一种基于高压EGR的汽油机燃烧系统的制作方法

本发明属于高效汽油机技术领域，具体涉及一种基于高压egr的汽油机燃烧系统。

背景技术：

废气再循环系统(exhaustgasrecirculation)简称egr，由于各项法规的日益严格，对于发动机油耗和排放的要求越来越高，egr技术成为了当今汽油发动机实现油耗降低、排放减轻时所采用的一项重要的技术手段，而高压egr是egr的其中一种类型，是指废气取气点在涡轮机之前且废气排气点在增压器之后的egr。

受限于增压发动机的运转特点，当发动机处于低速大负荷甚至全负荷工况时，进气歧管内的压力会高于排气气管内的压力，从而使得废气无法从排气歧管顺利流入到进气歧管内，造成egr失效。

在实现本公开的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

在现有技术中，为了解决增压发动机在低速大负荷甚至全负荷工况下废气无法从排气歧管流入到进气歧管内的这一问题时，一般都是采用设置两套egr阀体以及冷却器，或者增加一路管道引到增压器前侧的方式来解决上述问题，但这两种方式均存在结构复杂、成本和控制要求都比较高等弊端，且第二种方式还会降低增压器的工作效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种基于高压egr的汽油机燃烧系统，提高了增压发动机在低速大负荷工况下的燃油经济性，改善了整车排放。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明提供了一种基于高压egr的汽油机燃烧系统，该系统包括进气歧管、多个气缸、排气歧管、egr管路、egr阀体、电机泵管路和电机泵，其中，

进气歧管的第一端与egr管路的第二端相连通，进气歧管的第二端与多个气缸的进气门连通。

排气歧管的第一端与多个气缸的排气门连通，排气歧管的第二端与egr管路的第一端相连通。

egr管路上设置有egr阀体，egr阀体用于控制流过egr管路的气体量。

电机泵管路上设置有电机泵，电机泵管路的两端分别与egr阀体两侧的egr管路相连通，使egr阀体和电机泵并联。

电机泵被设置为在开启时将电机泵管路中的气体从电机泵管路的第一端泵至电机泵管路的第二端

系统被设置为当进气歧管中的气体压力大于排气歧管中的气体压力时，关闭egr阀体，并开启电机泵。

可选择地，系统还包括压气机、总进气管以及节流阀，其中：

总进气管的第一端与压气机的出气端连通，第二端与节流阀的第一端连通，节流阀的第二端分别与进气歧管的第一端以及egr管路的第二端相连通。

节流阀用于根据车辆当前工况调节气体流量。

可选择地，系统还包括涡轮机，其中：

涡轮机的进气端分别与排气歧管的第二端以及egr管路的第一端相连通。

压气机和涡轮机之间利用转轴连接。

可选择地，系统还包括进气中冷器和egr中冷器，进气中冷器被设置在总进气管上。

egr中冷器被设置在egr第一端和电机泵管路与egr管路的连通处之间。

可选择地，系统还包括电机阀，电机阀被设置在电机泵管路上，电机阀被设置为当进气歧管中的气体压力小于排气歧管中的气体压力时关闭，以阻断电机泵管路中的气体流通。

可选择地，系统还包括第一压力传感器和第二压力传感器。

第一压力传感器被设置在进气歧管内，用于测量进气歧管中的气体压力。

第二压力传感器被设置在排气歧管内，用于测量排气歧管中的气体压力。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供了一种基于高压egr的汽油机燃烧系统，包括进气歧管，气缸、排气歧管、egr管路、egr阀体、电机泵管路和电机泵，其中，进气歧管的第一端与egr管路的第二端相连通，进气歧管的第二端与多个气缸的进气门连通；排气歧管的第一端与多个气缸的排气门连通，排气歧管的第二端与egr管路的第一端相连通；egr管路上设置有egr阀体，egr阀体用于控制流过egr管路的气体量；电机泵管路上设置有电机泵，电机泵管路的两端分别与egr阀体两侧的egr管路相连通，使egr阀体和电机泵并联；基于高压egr的汽油机燃烧系统被配置为当进气歧管中的气体压力大于排气歧管中的气体压力时，关闭egr阀体，开启电机泵。从而在增压发动机处于低速大负荷工况，进气歧管中的气体压力大于排气歧管中的气体压力时，利用电机泵将排气歧管中的废气经由电机泵管路泵入进气歧管中，使废气能够再次参与燃烧，有效地提高了燃油经济性并且改善了整车排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本发明实施例提供的基于高压egr的汽油机燃烧系统的结构图。

