[发明专利]用于内燃发动机的排气再循环系统

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求享有2011年1月18日提交的美国专利申请序号No.61／433,585的优先权，该美国专利申请的全部内容在此通过引用并入本申请中。

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种用于内燃发动机的排气再循环系统，更具体地涉及一种用于有效地提供再循环排出气体至内燃发动机的高压进气系统的系统。

背景技术

对于柴油和汽油发动机－特别是采用进气升压或压缩(例如排气驱动的涡轮增压器或发动机驱动的机械增压器)的发动机来说，排气再循环(“EGR”)是改进燃料消耗量和减少被管制的尾管排出气体排放物的重要因素。

在采用排气驱动的涡轮增压器或发动机驱动的机械增压器的发动机中，高压EGR可在高负载运转期间从涡轮增压器的上游位置转移并且供应至压缩进气。然而，在内燃发动机的高负载运转期间，EGR供应与压缩进气之间的压差(Δ“P”)可能是负的。具体地说，EGR的供应压力可能降至低于压缩进气的压力，这就使得难于（如果可能）供应EGR至进气系统(P_INTAKE＞P_EGR)。

已经提出在进气系统中采用文氏管系统来降低进气压力，以使EGR供应与压缩进气之间的ΔP瞬间为正数，从而允许EGR在高负载运转情况下输送至进气系统。在这种情况下，包括除高负载之外的发动机运转，都能够使EGR被均匀输送和分配。

发明内容

在示例性实施方式中，内燃发动机包括输送压缩进气至该内燃发动机的进气系统、设置在所述进气系统中并限定文氏管的文氏管组件以及环形排气再循环导管分配通道，所述文氏管限定用于进气穿过其中的低压区域“Z”，所述环形排气再循环导管分配通道绕所述文氏管周向延伸并且从排气系统接纳被转移排出气体，以便通过绕环形排气再循环导管分配通道设置在周向间隔位置的排气再循环扩散器通道将排出气体输送至进气。

在另一个示例性实施方式中，内燃发动机包括具有进气歧管的进气系统，所述进气歧管用于输送压缩进气至内燃发动机的气缸。排气系统具有构造成从内燃发动机的气缸输送排出气体至定位成与排气歧管流体连通的压缩机的排气歧管。压缩机包括涡轮壳体和压缩机壳体，所述涡轮壳体具有用于排出气体并且通过排气再循环导管与进气系统流体连通从而输送被转移排出气体至进气歧管的高压入口，所述压缩机壳体具有通过进气导管与进气系统流体连通从而输送压缩进气至进气歧管的高压出口。节气门本体设置在进气导管与进气歧管之间。文氏管组件设置在节气门本体的下游并且包括具有流动通道的入口以及包括横截面为“A₁”的喷嘴截面且限定文氏管的出口，所述流动通道的截面直径为“A”且通过其本身接纳进气。进气歧管入口与文氏管组件流体连通并且接纳穿过文氏管排出的进气。入口环居中地延伸穿过进气歧管入口并且在其入口端包括等于喷嘴截面的截面直径“A₁”的直径“D”，其中入口环84轴向地延伸距离“L”，所述入口环84的直径沿着所述轴向延伸距离“L”增加至第二直径“D₂”，从而形成用于穿过其中的进气的低压区域“Z”。环形排气再循环导管分配通道绕入口环周向延伸并且通过入口与排气再循环导管流体连通从而从排气系统接收被转移排出气体，并且排气再循环扩散器通道绕环形排气再循环导管分配通道设置在周向间隔位置处，所述排气再循环扩散器通道限定间隔通道，所述间隔通道用于来自环形排气再循环分配通道并进入穿过进气歧管的入口环的低压区域“Z”的进气的被转移排出气体的进入和均匀分配。

方案1. 一种内燃发动机，包括：

输送压缩进气至内燃发动机的进气系统；

设置在进气系统中并且具有文氏管的文氏管组件，所述文氏管限定用于穿过其中的压缩进气的低压区域“Z”；以及

绕所述文氏管周向延伸的环形排气再循环导管分配通道，所述环形排气再循环导管分配通道从内燃发动机的排气系统接纳被转移排出气体，以便通过排气再循环扩散器通道将被转移排出气体输送至压缩进气，所述排气再循环扩散器通道绕所述环形排气再循环导管分配通道设置在周向间隔位置。

方案2. 如方案1所述的内燃发动机，进一步包括排气驱动的涡轮增压器，所述排气驱动的涡轮增压器与排气系统以及进气系统流体连通并且构造成输送压缩进气至进气系统。