>[0017]實施例1
如圖1,為一種三缸四沖程自然吸氣內(nèi)燃機排氣再循環(huán)裝置,每缸對應(yīng)設(shè)有一個排氣門。包括:由排氣道1-P組成的第一組排氣道,由排氣道2-P、3-P組成的第二組排氣道,排氣通道由排氣管P組成,排氣選擇裝置由2個流量調(diào)節(jié)閥LF1、LF2組成,由空氣濾清器10、進氣管J、3個進氣道1-J、2-J、3-J組成的進氣通道,EGR連接管20。3個排氣道1_P、2_P、3-P的進口分別與氣缸排氣門Ml、M2、M3相連;排氣道2-P的出口同時與流量調(diào)節(jié)閥LF1、LF2的進口相連;流量調(diào)節(jié)閥LFl的出口、排氣道3-P的出口與EGR連接管20的進口相連,EGR連接管20的出口與進氣管J的進口相連,進氣管J的進口同時與空氣濾清器10的出口相連,進氣管J的三個出口分別與氣缸進氣道1-J、2-J、3-J的3個進口相連,排氣道1-P的出口、流量調(diào)節(jié)閥LF2的出口同時與排氣管P的進口相連。
[0018]工作時,根據(jù)內(nèi)燃機的具體使用要求,流量調(diào)節(jié)閥LFl的出口打開、流量調(diào)節(jié)閥LF2的出口關(guān)閉,或流量調(diào)節(jié)閥LFl的出口關(guān)閉、流量調(diào)節(jié)閥LF2的出口打開。如柴油機小負(fù)荷運行時,流量調(diào)節(jié)閥LFl的出口打開、流量調(diào)節(jié)閥LF2的出口關(guān)閉,二缸、三缸排出的氣體,通過排氣門M2、M3分別進入排氣道2-P、3-P,經(jīng)排氣道2_P、3_P,再經(jīng)EGR連接管20與空氣冷卻器K提供空氣一起加入進氣管G,混合后的氣體通過進氣管J分別由各自的進氣道進入相應(yīng)的氣缸,此時,內(nèi)燃機的EGR率是定量的66.7% EGR率;當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥LFl的出口關(guān)閉、流量調(diào)節(jié)閥LF2的出口打開時,如柴油機大負(fù)荷運行時,二缸排出的氣體,通過排氣門M2進入排氣道2-P,經(jīng)排氣道2-P、EGR連接管20與空氣冷卻器K提供空氣一起加入進氣管G,混合后的氣體通過進氣管J分別由各自的進氣道進入相應(yīng)的氣缸,此時,內(nèi)燃機的EGR率是定量的33.3% EGR率。即本實施例可以使內(nèi)燃機的EGR率進行主動有級精確調(diào)整,從而使采用EGR技術(shù)的內(nèi)燃機,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。
[0019]本實施例優(yōu)化方案之一,所述排氣壓力平衡裝置相連的排氣道3-P的出口也設(shè)有另一排氣選擇裝置,排氣選擇裝置同樣由2個流量調(diào)節(jié)閥組成。此優(yōu)化方案的收益是:通常情況下,排氣道3-P提供內(nèi)燃機定量的33%EGR率或66.7%EGR率;在內(nèi)燃機需要提高瞬態(tài)加速能力時,排氣道2-P、3-P均可停止供應(yīng)廢氣再循環(huán),每個氣缸均可供應(yīng)新鮮空氣,提高內(nèi)燃機的動態(tài)響應(yīng)能力。
[0020]本實施例優(yōu)化方案之二,所述每缸對應(yīng)設(shè)有兩個排氣門,二缸的兩個排氣道均設(shè)有排氣選擇裝置。此優(yōu)化方案收益是:對于單缸有兩個排氣道,無論對于增壓汽油機、還是增壓柴油機,EGR率的有級調(diào)節(jié)變化率減小50%,對EGR率有級調(diào)節(jié)的運用均有重大拓展作用。
[0021]本實施例可以用于三缸以上的內(nèi)燃機,只是在本實施例的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的排氣道,所增加的排氣道分在第一組排氣道或第二組排氣道。
[0022]
實施例2
