B29/04 | 主分类号： | F02M26/43 |
| 代理机构： | 武汉荆楚联合知识产权代理有限公司 42215 | 代理人： | 王健 |
| 摘要： | 一种内燃机EGR直喷系统，其中的低压EGR管（12）连接排气管（11）和高压EGR管（15），低压EGR管（12）上安装有低压EGR阀（13），高压EGR管（15）上安装有高压EGR阀（14），EGR泵（18）进口通过高压EGR管（15）与排气总管（10）相连接，EGR泵（18）出口通过EGR气轨连接管（19）与EGR气轨（20）进口相连接，EGR气轨（20）出口通过EGR供给管（21）与EGR喷嘴（22）相连接，EGR喷嘴（22）安装在气缸（9）上或靠近气缸（9）的进气道内。 | ||
| 摘要(英文)： | An internal combustion engine EGR of a direct injection system, wherein the low-pressure EGR tube (12) is connected with an exhaust pipe (11) and the high pressure EGR tube (15), the low pressure EGR tube (12) is provided with a low-pressure EGR valve (13), the high-pressure EGR tube (15) is provided with a high-pressure EGR valve (14), EGR pump (18) through the high-pressure EGR tube (15) and exhaust manifold (10) which is connected with, EGR pump (18) through the outlet of the EGR gas rail connecting pipe (19) and the EGR gas rail (20) is connected with the inlet, EGR gas rail (20) through the outlet of the EGR supply pipe (21) and EGR nozzle (22) which is connected with, EGR nozzle (22) is mounted in the cylinder (9) on or close to the cylinder (9) in the inlet. | ||
1.一种内燃机EGR直喷系统，包括压气机（2）、涡轮机（4）、进气中冷器（6）、发动机（8）、气缸（9）、低压EGR管（12），所述的压气机（2）进气口与进气管（1）相连接，压气机（2）出气口通过压气机出气管（5）与进气中冷器（6）进口相连接，所述的进气中冷器（6）出口通过进气总管（7）与发动机（8）相连接，所述的涡轮机（4）进口通过排气总管（10）与发动机（8）相连接，涡轮机（4）出口与排气管（11）相连接，所述的压气机（2）与涡轮机（4）之间通过连接轴（3）相连接，其特征在于：还包括有高压EGR管（15）、EGR泵（18）、EGR气轨（20）和EGR喷嘴（22），所述的低压EGR管（12）连接排气管（11）和高压EGR管（15），低压EGR管（12）上安装有低压EGR阀（13），高压EGR管（15）上安装有高压EGR阀（14），所述的EGR泵（18）进口通过高压EGR管（15）与排气总管（10）相连接，EGR泵（18）出口通过EGR气轨连接管（19）与EGR气轨（20）进口相连接，所述的EGR气轨（20）出口通过EGR供给管（21）与EGR喷嘴（22）相连接，所述的EGR喷嘴（22）安装在气缸（9）上或靠近气缸（9）的进气道内。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机EGR直喷系统，其特征在于：还包括有EGR中冷器（16），所述的EGR中冷器（16）进口与高压EGR管（15）相连接，EGR中冷器（16）出口通过EGR泵连接管（17）与EGR泵（18）进口相连接。
