[发明专利]一种增压汽油发动机的废气再循环系统及其使用方法及具有其的汽车发动机

说明书

技术领域

本发明属于发动机排放技术领域，尤其涉及一种增压汽油发动机的废气再循环系统及其使用方法及具有其的汽车发动机。

背景技术

面对全球变暖以及环保、能源短缺问题，对车用动力要求即节能又环保。EGR(废气再循环)技术已经成为清洁高效发动机上一种不可或缺的技术，它在显著降低NOx排放的同时，也改善了发动机燃烧经济性。

在自然吸气汽油发动机上，EGR的引入都不是问题，排气压力高于进气压力，废气很容易进入缸内实现再循环。但是增压发动机歧管内的进气压力在低负荷时小于大气压，高负荷时高于大气压。增压发动机上EGR系统可以简单地分为两类：低压EGR和高压EGR。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术的一种低压EGR系统，它从涡轮机后引出废气，通到压气机前。这种EGR系统的优点是废气温度低，对EGR中冷器要求低。但是废气中含有碳烟以及水蒸汽，会污化及腐蚀压气机和进气中冷器。另一种EGR系统采用涡轮前取EGR废气，好处是能实现高的EGR率。与第一种的缺点一样，而且更加显著。

某汽油发动机上采用高压EGR系统，它直接从增压器涡轮机前取出废气，经过冷却后通到进气歧管内。涡轮前比涡轮后温度高约100℃，所以这种高压EGR对EGR中冷器的冷却能力提出高的要求。另外从涡轮前取的废气，因为没有经过催化器，废气中的碳烟会污化进气歧管和气道，而且废气中的NOx会加剧燃烧爆震倾向。

另一种实现高、低压EGR可控引入装置。它是在高压EGR布置基础上，在EGR阀和EGR中冷器后加入三通，除保留原有的高压EGR通路，又增加了一路引到增压器压气机前，类似一种低压模式。高压EGR的问题仍然存在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种再循环的EGR废气更为清洁，降低对发动机进气相关零部件的不利影响；降低EGR废气最高温度，降低了对EGR冷却器冷却能力要求的增压汽油发动机的废气再循环系统。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种增压汽油发动机的废气再循环系统，包括发动机本体及进、排气系统；

压气机、进气中冷器、发动机节气门通过管路依次连接，所述发动机节气门通过管路与发动机的进气歧管连通；

发动机的排气歧管通过管路依次连接涡轮机和主催化器；还具有：

预催化器，所述预催化器安装在所述涡轮机后端的管道上；

EGR中冷器，其第一端通过管路接入所述预催化器后端的管路上，第二端通过管路接入进气系统。

所述EGR中冷器第二端接入发动机节气门后端的管路上。

所述EGR中冷器的管路上还设有EGR阀。

还包括排气节流阀，所述排气节流阀安装在主催化器前端的管路上；所述EGR中冷器第一端接入所述预催化器和排气节流阀之间的管路上。

所述涡轮机和压气机同轴连接。

增压汽油发动机的废气再循环系统的使用方法，从预催化器后引出再循环的废气，经过EGR中冷器冷却，再经过EGR阀，最后进入节气门后的进气歧管，形成EGR废气的主通路；在排气系统EGR引出口与主催化器之间，增加了可控的排气节流阀，通过控制背压达到提高EGR率和EGR范围的效果。

一种汽车发动机，具有上述增压汽油发动机的废气再循环系统。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，

1.经过预催化器的废气，排放物中微粒质量显著降低，减小了对进气系统、气道以及进气门处积炭、油泥的积累。同时废气中NOx浓度处于较低水平，缓解了对中高负荷下燃烧爆震的不利影响。

2.与涡轮前取的废气相比，预催化器后的废气温度降低约100℃，降低了对EGR中冷器的冷却要求。可以选择成本低且更小巧的EGR中冷器。

3.EGR直接引入到节气门后的进气歧管，避免EGR废气经过压气机和进气中冷器。这样降低了EGR对压气机和进气中冷器的不利影响。

4.EGR引出口下游排气通道上的节流阀，可控制排气背压，不但能优化EGR率，而且提高了EGR的工作范围。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的增压汽油发动机的废气再循环系统的结构示意图；

图2为本发明专利增压汽油发动机EGR系统的EGR运行工况图；

上述图中的标记均为：1、压气机，2、进气中冷器，3、发动机节气门，4、进气歧管，5、涡轮机，6、预催化器，7、排气节流阀，8、主催化器，9、EGR中冷器，10、EGR阀。