[实用新型]一种天然气发动机低压EGR系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气发动机技术领域，尤其涉及一种天然气发动机低压EGR系统。

背景技术

天然气发动机相比于燃油发动机，其颗粒物排放几乎为零，NOx、CO和HC的排放也显著降低，在社会环保效益、经济效益、使用安全等方面具有明显的优越性，因此，天然气发动机得到广泛应用。

废气再循环系统(Exhaust Gas Rec i rcu l at i on)简称EGR，是燃油发动机及天然气发动机的重要组成部分。发动机废气再循环系统分为高压废气再循环系统和低压废气再循环系统，若采用高压废气再循环系统，由于高压排气和高压进气间的压差有限，难以实现高的EGR率，同时高压取气损失了部分排气能量，导致增压比下降。而采用低压废气再循环系统的天然气发动机存在的问题是，由于天然气发动机排气中含有大量的水分，会锈蚀EGR系统中的增压器、中冷器、节气门等部件，导致这些部件的性能及寿命降低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种天然气发动机低压EGR系统，在保证增压比不下降的情况下，清除排气中的大量水分，避免对增压器、中冷器、节气门等的性能及寿命造成影响。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种天然气发动机低压EGR系统，所述EGR系统包括：增压器、EGR冷却器、中冷器；

所述增压器的废气进入口与所述发动机的排气通道连接，所述增压器的废气排出口连接有增压器废气总通道，所述增压器废气总通道设有废气旁通道，所述增压器的混合气进口连接有混合气管道，所述废气旁通道与所述混合气管道连通，所述增压器的混合气增压出口连接有中冷进气管道；

所述EGR冷却器设于所述废气旁通道上，所述EGR冷却器之后的所述废气旁通道上设有水气分离器和EGR阀；

所述中冷器的一端与所述中冷进气管道连接，所述中冷器的另一端连接所述发动机的进气通道，所述进气通道上设有节气门和第一氧传感器；

所述第一氧传感器、EGR阀、节气门分别与所述发动机的ECU电连接。

作为一种改进，所述增压器废气总通道上还设有排气背压传感器、背压调节阀和第二氧传感器，所述排气背压传感器、背压调节阀和第二氧传感器分别与所述发动机的ECU电连接。

作为进一步的改进，所述增压器废气总通道的末端设有三元催化器。

作为进一步的改进，所述混合气管道远离所述增压器的一端连接有空气滤清器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的天然气发动机低压EGR系统包括：增压器、EGR冷却器、水气分离器、EGR阀、中冷器、节气门、第一氧传感器，发动机运行过程中，废气经发动机的排气通道排入增压器为其提供能量，之后一部分废气进入废气旁通道的EGR冷却器，这部分废气从EGR冷却器出来后进入水气分离器，然后进入EGR阀，从EGR阀进入混合气管道与空气混合为混合气，混合气由增压器增压后进入中冷器进行降温，再经节气门、发动机的进气通道进入各气缸，实现了废气再循环。本实用新型的天然气发动机低压EGR系统，由于参与再循环的废气是取自增压器的废气总通道，相比于直接取自发动机排气通道的高压取气方式，废气压力已降低很多，属于低压取气方式，能够保证增压器的增压比不下降，且实现高的EGR率；由于设置有水气分离器，可以去除废气中的水气，避免对增压器、中冷器、节气门等的性能及寿命造成影响；通过第一氧传感器测量废气与空气混合气中的氧含量，由发动机ECU计算EGR率，并通过控制EGR阀实现废气量的闭环控制及控制节气门的开启角度，从而调节进气量的大小，确保发动机的顺畅运行。

由于增压器废气总通道上还设有分别与发动机ECU电连接的排气背压传感器、背压调节阀和第二氧传感器；第二氧传感器测量增压器废气总通道废气中的氧含量发送到ECU，排气背压传感器测量增压器废气总通道的排气背压并发送给ECU，ECU接受传感器信号，经过分析、运算，控制背压调节阀从而调节排气背压，保证实现较高的EGR率。

由于增压器废气总通道的末端设有三元催化器，可将由增压器废气总通道排出的未参与再循环的废气中的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，使发动机排放的废气得以净化。

由于混合气管道远离增压器的一端连接有空气滤清器，新鲜空气在进入混合气管道前其中所含的灰尘、砂粒等杂质得以滤除，保证发动机气缸中进入的是清洁的空气与废气的混合气，避免对活塞组及气缸造成磨损，避免造成“拉缸”现象。