一种双通道可控冷、热EGR系统的制作方法

本发明涉及一种应用于发动机的egr系统，属于发动机排气再循环技术领域，尤其涉及一种双通道可控冷、热egr系统，具体适用于提高egr率及egr温度的调节范围。

背景技术：

egr即排气再循环系统，是指将发动机的部分排气引入到气缸内，降低缸内燃烧温度，从而降低nox排放。egr分为冷egr与热egr，冷egr是利用冷却器将部分排气冷却后引入缸内，热egr指排气不经过冷却器直接进入缸内，冷egr的温度较热egr更低，能够实现更低的缸内燃烧温度，进一步降低nox排放。

申请公布号为cn105422323a，申请公布日为2016年3月23日的发明专利公开了一种实现冷、热egr可控引入装置，其包括发动机、涡轮机、egr阀、压气机、冷却器与节气门，涡轮机的进气口端与发动机中的排气歧管的出气口端管路连接，egr阀的进气口a与发动机的排气端管路连接，egr阀的出气口c与冷却器的进气口端管路连接，压气机的出气口端与冷却器的进气口管路连接，冷却器的出气口与节气门的一端管路连接，节气门的另一端与发动机中进气歧管的进气口端管路连接，egr阀的出气口b与进气歧管的进气口端管路连接，涡轮机与压气机通过转子连接。虽然该设计存在冷、热egr两种egr应用方式，但其存在以下缺陷：

首先，该设计只能实现冷egr或热egr，无法同时采用冷、热egr，导致egr温度的调节范围受限；

其次，该设计没有涡前节流功能，无法对egr驱动压差进行调节，从而无法实现更高的egr率。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的对egr温度调节范围小、无法对egr的驱动压差进行调节的问题，提供一种对egr温度调节范围更广、能够对egr的驱动压差进行调节的双通道可控冷、热egr系统。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种双通道可控冷、热egr系统，包括压气机、发动机与涡轮机，所述压气机经进气通道与发动机的一端相连接，发动机的另一端经排气通道与涡轮机相连接，且在发动机中设置有多个气缸；

所述排气通道包括第一排气歧管与第二排气歧管，所述第一排气歧管分别经第一甲通道、第一乙通道、第一丙通道与对应的冷却器、混合器、涡前节流阀的进气端相连接，第二排气歧管分别经第二甲通道、第二乙通道、第二丙通道与对应的冷却器、混合器、涡前节流阀的进气端相连接；

所述压气机、冷却器的出气端均与混合器的进气端相连接，混合器的出气端经进气通道与发动机的一端相连接，所述涡前节流阀的出气端与涡轮机的进气端相连接。

所述涡前节流阀包括一号涡前节流阀与二号涡前节流阀，所述第一排气歧管依次经第一丙通道、一号涡前节流阀后与涡轮机的进气端相连接，第二排气歧管依次经第二丙通道、二号涡前节流阀后与涡轮机的进气端相连接。

所述第一甲通道依次经冷却器、冷一单向阀后与混合器的进气端相连接，所述第二甲通道依次经冷却器、冷二单向阀后与混合器的进气端相连接；

所述第一乙通道经热一单向阀与混合器的进气端相连接，所述第二乙通道经热二单向阀与混合器的进气端相连接。

所述第一甲通道、第二甲通道分别经对应的第一甲阀、第二甲阀与冷却器的进气端连接，所述第一乙通道、第二乙通道分别经对应的第一乙阀、第二乙阀与热一单向阀、热二单向阀的进气端连接。

所述egr系统还包括流量调节阀、散热器、调温器与水泵，在小循环工况下，冷却器经流量调节阀从发取水口取水，冷却器的出水、发出水口的出水一并经调温器、水泵后，回流至发回水口；在大循环工况下，冷却器经流量调节阀从发取水口取水，冷却器的出水、发出水口的出水一并经散热器、调温器、水泵后，回流至发回水口。

所述egr系统还包括风扇与空冷器，所述压气机经空冷器与混合器的进气端相通，调温器位于散热器、水泵之间。

所述压气机的进气端与空气滤清器相连接，所述涡轮机的出气端与排气后处理装置相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种双通道可控冷、热egr系统中，排气通道包括第一排气歧管与第二排气歧管，单个排气歧管对应三个排气流向，分别流入冷却器、混合器、涡前节流阀，应用时，本发明可以对冷、热egr流量进行控制，实现对egr率和egr温度的调节，满足发动机全工况对不同egr率和egr温度的需求。因此，本发明具有更大的egr率和egr温度的调节范围。

