本實(shí)用新型屬于內(nèi)燃機(jī)EGR技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)，適用于提高EGR直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、實(shí)現(xiàn)直噴EGR溫度的精確控制。
背景技術(shù)：
目前，面對(duì)日趨嚴(yán)峻的環(huán)境危機(jī)，各國(guó)對(duì)排放法規(guī)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，因此減少排放成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的主要方向。EGR作為降低內(nèi)燃機(jī)NOx排放的有效機(jī)內(nèi)凈化措施，也是低排放燃?xì)鈾C(jī)的重要技術(shù)路線之一。
傳統(tǒng)的EGR系統(tǒng)存在響應(yīng)延遲效應(yīng)，在加速或加載過(guò)程中可能出現(xiàn)過(guò)大的EGR率，導(dǎo)致排放物急劇上升、燃燒不完全、不穩(wěn)定甚至失火；同時(shí)，當(dāng)EGR率較大時(shí)，大量排氣引入到進(jìn)氣管，排氣與新鮮充量的混合效果變差，造成EGR混合以及各缸EGR分配不均，使部分缸排放濃度過(guò)高和燃燒不穩(wěn)定，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和性能均產(chǎn)生不利影響。而EGR直噴系統(tǒng)能有效解決EGR系統(tǒng)延遲、EGR量精確控制等問(wèn)題，是未來(lái)EGR策略的發(fā)展方向之一。
中國(guó)專利：授權(quán)公告號(hào)為CN205330831U，授權(quán)公告日為2016年6月22日的實(shí)用新型專利公開了一種內(nèi)燃機(jī)EGR直噴系統(tǒng)，包括高壓EGR管，高壓EGR管一端與排氣總管相連接，另一端通過(guò)EGR氣軌連接管與EGR氣軌進(jìn)口相連接，EGR氣軌出口通過(guò)EGR供給管與EGR噴嘴相連接，EGR噴嘴安裝在氣缸上或靠近氣缸的進(jìn)氣道內(nèi)。雖然該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)EGR的快速響應(yīng)，但其中的渦輪增壓方式采用的是進(jìn)氣增壓，EGR氣軌內(nèi)的壓力則通過(guò)EGR泵來(lái)維持，因此需要借助外界能量帶動(dòng)EGR泵運(yùn)轉(zhuǎn)，以上方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)的能量利用率較低，從而影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的發(fā)動(dòng)機(jī)效率低的問(wèn)題，提供一種能夠有效提高EGR直噴發(fā)動(dòng)機(jī)效率的EGR渦輪增壓系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓器、EGR氣軌、EGR噴嘴、發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪增壓器包括同軸設(shè)置的渦輪機(jī)、壓氣機(jī)，所述渦輪機(jī)的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管相通，所述EGR氣軌的排氣口通過(guò)EGR噴嘴與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道相通；
所述壓氣機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)一號(hào)排氣管與排氣管相通，壓氣機(jī)的排氣口通過(guò)二號(hào)排氣管與EGR氣軌的進(jìn)氣口相通。
所述一號(hào)排氣管、二號(hào)排氣管上分別設(shè)置有壓前中冷器、壓后中冷器。
所述系統(tǒng)還包括渦輪旁通管，所述渦輪旁通管上設(shè)置有渦輪旁通閥，該渦輪旁通閥的進(jìn)氣口與排氣管相通，渦輪旁通閥的排氣口與渦輪機(jī)的排氣管相通，且一號(hào)排氣管上還設(shè)置有EGR截止閥，該EGR截止閥的排氣口與壓前中冷器的進(jìn)氣口相通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：
1、本實(shí)用新型一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)中壓氣機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)一號(hào)排氣管與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管相通，壓氣機(jī)的排氣口通過(guò)二號(hào)排氣管與EGR氣軌的進(jìn)氣口相通，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出的廢氣被分為兩部分，一部分作為驅(qū)動(dòng)源進(jìn)入渦輪機(jī)為渦輪增壓器提供驅(qū)動(dòng)力，另一部分則流入壓氣機(jī)，經(jīng)壓氣機(jī)增壓后進(jìn)入EGR氣軌，并維持EGR氣軌內(nèi)的壓力，最后通過(guò)EGR噴嘴噴出，該設(shè)計(jì)利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量對(duì)EGR進(jìn)行增壓，無(wú)需借助外力，不僅能夠建立一個(gè)壓力穩(wěn)定的EGR共軌系統(tǒng)，為EGR直噴提供有利條件，而且改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量利用率，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率。因此，本實(shí)用新型不僅有利于EGR直噴，而且提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
