[实用新型]柴油机低压废气再循环系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机进气系统，特别是柴油机废气加入高压新鲜空气的再循环系统。

背景技术

内燃机实施废气再循环（EGR）作为控制柴油机NO_X排放的有效手段已经得到广泛采用，EGR的实施效果往往受到EGR系统和EGR实施方式的影响，而EGR的实施效果又直接影响NO_X排放的控制效果。

现在柴油机上所普遍采用的高压EGR系统存在着一些问题，如：1、EGR温度较高，直接影响到柴油机的充气效率和排放，为了对EGR进行冷却，需要较为复杂的冷却系统；2、高压EGR系统的最大EGR率受涡轮机上游的压力与压气机下游的压力差的影响，EGR率调节范围有限。

虽然市场上有一些低压EGR系统解决了上述的高压EGR系统的部分问题，但是也相应地产生了一些新的问题，如专利[200810196308.2]所提出的低压EGR系统存在以下问题：1、发动机的排气虽然是由后处理设备的下游引出，但是排气中依然存在水蒸汽、未燃碳氢化合物（HC）、颗粒物（soot）以及其他一些燃烧产物，而这些物质势必会对压气机产生不良影响，如：压气机叶片被腐蚀、排气当中的颗粒物对高速运动的叶片（压气机最高转速达100000转/分钟以上）的物理撞击等等；2、由于引入压气机的发动机排气都是在后处理器的下游引出，与采用高压EGR系统的发动机相比，其流经发动机后处理设备的排气流量增大，这样必须会增大后处理设备的负担，增加后处理设备的使用成本；3、由于EGR是由后处理设备之后引出，EGR所通过的路线变长，EGR率调节的瞬态特性变差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种柴油机低压废气再循环系统，以使发动机低压废气与新鲜空气混合更均匀，瞬态特性好，避免对压气机的危害。

本新型的目的是这样实现的：一种柴油机低压废气再循环系统，包括顺次经管道连接的发动机，涡轮机和后处理设备，涡轮机与后处理设备之间的管道经三通与废气进口管连接，该废气进口管再与冷却器的废气进口连接，冷却器的废气出口经管道与专用射流器的废气进口管连通；用作引入新鲜空气的空气滤清器出口与压气机进口管连通，压气机出口管与专用射流器的高压新鲜空气进口管连通，且压气机出口管经回流管与压气机进口管连通，该回流管上设置有旁通阀；该专用射流器结构为：射流管管体由位于同一轴线的大口径进口段、收缩段、小口径段、扩张段以及大口径出口段顺次平滑连接构成，高压新鲜空气进口管的管径略小于小口径段的管径，高压新鲜空气进口管伸入前端封头的大口径进口管内腔并与之位于同一轴线，且高压新鲜空气进口管前端临近小口径管进口处，废气进口管垂直于大口径进口段并与之连通；专用射流器的大口径出口段与增压中冷器的进气管连通，增压中冷器的出气管与进气总管连通，进气总管与所述发动机的进气口连通。

上述废气进口管上设置有控制阀。

本新型为具有新的EGR引出位置和新的引入方式和引入位置的低压EGR系统。

本新型利用高压的发动机进气对低压的EGR气体进行增压，本系统援引气体射流原理，改变了现有低压EGR依靠压气机对低压EGR进行增压的方式。具体来说是：本低压EGR系统从涡轮机之后，各种后处理设备之前引出发动机排气，然后流经低压控制阀并进入到冷却器进行强制冷却，经强制冷却后的低压EGR气体流入到LPEGR专用装置当中。与此同时，低压的空气经空气滤清器后变成干净的新鲜空气，并进入涡轮机之后引出，流经涡轮机的发动机排气流量更大，因此涡轮机的输出机械能更大。

与现有高压EGR系统和低压EGR系统相比，本低压EGR系统具有以下优势：

1、EGR分布更加均匀；

2、瞬态（动态）特性好；

3、冷却要求降低；

4、可以完全避免EGR对压气机的全部危害，包括soot、HC 和 H₂O蒸汽对压气机的损伤；

5、可以减小后处理的负担，延长后处理设备的使用寿命；

6、避免了EGR的高温对压气机的影响。

附图说明

图1是本新型低压EGR系统结构的原理示意图。

图2是低压EGR（LPEGR）专用装置（即专用射流器）结构的原理示意图。

具体实施方式