图中的附图标记分别为：

1-进气歧管；

2-气缸；

3-排气歧管；

4-egr管路；

5-egr阀体；

6-电机泵管路；

7-电机泵；

8-压气机；

9-总进气管；

10-节流阀；

11-涡轮机；

12-进气中冷器；

13-egr中冷器；

14-电机阀；

15-第一压力传感器；

16-第二压力传感器。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种基于高压egr的汽油机燃烧系统，如图1所示，系统包括进气歧管1、多个气缸2、排气歧管3、egr管路4、egr阀体5、电机泵管路6和电机泵7，下面将以汽油机燃烧系统从进气-燃烧-排气的顺序对本发明实施例所提供的汽油机燃烧系统进行介绍：

在本实施例中，系统还包括压气机8、总进气管9以及节流阀10，其中：

在本发明实施例所提供的汽油机燃烧系统中，空气从进气格栅进入发动机舱，利用空气滤清器进行过滤后流入压气机8的进气端，被高速转动的压气机8压缩后形成压缩空气，总进气管9的第一端与压气机8的出气端连通，压缩空气经由压气机8的出气端流入总进气管9。

在本实施例中，系统还包括进气中冷器12，进气中冷器12被设置在总进气管9上。

由于压气机8在高速旋转时温度会比较高，因此利用压气机8进行压缩后的压缩空气需经由进气中冷器12进行冷却，使压缩空气保持适宜温度，利于气缸2燃烧做工。

总进气管9的第二端与节流阀10的第一端连通，节流阀10用于根据车辆当前工况调节气体流量。

压缩后的空气经由总进气管9通入节流阀10后，利用节流阀10进行空气流量的调整，调整的依据可以是整车控制器发送的调整指令，而调整指令是整车控制器根据实时采集得到的车辆当前工况进行计算后生成并发送给节流阀10的，使得通过节流阀10的空气量能够和当前气缸2需要吸入的空气量相适应。

节流阀10的第二端分别与进气歧管1的第一端以及egr管路4的第二端相连通，使得压缩空气经由节流阀10进行流量调整后流入进气歧管1内；且由于egr管路4内部的压力大于总进气管9，因此压缩空气并不会进入egr管路4内。

进气歧管1的第一端与egr管路4的第二端相连通，进气歧管1的第二端与多个气缸2的进气门连通。

进气歧管1呈芭蕉状，第一端有一个端口，单个管路在中段分支成多个管路，第二端有多个端口，具体分支数量由气缸数决定，每一个气缸2都对应一个分支。进气歧管1用于将压缩空气分成多股，并经由每个气缸2的进气口通入每个气缸2中。

排气歧管3的第一端与多个气缸2的排气门连通，使得多个气缸2燃烧做工后产生的废气经由多个排气门，流入排气歧管3内。

排气歧管3形状和进气歧管1类似，均呈芭蕉状，第二端有一个端口，多个分支管路在中部汇聚成单个管路，第一端有多个端口，具体分支数量由气缸数决定，每一个气缸2都对应一个分支。

排气歧管3的第二端与egr管路4的第一端相连通，使得燃烧产生的多股废气经由排气歧管3汇聚成一股废气并流入egr管路4内。

可以理解的是，流入egr管路4的废气只占所有废气的一部分，具体占比可利用egr管路4和排气歧管3的直径进行限定，也可以在egr管路4的第一端设置一个egr节气阀来进行控制。

在本实施例中，系统还包括涡轮机11，其中：

涡轮机11的进气端分别与排气歧管3的第二端以及egr管路4的第一端相连通。

排气歧管3中的废气一部分通入涡轮机11内，以推动涡轮机11的叶片旋转。

同时，排气歧管3中的压力比egr管路4的压力大，因此egr管路4中的气体不会流入涡轮机11中。

压气机8和涡轮机11之间利用转轴连接，图1中压气机8和涡轮机11之间的虚线指的就是这个转轴，使废气在推动涡轮机11叶片旋转时，利用转轴带动压气机8的叶片旋转，从而将吸入的空气进行压缩。

