一種多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及四沖程內(nèi)燃機(jī)，特別涉及四沖程內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]排氣再循環(huán)(簡稱EGR)技術(shù)是降低內(nèi)燃機(jī)氮氧化物的有效措施。內(nèi)燃機(jī)由于工況的變化，需要對EGR率進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前的EGR率調(diào)節(jié):只能根據(jù)燃油系統(tǒng)提供燃油和空氣量，EGR率被動跟隨調(diào)節(jié)，并且EGR較難精確調(diào)節(jié)；目前精確調(diào)節(jié)EGR，只能是EGR有、無調(diào)節(jié)，實際使用價值較低。隨著排放法規(guī)越來越嚴(yán)，要求對內(nèi)燃機(jī)的EGR率，進(jìn)行主動精確調(diào)節(jié)；內(nèi)燃機(jī)的EGR率的精確調(diào)節(jié)，是內(nèi)燃機(jī)的難題，而EGR率的主動精確調(diào)節(jié)，是目前未解決的公認(rèn)技術(shù)難題；所述EGR主動調(diào)節(jié)，EGR率調(diào)節(jié)與內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量、燃料變化均無關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置，其應(yīng)用于四沖程增壓內(nèi)燃機(jī)上，可充分利用廢氣能量、定量分級提供EGR率，并可主動精確分級調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的EGR率；EGR率的主動精確分級調(diào)節(jié)，對使用EGR的內(nèi)燃機(jī)，無論是柴油機(jī)或還是汽油機(jī)等，對其排放性能、動力性能提高等，均具有革命性的突破。其優(yōu)化方案可使內(nèi)燃機(jī)分層燃燒，大幅降低內(nèi)燃機(jī)的氮氧化物排放而顆粒污染物不惡化；其進(jìn)一步優(yōu)化方案，在不降低增壓內(nèi)燃機(jī)功率的情況下，大幅提高內(nèi)燃機(jī)的EGR率。
[0004]本發(fā)明公開了內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的一種多缸四沖程內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置，包括與內(nèi)燃機(jī)排氣門相連的排氣道，每缸對應(yīng)設(shè)有一個或兩個排氣道，所述排氣道分為兩組，第一組排氣道的出口連接在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道的進(jìn)口，第二組排氣道的出口連接在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，其特征在于:所述第二組排氣道至少由兩個排氣道組成，其中至少一個排氣道的出口設(shè)有排氣選擇裝置，排氣選擇裝置具有兩路出口，第一路出口連接在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，第二路出口連接在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:其工作時，第二組排氣道至少由兩個排氣道組成，其中至少一個排氣道的出口設(shè)有排氣選擇裝置，排氣選擇裝置具有兩路出口，第一路出口連接在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，第二路出口連接在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上，至少使一個排氣道排出的氣體，在保證內(nèi)燃機(jī)有其它排氣道提供EGR的情況下，通過排氣選擇裝置可以對相應(yīng)氣道的廢氣進(jìn)行主動精確分級調(diào)節(jié)。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)使用工況需要，可進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的EGR率的主動郵件精確調(diào)節(jié)，從而保證內(nèi)燃機(jī)有一個排氣道的提供EGR率、同時至少還有一個排氣道的提供的EGR率可以調(diào)節(jié)，從而使采用EGR技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)，在保證較低的氮氧化物排放物的基礎(chǔ)上、使用性能大幅提高；優(yōu)化方案是所述第二組的每個排氣道出口均設(shè)有排氣選擇裝置，使第二組的每個排氣道提供的廢氣均可主動精確分級調(diào)節(jié)。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述排氣選擇裝置由兩個流量控制閥或單個換向閥組成。兩個流量控制閥，可以使單個排氣道的氣體的流向進(jìn)行選擇、從而進(jìn)行主動精確分級調(diào)節(jié)EGR率；單個換向閥，也可以使單個排氣道的氣體的流向進(jìn)行選擇、從而進(jìn)行主動精確分級調(diào)節(jié)EGR率。
[0007]上述技術(shù)方案的具體改進(jìn)之一，所述內(nèi)燃機(jī)是自然吸氣內(nèi)燃機(jī)；所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道是內(nèi)燃機(jī)的排氣管；內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器出口經(jīng)進(jìn)氣管與氣缸進(jìn)氣道相連，所述第二組排氣道的出口和排氣選擇裝置的第一路出口與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通道連接部位均為進(jìn)氣管的進(jìn)口 ；所述排氣選擇裝置第二路出口與排氣通道的連接部位是排氣管的進(jìn)口 ；所述排氣選擇裝置由二個流量控制閥組成。進(jìn)一步具體方案是:所述每缸對應(yīng)設(shè)有一個排氣道的三缸自然吸氣內(nèi)燃機(jī)；第一組排氣道由一缸排氣道組成，所述一缸排氣道出口與排氣管的進(jìn)口相連；第二組排氣道由二缸、三缸排氣道組成，三缸排氣道的出口與兩個流量控制閥的進(jìn)口相連，一個流量控制閥的出口和二缸排氣道的出口均與進(jìn)氣管的進(jìn)口相連，另一個流量控制閥的出口與排氣管的進(jìn)口相連。
