一種排氣再循環裝置及汽車的制作方法

本實用新型涉及汽車技術領域，特別涉及一種排氣再循環裝置及汽車。

背景技術：

排氣再循環(Exhaust Gas Recirculation，EGR)技術可簡單的認為是將氣缸內燃燒后的廢氣經冷卻后再次送入氣缸，由于廢氣本身不參與燃燒，但廢氣占據了一定的容積，使發動機進氣過程泵氣損失得到有效降低，以達到改善發動機燃油消耗率的目的。

高壓EGR系統一般在排氣歧管末端取氣，取氣口和氣體流動方向垂直，依靠與進氣歧管穩壓腔的靜壓壓差將廢氣壓入。存在的問題有兩點，其一是利用靜壓壓力差產生動力；其二是廢氣在穩壓腔內混合時間短，易造成各缸廢氣量不一致，燃燒一致性差。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種排氣再循環裝置及汽車，用以解決現有的高壓EGR系統通常在排氣歧管末端取氣，因取氣口和氣體流動方向垂直，易造成各缸廢氣量不一致，燃燒一致性差的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種排氣再循環裝置，包括：

取氣管、排氣再循環EGR閥、EGR冷卻器和EGR進氣歧管；其中，

所述取氣管的一端與排氣歧管總管相連，另一端通過EGR閥與所述EGR冷卻器連接；

所述EGR冷卻器與所述EGR進氣歧管連接；

其中，所述取氣管的設置方向與所述排氣歧管總管排出的氣體的氣流方向平行；

所述EGR進氣歧管包括多個EGR進氣歧管支管，且每個EGR進氣歧管支管分別與缸體中的一個氣缸連接，所述EGR冷卻器流出的冷卻氣體經由所述EGR進氣歧管支管進入對應的氣缸。

進一步地，所述EGR進氣歧管還包括：

EGR穩壓腔；

所述EGR穩壓腔的一端與所述EGR冷卻器連接，另一端分別與多個所述EGR進氣歧管支管連接；

其中，所述EGR穩壓腔上設置有與所述EGR進氣歧管支管一一對應連接的氣體出口。

進一步地，所述EGR冷卻器通過氣體管路與所述EGR穩壓腔連接。

進一步地，所述EGR穩壓腔為圓柱體或長方體結構。

進一步地，所述多個EGR進氣歧管支管設置在進氣歧管上。

一種汽車，包括上述的排氣再循環裝置。

本實用新型的有益效果是：

上述方案，通過將取氣管的設置方向與氣流方向設置的一致，充分利用了排氣動壓；并且利用獨立的EGR進氣歧管支管進行冷卻氣體的分流，實現了各缸獨立噴射，保證各缸廢氣量的一致，保證了燃燒的一致性。

附圖說明

圖1表示本實用新型實施例的排氣再循環裝置結構示意圖一；

圖2表示本實用新型實施例的排氣再循環裝置結構示意圖二；

圖3表示本實用新型實施例的排氣再循環裝置的使用狀態示意圖。

附圖標記說明：

10-排氣歧管總管；20-缸體；21-氣缸；30-進氣歧管；40-渦輪機；50-催化器；60-壓氣機；70-空濾器；100-取氣管；200-EGR閥；300-EGR冷卻器；400-EGR進氣歧管；410-EGR進氣歧管支管；420-EGR穩壓腔。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細描述。

本實用新型針對現有的高壓EGR系統通常在排氣歧管末端取氣，因取氣口和氣體流動方向垂直，易造成各缸廢氣量不一致，燃燒一致性差的問題，提供一種排氣再循環裝置及汽車。

如圖1和圖2所示，本實用新型實施例的排氣再循環裝置，包括：

取氣管100、排氣再循環EGR閥200、EGR冷卻器300和EGR進氣歧管400；其中，

所述取氣管100的一端與排氣歧管總管10相連，另一端通過EGR閥200與所述EGR冷卻器300連接；

所述EGR冷卻器300與所述EGR進氣歧管400連接；

其中，所述取氣管100的設置方向與所述排氣歧管總管10排出的氣體的氣流方向平行；

所述EGR進氣歧管400包括多個EGR進氣歧管支管410，且每個EGR進氣歧管支管410分別與缸體20中的一個氣缸21連接，所述EGR冷卻器300流出的冷卻氣體經由所述EGR進氣歧管支管410進入對應的氣缸21。

需要說明的是，本實施例中，將取氣管100的設置方向與廢氣排出的氣流方向設置的一致，充分利用了排氣的動壓能量，提高了壓力源的壓力；本實施例中，同時將經過EGR冷卻器300冷卻的廢氣通過EGR進氣歧管支管410均勻的分布到每個氣缸21中，保證了各氣缸21廢氣量的一致，保證了燃燒的一致性。

需要說明的是，本實施例中的EGR閥200主要起到的是限流的作用，用以控制進入EGR冷卻器300中氣體的體積，需要說明的是，該EGR閥200控制最多30％的廢氣進入EGR冷卻器300；因該EGR閥200中流經的是熱量較高的廢氣，因此又稱為EGR熱端閥，通過將此EGR熱端閥設置在EGR冷卻器300上游，利于增壓器工作時的瞬態響應。

