[发明专利]一种适用于双燃料发动机的EGR系统

说明书

本发明公开了一种适用于双燃料发动机的EGR系统，克服THC及NOx排放高的问题，EGR系统包括涡轮增压器、EGR控制管路、EGR三通阀、进气管路和天然气供给管路；EGR三通阀的进口与EGR控制管路连接，EGR控制管路的另一端与双燃料发动机本体的排气管连接；EGR三通阀的1号出口与“EGR+空气”管路连接，“EGR+空气”管路的另一端与进气管路的“EGR+空气”混合器连接；EGR三通阀的2号出口与“EGR+天然气”管路连接，“EGR+天然气”管路的另一端与天然气供给管路连接，天然气供给管路的另一端与进气管路连接，进气管路的另一端与涡轮增压器的压气机连接，涡轮增压器的涡轮机与双燃料发动机本体连接。

技术领域

本发明涉及发动机的一种废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation，ERG)，更确切地说，本发明涉及一种适用于柴油/天然气双燃料发动机的EGR系统。

背景技术

随着能源危机、环境污染的日益严重，天然气成为最有前途的发动机替代燃料。重型柴油机改装为柴油/天然气双燃料发动机后不仅可以有效缓解能源危机，还能大大降低碳烟排放，以满足日益严格的排放法规。废气再循环技术是降低发动机氮氧化物(nitrogenoxide：NOx)排放的一种简单有效的途径，将一定量的废气以一定的方式重新引入到发动机气缸中，降低氧浓度，增大比热比，从而降低了燃烧过程的最高燃烧温度，抑制NOx的生成。

目前，重型柴油/天然气双燃料发动机使用的EGR系统还是原柴油机的EGR系统，即发动机回流废气经过冷却后进入进气总管，与新鲜空气进行充分混合后一起进入发动机气缸。然而，这种EGR系统应用在双燃料发动机上存在一个很大的问题。在柴油/天然气双燃料发动机中，虽然天然气一般是进气道喷射，但天然气在缸内并不是完全的均匀分布，存在分层现象。这样就造成天然气少的区域，空气相对较多，重新参与燃烧的废气就较多；而天然气多的区域，空气相对较少，重新参与燃烧的废气就较少。从而造成天然气较少的地方受回流废气的影响较大，燃烧恶化，总碳氢(total hydrocarbon，THC)排放升高；天然气较多的地方受回流废气的影响较小，NOx排放较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服柴油/天然气双燃料发动机回流废气与天然气混合不均匀时在较稀的区域燃烧恶化、THC排放高以及在较浓的区域燃烧温度高、NOx排放高的问题，提供了一种适用于双燃料发动机的EGR系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种适用于双燃料发动机的EGR系统包括涡轮增压器、“EGR+天然气”管路、“EGR+空气”管路、EGR控制管路、EGR三通阀、进气管路和天然气供给管路。

所述的EGR控制管路包括EGR控制总阀与EGR中冷器；

所述的“EGR+空气”管路包括1号EGR阀与1号EGR单向阀；

所述的“EGR+天然气”管路包括2号EGR阀、EGR过滤器、EGR增压器、2号EGR单向阀；

所述的进气管路包括增压中冷器、“EGR+空气”混合器、进气总管、进气道；

所述的天然气供给管路包括“EGR+天然气”混合器、天然气气轨、天然气喷嘴；

所述的EGR三通阀的EGR三通阀进口与EGR控制总阀的出气端管路连接，EGR中冷器的进口与双燃料发动机本体中的排气总管之间采用管路连接；EGR三通阀的EGR三通阀1号出口与1号EGR阀的进气端采用管路连接，1号EGR单向阀的出气端与“EGR+空气”混合器的混合器1号进口即废气进口端采用管路连接；EGR三通阀的EGR三通阀2号出口与2号EGR阀的进气端采用管路连接，2号EGR单向阀的出气端与“EGR+天然气”混合器的废气进口端采用管路连接，天然气喷嘴的出气端装入进气道中；增压中冷器的进口与涡轮增压器的压气机的出气口采用管路连接，进气道的一端与双燃料发动机本体采用管路连接，涡轮增压器中的涡轮机的进气口与双燃料发动机本体中的排气总管采用管路连接。