一種適用于雙燃料發(fā)動機的egr系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)動機的一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(Exhaust Gas Recirculat1n,ERG),更確切地說，本發(fā)明涉及一種適用于柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機、環(huán)境污染的日益嚴重，天然氣成為最有前途的發(fā)動機替代燃料。重型柴油機改裝為柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機后不僅可以有效緩解能源危機，還能大大降低碳煙排放，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)。廢氣再循環(huán)技術是降低發(fā)動機氮氧化物(nitrogenoxide: NOx)排放的一種簡單有效的途徑，將一定量的廢氣以一定的方式重新引入到發(fā)動機氣缸中，降低氧濃度，增大比熱比，從而降低了燃燒過程的最高燃燒溫度，抑制NOx的生成。
[0003]目前，重型柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機使用的EGR系統(tǒng)還是原柴油機的EGR系統(tǒng)，SP發(fā)動機回流廢氣經(jīng)過冷卻后進入進氣總管，與新鮮空氣進行充分混合后一起進入發(fā)動機氣缸。然而，這種EGR系統(tǒng)應用在雙燃料發(fā)動機上存在一個很大的問題。在柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機中，雖然天然氣一般是進氣道噴射，但天然氣在缸內(nèi)并不是完全的均勻分布，存在分層現(xiàn)象。這樣就造成天然氣少的區(qū)域，空氣相對較多，重新參與燃燒的廢氣就較多；而天然氣多的區(qū)域，空氣相對較少，重新參與燃燒的廢氣就較少。從而造成天然氣較少的地方受回流廢氣的影響較大，燃燒惡化，總碳氫(total hydrocarbon，THC)排放升高；天然氣較多的地方受回流廢氣的影響較小，NOx排放較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機回流廢氣與天然氣混合不均勻時在較稀的區(qū)域燃燒惡化、THC排放高以及在較濃的區(qū)域燃燒溫度高、NOx排放高的問題，提供了一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的:所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)包括渦輪增壓器、“EGR+天然氣”管路、“EGR+空氣”管路、EGR控制管路、EGR三通閥、進氣管路和天然氣供給管路。
[0006]所述的EGR控制管路包括EGR控制總閥與EGR中冷器；
[0007]所述的“EGR+空氣”管路包括1號EGR閥與1號EGR單向閥；
[0008]所述的“EGR+天然氣”管路包括2號EGR閥、EGR過濾器、EGR增壓器、2號EGR單向閥；
[0009]所述的進氣管路包括增壓中冷器、“EGR+空氣”混合器、進氣總管、進氣道；
[0010]所述的天然氣供給管路包括“EGR+天然氣”混合器、天然氣氣軌、天然氣噴嘴；
[0011 ] 所述的EGR三通閥的EGR三通閥進口與EGR控制總閥的出氣端管路連接，EGR中冷器的進口與雙燃料發(fā)動機本體中的排氣管之間采用管路連接;EGR三通閥的EGR三通閥1號出口與1號EGR閥的進氣端采用管路連接，1號EGR單向閥的出氣端與“EGR+空氣”混合器的混合器1號進口即廢氣進口端采用管路連接;EGR三通閥的EGR三通閥2號出口與2號EGR閥的進氣端采用管路連接，2號EGR單向閥的出氣端與“EGR+天然氣”混合器的廢氣進口端采用管路連接，天然氣噴嘴的出氣端裝入進氣道中；增壓中冷器的進口與渦輪增壓器的壓氣機的出氣口采用管路連接，進氣道的一端與雙燃料發(fā)動機本體采用管路連接，渦輪增壓器中的渦輪機的進氣口與雙燃料發(fā)動機本體中的排氣總管采用管路連接。
[0012]技術方案中所述的EGR控制總閥的進氣端與EGR中冷器(15)的出口采用管路連接。
[0013]技術方案中所述的1號EGR閥的出口端與1號EGR單向閥的進氣端采用管路連接。
[0014]技術方案中所述的“EGR+天然氣”管路還包括EGR增壓器、EGR過濾器;所述的2號EGR閥的出氣端與EGR過濾器的進口采用管路連接，EGR過濾器的出口與EGR增壓器的進口采用管路連接，EGR增壓器的出口與2號EGR閥的進氣端采用管路連接。
[0015]技術方案中所述的進氣管路還包括進氣總管;所述的增壓中冷器的出口與“EGR+空氣”混合器的混合器2號進口即空氣進口端采用管路連接，“EGR+空氣”混合器的出口端與進氣總管的一端連接，進氣總管的另一端與進氣道的一端連接。
[0016]技術方案中所述的天然氣供給管路還包括6個結(jié)構(gòu)相同的天然氣噴嘴(14);所述的“EGR+天然氣”混合器的出口端通過管道與天然氣氣軌的進口連接，天然氣氣軌上的6個出口分別與6個結(jié)構(gòu)相同的天然氣噴嘴的進氣端連接，6個結(jié)構(gòu)相同的天然氣噴嘴的出氣端插入進氣管路中的進氣道中。
