一种适用于双燃料发动机的egr系统的制作方法_2

文档序号:9704712阅读:来源:国知局
28.天然气供给管路,29.EGR三通阀进口,30.EGR三通阀1号出口,31.EGR三通阀2号出口,32.混合器1号进口,33.螺栓孔,34.EGR节流孔,35.混合器2号进口,36.混合器出口,37.混合器支架,38.混合器底座,A.新鲜空气,B.天然气。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明作详细的描述:
[0033]参阅图1,一种适用于双燃料发动机的EGR系统包括EGR控制管路24、“EGR+空气”管路23、“EGR+天然气”管路21、进气管路27、天然气供给管路28、EGR三通阀26和涡轮增压器6。
[0034]双燃料发动机本体1的排气总管3上设置有两个出口,一个出口与提供回流废气的EGR控制管路24的一端即EGR中冷器15的进口连接。另一个出口通过排气管路25和涡轮增压器6中的涡轮机5的进气口相连接;涡轮增压器6中的压气机7的出气口通过进气管路27和双燃料发动机本体1相连接。
[0035]所述的进气管路27位于压气机7和双燃料发动机本体1之间,包括增压中冷器9、“EGR+空气”混合器10、进气总管11和进气道12。新鲜空气A进入压气机7的进气口,压气机7的出气口通过管道与增压中冷器9的进口连接,增压中冷器9的出口与所述的“EGR+空气”混合器10的混合器2号进口 35,即空气进口端管道连接,“EGR+空气”混合器10的混合器出口 36与所述的进气总管11的一端连接,进气总管11的另一端与所述的进气道12的一端连接,进气道12的另一端与双燃料发动机本体1相连接。
[0036]所述的EGR控制管路24包括EGR中冷器15和EGR控制总阀22,且EGR控制总阀22的进气端与EGR中冷器15的出口管路连接。而EGR控制总阀22的出气端与EGR三通阀26的进口 29连接。EGR三通阀26的1号出口 30和2号出口31分别与“EGR+空气”管路23的一端和“EGR+天然气”管路21的一端连接。
[0037]所述的“EGR+空气”管路23包括1号EGR阀4与1号EGR单向阀8。1号EGR阀4的进气端通过管道与EGR三通阀26的1号出口 30连接,1号EGR阀4的出气端与1号EGR单向阀8的进气端通过管道连接,而1号EGR单向阀的出气端与进气管路27中的“EGR+空气”混合器10的混合器1号进口 32即废气进口端管路连接。
[0038]所述的“EGR+天然气”管路21包括2号EGR阀20、EGR过滤器19、EGR增压器18、2号EGR单向阀16。2号EGR阀20的进气端通过管道与EGR三通阀26的2号出口 31连接,2号EGR阀20的出气端与EGR过滤器19的进口通过管道连接,EGR过滤器19的出口与EGR增压器18的进口通过管道连接,EGR增压器18的出口与2号EGR单向阀16的进气端管路连接,2号EGR单向阀16的出气端与天然气供给管路28中的“EGR+天然气”混合器17的废气进气端连接。
[0039]所述的天然气供给管路28包括“EGR+天然气”混合器17、天然气气轨13和6个结构相同的天然气喷嘴14,能够精确控制天然气的喷射时刻、喷射压力和喷射脉宽。“EGR+天然气”混合器17的出口端通过管道与天然气气轨13的进口连接,天然气气轨13安装有6个结构相同的天然气喷嘴14,且天然气气轨13与天然气喷嘴14的进气端连接,天然气喷嘴14的出气端即喷孔与双燃料发动机本体1中的进气道12对正,把天然气喷射在进气道12中。
[0040]参阅图2,所述的EGR三通阀26是一个三通式的分流阀,有三个开口,S卩EGR三通阀进口 29,EGR三通阀1号出口 30和EGR三通阀2号出口 31;在EGR三通阀进口 29、EGR三通阀1号出口 30与EGR三通阀2号出口 31的开口端分别加工有外螺纹,EGR三通阀1号出口 30与EGR三通阀2号出口 31的回转轴线共线,EGR三通阀进口 29位于EGR三通阀1号出口 30与EGR三通阀2号出口 31之间,EGR三通阀进口 29的回转轴线与EGR三通阀1号出口 30或EGR三通阀2号出口31的回转轴线垂直。
