CN207761832U - 一种egr系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发动机领域，具体公开了一种EGR系统，包括发动机、第一涡轮机、第一压气机、第二压气机以及第二涡轮机，第一压气机的输入端通过第一管路与大气连通，输出端与发动机的进气歧管连接，第一涡轮机的输入端与发动机的排气歧管连接，输出端通过第三管路与大气连通，第一压气机与第一涡轮机连接，第二压气机的输入端通过第五管路与第三管路连通，输出端通过第七管路与第一管路连通，第二涡轮机的输入端与排气歧管连通，输出端与大气连通，第二涡轮机与第二压气机连接。本实用新型通过在低压EGR系统中设置第二涡轮机和第二压气机，能提高EGR取气侧的废气的压力，在高压差下，提高进入到进气歧管中废气的量，进而提高EGR率。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种EGR系统。
背景技术
随着人类科学技术的迅猛发展，发动机凭借其在热效率、经济性、可靠性等方面的优势备受关注，并且已经广泛地应用在汽车、船舶、铁路、发电设备等领域。
虽然发动机的使用极大地促进了社会的发展与进步，但是其在使用过程中也会带来环境污染等一系列的问题。其中NOx是主要的有害污染物之一，能够对人体产生极大的危害。影响NOx生成的主要因素为：燃烧温度高低、氧浓度高低、燃烧产物的滞留时间的长短。目前发动机领域减少NOx生成的措施主要有：废气再循环系统(Exhaust GasRecirculation，EGR)、掺水燃烧技术以及废气的后处理(Selective CatalyticReduction，SCR)等。
EGR是将柴油机或汽油机产生的废气的一部分引出排气管路，并通过一个控制阀(比如EGR阀)将适量的废气引入进气管路中与新鲜空气混合，再进入燃烧室参与燃烧的一种排放控制技术。由于废气中含有大量的CO2，而CO2不能燃烧却吸收大量的热量，进而降低了气缸中混合气的燃烧温度，从而减少了NOx的生成量。
对于现有发动机EGR系统而言，受增压器自身的限制，达不到较高的EGR率；特别是低压EGR系统，由于EGR管路从涡轮机的涡后侧取气，当发动机大扭矩输出时，进气管的压力远高于排气管压力，受压差的影响，废气不能自发的从排气管引入到进气管，从而无法实现EGR率，甚至会产生回流。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种EGR系统，以解决现有EGR系统的EGR率的大小受增压器自身性能影响，在发动大扭矩输出的工况下，低压EGR系统难以实现EGR率的问题。
本实用新型提供一种EGR系统，包括发动机、第一涡轮机以及第一压气机，所述第一压气机的输入端通过第一管路与大气连通，输出端与所述发动机的进气歧管连接，所述第一涡轮机的输入端与所述发动机的排气歧管连接，输出端通过第三管路与大气连通，所述第一压气机与所述第一涡轮机连接，还包括：
第二压气机，所述第二压气机的输入端通过第五管路与所述第三管路连通，输出端通过第七管路与所述第一管路连通；
第二涡轮机，所述第二涡轮机的输入端与所述排气歧管连通，输出端与大气连通，所述第二涡轮机与所述第二压气机连接。
作为优选，还包括安装在所述第五管路上的第一控制阀，以及安装在所述第二涡轮机的输入端和所述排气歧管的连接管路上的第二控制阀。
作为优选，所述第二涡轮机通过第六管路与所述排气歧管连接。
作为优选，还包括安装在所述第六管路上的第三控制阀。
作为优选，所述第三管路上依次安装有DOC、DPF以及SCR，其中所述DOC靠近所述第一涡轮机。
作为优选，所述第五管路与所述第三管路的连接处位于所述DPF和所述SCR之间。
作为优选，所述第二涡轮机与所述第三管路连接，并且连接处位于所述第一涡轮机和所述DOC之间。
作为优选，还包括安装在所述第七管路上的EGR冷却器和EGR阀。
作为优选，还包括安装在所述第一压气机和所述进气歧管之间的连接管路上的中冷器和节流阀。
作为优选，还包括安装在所述第一管路上的进气流量传感器以及过滤器。
本实用新型的有益效果为：
通过在低压EGR系统中设置第二涡轮机和第二压气机，通过废气驱动第二涡轮机，第二涡轮机带动第二压气机对废气进行增压，能够大大提高EGR取气侧的废气的压力，从而在高压差下，可以提高进入到进气歧管中废气的量，提高EGR率，并且EGR率不依赖第一压气机和第一涡轮机自身的性能，即便在发动机大扭矩输出的情况下，也能保证一定的EGR率，降低了发动机的能源消耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例中一种EGR系统的结构示意意图。