2、本发明一种双通道可控冷、热egr系统中，当利用涡前节流阀对流向涡轮机的排气流量进行调整时，会改变第一排气歧管、第二排气歧管处的压力，即涡前压力，从而改变涡前压力、进气压力之间的压差，即egr的驱动压差，进而调整egr驱动能力与egr率，进而取得更高的egr驱动能力与egr率。因此，本发明能够对egr的驱动压差进行调节，以获得更好的egr驱动能力，从而实现更高的egr率。

3、本发明一种双通道可控冷、热egr系统中，排气通道包括第一排气歧管与第二排气歧管，两个排气歧管的排气流向都包括依次经冷却器、冷单向阀流向混合器，以及直接经热单向阀流向混合器，冷单向阀、热单向阀的采用，以及与第一排气歧管、第二排气歧管的双通道设计相结合，能够利用发动机排气的脉冲能量提高egr驱动能力，增大egr率，从而降低涡前节流阀的使用频率，使得在提高egr率的基础上，还能降低泵气损失，改善发动机经济性。因此，本发明不仅能够调整egr驱动能力与egr率，而且能够降低泵气损失，改善发动机经济性。

4、本发明一种双通道可控冷、热egr系统中，增设有第一甲阀、第一乙阀、第二甲阀、第二乙阀、一号涡前节流阀、二号涡前节流阀，应用时，不仅可以实现涡前节流控制，而且能对流向进气通道的各个通道进行分单独调整，互不干扰，此外，所有阀的调整都是在本设计应用于实际时进行的，属于一种在线操作，具有较强的可调性与针对性，可根据实际应用时的各种不同状况或需求进行调整。因此，本发明能在线调整，调整效果较好。

5、本发明一种双通道可控冷、热egr系统中，增设有流量调节阀、散热器、调温器与水泵，并以此为基础在发动机、流量调节阀、散热器、调温器、水泵之间构建有专门的冷却液回路，该设计能对通过冷却器的冷却液流量进行精确的调节控制，以实现对冷却器的出口温度的精确调节，满足不同发动机工况对egr的需求。因此，本发明对冷egr控制的精确度较高。

附图说明

图1是本发明的第一种应用时的结构示意图。

图2是本发明的第二种应用时的结构示意图。

图中：压气机1、发动机2、气缸21、发回水口22、发出水口23、发取水口24、涡轮机3、冷却器4、混合器5、冷一单向阀51、冷二单向阀52、热一单向阀53、热二单向阀54、第一排气歧管6、第一甲通道61、第一乙通道62、第一丙通道63、第一甲阀64、第一乙阀65、第二排气歧管7、第二甲通道71、第二乙通道72、第二丙通道73、第二甲阀74、第二乙阀75、涡前节流阀8、一号涡前节流阀81、二号涡前节流阀82、散热器9、散进水口91、散出水口92、流量调节阀10、调温器11、水泵12、风扇13、空冷器14、空气滤清器15、排气后处理装置16、进气通道x、排气通道y。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1与图2，一种双通道可控冷、热egr系统，包括压气机1、发动机2与涡轮机3，所述压气机1经进气通道x与发动机2的一端相连接，发动机2的另一端经排气通道y与涡轮机3相连接，且在发动机2中设置有多个气缸21；

所述排气通道y包括第一排气歧管6与第二排气歧管7，所述第一排气歧管6分别经第一甲通道61、第一乙通道62、第一丙通道63与对应的冷却器4、混合器5、涡前节流阀8的进气端相连接，第二排气歧管7分别经第二甲通道71、第二乙通道72、第二丙通道73与对应的冷却器4、混合器5、涡前节流阀8的进气端相连接；

所述压气机1、冷却器4的出气端均与混合器5的进气端相连接，混合器5的出气端经进气通道x与发动机2的一端相连接，所述涡前节流阀8的出气端与涡轮机3的进气端相连接。

所述涡前节流阀8包括一号涡前节流阀81与二号涡前节流阀82，所述第一排气歧管6依次经第一丙通道63、一号涡前节流阀81后与涡轮机3的进气端相连接，第二排气歧管7依次经第二丙通道73、二号涡前节流阀82后与涡轮机3的进气端相连接。