[0017]技術方案中所述的EGR三通閥是一個三通式的分流閥，有三個開口，即一個EGR三通閥進口與EGR三通閥1號出口、EGR三通閥2號出口；在EGR三通閥進口、EGR三通閥1號出口與EGR三通閥2號出口的開口端分別加工有外螺紋，EGR三通閥1號出口與EGR三通閥2號出口的回轉(zhuǎn)軸線共線，EGR三通閥進口位于EGR三通閥1號出口與EGR三通閥2號出口之間，EGR三通閥進口的回轉(zhuǎn)軸線與EGR三通閥1號出口或EGR三通閥2號出口的回轉(zhuǎn)軸線垂直。
[0018]技術方案中所述的“EGR+空氣”混合器與“EGR+天然氣”混合器是一種結(jié)構(gòu)完全相同的混合裝置。所述的“EGR+空氣”混合器包括混合器支架和混合器底座?；旌掀髦Ъ苡芍Ъ芄潭ò?、支架環(huán)形殼體與支架通道組成，支架固定板的中心處設置有中心通道孔，其周圍均勻地設置有4個結(jié)構(gòu)相同的螺栓孔，支架環(huán)形殼體壁上沿徑向設置一個徑向通孔，徑向通孔的直徑和支架固定板的中心通道孔的孔徑、支架通道的內(nèi)徑相等，徑向通孔兩側(cè)的支架環(huán)形殼體壁上均勻設置有EGR節(jié)流孔;徑向通孔、EGR節(jié)流孔和支架環(huán)形殼體的內(nèi)孔連通，支架固定板、支架通道與支架環(huán)形殼體依次連接成一體，中心通道孔、支架通道與徑向通孔的回轉(zhuǎn)中心線共線;混合器底座是一長方體式結(jié)構(gòu)件，混合器底座的中心處豎直地設置一個豎直中心盲孔，豎直中心盲孔的周圍均勻地分布有4個螺栓孔，混合器底座上水平地設置一水平通孔，水平通孔的一端為混合器2號進口，水平通孔的另一端為混合器出口，豎直中心盲孔與水平通孔相連通，豎直中心盲孔與水平通孔的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交，豎直中心盲孔與水平通孔直徑相等，且比支架環(huán)形殼體外徑大1?2mm;混合器支架下方的支架環(huán)形殼體裝入混合器底座上的水平通孔中，兩者通過螺栓固定連接，混合器支架下方的支架環(huán)形殼體與混合器2號進口或者混合器出口回轉(zhuǎn)軸線共線。
[0019]與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)可以實現(xiàn)回流廢氣與進氣充分混合。
[0021]2.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)可以實現(xiàn)回流廢氣與天然氣充分混合。
[0022]3.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)可以實現(xiàn)回流廢氣與空氣和天然氣任意比例混合。
[0023]4.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)經(jīng)過簡單修改后可以實現(xiàn)回流廢氣與帶有惰性氣體稀釋的雙燃料發(fā)動機的惰性氣體充分混合。
[0024]5.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)并不僅僅局限于柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機，還適用于進氣道噴射的點燃式天然氣發(fā)動機以及使用其他燃料的雙燃料發(fā)動機。
[0025]6.本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)可以為探究雙燃料發(fā)動機不同缸內(nèi)EGR分布對發(fā)動機性能的影響提供技術支持。
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0027]圖1為本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理的示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)中所采用的EGR三通閥的結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0029]圖3為本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)中所采用的“EGR+空氣”混合器支架結(jié)構(gòu)的軸測投影圖；
[0030]圖4為本發(fā)明所述的一種適用于雙燃料發(fā)動機的EGR系統(tǒng)中所采用的“EGR+空氣”混合器底座結(jié)構(gòu)的軸測投影圖；
[0031 ]圖中:1.雙燃料發(fā)動機本體，2.排氣支管，3.排氣總管，4.1號EGR閥，5.壓氣機，6.渦輪增壓器，7渦輪機，8.1號EGR單向閥，9.增壓中冷器，10.“EGR+空氣”混合器，11.進氣總管，12.進氣道，13.天然氣氣軌，14.天然氣噴嘴，15.EGR中冷器，16.2號EGR單向閥，17.“EGR+天然氣”混合器,18.EGR增壓器,19.EGR過濾器，20.2號EGR閥,21.“EGR+天然氣”管路，
22.EGR控制總閥，23.“EGR+空氣”管路，24.EGR控制管路，25.排氣管路，26.EGR三通閥，27.進氣管路，