[0041]参阅图3与图4,所述的“EGR+空气”混合器10与“EGR+天然气”混合器17是一种混合装置,二者结构完全相同。混合器有三个开口,即两个进口与一个出口,一个进口是空气或者天然气的进口端,另一个进口是回流废气的进口端,空气或者天然气和废气混合均匀后经出口端流出。“EGR+空气”混合器10由混合器支架37和混合器底座38组成,混合器支架37下方的支架环形壳体装入混合器底座38的混合器2号进口 35与混合器出口 36之中,两者通过螺栓固定连接,保证混合器支架37下方的支架环形壳体与混合器2号进口 35或者混合器出口 36回转轴线共线。
[0042]混合器支架37有支架固定板、支架环形壳体与支架通道组成,支架固定板的中心处设置有中心通道孔,其周围设置有4个结构相同的螺栓孔,支架环形壳体壁上沿径向设置一个径向通孔,径向通孔的直径和支架固定板的中心通道孔的孔径、支架通道的内径相等,径向通孔两侧的支架环形壳体壁上均匀设置有18个EGR节流孔34;径向通孔与EGR节流孔34和支架环形壳体的内孔连通。
[0043]混合器底座38是一长方体式结构件,在混合器底座38顶端面的中心处竖直地设置一个竖直中心盲孔,竖直中心盲孔的周围均匀地分布有4个螺栓孔,混合器底座38上水平地设置一水平通孔,水平通孔的一端为混合器2号进口 35,水平通孔的另一端为混合器出口36,竖直中心盲孔与水平通孔相连通,竖直中心盲孔与水平通孔的回转轴线垂直相交,竖直中心盲孔与水平通孔直径相等,且比混合器支架37中的支架环形壳体外径大1?2_。
[0044]所述的EGR增压器18是一种电机驱动离心式压气机,由电动机、壳体和叶片组成。电动机驱动叶片转动压缩回流废气,增压后的废气经过EGR增压器出口进入2号EGR单向阀16的进气端。本发明适用效果较好的EGR增压器型号是LX-3971。
[0045]所述的EGR三通阀26的EGR三通阀进口 29与EGR控制管路24中EGR控制总阀22的出气端管路连接,EGR控制管路24中EGR中冷器15的进口与双燃料发动机本体1中的排气管3上设置的1个出口管路连接;所述的EGR三通阀26的EGR三通阀1号出口 30与“EGR+空气”管路23中的1号EGR阀4的进气端管路连接,“EGR+空气”管路23中的1号EGR单向阀8的出气端与进气管路27中的“EGR+空气”混合器10的混合器1号进口 32即废气进口端管路连接;所述的EGR三通阀26的EGR三通阀2号出口 31与“EGR+天然气”管路21中的2号EGR阀20的进气端管路连接,“EGR+天然气”管路21中的2号EGR单向阀16的出气端与天然气供给管路28中的“EGR+天然气”混合器17的废气进气端连接,天然气供给管路28中的天然气喷嘴14的出气端与进气管路27中的进气道12对正;进气管路27中的增压中冷器9的进口与涡轮增压器6的压气机7的出气口管路连接,进气管路27中的进气道12的一端与双燃料发动机本体1管路连接,涡轮增压器6中的涡轮机5的进气口与双燃料发动机本体1中的排气总管3管路连接。
[0046]本发明所述的一种适用于双燃料发动机的EGR系统中的EGR控制总阀22、1号EGR阀4和2号EGR阀20采用电动式EGR阀,分别控制EGR控制管路24、“EGR+空气”管路23和“EGR+天然气”管路21的开启和关闭,还可以精确控制重新参与燃烧的回流废气的数量。本发明中电动式EGR阀的型号是SBZB1N-0013,由驱动机构和执行机构两大部分组成。驱动机构主要包括一个步进电机,与发动机的控制单元连接,并且根据控制单元的指令工作。执行单元包括一个阀体,阀体与步进电机连接,即阀体由步进电机驱动,通过阀体的运动控制管路的开闭状态。
[0047]当发动机1不需要EGR时,EGR控制总阀22关闭。
[0048]当发动机1以纯柴油模式运行时,EGR控制总阀22和1号EGR阀4开启,2号EGR阀20关闭;
[0049]当发动机1以双燃料模式运行时,EGR控制总阀22和2号EGR阀20开启,1号EGR阀4关闭;
[0050]当需要重新参与燃烧的废气、空气与天然气都混合时,EGR控制总阀22、1号EGR阀4和2号EGR阀20均开启。
[0051 ]本发明所述的一种适用于双燃料发动机的EGR系统中的“EGR+天然气”混合器17和“EGR+空气”混合器10分别用于保证废气、天然气和空气均匀混合,进而保证进入各气缸的回流废气的均匀性;本系统中设置的EGR过滤器19用于清除废气中的碳烟等杂质,防止堵塞天然气喷嘴;本系统中设置的EGR增压器18用于提高废气压力,以消除回流废气和天然气之间的压力差,进而实现两者的充分混合;本系统中设置的EGR中冷器15和进气中冷器9分别用于冷却回流废气和
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