1.一种内燃机EGR直喷系统，包括压气机（2）、涡轮机（4）、进气中冷器（6）、发动机（8）、气缸（9）、低压EGR管（12），所述的压气机（2）进气口与进气管（1）相连接，压气机（2）出气口通过压气机出气管（5）与进气中冷器（6）进口相连接，所述的进气中冷器（6）出口通过进气总管（7）与发动机（8）相连接，所述的涡轮机（4）进口通过排气总管（10）与发动机（8）相连接，涡轮机（4）出口与排气管（11）相连接，所述的压气机（2）与涡轮机（4）之间通过连接轴（3）相连接，其特征在于：还包括有高压EGR管（15）、EGR泵（18）、EGR气轨（20）和EGR喷嘴（22），所述的低压EGR管（12）连接排气管（11）和高压EGR管（15），低压EGR管（12）上安装有低压EGR阀（13），高压EGR管（15）上安装有高压EGR阀（14），所述的EGR泵（18）进口通过高压EGR管（15）与排气总管（10）相连接，EGR泵（18）出口通过EGR气轨连接管（19）与EGR气轨（20）进口相连接，所述的EGR气轨（20）出口通过EGR供给管（21）与EGR喷嘴（22）相连接，所述的EGR喷嘴（22）安装在气缸（9）上或靠近气缸（9）的进气道内。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机EGR直喷系统，其特征在于：还包括有EGR中冷器（16），所述的EGR中冷器（16）进口与高压EGR管（15）相连接，EGR中冷器（16）出口通过EGR泵连接管（17）与EGR泵（18）进口相连接。
翻译：技术领域
本发明涉及一种直喷系统，更具体的说涉及一种内燃机EGR直喷系统，属于燃气机领域的排气再循环（EGR）系统技术领域。
背景技术
目前，面对日趋严峻的环境危机，各国对排放法规的要求越来越严格，因此减少排放成为内燃机发展的主要方向。EGR系统作为降低内燃机NOx排放的有效机内净化措施，也是低排放燃气机的重要技术路线之一。传统的EGR系统，通过在排气管和进气管之间建立EGR回路，将废气引入进气系统并与新鲜充量混合，然后随新鲜充量进入气缸内参与燃烧，实现对燃烧排放物的控制。该传统的EGR系统简单可行，但是，其存在以下几个问题：一方面，EGR系统存在响应延迟效应，在加速或加载过程中可能出现过大的EGR率，导致排放物急剧上升、燃烧不完全、不稳定甚至失火；另一方面，当EGR率较大时，大量排气引入到进气管，排气与新鲜充量的混合效果变差，造成EGR混合以及各缸EGR分配不均，使部分缸排放浓度过高和燃烧不稳定，对发动机的排放和性能均产生不利影响。
中国专利申请号为201120382503.1、名称为《一种柴油发动机的废气再循环结构》的实用新型专利介绍了一种柴油发动机的EGR结构，其通过在EGR阀与进气歧管之间增加EGR分配管，使各缸的EGR率较容易达到均匀。中国专利申请号为CN201210080055.9、名称为《一种解决EGR驱动滞环的方法和系统》的发明专利介绍了一种解决EGR驱动滞环的方法和系统，其通过建立EGR的实际所需开度的变化趋势和EGR特性曲线间的联系，消除了由于变化趋势不一致而导致的EGR驱动滞后现象。但是，上述专利只是对传统EGR系统的改进，不能从根本上解决EGR延迟及EGR量精确控制等问题；因此，目前依然没有一种方法能够很好地解决瞬态工况下EGR的响应延迟等问题，瞬态工况下EGR系统的精确控制依然是内燃机领域一个急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的EGR系统延迟、EGR量精确控制等问题，提供一种内燃机EGR直喷系统。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种内燃机EGR直喷系统，包括压气机、涡轮机、进气中冷器、发动机、气缸、低压EGR管，所述的压气机进气口与进气管相连接，压气机出气口通过压气机出气管与进气中冷器进口相连接，所述的进气中冷器出口通过进气总管与发动机相连接，所述的涡轮机进口通过排气总管与发动机相连接，涡轮机出口与排气管相连接，所述的压气机与涡轮机之间通过连接轴相连接，还包括有高压EGR管、EGR泵、EGR气轨和EGR喷嘴），所述的低压EGR管连接排气管和高压EGR管，低压EGR管上安装有低压EGR阀，高压EGR管上安装有高压EGR阀，所述的EGR泵进口通过高压EGR管与排气总管相连接，EGR泵出口通过EGR气轨连接管与EGR气轨进口相连接，所述的EGR气轨出口通过EGR供给管与EGR喷嘴相连接，所述的EGR喷嘴安装在气缸上或靠近气缸的进气道内。