需要說明的是，為了降低EGR裝置中的諧振效應，本實用新型實施例的所述EGR進氣歧管400還包括：

EGR穩壓腔420；

所述EGR穩壓腔420的一端與所述EGR冷卻器300連接，另一端分別與多個所述EGR進氣歧管支管410連接；

其中，所述EGR穩壓腔420上設置有與所述EGR進氣歧管支管410一一對應連接的氣體出口(圖中未示出)。

需要說明的是，經由EGR冷卻器300冷卻的廢氣，可以在EGR穩壓腔420中充分混合，以此可以降低EGR裝置中由于氣體壓力產生的諧振；該EGR穩壓腔420的一側設置有多個氣體出口，每個氣體出口分別連接一個EGR進氣歧管支管410，且各個EGR進氣歧管支管410具有相同的尺寸，EGR穩壓腔420中的冷卻廢氣通過與其連接的EGR進氣歧管支管410向每個氣缸21單獨噴射(需要說明的是，每個EGR進氣歧管支管410均連接到與其對應的氣缸21的氣道入口處)，從而保證了各氣缸21廢氣量的一致。

本實用新型實施例中，EGR冷卻器300通過氣體管路與所述EGR穩壓腔420連接。該EGR穩壓腔420為容置冷卻氣體的一個容器，為了保證EGR穩壓腔420中的氣體可以均勻的分散到每個EGR進氣歧管支管410中，優選地，將EGR穩壓腔420設置為圓柱體或長方體結構，需要說明的是，設置為圓柱體或長方體結構的EGR穩壓腔420的容積不宜過大，通常情況下，腔體截面面積一般為EGR進氣歧管支管410截面面積之和或比EGR進氣歧管支管410截面面積之和略大一些。

需要說明的是，在實際應用中，通常將該多個EGR進氣歧管支管410設置在進氣歧管30上，以此減少了車輛中管路的分布，保證了車輛管路布置的整潔。

進一步如圖3所示，利用本實用新型實施例的排氣再循環裝置的廢氣利用過程具體為：

缸體20中的各氣缸21燃燒后產生的廢氣匯聚到排氣歧管總管10，經由排氣歧管總管10的出氣口將廢氣排入到取氣管100中(此處的實現方式為：將排氣歧管總管10出口根據空間位置設計一個轉向，取氣管100布置在轉向位置處，并且與氣流方向平行，充分利用排氣的動壓壓力)，取氣管100中的一部分廢氣經由與取氣管100連接的EGR閥200進入到EGR冷卻器300，經由EGR冷卻器300的氣體流入到EGR穩壓腔420中，然后利用進氣流速高形成的負壓效應將存儲在EGR穩壓腔420中的廢氣經由各個EGR進氣歧管支管410吸入到對應的氣缸21中，以此保證了各氣缸21廢氣量一致；取氣管100中剩余的另一部分廢氣進入渦輪機40，帶動渦輪機40轉動，然后流入到催化器50中，經過催化器50的催化處理，排放到大氣中，由于渦輪機40轉動帶動壓氣機60進行工作(需要說明的是，渦輪機40、壓氣機60以及渦輪機40和壓氣機60之間連接的部件統稱為增壓器)，壓氣機60壓縮空氣，將經由空濾器70過濾的外界氣體送入進氣歧管30，然后由進氣歧管30將空氣送入到每個氣缸21中，以完成缸內燃燒過程。

本實用新型實施例的排氣再循環裝置，可以達到如下有益效果：

高壓EGR取氣位置選擇在與廢氣流動方向平行的位置，充分利用排氣的動壓壓力；通過增加EGR穩壓腔，有效衰減排氣動壓，降低排氣過程壓力變化產生的諧振效應；同時將EGR回氣選擇在缸蓋各氣道入口，利用進氣流速高形成的負壓效應將廢氣吸入，由于各氣缸采用獨立氣流噴射，保證了各缸廢氣量一致；將EGR閥布置在EGR冷卻器上游，利于增壓器工作時的瞬態響應；利用排氣動壓和進氣負壓效應，擴展了高壓EGR系統運行工況(向大負荷工況延伸)，有效地降低了發動機燃油消耗率，同時，經冷卻后的廢氣可以有效降低缸內溫度(CO₂三原子氣體吸熱效應)，提升了發動機的抗爆震能力。

本實用新型實施例還提供一種汽車，包括上述的排氣再循環裝置。

需要說明的是，設置有該排氣再循環裝置的汽車，實現了廢氣地充分利用，同時保證了各氣缸內具有相同的廢氣流入量，使得各氣缸內的燃燒具有一致性，有效地降低了發動機燃油消耗率，同時，經冷卻后的廢氣可以有效降低氣缸內的溫度，提升了發動機的抗爆震能力。

以上所述的是本實用新型的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通人員來說，在不脫離本實用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本實用新型的保護范圍內。