2、本實(shí)用新型一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)中一號(hào)排氣管、二號(hào)排氣管上分別設(shè)置有壓前中冷器、壓后中冷器，通過(guò)調(diào)節(jié)壓前中冷器的冷卻量可控制進(jìn)入壓氣機(jī)的EGR溫度，避免因EGR溫度過(guò)高導(dǎo)致壓氣機(jī)損壞，調(diào)節(jié)壓后中冷器的冷卻量可控制EGR氣軌內(nèi)的EGR溫度，并維持EGR氣軌內(nèi)EGR溫度的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)直噴EGR溫度的精確控制。因此，本實(shí)用新型不僅能夠保護(hù)壓氣機(jī)，而且可精確控制直噴EGR的溫度。
3、本實(shí)用新型一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)在渦輪機(jī)上并聯(lián)有帶渦輪旁通閥的渦輪旁通管，且一號(hào)排氣管上還設(shè)置有與壓前中冷器進(jìn)氣口相通的EGR截止閥，通過(guò)對(duì)渦輪旁通閥和EGR截止閥的調(diào)節(jié)，不僅能夠控制EGR增壓度（EGR氣軌軌壓），而且可實(shí)現(xiàn)有無(wú)EGR增壓的快速切換。因此，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)EGR增壓度的控制以及有無(wú)EGR增壓的快速切換。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
渦輪增壓器1、渦輪機(jī)11、壓氣機(jī)12、EGR氣軌2、EGR噴嘴3、發(fā)動(dòng)機(jī)4、排氣管41、一號(hào)排氣管5、 EGR截止閥51、二號(hào)排氣管6、壓前中冷器7、壓后中冷器8、渦輪旁通管9、渦輪旁通閥91；
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具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1，一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓器1、EGR氣軌2、EGR噴嘴3、發(fā)動(dòng)機(jī)4，所述渦輪增壓器1包括同軸設(shè)置的渦輪機(jī)11、壓氣機(jī)12，所述渦輪機(jī)11的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)4的排氣管41相通，所述EGR氣軌2的排氣口通過(guò)EGR噴嘴3與發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)氣道相通；
所述壓氣機(jī)12的進(jìn)氣口通過(guò)一號(hào)排氣管5與排氣管41相通，壓氣機(jī)12的排氣口通過(guò)二號(hào)排氣管6與EGR氣軌2的進(jìn)氣口相通。
所述一號(hào)排氣管5、二號(hào)排氣管6上分別設(shè)置有壓前中冷器7、壓后中冷器8。
所述系統(tǒng)還包括渦輪旁通管9，所述渦輪旁通管9上設(shè)置有渦輪旁通閥91，該渦輪旁通閥91的進(jìn)氣口與排氣管41相通，渦輪旁通閥91的排氣口與渦輪機(jī)11的排氣管相通，且一號(hào)排氣管5上還設(shè)置有EGR截止閥51，該EGR截止閥51的排氣口與壓前中冷器7的進(jìn)氣口相通。
本實(shí)用新型的原理說(shuō)明如下：
EGR直噴系統(tǒng)主要通過(guò)EGR噴嘴控制將EGR氣軌內(nèi)具有一定壓力的EGR精確快速的噴出，而EGR增壓是建立和維持EGR氣軌壓力的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)EGR直噴的前提。為此，本實(shí)用新型提出了一種利用廢氣渦輪增壓的EGR增壓方式，將由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣分為兩部分，一部分廢氣作為驅(qū)動(dòng)源進(jìn)入渦輪機(jī)11為渦輪增壓器1提供驅(qū)動(dòng)力，另一部分廢氣則作為EGR進(jìn)入壓氣機(jī)12，經(jīng)壓氣機(jī)12增壓后輸入EGR氣軌3，維持EGR氣軌3內(nèi)的壓力。該設(shè)計(jì)不僅解決了EGR增壓的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，同時(shí)廢氣能量的利用能夠幫助提高發(fā)動(dòng)機(jī)能量利用率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)渦輪旁通閥91、EGR截止閥51的開關(guān)調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)EGR直噴功能開啟和關(guān)閉的快速切換，具體為：
當(dāng)渦輪旁通閥91關(guān)閉，EGR截止閥51打開時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入EGR增壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)正常EGR直噴功能；
當(dāng)渦輪旁通閥91打開，EGR截止閥51關(guān)閉時(shí)，渦輪機(jī)11被旁通，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣由渦輪旁通管9排出，系統(tǒng)進(jìn)入無(wú)EGR增壓狀態(tài)，EGR直噴功能關(guān)閉。
實(shí)施例1：
參見(jiàn)圖1，一種EGR渦輪增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓器1、EGR氣軌2、EGR噴嘴3、發(fā)動(dòng)機(jī)4、渦輪旁通管9，所述渦輪增壓器1包括同軸設(shè)置的渦輪機(jī)11、壓氣機(jī)12，所述渦輪機(jī)11的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)4的排氣管41相通，所述壓氣機(jī)12的進(jìn)氣口通過(guò)一號(hào)排氣管5與排氣管41相通，壓氣機(jī)12的排氣口依次通過(guò)二號(hào)排氣管6、EGR氣軌2、EGR噴嘴3與發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)氣道相通，所述一號(hào)排氣管5設(shè)置有壓前中冷器7、EGR截止閥51，該EGR截止閥51的排氣口與壓前中冷器7的進(jìn)氣口相通，所述二號(hào)排氣管6上設(shè)置有壓后中冷器8，所述渦輪旁通管9上設(shè)置有渦輪旁通閥91，該渦輪旁通閥91的進(jìn)氣口與排氣管41相通，渦輪旁通閥91的排氣口與渦輪機(jī)11的排氣管相通。