图中：
1、发动机；2、第一压气机；3、第一涡轮机；4、第二压气机；5、第二涡轮机；6、进气流量传感器；7、过滤器；8、中冷器；9、节流阀；10、DOC；11、DPF；12、SCR；13、第一控制阀；14、第二控制阀；15、第三控制阀；16、EGR冷却器；17、EGR阀；
101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第五管路；106、第六管路；107、第七管路；108、第八管路；109、第九管路。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
本实施例提供一种EGR系统，如图1所示，包括发动机1、第一压气机2、第一涡轮机3、第二压气机4、第二涡轮机5、进气流量传感器6、过滤器7、中冷器8、节流阀9、DOC(柴油机氧化催化器Diesel Oxidation Catalyst)10、DPF(柴油颗粒过滤器Diesel ParticulateFilter)11、SCR 12、第一控制阀13、第二控制阀14、第三控制阀15、EGR冷却器16、以及EGR阀17。
第一压气机2的输入端通过第一管路101与外界大气连通，输出端通过第二管路102与发动机1的进气歧管(附图中未示出)连接；第一涡轮机3的输出端通过第三管路103与外界大气连通，输入端通过第四管路104与发动机1的排气歧管(附图中未示出)连接，第一涡轮机3与第一压气机2连接，通过发动机1排出的废气驱动第一涡轮机3，第一涡轮机3带动第一压气机2对进入第一管路101的新鲜空气进行增压，使增压后的新鲜空气进入发动机1中，通过增压提升了发动机1的进气量，有利于燃料的充分燃烧，提高了发动机1的输出功率。
进气流量传感器6和过滤器7安装在第一管路101上，中冷器8和节流阀9安装在第二管路102上，并且进气流量传感器6和中冷器8靠近第一压气机2，通过过滤器7对进入第一管路101的空气进行过滤，去除空气中的杂质；通过中冷器8对进入发动机1的气体进行冷却，防止发动机1因燃烧温度过高，导致NOx排放增多；通过进气流量传感器6监测进入第一压气机2的气体流量，根据发动机1的实时工况，通过节流阀9对实际进入发动机1的气体流量进行控制。
DOC 10、DPF 11以及SCR 12依次安装在第三管路103上，DOC 10靠近第一涡轮机3，通过DOC 10将废气中的碳氢化合物化和一氧化碳生成无污染的H2O和CO2，通过DPF 11能将废气中的颗粒物过滤捕捉，可以减少废气中的颗粒物，通过SCR 12，将废气中的NOx还原成氮气与水。
第二压气机4的输入端通过第五管路105与第三管路103连通，第五管路105与第三管路103的连接位置位于DPF 11和SCR 12之间，输入端还通过第六管路106与第四管路104连通，第二压气机4的输出端通过第七管路107与第一管路101连通，第二涡轮机5的输入端通过第八管路108与第四管路104连通，输出端通过第九管路109与第三管路103连通，第九管路109与第三管路103连接在DOC 10和第一涡轮机3之间的位置。第二压气机4与第二涡轮机5连接，第二涡轮机5通过废气驱动，带动第二压气机4对废气进行增压，可以达到较高的EGR率，并且不受发动机1的工况以及第一涡轮机3和第一压气机2自身性能的影响。本实施例中，第二压气机4分别通过第五管路105和第六管路106在第一涡轮机3的涡后位置和涡前位置取气从而可以使本ERG系统分别具有低压EGR系统和高压EGR系统的功能。需要注意的是，由于第二压气机4和第二涡轮机5所构成的增压器主要起到将废气进行增压的作用，因而可以采用小型的增压器，而第一压气机2和第一涡轮机3所构成的增压器主要起到向发动机1中输入新鲜空气的作用，采用常规的增压器。
第一控制阀13安装在第五管路105上，第二控制阀14安装在第八管路108上，第三控制阀15安装在第六管路106上。分别通过第一控制阀13和第三控制阀15控制第五管路105和第六管路106的开度，可以实现对进入第二压气机4中废气流量的控制，当第一控制阀13或第三控制阀15完全关闭时还可以实现在高压EGR系统和低压EGR系统之间的切换。通过第三控制阀15，控制第八管路108的开度，对驱动第二涡轮机5的废气流量进行控制，从而可以控制第二增压器的增压大小，实现不同的EGR率。
EGR冷却器16和EGR阀17依次安装在第七管路107上，EGR冷却器16靠近第二压气机4，通过EGR冷却器16对进入第一管路101中的废气进行冷却，可以防止发动机1的燃烧温度过高；通过EGR阀17控制进入第一管路101中的废气量，实现对EGR率的精确控制，可以根据发动机1的实时工况，控制EGR阀17处于合适的开度，使EGR率与发动机1的实时工况相匹配，达到节能增效的目的。
