一種實現大egr率的低壓egr引入裝置及低壓egr引入方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于EGR裝置的技術領域，具體而言涉及一種實現大EGR率的低壓EGR引入裝置及低壓EGR引入方法。
【背景技術】
[0002]隨著排放法規的日益嚴格，發動機排放污染物的控制集中在對NOx和PM排放的控制上。對于NOx排放，最主流的技術是采用EGR和推遲噴射，但由于推遲噴射會帶來燃油消耗率的升高，給燃油經濟性帶來不利的影響，因此，為了降低NOx，大多都采用EGR方案。
[0003]EGR的引入在自然吸氣發動機上不是問題，一般來講排氣壓力要比進氣壓力高，廢氣很容易進入缸內實現循環，但由于自然吸氣的發動機一般應用在非道路上，排放標準不高，而且非道路發動機的轉速較低，強調低速扭矩，而采用EGR后則降低了空氣進氣量，柴油機更容易受到煙度的限制。因此，在自然吸氣的發動機上不存在EGR引入的問題。
[0004]目前發動機強化程度越來越高，而增壓則是重要手段，渦輪壓氣機是大多數發動機小型化的首要選擇。相對于輸出功率相同的自然吸氣發動機，增壓發動機表現出更高的燃燒溫度和排氣溫度，這種較高的溫度可能導致發動機的NOx排放增加，并可加快材料老化，包括排氣后處理催化劑老化等，EGR為了消除這種不利影響，通過廢氣稀釋新鮮進氣，從而減少燃燒過程中氧氣的含量。
[0005]在高壓EGR回路中，從渦輪機上游吸取排氣并在壓氣機下游與進氣混合。發動機增壓后，壓氣機后的壓力較高，在大負荷時，增壓壓力會高于廢氣的壓力，而這時廢氣就不能從高壓回路進入缸內，這時就需要從渦輪機下游吸取排氣，引入到壓氣機的上游，形成低壓EGR循環。因此，為適應發動機工況變化對EGR的要求，必須采用高低壓雙回路兩套EGR系統才能滿足更高排放的要求。
[0006]目前高低壓雙回路EGR的方案能滿足傳統燃燒方式對于大EGR率的需求，而且也能照顧到不同轉速和負荷范圍內燃油經濟性，其呈現出較大的優勢，例如目前廣泛開展的采用大EGR率的低溫燃燒技術，能同時降低NOx和soot排放。但也應注意到，采用高低壓雙回路EGR技術，需要增加排氣背壓閥、進氣節流閥等額外的裝置以提高EGR率，但兩套EGR系統的設計會造成管系復、系統布置困難等問題，而且高低壓兩套EGR系統均需要EGR閥和相應的冷卻器，制造成本和維護成本較高。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于通過低壓EGR的系統設計，一方面降低成本，另一方面不但能實現大的EGR率，而且該系統能夠兼顧高低負荷對EGR的要求，能夠有效的降低發動機的NOx排放。
[0008]為實現上述目的，采用如下技術方案:一種實現大EGR率的低壓EGR引入裝置，包括EGR閥、EGR管路、燃燒室、燃燒室進氣管、燃燒室排氣管、燃燒室排氣旁通管、排氣總管、排氣歧管、渦輪機、壓氣機和進氣管，所述燃燒室排氣管連接至渦輪機的進氣端，所述排氣總管連接至渦輪機的出氣端；所述燃燒室排氣旁通管的一端連接至燃燒室排氣管，另一端連接至EGR閥；所述排氣歧管的一端連接至排氣總管，另一端連接至EGR閥；所述EGR閥和進氣管之間通過EGR管路連接；所述進氣管連接至壓氣機的進氣端，所述壓氣機的出氣端與燃燒室進氣管相連接；所述渦輪機和壓氣機之間同軸設置。
[0009]進一步地，還包括排氣處理裝置，所述排氣處理裝置設置在排氣總管上。
[0010]進一步地，還包括EGR冷卻器，所示EGR冷卻器設置在所示EGR管路上。
[0011]進一步地，還包括廢氣流量計，所示廢氣流量計設置在所示EGR管路上。
[0012]進一步地，還包括新鮮空氣流量計，所述新鮮空氣流量計設置在進氣管上。
[0013]進一步地，還包括氧氣濃度傳感器，所述氧氣濃度傳感器設置在進氣管上。
[0014]進一步地，還包括進氣中冷器，所述進氣中冷器設置在燃燒室進氣管上。
[0015]本發明還公開了一種基于權利要求1所述的實現大EGR率的低壓EGR引入裝置來實現大EGR率的低壓EGR引入方法，包括以下步驟:1)從渦輪機的上游和渦輪機的下游分別引出廢氣；2)步驟I)中的廢氣僅經過一個EGR閥和一個EGR冷卻器進入壓氣機的上游。
[0016]進一步地，當采用低壓EGR時，調節EGR閥使排氣歧管和EGR管路相連通；當采用高壓EGR時，調節EGR閥使燃燒室排氣旁通管和EGR管路相連通；當不采用EGR時，調節EGR閥使燃燒室排氣旁通管和排氣歧管相連通。
[0017]本發明的有益效果:
實施本發明可以帶來:1)、實現大的EGR率；2)、共用一個EGR閥就可以實現渦輪機上游和下游廢氣引入的切換；3)、高低壓雙回路EGR系統僅使用一個EGR冷卻器；4)、節省了渦輪壓氣機的廢氣旁通閥。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明專利的EGR引入裝置的結構示意圖；
圖2為采用低壓EGR時的EGR閥機械部分結構示意圖；
圖3為采用高壓EGR時的EGR閥機械部分結構示意圖；
圖4為不采用EGR時的EGR閥機械部分結構剖視圖；
圖5為不采用EGR時的EGR閥機械部分的俯視圖；
圖中:
1-燃燒室進氣管；2_燃燒室；3_燃燒室排氣管；4_燃燒室排氣旁通管；5_排氣處理裝置；6_排氣總管；7_排氣歧管；8-EGR閥；9-EGR管路；10-EGR冷卻器；11_廢氣流量計；12-渦輪機；13-壓氣機；14-氧氣濃度傳感器；15新鮮空氣流量計；16-進氣管；17-進氣中冷器；18-EGR閥芯；19-旁通通道；20-EGR通道；21_閥芯調整環；22-閥桿；23_閥門位置傳感器。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明實施例的目的和技術方案更加清楚，下面將結合本發明實施例的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0021]本發明中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨存在或兩者同時存在的情況均包括在內。
[0022]本發明中所述的“內、外”的含義指的是相對于設備本身而言，指向設備內部的方向為內，反之為外，而非對本發明的裝置機構的特定限定。
[0023]本發明中所述的“左、右”的含義指的是閱讀者正對附圖時，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右，而非對本發明的裝置機構的特定限定。
[0024]本發明中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。
[0025]下面結合附圖以某直列6缸機來詳細說明本發明提出的具體結構及其使用情況。
[0026]如圖1所示:燃燒室進氣管I吸入的空氣進入缸內與燃油混合并在燃燒室2內燃燒并推動活塞做功，生成的廢氣排入燃燒室排氣管3，多缸機的排氣連接在一起后進入渦輪機12內膨脹做功，溫度降低，廢氣經過排氣后處理裝置5以后進入排氣總管6將廢氣排出。渦輪機12