[实用新型]自持式低压EGR和排气系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及自持式低压EGR和排气系统。

背景技术

排气再循环（EGR）可被用于增加发动机的燃料效率和减少排放量。这是通过在输送到燃烧室之前将排气再循环进入进气歧管以与环境空气结合来实现的。在利用涡轮增压器的系统中，排气可通过高压系统（HP-EGR）或低压系统（LP-HGR）进行再循环。在HP-EGR系统中，排气装置(exhaust)可具有在涡轮上游的出口和在压缩机下游的进气口。由于在非增压条件下排气系统和进气歧管之间更高的压力差，HP-EGR系统允许稳定的气流进入进气系统；然而，排气烟尘（exhaust soot）可积累或未燃烧的燃料可浓缩在EGR或进气系统中，造成发动机劣化。LP-EGR系统将涡轮下游的排气出口连接至压缩机上游的入口。通过这种方法，排气在再循环进入进气系统之前可通过颗粒或其它排放控制系统进行纯化，这减少了烟尘含量和由此产生的发动机系统内的积聚。然而，在LP-EGR系统中，排气在再循环进入进气系统之前穿过车辆的实质长度，这造成EGR系统内的许多问题。

在一些情况下，进气口内的压力（MAP）低于排气系统内的压力。进气压缩机、排气涡轮、和排气消声器每一个可造成系统之间的压力差。然而，随着增加的LP-EGR长度，压力损失增加，且在一些长路径LP-EGR系统中，无法经由系统内的固有压力差维持EGR流。背压阀可结合到LP-EGR系统中，以在进气和排气系统之间形成足够的压力差。然而，额外的阀组件的劣化可使整个LP-EGR系统停用。此外，由该背压阀引起的EGR系统和进气口内的共振，可造成驾驶员的听觉干扰和可导致机械故障的EGR内的振动。

增加的EGR路径长度也引起增加的反馈延迟，使得响应于当前发动机负荷调节再循环的系统可能经历精度损失。此外，增加的LP-EGR管的路径长度增加了生产成本和车辆重量且消耗了有限的底架空间。

实用新型内容

已经认识到以上问题的本发明人提供了使用较短EGR路径的各种LP-EGR系统，其减少了对背压阀的依赖。在一个实例中，该发动机可经配置使得具有朝车辆后部的初始流动方向的排气管转弯，使气体朝车辆前部改变方向。通过在排气管内引入这种转弯，排气朝向进气系统所在的车辆前部按路线返回，从车辆后部至更靠近压缩机的车辆前部再布置涡轮和尾喷管（tailpipe）。

所公开的布置缩短了EGR管的长度，从而减少压力损失到可通过消声器产生足够的压力来维持再循环的这种程度。前方布置的排气系统还通过去除过长的EGR管减轻了车辆的重量并减少了系统的再循环响应时间，该系统响应于运行条件或负荷考虑事项而计量再循环。进一步地，通过将尾喷管置于车辆的前部，加热的排气可被指引朝向地面，并且可在与轮胎接触之前将热转移至存在于道路上的冰或雪，从而增加前轮胎的轮胎牵引力并提高驾驶性能。

在另一个实施方式中，提供了操作发动机系统的方法。该方法包括：将低压排气（LP-EGR）从排气系统再循环到进气系统；引导发动机排气向下至底部平面，并在LP-EGR管的起始(take-off)上游的底部平面内在90度和270度之间改变流动方向；将排气从排气系统抽送至转弯点上游的LP-EGR管；并从前轮胎线上游的尾喷管排出气体。

在另一个实施方式中，所述方法进一步包括通过经由排气系统中的涡轮压缩进气来涡轮增压发动机。

在另一个实施方式中，排气进入涡轮下游的LP-EGR管并进入压缩机上游的进气系统。

在另一个实施方式中，所述方法进一步包括引导排气通过消声器并离开前轮胎线上游的尾喷管。

在另一个实施方式中，所述方法进一步包括冷却LP-EGR管内的再循环的排气。

在另一个实施方式中，通过在排气系统内的附加背压阀来实现增加排气流。

应当理解，提供以上的发明内容是为了以简化形式引入选择的概念，这种概念将在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着视为要求权利的主题的关键或本质特征，要求权利的主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，要求权利的主题不限于解决上面或本公开的任何部分中指出的任何缺点的执行方式。

附图说明

图1示意性描述了所公开的LP-EGR系统的实施方式。

图2A示出了具有所公开的LP-EGR系统的实施方式的车辆的底面。该图大致按比例绘制，虽然可以使用其它的相对尺寸。

图2B示出了图2A的放大部分。

图3示出了如图2A指出的所公开的LP-EGR系统的实施方式。

图4示出了所公开的LP-EGR系统的实例控制程序。