EGR系统及发动机的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，且特别是涉及一种EGR系统及发动机。

背景技术：

EGR技术在发动机节油、减排等方面有重要的作用。随着国家排放法规的日益严苛，EGR技术在发动机上的应用逐渐成为一种趋势应用EGR技术必然会成为各大主机厂发动机技术升级的主流。

但催化器后取气低压EGR技术在发动机上的应用，尚面临着一些难题：一、在催化器后取气的低压EGR技术方案中，当传统发动机使用的三元催化器陶瓷载体失效之后，陶瓷颗粒将通过废气再循环系统进入气缸，引发涡轮增压器压气机叶片损伤甚至颗粒进入气缸造成发动机报废风险。二、为避免三元催化器陶瓷载体失效风险，通常在EGR系统中布置滤网，但布置滤网，会给EGR系统带来压降，同时增加EGR系统成本，使得发动机催化器后取气低压EGR系统在部分负荷工况下，因EGR系统压差不足导致EGR废气流量不能满足发动机对EGR率的需求；三、在环保法规日益严苛的大环境下，需要更多的技术协同和配合EGR技术来降低发动机的油耗和排放。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于发动机的EGR系统，解决现有技术中三元催化器陶瓷载体失效以及更好地降低发动机油耗和排放的问题。

本实用新型提供一种应用于发动机的EGR系统，包括与发动机的进气端连接的进气管、与发动机的排气端连接的排气管、旁通连接在排气管与进气管之间的废气循环管路以及安装在排气管上的三元催化器，其中，废气循环管路的废气进气端连接在排气管上且位于三元催化器的出气口一侧，三元催化器采用带电加热功能的金属载体，EGR系统还包括外部电源和电子控制单元，电子控制单元控制外部电源对带电加热功能的金属载体进行通电和加热。

进一步地，EGR系统还包括涡轮增压器，三元催化器连接在涡轮增压器的出气口位置。

进一步地，废气循环管路上安装有EGR冷却器和EGR阀，EGR冷却器用于对废气进行冷却，EGR阀用于控制流经废气循环管路的废气流量。

进一步地，EGR系统还包括安装在进气管上的EGR混合器，经由废气循环管路导入至进气管中的废气在EGR混合器中与新鲜空气混合。

进一步地，带电加热功能的金属载体通过一个开关与外部电源电连接，电子控制单元在发动机低温冷启动时控制开关闭合，外部电源为带电加热功能的金属载体通电并加热。

进一步地，带电加热功能的金属载体连接有与外部电源电连接的导电端子。

本实用新型还提供一种发动机，包括如上所述的EGR系统。

进一步地，发动机为带有涡轮增压器的增压发动机。

本实用新型提供的EGR系统及发动机，通过将三元催化器的陶瓷载体替换为带电加热功能的金属载体，一方面，避免陶瓷载体失效时带来的涡轮增压器压气机的叶片损伤或者陶瓷颗粒进入气缸造成发动机报废风险，另一方面，取消了EGR滤网，减小EGR系统压降，避免了EGR系统在部分负荷工况下因EGR系统压差不足导致EGR废气流量不能满足发动机对EGR率的需求的问题，同时，三元催化器的载体为带电加热功能的金属载体，可以缩短发动机起燃时间，极大地降低了发动机排放。

附图说明

图1为本实用新型实施例中EGR系统的结构示意图。

图2为图1的EGR系统中带电加热功能的金属载体的结构示意图。

图3为图1的EGR系统中电子控制单元与外部电源和金属载体之间的连接关系示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本实用新型实施例中EGR系统的结构示意图，图2为图1的EGR系统中带电加热功能的金属载体的结构示意图。请参图1和图2，一种应用于发动机的EGR系统，包括与发动机的进气端连接的进气管18、与发动机的排气端连接的排气管25、旁通连接在排气管25与进气管18之间的废气循环管路12以及安装在排气管25上的三元催化器11，其中废气循环管路12的废气进气端连接在排气管25上且位于三元催化器11的出气口一侧，三元催化器11包括带电加热功能的金属载体111和金属外壳113，带电加热功能的金属载体111位于金属外壳113内。

进一步地，请参图1，EGR系统还包括涡轮增压器10，三元催化器11连接在涡轮增压器10的出气口位置。废气循环管路12上安装有EGR冷却器13和EGR阀14，EGR冷却器13用于对废气进行冷却，EGR阀14用于控制流经废气循环管路12的废气流量。本实施例中，EGR系统还包括安装在进气管18上的EGR混合器15，经由废气循环管路12导入进气管18中的废气在EGR混合器15中与新鲜空气混合均匀。具体地，EGR系统还可以包括温度传感器16和压差传感器17，温度传感器16用于测量废气循环管路12中废气的温度，压差传感器17用于测量EGR阀14的压力。

图3为图1的EGR系统中电子控制单元与外部电源和金属载体之间的连接关系示意图。请参图3，EGR系统还包括外部电源51和电子控制单元61，电子控制单元61控制外部电源51对带电加热功能的金属载体111进行通电和加热。带电加热功能的金属载体111通过一个开关71与外部电源51连接，电子控制单元61在发动机低温冷启动时控制开关71闭合，此时外部电源51为带电加热功能的金属载体111通电加热。带电加热功能的金属载体111连接有与外部电源51电连接的导电端子1111。发动机低温冷启动阶段，外部电源51通过导电端子1111对带电加热功能的金属载体111进行供电加热，带电加热功能的金属载体111被加热后通过热辐射和热传导加热通过的废气，被加热后的废气在其温度在达到三元催化剂的活化温度后，可以在带电加热功能的金属载体111表面的三元催化剂的作用下，更快地发生化学反应以被净化，从而极大地缩短了发动机冷启动阶段三元催化器的起燃时间，极大地降低了发动机的排放。

当发动机在常温冷启动时，电子控制单元61控制外部电源51不通电，带电加热功能的金属载体111不在电流的作用下加热升温，带电加热功能的金属载体111通过涡轮增压器10的出气口排出的废气携带的热量自然升温。

本实用新型还提供一种发动机，包括如上所述的EGR系统。本实施例中，该发动机为带有涡轮增压器10的增压发动机。发动机本体23排出的废气依次经由排气歧管24、涡轮增压器10后进入排气管25中，从排气管25中排出的废气一部分经由排气管25的出气端排入大气中，一部分通过排气管25的旁通道进入废气循环管路12中，废气从废气循环管路12中流出后与新鲜空气在EGR混合器15中混合后，再依次通过中冷器20、节气门21、进气歧管22，然后进入发动机本体23中参与燃烧。

本实用新型提供的应用于发动机的EGR系统及发动机，通过将三元催化器的陶瓷载体替换为带电加热功能的金属载体111，一方面，避免陶瓷载体失效时带来的涡轮增压器10损伤或者陶瓷颗粒进入气缸造成发动机的报废风险，且因金属载体的体积较小，有利于发动机包括低压EGR系统在内的排气侧附件布置更加紧凑，另一方面，取消了EGR滤网，减小EGR系统压降，避免了EGR系统在部分负荷工况下因EGR系统压差不足导致EGR废气流量不能满足发动机对EGR率的需求，同时，三元催化器11的载体为带电加热功能的金属载体111，可以缩短发动机起燃时间，极大地降低了发动机排放。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。