所述第一甲通道61依次经冷却器4、冷一单向阀51后与混合器5的进气端相连接，所述第二甲通道71依次经冷却器4、冷二单向阀52后与混合器5的进气端相连接；

所述第一乙通道62经热一单向阀53与混合器5的进气端相连接，所述第二乙通道72经热二单向阀54与混合器5的进气端相连接。

所述第一甲通道61、第二甲通道71分别经对应的第一甲阀64、第二甲阀74与冷却器4的进气端连接，所述第一乙通道62、第二乙通道72分别经对应的第一乙阀65、第二乙阀75与热一单向阀53、热二单向阀54的进气端连接。

所述egr系统还包括流量调节阀10、散热器9、调温器11与水泵12，在小循环工况下，冷却器4经流量调节阀10从发取水口24取水，冷却器4的出水、发出水口23的出水一并经调温器11、水泵12后，回流至发回水口22；在大循环工况下，冷却器4经流量调节阀10从发取水口24取水，冷却器4的出水、发出水口23的出水一并经散热器9、调温器11、水泵12后，回流至发回水口22。

所述egr系统还包括风扇13与空冷器14，所述压气机1经空冷器14与混合器5的进气端相通，调温器11位于散热器9、水泵12之间。

所述压气机1的进气端与空气滤清器15相连接，所述涡轮机3的出气端与排气后处理装置16相连接。

本发明的原理说明如下：

本发明的主要目的在于针对现有技术无法实现发动机在全工况范围内对egr率和egr温度进行精确控制的问题，提出一种双通道可控冷、热egr系统，以满足不同工况对egr率及egr温度可调的需求，相关操作如下：

（1）在后处理工作温度较低时，可采用热egr（第一乙通道62、第二乙通道72）并增加涡前节流（涡前节流阀8），从而快速提高发动机和后处理的工作温度，提高后处理转换效率，改善排放性能；

（2）在后处理工作温度较高时，可综合调节冷egr（第一甲通道61、第二甲通道71、冷却器4）、热egr（第一乙通道62、第二乙通道72）和涡前节流（涡前节流阀8），从而实现egr温度和egr率的精确调节，达到发动机性能和排放最佳控制的目的；

（3）结合双通道egr方案（第一排气歧管6、第二排气歧管7、冷一单向阀51、冷二单向阀52、热一单向阀53、热二单向阀54），可充分利用排气脉冲能量驱动egr，从而降低涡前节流的使用频率，降低泵气损失，改善发动机经济性。

实施例1：

参见图1与图2，一种双通道可控冷、热egr系统，包括压气机1、发动机2与涡轮机3，所述压气机1经进气通道x与发动机2的一端相连接，发动机2的另一端经排气通道y与涡轮机3相连接，所述排气通道y包括第一排气歧管6与第二排气歧管7，所述第一排气歧管6分别经第一甲通道61、第一乙通道62、第一丙通道63与对应的冷却器4、混合器5、涡前节流阀8的进气端相连接，第二排气歧管7分别经第二甲通道71、第二乙通道72、第二丙通道73与对应的冷却器4、混合器5、涡前节流阀8的进气端相连接；所述压气机1、冷却器4的出气端均与混合器5的进气端相连接，混合器5的出气端经进气通道x与发动机2的一端相连接，所述涡前节流阀8的出气端与涡轮机3的进气端相连接。优选涡前节流阀8包括一号涡前节流阀81与二号涡前节流阀82，所述第一排气歧管6依次经第一丙通道63、一号涡前节流阀81后与涡轮机3的进气端相连接，第二排气歧管7依次经第二丙通道73、二号涡前节流阀82后与涡轮机3的进气端相连接。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述第一甲通道61依次经冷却器4、冷一单向阀51后与混合器5的进气端相连接，所述第二甲通道71依次经冷却器4、冷二单向阀52后与混合器5的进气端相连接；所述第一乙通道62经热一单向阀53与混合器5的进气端相连接，所述第二乙通道72经热二单向阀54与混合器5的进气端相连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。