[0008]上述技術(shù)方案的具體改進(jìn)之二，所述內(nèi)燃機(jī)是渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)；所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道是內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器渦輪機(jī)；內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器出口經(jīng)渦輪增壓器的壓氣機(jī)或再通過空氣中冷器與進(jìn)氣管相連，進(jìn)氣管再與氣缸進(jìn)氣道相連，所述第二組排氣道的出口和排氣選擇裝置的第一路出口與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通道連接部位均為空氣中冷器的進(jìn)口或進(jìn)氣管的進(jìn)口 ；所述排氣選擇裝置第二路出口與排氣通道的連接部位是渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口或出口。進(jìn)一步具體方案是:所述每缸對應(yīng)設(shè)有兩個排氣道的三缸渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)；第一組排氣道由一缸的兩個排氣道和二缸的兩個排氣道組成，所述排氣道的出口與渦輪增壓器的進(jìn)口相連；第二組排氣道由三缸的兩個排氣道組成，三缸兩個排氣道的出口分別與兩個流量控制閥的進(jìn)口相連，三缸的一個排氣道的出口與一個換向閥的進(jìn)口相連，三缸的另一個排氣道的出口與另一個換向閥的進(jìn)口相連，兩個換向閥的一個出口均通過EGR冷卻器、節(jié)流閥與進(jìn)氣管的進(jìn)口相連，兩個換向閥的另一個出口均與渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口相連。
[0009]上述技術(shù)方案的具體改進(jìn)之三，所述內(nèi)燃機(jī)是每缸設(shè)有兩個進(jìn)氣道渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)；所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道是內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器渦輪機(jī)；內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器出口經(jīng)渦輪增壓器的壓氣機(jī)或再通過空氣中冷器與進(jìn)氣管相連，進(jìn)氣管再與每缸的一個進(jìn)氣道相連；所述進(jìn)氣通道還有一個EGR進(jìn)氣管，所述EGR進(jìn)氣管與每缸的另一個進(jìn)氣道相連；所述第二組排氣道的出口和排氣選擇裝置的第一路出口與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通道連接部位均為EGR進(jìn)氣管的進(jìn)口 ；所述排氣選擇裝置第二路出口與排氣通道的連接部位是渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口或出口 ；所述排氣選擇裝置由單個換向閥組成。進(jìn)一步具體方案是:所述每缸對應(yīng)設(shè)有兩個排氣道的三缸渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)；第一組排氣道由一缸的兩個排氣道和二缸的兩個排氣道組成，所述排氣道的出口與渦輪增壓器的進(jìn)口相連；第二組排氣道由三缸的兩個排氣道組成，三缸兩個排氣道的出口分別與兩個換向閥的進(jìn)口相連，三缸的一個排氣道的出口與一個換向閥的進(jìn)口相連，三缸的另一個排氣道的出口與另一個換向閥的進(jìn)口相連，兩個換向閥的一個出口均通過EGR冷卻器、節(jié)流閥與EGR進(jìn)氣管的進(jìn)口相連，兩個換向閥的另一個出口均與渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口相連。
[0010]上述技術(shù)方案的具體改進(jìn)之四，所述內(nèi)燃機(jī)是分段進(jìn)氣渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)，包括先進(jìn)氣的第一分段進(jìn)氣管和后進(jìn)氣的第二分段進(jìn)氣管；內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器出口經(jīng)渦輪增壓器的壓氣機(jī)或再通過空氣中冷器，與第一分段進(jìn)氣管相連；所述第二組排氣道的出口和排氣選擇裝置的第一路出口與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通道連接部位均為第二分段進(jìn)氣管的進(jìn)口 ；所述排氣選擇裝置第二路出口與排氣通道的連接部位是渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口或出口 ；所述排氣選擇裝置由單個換向閥組成。進(jìn)一步具體方案是:所述每缸對應(yīng)設(shè)有兩個排氣道的三缸渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)；第一組排氣道由一缸的兩個排氣道組成，所述排氣道的出口與渦輪增壓器的進(jìn)口相連；第二組排氣道由二缸的兩個排氣道和三缸的兩個排氣道組成，二缸的兩個排氣道、三缸兩個排氣道的出口分別與四個流量控制閥的進(jìn)口相連，每個排氣道的出口均與相應(yīng)換向閥的進(jìn)口相連，四個換向閥的一個出口均通過EGR冷卻器、節(jié)流閥與第二分段進(jìn)氣管的進(jìn)口相連，四個換向閥的另一個出口均與渦輪增壓器渦輪機(jī)的進(jìn)口相連；所述EGR冷卻器還有一路出口經(jīng)輔助節(jié)流閥與所述第一分段進(jìn)氣管相連。
【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明一種三缸四沖程自然吸氣內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置示意圖。
[0012]圖2本發(fā)明一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置示意圖。
[0013]圖3本發(fā)明一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置優(yōu)化方案之一示意圖。
[0014]圖4本發(fā)明一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置優(yōu)化方案之二示意圖。
[0015]圖5本發(fā)明一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置優(yōu)化方案之三示意圖。
[0016]圖6本發(fā)明一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)排氣再循環(huán)裝置優(yōu)化方案之四示意圖。
【具體實施方式】