本实施例通过在低压EGR系统中设置第二涡轮机5和第二压气机4，通过废气驱动第二涡轮机5，第二涡轮机5带动第二压气机4对废气进行增压，能够大大提高EGR取气侧的废气的压力，从而在高压差下，可以提高进入到进气歧管中废气的量，提高EGR率，并且EGR率不依赖第一压气机2和第一涡轮机3自身的性能，即便在发动机大扭矩输出的情况下，也能保证一定的EGR率，降低了发动机的能源消耗。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种EGR系统，包括发动机(1)、第一涡轮机(3)以及第一压气机(2)，所述第一压气机(2)的输入端通过第一管路(101)与大气连通，输出端与所述发动机(1)的进气歧管连接，所述第一涡轮机(3)的输入端与所述发动机(1)的排气歧管连接，输出端通过第三管路(103)与大气连通，所述第一压气机(2)与所述第一涡轮机(3)连接，其特征在于，还包括：
第二压气机(4)，所述第二压气机(4)的输入端通过第五管路(105)与所述第三管路(103)连通，输出端通过第七管路(107)与所述第一管路(101)连通；
第二涡轮机(5)，所述第二涡轮机(5)的输入端与所述排气歧管连通，输出端与大气连通，所述第二涡轮机(5)与所述第二压气机(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，还包括安装在所述第五管路(105)上的第一控制阀(13)，以及安装在所述第二涡轮机(5)的输入端和所述排气歧管的连接管路上的第二控制阀(14)。
3.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，所述第二涡轮机(5)通过第六管路(106)与所述排气歧管连接。
4.根据权利要求3所述的一种EGR系统，其特征在于，还包括安装在所述第六管路(106)上的第三控制阀(15)。
5.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，所述第三管路(103)上依次安装有DOC(10)、DPF(11)以及SCR(12)，其中所述DOC(10)靠近所述第一涡轮机(3)。
6.根据权利要求5所述的一种EGR系统，其特征在于，所述第五管路(105)与所述第三管路(103)的连接处位于所述DPF(11)和所述SCR(12)之间。
7.根据权利要求5所述的一种EGR系统，其特征在于，所述第二涡轮机(5)与所述第三管路(103)连接，并且连接处位于所述第一涡轮机(3)和所述DOC(10)之间。
8.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，还包括安装在所述第七管路(107)上的EGR冷却器(16)和EGR阀(17)。
9.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，还包括安装在所述第一压气机(2)和所述进气歧管之间的连接管路上的中冷器(8)和节流阀(9)。
10.根据权利要求1所述的一种EGR系统，其特征在于，还包括安装在所述第一管路(101)上的进气流量传感器(6)以及过滤器(7)。
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| CN201721862971.2U CN207761832U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种egr系统 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111120154A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 潍柴动力股份有限公司 | 低压废气再循环系统、发动机 |
| CN115075966A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-20 | 中国第一汽车股份有限公司 | 高egr率废气再循环系统的控制方法、动力系统 |
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2017
- 2017-12-27 CN CN201721862971.2U patent/CN207761832U/zh active Active
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