[发明专利]一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统及调整方法

说明书

本发明的目的在于提供一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统及调整方法，包括柴油机、涡轮增压器，柴油机的排气管连接涡轮增压器的涡轮，涡轮的出口分别连接大气和引射流体进气管，引射流体进气管通过引射流体控制阀连接引射器，涡轮增压器的压气机出口分别连接工作流体进气管和混合流体排气管，工作流体进气管通过工作流体控制阀连接引射器，引射器连接混合流体排气管，混合流体排气管通过中冷器连接柴油机的进气管。利用引射器的引射作用，把通过涡轮后的低压无用废气借助于高压空气引回到气缸内，实现在不影响涡轮增压器工作效率的前提下柴油机灵活的EGR率，特别是大负荷工况下高EGR率的实现，解决了柴油机在大负荷工况下涡轮增压和EGR率之间的矛盾。

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是带EGR的柴油机。

背景技术

随着排放法规的日益严格，对柴油机的污染物排放提出了更高的要求，尤其是NOx的排放。目前，废气再循环(EGR)是降低柴油机氮氧化物(NOx)排放的主要技术手段，这是因为，废气的引入使得缸内混合气的比热容增大，燃烧的最高温度降低，并且惰性气体的增加使得进入缸内的新鲜空气比例减少和氧浓度降低，两者综合使得NOx生成得到抑制。

在现有的带有涡流增压器和EGR系统的柴油机技术方案中，从气缸中排出的废气，一部分用于驱动涡轮增压器的涡轮，使得压气机旋转压缩新鲜空气进入到气缸内，另一部分废气则直接从排气管直接引回到缸内，而不驱动涡轮。这种技术方案在柴油机大负荷但对于增压柴油机来说，该技术并非在发动机全工况范围内适用，尤其是在大负荷工况下。这是因为，柴油机为保证大负荷工况的动力输出，需要引入更多废气到涡轮增压系统使之压缩更多的新鲜空气，实现进气量的增加，在这种情况下很难把驱动涡轮的废气分流到EGR系统，导致大负荷工况下柴油机的EGR率无法提高，无法有效降低NOx的排放。

发明内容

本发明的目的在于提供用以解决现有的EGR系统无法在大负荷工况下实现高EGR率，难以降低大负荷下NOx排放的技术问题的一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统及调整方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统，其特征是：包括柴油机、涡轮增压器，柴油机的排气管连接涡轮增压器的涡轮，涡轮的出口分别连接大气和引射流体进气管，引射流体进气管通过引射流体控制阀连接引射器，涡轮增压器的压气机出口分别连接工作流体进气管和混合流体排气管，工作流体进气管通过工作流体控制阀连接引射器，引射器连接混合流体排气管，混合流体排气管通过中冷器连接柴油机的进气管。

本发明一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统还可以包括：

1、所述引射器包括依次相连的入口壳体、混合室、扩散室，入口壳体里设置工作流体通道，工作流体通道的两端分别为工作流体入口和喷嘴，工作流体入口连接工作流体控制阀，入口壳体上设置引射流体入口，引射流体入口连接引射流体控制阀，扩散室的端部为混合流体出口，混合流体出口连接混合流体排气管。

2、工作流体入口向喷嘴方向，工作流体通道的直径变小。

本发明一种增压柴油机EGR率柔性可调的系统的调整方法，其特征是：

在小负荷工况下，引射流体控制阀和工作流体控制阀部分打开，压气机后端的增压空气中的一部分经空气进气管在中冷器冷却后进入柴油机的缸内，另一部分从引射器的工作流体入口进入，增压空气从喷嘴高速流出后进入混合室，增压空气流经喷嘴时管道直径变小，气体流通的横截面积减小，气体的流速增大，喷嘴出口处出现低压区，低压区与涡轮后端的低压废气间形成压差，低压废气通过引射流体入口被卷吸到引射器内，低压废气和增压空气在混合室内完成混合及能量交换后流经扩散室，从混合流体出口排出引射器，混合流体最终经混合流体排气管进入中冷器前的空气进气管；