[发明专利]一种带废气再循环的内燃机排气系统

说明书

本发明公布了一种带废气再循环的内燃机排气系统，包括多个发动机气缸、排气歧管、EGR阀、EGR冷却器、进气歧管、涡轮机、增压器压气机、增压中冷器和中冷后进气管；其特征在于：多个所述发动机气缸分组分别连接多根所述排气歧管；所述涡轮机具有多个涡轮蜗壳腔室通向涡轮叶轮；多根所述排气歧管分别进入对应的多个所述涡轮蜗壳腔室；至少部分所述排气歧管同时与所述EGR阀相连接。本发明的有益效果在于三流道增压器蜗壳和排气歧管布置更有利于减小各缸排气间干扰，利用排气脉冲效应，便于排气能量的保持。本发明的有益效果还在于三流道增压器蜗壳内设置有不同截面积蜗壳腔，可以形成不同梯度的蜗壳非对称度，便于发动机不同工况下EGR率优化。

技术领域

本发明属于涡轮增压内燃机技术领域，特别是涉及一种采用非对称涡轮增压器的带废气再循环的内燃机排气系统。

背景技术

为满足发动机排放要求，通过非对称涡轮增压器、EGR阀及相关排气系统为发动机提供恰当的EGR率。

目前存在的解决方案主要为专利CN104508284(A)所公开的内容，即通过非对称双流道增压器和所述的EGR阀，通过控制EGR阀来满足发动机不同工况下EGR率要求。其不足之处在于，当涡轮机蜗壳非对称度较大时，难以产生大的废气压力，只能通过强制EGR阀来满足EGR率要求。而非对称度较小时，在高速大负荷，排气背压较高，将产生过大EGR率。Daimler公司倾向于采用采用较大的非对称度，在部分工况通过强制EGR阀来满足EGR率要求。

该方案的主要缺点为：1）三缸共用一个蜗壳排气流道，使得各缸间排气能量耗散较多。2）强制EGR阀直接承受高温排气冲刷，带来较高的热负荷，可靠性较差。此外，强制EGR阀也带来排气能量的损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡轮增压器及采用非对称涡轮增压器的带废气再循环的内燃机排气系统，在满足发动机EGR率的同时，尽可能提高涡轮增压器排气能量利用率。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种带废气再循环的内燃机排气系统，包括多个发动机气缸、排气歧管、EGR阀、EGR冷却器、进气歧管、涡轮机、增压器压气机、增压中冷器和中冷后进气管；所述发动机气缸的排气经所述排气歧管部分进入所述涡轮机，部分经EGR阀、EGR冷却器、进气歧管再次进入所述发动机气缸；所述发动机气缸的进气经增压器压气机、增压中冷器和中冷后进气管后回到所述发动机气缸，其特征在于：多个所述发动机气缸分组分别连接多根所述排气歧管；所述涡轮机具有多个涡轮蜗壳腔室通向涡轮叶轮；多根所述排气歧管分别进入对应的多个所述涡轮蜗壳腔室；至少部分所述排气歧管同时与所述EGR阀相连接。

其进一步特征在于：每根所述排气歧管至少连接两个发动机气缸排气。

优选的：所述发动机气缸为六个，两两组合与三根排气歧管相连，所述涡轮机包括第一涡轮蜗壳腔、第二涡轮蜗壳腔、第三涡轮蜗壳腔；三根所述排气歧管中的第一排气歧管同时连接所述EGR阀和所述第一涡轮蜗壳腔，第二排气歧管同时连接所述EGR阀和所述第二涡轮蜗壳腔，第三排气歧管单独与所述第三涡轮蜗壳腔相连接。

所述第一涡轮蜗壳腔、第二涡轮蜗壳腔、第三涡轮蜗壳腔截面积呈梯度排列。

优选的：所述第三涡轮蜗壳腔截面积大于第二涡轮蜗壳腔和第一涡轮蜗壳腔。

所述第二涡轮蜗壳腔和第三涡轮蜗壳腔截面非对称设置。

所述EGR阀为三通阀。

本发明的有益效果在于三流道增压器蜗壳和排气歧管布置更有利于减小各缸排气间干扰，利用排气脉冲效应，便于排气能量的保持。本发明的有益效果还在于三流道增压器蜗壳内设置有不同截面积蜗壳腔，可以形成不同梯度的蜗壳非对称度，便于发动机不同工况下EGR率优化。

附图说明