一種汽油發動機的廢氣再循環系統的制作方法

本發明屬于汽油機技術領域，尤其涉及一種汽油發動機的廢氣再循環系統。

背景技術：

伴隨著國內宏觀經濟形勢進入經濟發展“新常態”，以及正承擔家庭重任的80后和90后成為汽車消費市場的主力，家用型轎車正處于家庭購置車輛的高峰階段。轎車在改善生活便捷的同時，亦帶來了能源緊張和環境危機的問題，各國制定了嚴格的法規來控制汽車排放和油耗。中國的國務院發展研究中心預測，到2020年機動車燃油需求將占全國石油總需求的57％。為了應對燃油消耗的快速增長，中國政府制定了一系列限制燃油消耗的強制性國家法規。從2016年開始到2020年的第4階段，中國輕型車企業平均燃料消耗量限值將從6.9l/(100km)逐步加嚴到5.0l/(100km)。2025年預測中國輕型車企業平均燃料消耗量為4.0l/(100km)。混合動力乘用車是滿足未來油耗和排放法規的主流技術路線。國際能源署預測到2030年，仍將有90％的乘用車使用發動機作為其動力來源。發動機性能對混合動力整車動力性、經濟性和排放特性有重要影響。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：混合動力高效汽油機典型技術是高壓縮比、阿特金森或者米勒循環、高能點火、高湍動能燃燒室和高比例中冷egr。中冷egr技術是高壓縮比汽油機進一步提升熱效率重點手段，具體而言，對egr率和中冷后溫度研究嚴格，基于高效燃燒系統基礎，大比例中冷egr后溫度對燃燒重心影響很大，因此需有效控制中冷后egr溫度，有機構采用高壓縮比和中冷hp_egr技術提高汽油機熱效率，使其有效燃油消耗率≤210g/(kw·h)，采用增加排氣背壓，犧牲動力性來提高egr比例，同時采用兩個進氣中冷器進行兩級冷卻egr氣體方案。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種可進行兩級冷卻，省去一個egr冷卻器成本和布置空間的汽油發動機的廢氣再循環系統。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種汽油發動機的廢氣再循環系統，具有：

經管路依次連接的egr混合器、進氣中冷器、節氣門和發動機本體，所述節氣門通過管路與所述發動機本體的進氣歧管連接；

經管路依次連接的預催、主催、排氣管路；所述渦輪機管路與所述發動機本體的排氣歧管連接；

egr管路，第一端與排氣系統連通，第二端穿過缸蓋中的水套并從缸蓋中延伸出來；egr管路的第二端依次連接egr中冷器和egr閥，所述egr閥通過管路與所述egr混合器連通。

所述排氣管路上還設有可控背壓調節閥。

所述egr管路在缸蓋入口和出口均有密封法蘭。

egr氣體首先經過缸蓋中水套冷卻，然后經過egr中冷器，egr中冷器冷卻介質為參與發動機外循環后的冷卻水。

汽油機egr氣體采用缸蓋冷卻水套和進氣中冷器兩級冷卻，冷卻后控制egr氣體溫度≤120°。

egr氣體與新鮮空氣在egr混合器進行混合，egr混合器內核設有文丘里管。

如果汽油機是自然吸氣egr系統，egr管路第一端連接在主催與預催之間的管路上。

如果汽油機是增壓高壓egr系統，egr混合器前端設有壓氣機，排氣歧管與預催之間設有渦輪機，egr管路第一端連接在渦輪機與排氣歧管之間的管路上。

上述技術方案中的一個技術方案具有如下優點或有益效果，(1)汽油機egr氣體首先經過缸蓋中水套冷卻，然后經過egr中冷器，進氣中冷器冷卻介質為參與發動機外循環后的冷卻水。汽油機egr氣體經過兩級冷卻，大負荷中冷后egr溫度控制≤120°，可節省一個進氣中冷器成本和布置空間。(2)egr氣體與新鮮空氣在進氣總管的egr混合器進行高效混合，同時混合器內核設有文丘里管，增加egr管路兩端壓差，增加egr率。(3)在后三元催化器設置的可控背壓調節閥，增加大負荷egr率需求；同時根據不同整車對動力性和平臺化需求，選配背壓調節閥來調教不同發動機動力性級別。