还包括有EGR中冷器，所述的EGR中冷器进口与高压EGR管相连接，EGR中冷器出口通过EGR泵连接管与EGR泵进口相连接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中EGR泵进口通过高压EGR管与排气总管相连接，EGR泵出口通过EGR气轨连接管与EGR气轨进口相连接，EGR气轨出口通过EGR供给管与EGR喷嘴相连接，EGR喷嘴安装在气缸上或靠近气缸的进气道内。通过设置EGR气轨，并通过EGR泵维持EGR气轨内压力；且EGR喷嘴与EGR气轨相连，通过EGR喷嘴将废气直接喷入发动机缸内，从而使得能够通过控制EGR喷嘴将EGR气轨内废气精确喷入缸内，实现了EGR的快速响应，有效避免EGR响应延迟，避免了因进气混合不均导致的各缸间EGR分配不均。
2、本发明中建立了高压和低压两种EGR回路，通过控制高压EGR阀和低压EGR阀控制EGR泵取气方式，实现了灵活取气策略。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中，进气管1，压气机2，连接轴3，涡轮机4，压气机出气管5，进气中冷器6，进气总管7，发动机8，气缸9，排气总管10，排气管11，低压EGR管12，低压EGR阀13，高压EGR阀14，高压EGR管15，EGR中冷器16，EGR泵连接管17，EGR泵18，EGR气轨连接管19，EGR气轨20，EGR供给管21，EGR喷嘴22。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种内燃机EGR直喷系统，包括压气机2、涡轮机4、进气中冷器6、发动机8、气缸9、低压EGR管12、高压EGR管15、EGR泵18、EGR气轨20和EGR喷嘴22。所述的压气机2进气口与进气管1相连接，压气机2出气口通过压气机出气管5与进气中冷器6进口相连接；所述的进气中冷器6出口通过进气总管7与发动机8相连接。所述的涡轮机4进口通过排气总管10与发动机8相连接，涡轮机4出口与排气管11相连接；所述的压气机2与涡轮机4之间通过连接轴3相连接。所述的低压EGR管12连接排气管11和高压EGR管15，低压EGR管12上安装有低压EGR阀13；高压EGR管15上安装有高压EGR阀14。所述的EGR泵18进口通过高压EGR管15与排气总管10相连接，EGR泵18出口通过EGR气轨连接管19与EGR气轨20进口相连接；所述的EGR气轨20出口通过EGR供给管21与EGR喷嘴22EGR喷嘴22相连接，所述的EGR喷嘴22安装在气缸9上或靠近气缸9的进气道内；将EGR喷嘴22安装在靠近气缸9的进气道内实现进气道直喷，可获得较好的响应特性。
参见图1，进一步的，还包括有EGR中冷器16，所述的EGR中冷器16进口与高压EGR管15相连接，EGR中冷器16出口通过EGR泵连接管17与EGR泵18进口相连接。
参见图1，本发明建立了EGR共轨系统，提供了一种EGR缸内直喷系统，适用于多缸增压内燃机。工作时，废气通过EGR泵18加压进入EGR气轨20，并在EGR气轨20中维持一定压力，EGR喷嘴22与EGR气轨20相连，通过控制EGR喷嘴22的开启和关闭控制EGR进入气缸9内时刻以及EGR喷射量。因此，本发明按照气缸9内燃烧对EGR率的需求，通过EGR喷嘴22精确控制EGR进入气缸9内时刻，将所需EGR精确快速喷入气缸9内参与燃烧排放物控制，实现了对EGR的快速精确控制，消除传统现有EGR系统的EGR响应滞后和各缸分部不均等问题，解决了瞬态工况下EGR的响应延迟等问题，保证了发动机8有较优的性能及排放效果。
参见图1，同时，本发明中高压EGR管15和低压EGR管12与EGR泵18相连，高压EGR阀14和低压EGR阀13分别安装在高压EGR管15和低压EGR管12上；即建立了高压和低压两种EGR回路，通过控制高压EGR阀14和低压EGR阀13的开启和关闭控制EGR泵取气方式，实现灵活取气策略。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。