如圖2,為一種三缸四沖程渦輪增壓內(nèi)燃機排氣再循環(huán)裝置,每缸對應(yīng)設(shè)有一個排氣門。包括:由排氣道1-1-PU-2-P組成的第一組排氣道,由排氣道2-1-Ρ、2-2-Ρ、3_1_P、3-2-P組成的第二組排氣道,排氣選擇裝置分別由2個換向閥HF3-UHF3-2組成,排氣通道由渦輪增壓器的渦輪機W組成,由空氣濾清器10、渦輪增壓器的壓氣機Y、空氣中冷器KL、進氣管J、6個進氣道1-1-J、1-2-J、2-1-J、2-2-J、3-1-J、3-2-J組成的進氣通道,EGR冷卻器EL, EGR連接管20。排氣道1-1-P、1_2_P、2_1_P、2_2_P、3_1_P、3-2-P的進口分別與氣缸排氣門Μ1-1、Μ1-2、Μ2-1、Μ2-2、Μ3-1、Μ3-2分別相連;排氣道3-1-P的出口與換向閥HF3-1的進口相連,排氣道3-2-P的出口與換向閥HF3-2的進口相連,換向閥HF3-1的一出口、換向閥HF3-2的一出口、排氣道3-1-P的出口同時與EGR冷卻器EL的進口相連,EGR冷卻器EL的出口經(jīng)EGR連接管20與進氣管J的進口相連,換向閥HF3-1的另一出口和換向閥HF3-2的另一出口與渦輪增壓器的渦輪機W的進口相連,空氣濾清器10的出口經(jīng)渦輪增壓器的壓氣機Y、空氣中冷器KL與進氣管J的進口相連,進氣管J的6個出口分別與6個進氣道1-1-J、1-2-J、2-1-J、2-2-J、3-1-J、3-2-J 的進口 相連,排氣道 1-1-P 的出口、排氣道 1-2-P 的出口、排氣道2-1-P的出口、排氣道2-2-P的出口、換向閥HF3-1的另一出口、換向閥HF3-2的另一出口同時與渦輪增壓器的渦輪機W的進口相連。
[0023]本實施例工作時,換向閥HF3-1、HF3-2根據(jù)內(nèi)燃機的具體使用要求,對排氣道3-1-Ρ、3-2-Ρ分別進行有目的的主動換向。在EGR率最大情況下,換向閥HF2-1通向EGR冷卻器EL的出口打開、通向排氣管的出口關(guān)閉(圖中換向閥HFl的擋板在水平位置一一圖中實線,其它換向閥亦同),換向閥HF2-2通向EGR冷卻器EL的出口打開、通向排氣管的出口關(guān)閉,提供內(nèi)燃機定量的33.3%EGR率,如增壓柴油機的小負(fù)荷工況;在EGR率中等情況下,換向閥HF2-1通向EGR冷卻器EL的出口關(guān)閉、通向排氣管的出口打開(圖中換向閥HFl的擋板在垂直位置——圖中虛線),換向閥HF2-2通向EGR冷卻器EL的出口打開、通向排氣管的出口關(guān)閉,提供內(nèi)燃機定量的16.7%EGR率,如增壓汽油機的小負(fù)荷工況;如在內(nèi)燃機需要提高瞬態(tài)加速能力時,換向閥HF3-1、HF3-2通向EGR冷卻器EL的出口關(guān)閉、通向排氣管的出口打開,換向閥HF3-2通向EGR冷卻器EL的出口關(guān)閉、通向排氣管的出口打開,可提高內(nèi)燃機此時,廢氣的能量全部提供給渦輪機加速,進一步提高內(nèi)燃機的動態(tài)響應(yīng)能力;本實施例單缸有兩個排氣道,無論對于增壓汽油機、還是增壓柴油機,EGR率的有級調(diào)節(jié)變化率減小50%,本實施例EGR的調(diào)節(jié)率是16.7%,對EGR率有級調(diào)節(jié)的運用均有重大拓展作用,更能適應(yīng)內(nèi)燃機負(fù)荷變化時的主動精確分級調(diào)節(jié)EGR率。如汽油機的冷態(tài)怠速工況,單個氣缸的全部EGR量,會使燃燒不正常,反而造成內(nèi)燃機排放大幅升高,而一個排氣道提供EGR,EGR率減小一半,增壓汽油機可以平穩(wěn)運行,汽油機的怠速性能大大改善。
[0024]本實施例優(yōu)化方案之一:所述EGR連接管20,其出口設(shè)有節(jié)流閥,控制廢氣再循環(huán)的廢氣流速,進一步滿足內(nèi)燃機的性能要求。
[0025]本實施例優(yōu)化方案之二,如圖3。所述進氣通道還有一 EGR進氣管30 ;所述進氣管J與每缸的一個進氣道1-1_J、2-1-J、3-1-J的進口相連;EGR連接管20的出口通過節(jié)流閥JF與EGR進氣管30的進口相連,EGR進氣管30與每缸的另一個進氣道1_2_J、2-2-J、3-2-J的進口相連。此優(yōu)化方案的收益是可以使內(nèi)燃機分層燃燒,大幅降低內(nèi)燃機的氮氧化物排放而其它排氣污染物不惡化。
[0026]本實施例優(yōu)化方案之三,如圖4。所述內(nèi)燃機是分段進氣內(nèi)燃機,進氣管是兩根,包括先進氣的第一分段進氣管Jl和后進氣的第二分段進氣管J2,空氣濾清器10的出口經(jīng)渦輪增壓器的壓氣機Y、空氣中冷器KL與第一分段進氣管Jl的進口相連,第一分段進氣管Jl的 6 個出口分別與 6 個進氣道 l-l-J、l-2-J、2-l-J、2-2-J、3-l-J、3-2-J 的進口相連,EGR連接管20的出口通過節(jié)流閥JF與第二分段進氣管J2的進口相連。本發(fā)明所述進氣分段增壓內(nèi)燃機的定義是:增壓內(nèi)燃機進氣由進氣輔助控制閥分兩個時間段進入氣缸,第一時間段:上止點前20°?上止點后170°,中冷后的空氣、或空氣與廢氣的混合氣體由第一進氣管Jl進入氣缸;第二時間段:下止點前30°?下止點后70°,廢氣向第二進氣管提供內(nèi)燃機所需的EGR廢氣),由于第一段進氣保證了內(nèi)燃