附圖說明

圖1為本發明實施例中提供的汽油發動機的廢氣再循環系統的結構示意圖；

上述圖中的標記均為：1、壓氣機，2、egr混合器，3、進氣中冷器，4、節氣門，5、進氣歧管，6、egr管路，7、缸蓋法蘭，8、排氣歧管，9、缸蓋，10、egr中冷器，11、egr閥，12、渦輪機，13、預催，14、主催，15、可控背壓調節閥，16、排氣管路。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1，一種汽油發動機的廢氣再循環系統，具有：

經管路依次連接的egr混合器2、進氣中冷器3、節氣門4和發動機本體，節氣門4通過管路與發動機本體的進氣歧管5連接；

經管路依次連接的預催13、主催14、排氣管路16；渦輪機12管路與發動機本體的排氣歧管8連接；

egr管路6，第一端與排氣系統連通，第二端穿過缸蓋9中的水套并從缸蓋9中延伸出來；egr管路6的第二端依次連接egr中冷器10和egr閥11，egr閥11通過管路與egr混合器2連通。

排氣管路16上還設有可控背壓調節閥15。該位置排氣溫度相對低，可增加可控背壓調節閥15可靠性。同時根據不同整車對動力性和平臺化需求，選配背壓調節閥來調教不同發動機動力性級別。

egr管路6在缸蓋9入口和出口均有密封法蘭。

egr氣體首先經過缸蓋9中水套冷卻，然后經過egr中冷器10，egr中冷器10冷卻介質為參與發動機外循環后的冷卻水。

汽油機egr氣體采用缸蓋9冷卻水套和進氣中冷器兩級冷卻，冷卻后控制egr氣體溫度≤120°。

egr氣體與新鮮空氣在egr混合器2進行混合，egr混合器2內核設有文丘里管，增加egr管路6兩端壓差。

如果汽油機是自然吸氣egr系統，egr管路6第一端連接在主催14與預催13之間的管路上。

如果汽油機是增壓高壓egr系統，egr混合器2前端設有壓氣機1，排氣歧管8與預催13之間設有渦輪機12，egr管路6第一端連接在渦輪機12與排氣歧管8之間的管路上。

該egr系統匹配的汽油機具有高壓縮比、大比例中冷egr技術、高能點火和高湍動能燃燒室的特征。

包括壓氣機1和進氣管路、egr混合器2、進氣進氣中冷器、電子節氣門4、進氣歧管5、缸蓋9內egr管路6、egr管路6與缸蓋9法蘭、排氣歧管8、egr管路6、缸蓋9和發動機、egr管路6、egr中冷器10、egr閥11、渦輪機12、前三元催化器、后三元催化器、排氣背壓調節閥、排氣管路16。

如圖1所示，所述缸蓋9中的水套設有egr管路6，egr管路6在缸蓋9入口和出口均有密封法蘭、汽油機egr氣體經過缸蓋9中水套和egr中冷器10兩級冷卻、egr氣體與新鮮空氣在egr混合器2進行高效混合，且混合器內核設有文丘里管、在排氣管路16設有調節排氣背壓的排氣背壓調節閥，可增加汽油機進氣充量中egr比例。該egr系統匹配的汽油機具有高壓縮比、大比例中冷egr技術、高能點火和高湍動能燃燒室的特征.

該高效汽油機具有自然吸氣egr系統或者增壓高壓egr系統，采用該egr系統可進行兩級冷卻，省去一個egr冷卻器，節約成本。在后三元催化器后端設有可控背壓調節閥15，增加大負荷egr率需求、同時根據不同整車對動力性和平臺化需求，選配背壓調節閥來調教不同發動機動力性級別。

采用上述的結構后，(1)汽油機egr氣體首先經過缸蓋9中水套冷卻，然后經過egr中冷器10，進氣中冷器冷卻介質為參與發動機外循環后的冷卻水。汽油機egr氣體經過兩級冷卻，大負荷中冷后egr溫度控制≤120°，可節省一個進氣中冷器成本和布置空間。(2)egr氣體與新鮮空氣在進氣總管的egr混合器2進行高效混合，同時混合器內核設有文丘里管，增加egr管路6兩端壓差，增加egr率。(3)在后三元催化器設置的可控背壓調節閥15，增加大負荷egr率需求；同時根據不同整車對動力性和平臺化需求，選配背壓調節閥來調教不同發動機動力性級別。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。