排气歧管3中的另外一部分废气流入egr管路4中，以实现废气再循环。

从气缸2中排除的废气温度较高，需要对其进行冷却，因此系统还包括egr中冷器13。

如图1所示，egr中冷器13被设置在egr管路4第一端和电机泵管路6与egr管路4的连通处之间，以冷却从排气歧管3通入的废气。

egr管路4上设置有egr阀体5，egr阀体5用于控制流过egr管路4的气体量。

egr阀体5能够根据车辆当前工况实时控制流过egr管路4的废气量，控制的依据可以是整车控制器发送的控制指令，而控制指令是整车控制器根据实时采集得到的车辆当前工况进行计算后生成并发送egr阀体5的。

为了实现在排气歧管3中的压力小于进气歧管1中的压力时，仍能够保证废气从排气歧管3通入进气歧管1，本发明设置了一个电机泵管路6，电机泵管路6上设置有电机泵7，如图1所示，电机泵管路6的两端分别与egr阀体5两侧的egr管路4相连通，使egr阀体5和电机泵7并联。

电机泵7被设置为在开启时将电机泵管路6中的气体从电机泵管路6的第一端泵至电机泵管路6的第二端。

系统被设置为当进气歧管1中的气体压力大于排气歧管3中的气体压力时，关闭egr阀体5，并开启电机泵7。

为了测量出进气歧管1和排气歧管3中的气体压力，在本实施例中，系统还包括第一压力传感器15和第二压力传感器16。

第一压力传感器15被设置在进气歧管1内，用于测量进气歧管1中的气体压力。

第二压力传感器16被设置在排气歧管3内，用于测量排气歧管3中的气体压力。

可以理解的是，当进气歧管1中的气体压力大于排气歧管3中的气体压力时，直接利用压力差将废气从排气歧管3中经由egr阀体5压入进气歧管1无疑是无法实现的，此时将egr阀体5关闭，这里的关闭是指将通过egr阀体5的气体量调整为最小值，最小值可以为零。将egr阀体5关闭的同时，将电机泵7开启，从而利用电机泵7将废气从排气歧管3中经由电机泵管路6泵入进气歧管1，使得废气能够再次参与燃烧，egr系统能够发挥其作用。电机泵7还可以根据车辆当前工况以及进气歧管1与排气歧管3中气体压力的差值，调整自身转速，从而在节省电量消耗的前提下使废气能够有效地通入进气歧管1内并再次参与燃烧。

当车辆不处于低速大负荷的状态时，排气歧管3中的气体压力大于进气歧管1中的气体压力，此时废气可以直接利用压力差从排气歧管3中经由egr阀体5压入进气歧管1中，无需电机泵管路6，此时应将电机泵管路6阻断，因此在本实施例中，系统还包括电机阀14，电机阀14被设置在电机泵管路6上，电机阀14被设置为当进气歧管1中的气体压力小于排气歧管3中的气体压力时关闭，以阻断电机泵管路6中的气体流通，从而使得在车辆不处于低速大负荷状态时，egr系统也能够保证工作效果。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供了一种基于高压egr的汽油机燃烧系统，该系统包括进气歧管1，气缸2、排气歧管3、egr管路4、egr阀体5、电机泵管路6和电机泵7，其中，进气歧管1的第一端与egr管路4的第二端相连通，进气歧管1的第二端与多个气缸2的进气门连通；排气歧管3的第一端与多个气缸2的排气门连通，排气歧管3的第二端与egr管路4的第一端相连通；egr管路4上设置有egr阀体5，egr阀体5用于控制流过egr管路4的气体量；电机泵管路6上设置有电机泵7，电机泵管路6的两端分别与egr阀体5两侧的egr管路4相连通，使egr阀体5和电机泵7并联；该系统被配置为当进气歧管1中的气体压力大于排气歧管3中的气体压力时，关闭egr阀体5，开启电机泵7。从而在增压发动机处于低速大负荷工况，进气歧管1中的气体压力大于排气歧管3中的气体压力时，利用电机泵7将排气歧管3中的废气经由电机泵管路6泵入进气歧管1中，使废气能够再次参与燃烧，有效地提高了燃油经济性并且改善了整车排放。

在本申请中，应该理解到，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。