一种发动机的进排气系统的制作方法

文档序号:22697772发布日期:2020-10-30 20:58阅读:173来源:国知局
一种发动机的进排气系统的制作方法

本实用新型涉及发动机进排气技术领域,尤其涉及一种发动机的进排气系统。



背景技术:

为了满足更高的排放法规,需要降低发动机的nox的排放量,通常将发动机燃烧后的一部分废气导入废气再循环(exhaustgasrecirculation,egr)装置的吸气侧,egr装置中的egr冷却器对吸入的气体进行冷却,在将冷却后的废气返回到发动机气缸内;同时另一部分废气导入后处理设备中经过处理后排向大气中。

后处理设备主要包括doc、dpf和scr,其中,doc(dieseloxidationcatalyst):氧化催化技术,将发动机排气中一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc)转化成无害的水(h20)和二氧化碳(co2)的装置。应用在欧vi/国vi排放处理中主要作用是将废气中的一氧化氮(no)氧化为二氧化氮(no2),加快后续scr中对氮氧化物(nox)的转化速度和效率;以及氧化dpf再生时喷射的燃油,提升温度,为dpf再生做前期准备。dpf(dieselparticulatefilter):柴油颗粒捕集器,通过依靠交替封堵捕集器载体孔进出口强迫气流通过多孔壁面实现对颗粒的捕集。捕集效率达90%以上,有效降低废气中的pm2.5等排放污染物。当灰分捕集过多时,需要喷射燃油进行dpf再生。scr(selectivecatalyticreduction):选择性催化还原技术,一种消除柴油机排气中氮氧化物(nox)的技术。利用尿素水解产生的氨气(nh3)在催化剂作用下将废气中的氮氧化物(nox)转化为氮气(n2)。

尽管经过后处理设备处理后的排出废气,能够一定程度的降低排放,但是随着社会对于环境的重视程度越来越高,人们对于排放标准的要求也越来越高。

综上所述,如何寻求一种更低排放的发动机的进排气系统已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种发动机的进排气系统,以使得发动机的进排气系统排放更低。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种发动机的进排气系统,包括连接于发动机排气口的排气管、第一后处理总成、第二后处理总成、第一egr阀和第二egr阀;

所述排气管自所述发动机引出后下分成第一管道和第二管道,所述第一管道与涡轮增压器的涡轮侧的进气口连通,所述第二管道与所述发动机的进气侧连通,且所述第一egr阀设置在所述第二管道上;

所述第一后处理总成包括一个进气端和两个出气端,所述进气端与所述涡轮侧的出气口连通;其中一个所述出气端与所述第二后处理总成连通,另一个所述出气端通过第三管道与所述发动机的进气侧连通,且所述第二egr阀设置在所述第三管道上。

优选地,所述第一后处理总成包括依次串接的doc装置和scrf装置。

优选地,所述doc装置和所述scrf装置采用分体式封装结构。

优选地,所述进气端设置在所述doc装置上,两个所述出气端设置在所述scrf装置上。

优选地,所述scrf装置的后端设计成倒气腔结构,所述scrf装置的导流管封装在所述scrf装置的壳体内。

优选地,所述倒气腔结构通过导气管引至所述scrf装置的前端并下分形成两个所述出气端。

优选地,倒气腔结构包括导流板、导流罩、固定板和多孔板。

优选地,所述第二后处理总成包括依次串接的doc装置、dpf装置和scr装置。

优选地,所述第三管道上还串接有压气机。

优选地,所述发动机的进气侧设置有依次串接的中冷器和进气管。

相比于背景技术介绍内容,上述发动机的进排气系统,包括连接于发动机排气口的排气管、第一后处理总成、第二后处理总成、第一egr阀和第二egr阀;排气管自发动机引出后下分成第一管道和第二管道,第一管道与涡轮增压器的涡轮侧的进气口连通,第二管道与发动机的进气侧连通,且第一egr阀设置在第二管道上;第一后处理总成包括一个进气端和两个出气端,进气端与涡轮侧的出气口连通;其中一个出气端与第二后处理总成连通,另一个出气端通过第三管道与发动机的进气侧连通,且第二egr阀设置在第三管道上。该进排气系统在实际应用过程中,当发动机处于中低速、高负荷工况时,关闭第一egr阀,打开第二egr阀,则发动机排气管的尾气经过第一后处理总成进行处理后再通过第三管道进入发动机的进气侧,由于通过第三管道进入发动机的尾气,已经经过第一后处理总成的处理,尾气中nox和pm得到大幅度降低,一方面可以降低发动机的排放,另一方面可以避免尾气中颗粒对压气机叶轮的损坏;当发动机处于高速、低负荷工况时,开启第一egr阀,关闭第二egr阀,此时排气管排出的尾气直接通过第二管道进入发动机进气侧,从而有助于保证进气温度、进气压力,满足高速、低负荷的工况需求;当发动机处于中速、中等负荷工况下,同时开启第一egr阀和第二egr阀,此时排气管的尾气同时通过第三管道和第二管道进入发动机的进气侧,满足中速、中等负荷工况下的进气温度和进气压力。该种运行方式,既保证了发动机正常运转,又降低了发动机的排放。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的发动机的进排气系统的原理结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的第一后处理总成的某一视角下的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的第一后处理总成的另一视角下的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的倒气腔结构的内部结构示意图。

