[实用新型]一种柴油机EGR系统

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机领域，是指一种柴油发动机EGR系统。

背景技术

为了使轻型柴油机满足欧Ⅳ、欧Ⅴ排放要求，EGR技术已经成为了发动机的标配。EGR（Exhaust Gas Recycle，废气再循环）方案是降低发动机NOx排放的有效途径，其工作原理是将一部分废气通过专用的EGR废气通道引入到气缸，由于废气成分中含有H2O、CO2，使混合气热容量提高，从而使燃烧最高温度下降，NOx排出浓度减小。EGR系统的设计主要包括废气引入通道的布置、EGR废气流量的控制、以及EGR废气冷却器的设计及布置等。

在传统设计方案中，EGR废气主要是通过设计专用的外围管路将EGR废气从发动机排气歧管中引入到进气歧管中，管路设计较为复杂成本较高且不美观。

EGR废气流量控制主要是通过EGR阀进行控制，传统的柴油机EGR系统主要是采用机械是控制EGR阀开度（采用真空调节装置）。在现代柴油机的开发应用中，为了精确控制EGR废气引入进气歧管中的流量即EGR率，一般采用电控EGR阀。电控EGR阀主要是通过直流电机控制阀门的开启和关闭。阀内电器元件承受的最高温度一般不超过250℃。而发动机废气在低温状态极易结焦并粘结在阀门周围，一般废气温度在80℃左右结焦物粘度最大，容易导致阀体卡滞失灵。因此阀前温度一般要求控制在100℃至230℃，保证EGR阀能可靠工作。

EGR冷却器的作用主要是通过利用发动机的冷却水与EGR废气进行热交换，降低EGR废气温度，从而保证发动机的进气充量。传统的EGR冷却器没有旁通结构，所有废气都必须经过冷却器进行冷却，这样就导致发动机冷启动时进气温度过低，导致低温时启动HC、CO排放升高。无法满足更高的排放要求。

另外，由于柴油机的进气压力较高，在部分工况下，排气压力会小于进气压力，导致无法形成EGR。因此需要在EGR通道上增加相关设施或结构使得废气能够顺利流入进气歧管中。传统方案是将进气歧管设计成文丘里管结构，根据流体力学理论，气流在文丘里管的喉部收缩段将加速，此处的气压将降低。EGR废气由低气压处引入，低气压对废气有吸附引流作用，能够将气回引入进气歧管中。

EGR废气从排气歧管中引出，经过EGR冷却器冷却后进入真空式EGR阀，通过真空式EGR阀控制EGR废气流量，再利用文丘里管的特性，将EGR废气顺利引入进气歧管中。

现有技术的缺点是，1、通过外部管路将发动机废气引入到进气歧管中，管路设计较为复杂成本较高且不美观紧凑。2、EGR冷却器采用普通的冷却器，不带有旁通结构，会影响低温启动排放性能。3、采用真空式EGR阀，阀门的开启和关闭通过真空度进行调节，反应不够灵敏，响应速度较慢。4、采用文丘里管结构形成低压引入EGR废气，不能根据发动机实时公况进行调节，且进气歧管结构设计较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够进一步降低发动机NOx排放，以满足欧五排放要求的轻型柴油机EGR系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种柴油机EGR系统，包括有排气歧管，设置于排气歧管侧端的引出管道，所述引出管道的一端连接缸盖的后端废气专用通道；废气专用通道在进气侧通过管道连接EGR阀；EGR阀通过管线分别连接EGR冷却器或旁通阀；EGR冷却器或旁通阀通过后端出口管线连接进气歧管。

所述缸盖后端的废气通道周围设计有冷却水套。

所述的EGR阀选用的电控式EGR阀，EGR阀由直流电机驱动，通ECU直接控制EGR阀的开度。

EGR冷却器、旁通阀、与旁通阀连接的管线、EGR阀及EGR阀座集成式设计。

EGR阀座支撑EGR阀和旁通阀；EGR阀座内设计有冷却水套。

所述柴油机EGR系统还包括有节气门，所述节气门通过管线与EGR冷却器或旁通阀的后端出口管线连通。

所述节气门为电子节气门。

本实用新型的有益效果是：

1、通过缸盖内部集成通道的设计，避免外部管路的增加，发动机更加紧凑。

2、通过EGR阀座的集成冷却水套的设计、可以降低EGR阀的温度，保证阀能可靠工作。

3、缸盖通道的预冷、以及EGR阀座的预冷，可以降低对EGR冷却器冷却效率的要求。

4、采用带旁通式的EGR冷却器，可以降低冷启动时HC/CO的排放。

5、EGR冷却器、旁通阀、与旁通阀连接的管线、EGR阀及EGR阀座集成式设计，使发动机更加紧凑。