上图1-图4中,

发动机1、排气管2、第一管道21、第二管道22、第一后处理总成3、进气端30、doc装置31、scrf装置32、倒气腔结构320、出气端33、第二后处理总成4、第一egr阀5、第二egr阀6、涡轮增压器7、导气管8、导流板9、导流罩10、固定板11、多孔板12、压气机13、中冷器14、进气管15、第三管道16、固定支架17。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种发动机的进排气系统,以使得发动机的进排气系统排放更低。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案,下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-图4所示,本实用新型实施例提供的一种发动机的进排气系统,其特征在于,包括连接于发动机1排气口的排气管2、第一后处理总成3、第二后处理总成4、第一egr阀5和第二egr阀6;排气管2自发动机1引出后下分成第一管道21和第二管道22,第一管道21与涡轮增压器7的涡轮侧的进气口连通,第二管道22与发动机1的进气侧连通,且第一egr阀5设置在第二管道22上;第一后处理总成3包括一个进气端30和两个出气端33,进气端30与涡轮侧的出气口连通;其中一个出气端33与第二后处理总成4连通,另一个出气端通过第三管道16与发动机1的进气侧连通,且第二egr阀6设置在第三管道16上。

该进排气系统在实际应用过程中,当发动机处于中低速、高负荷工况时,关闭第一egr阀,打开第二egr阀,则发动机排气管的尾气经过第一后处理总成进行处理后再通过第三管道进入发动机的进气侧,由于通过第三管道进入发动机的尾气,已经经过第一后处理总成的处理,尾气中nox和pm得到大幅度降低,一方面可以降低发动机的排放,另一方面可以避免尾气中颗粒对压气机叶轮的损坏;当发动机处于高速、低负荷工况时,开启第一egr阀,关闭第二egr阀,此时排气管排出的尾气直接通过第二管道进入发动机进气侧,从而有助于保证进气温度、进气压力,满足高速、低负荷的工况需求;当发动机处于中速、中等负荷工况下,同时开启第一egr阀和第二egr阀,此时排气管的尾气同时通过第三管道和第二管道进入发动机的进气侧,满足中速、中等负荷工况下的进气温度和进气压力。该种运行方式,既保证了发动机正常运转,又降低了发动机的排放。

在一些具体的实施方案中,上述第一后处理总成3具体包括依次串接的doc装置31和scrf装置32。其中,doc装置,又名氧化催化装置,其是将发动机排气中一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc)转化成无害的水(h20)和二氧化碳(co2)的装置。应用在欧vi/国vi排放处理中主要作用是将废气中的一氧化氮(no)氧化为二氧化氮(no2),加快后续scr中对氮氧化物(nox)的转化速度和效率;以及氧化dpf再生时喷射的燃油,提升温度,为dpf再生做前期准备。scrf装置是为了实现催化剂性能、脱除效率和结构成本之间的合理匹配,其一般是将scr催化剂涂覆在dpf上,把scr与dpf的功能集中于一体,同时实现对nox和pm的有效脱除,这种系统被称为scrf或sdpf。

进一步的实施方案中,上述doc装置31和scrf装置32优选采用分体式封装结构,可以根据发动机布置情况调节doc与混合器/scrf相对位置及进出气口角度,提高后处理通用性。当然可以理解的是,上述采用分体式封装的结构仅仅是本实用新型实施例对于doc装置31和scrf装置32封装方式的优选举例而已,实际应用过程中,如果有相应需求时,也可以采用将doc装置31和scrf装置32整体的封装的方式进行封装。

需要说明的是,上述对应第一后处理总成的进气端30设置在doc装置31上,两个出气端33设置在scrf装置32上。

进一步的实施方案中,上述scrf装置32的后端优选设计成倒气腔结构320,scrf装置32的导流管封装在scrf装置32的壳体内。通过导流管布置在后处理封装壳体内,一方面可以对尾气进行保温,保证后端后处理的转化效率,另一方面提高产品结构紧凑性,方便后处理布置。

并且,该倒气腔结构320通过导气管8引至scrf装置32的前端并下分形成两个出气端33。通过导气管将发动机尾气导流到后处理入口侧,并且采用下分的方式形成两个出气端,更加方便与第三管道和第二后处理总成连接。

在一些更具体的实施方案中,上述倒气腔结构具体包括导流板9、导流罩10、固定板11和多孔板12。该倒气腔结构在实际工作过程中,尿素通过喷嘴进入倒气腔结构的混合腔,通过导流板和导流罩合理布局,使尿素溶液在后处理混合腔内充分混合雾化,提高尿素混合均匀性,从而提高催化剂转化效率。

另外需要说明的是,上述第二后处理总成4具体包括依次串接的doc装置、dpf装置和scr装置。

在一些更具体的实施方案中,为了更好的保证第三管道上的进气压力,在第三管道16上还可以串接有压气机13。

此外需要说明的是,上述发动机1的进气侧一般包括有依次串接的中冷器14和进气管15,第二管道内的气流和第三管道内的气流分别通过中冷器后再由进气管进入发动机内。

以上对本实用新型所提供的发动机的进排气系统进行了详细介绍。需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是,在本文中,诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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