基于文氏管的低压EGR系统、增压发动机及自吸发动机的制作方法

本发明属于车辆发动机，更具体地，涉及一种基于文氏管的低压egr系统、增压发动机及自吸发动机。

背景技术：

1、在“碳达峰，碳中和”目标的驱动下，汽车行业节能降耗已势在必行。传统发动机的降油耗压力越来越大，纯燃油车辆逐步被混动车辆或新能源车辆替代。为了满足下阶段的油耗和排放法规目标，当前，各家主机厂均在积极提升汽油发动机的热效率，开发和应用各种降油耗措施，如：稀燃技术、被动预燃室技术、egr技术等。egr技术是一种成熟的降耗措施，已在柴油机领域应用多年，根据取气位置的不同，又可分为高压egr和低压egr。低压egr技术是将发动机燃烧后的一部分废气从三元催化器后引入气缸内参与燃烧，高压egr技术是将压气机前废气引入气缸内参与燃烧。通过引入发动机排气，可降低缸内混合气含氧量，延缓燃烧速度。利用废气比热容高的特点，整体提升缸内混合物的温度水平，改善早燃、爆震等异常燃烧现象，从而实现燃料的充分燃烧。应用egr技术的汽油机可提高气缸有效压缩比，提升整机热效率。

2、当前技术中，如图6所示，增压汽油机低压egr从三元催化器后取气，通过egr冷却器冷却后，通过egr阀、egr进气管进入增压器前，通过增压器压缩后，通过节气门和进气歧管进入气缸参与燃烧。在发动机的不同工况下，egr进气管和增压器前进气管的连接点处，其内部气体压力不同。如在发动机高负荷(输出动力大)工况下，发动机进气量大，此处压力接近于大气压。来自催化器的废气到达此位置后，由于与此处压差较小，不易进入增压器。为了保证发动机不同运行工况下足够的egr流量，当前技术在增压器前设置了混合阀，通过控制混合阀的开闭，调整egr气体与新鲜空气交汇点的压力水平，在大负荷工况下，关闭混合阀，制造一定水平的真空度，利于egr废气进入压气机。当前技术方案中，为了保证egr废气流量，需使用混合阀。由于空滤至增压器进气口处管路直径一般都大于50mm，随之要求混合阀体积也较大。另外，如图7所示，混合阀布置位置位于发动机外沿，不易寻找合适的固定位置，一般布置方案容易造成零部件模态不足的风险。为了降低或消除风险又需要增加较多的支架类结构，加强支撑刚度，造成发动机整机重量和整机外围尺寸的增加。

3、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于文氏管的低压egr系统、增压发动机及自吸发动机，实现解决现有增压发动机应用低压egr技术时布置困难的问题，可显著降低发动机重量，提升局部结构刚度，减小发动机外围尺寸，助力整车轻量化设计，显著提升非增压发动机egr系统废气流量，增加进气量，降低整车油耗，并更有利于发动机在整车机舱中的布置搭载，拓宽发动机应用范围。

2、为实现上述目的，本发明提出了一种基于文氏管的低压egr系统、增压发动机及自吸发动机。

3、根据本发明的第一方面，提出了一种基于文氏管的低压egr系统，包括：

4、egr冷却器，所述egr冷却器的输入端通过egr取气管与三元催化器中部的输出端连通，所述egr冷却器设有egr温度传感器和egr压差传感器，所述egr冷却器的输出端设有egr阀，所述egr阀通过第一管道与文氏管的第一输入端连接；

5、文氏管，还包括输出端和第二输入端，所述输出端和所述第二输入端分别置于所述文氏管的直管体的两端；

6、当所述低压egr系统应用于增压发动机时，所述第二输入端通过第二管道与所述增压发动机中节气门与中冷器之间的第四管道连通；所述文氏管输出端通过第三管道与所述增压发动机中空气滤清器与增压器之间的第五管道连通；通过所述文氏管将所述egr冷却器输出的egr废气引入到所述增压器前，进而进入增压发动机中燃烧；

7、当所述低压egr系统应用于自吸发动机时，所述第二输入端通过所述第二管道与所述自吸发动机中空气滤清器与节气门之间的第六管道连通；所述文氏管输出端通过所述第三管道与所述自吸发动机的进气歧管连通；通过所述文氏管将所述egr冷却器输出的egr废气引入到所述进气歧管，进而进入自吸发动机中燃烧。

8、可选地，所述第三管道上设有流量控制阀，所述流量控制阀单独设置或者与相关管路集成设置。

9、可选地，所述第一管道上设有第一单向阀，所述第一单向阀单独设置或者与相关管路集成设置。

10、可选地，所述第二管道上设有第二单向阀，所述第二单向阀单独设置或者与相关管路集成设置。

11、根据本发明的第二方面，提出了一种增压发动机，所述增压发动机包括第一方面任一项所述的基于文氏管的低压egr系统；

12、空气滤清器的输入端与空气进口通过管道连接，所述空气滤清器的输出端通过第五管道与增压器的第一输入端连接，所述增压器的第一输出端与中冷器的输入端通过管道连接，所述中冷器的输出端通过第四管道与节气门的输入端连接，所述节气门的输出端通过进气歧管与气缸盖的输入端连接，所述气缸盖的输出端与所述增压器的第二输入端通过管道连接，所述增压器的第二输出端与催化器的输入端通过管道连接，所述催化器的第一输出端与排气出口通过管道连接，所述催化器的第二输出端通过egr取气管与egr冷却器的输入端连接，所述催化器的第二输出端设置于所述催化器的中部，所述egr冷却器设有egr温度传感器和egr压差传感器，所述egr冷却器的输出端设有egr阀，所述egr阀通过第一管道与文氏管的第一输入端连接，所述文氏管的第二输入端通过第二管道与所述第四管道连通，所述文氏管的输出端通过第三管道与所述第五管道连通；

13、当低压egr系统工作时，所述egr阀打开，从所述催化器的第二输出端引出发动机废气经所述egr取气管输送到所述egr冷却器进行冷却得到egr废气；外部空气经所述空气进口进入所述空气滤清器过滤后输入到所述增压器压缩为压缩空气，所述压缩空气经所述中冷器进行降温，降温后的一部分所述压缩空气经所述第四管道输入到所述节气门，进而通过所述进气歧管输入到所述气缸盖；另一部分所述压缩空气经所述第四管道、所述第二管道进入所述文氏管，同时将所述egr废气通过所述egr阀引入到所述第一管道，进而引入到所述文氏管通过所述第三管道输入到所述第五管道，进而输入到所述增压器。

14、可选地，包括：当所述增压发动机运行在高负荷非egr区域时，所述egr阀关闭，所述egr废气不进入所述文氏管，通过流量控制阀控制所述文氏管内的所述压缩空气停止向所述第三管道流动，以减少所述第四管道内的压缩空气泄漏。

15、可选地，通过所述第一单向阀防止所述文氏管内的压缩空气流入所述egr冷却器，通过所述第二单向阀防止所述文氏管内的egr废气流入所述第四管道。

16、根据本发明的第二方面，提出了一种自吸发动机，所述增压发动机包括第一方面任一项所述的基于文氏管的低压egr系统；

17、空气滤清器的输入端与空气进口通过管道连接，所述空气滤清器的输出端通过第六管道与节气门的第一输入端连接，所述节气门的输出端通过进气歧管与气缸盖的输入端连接，所述气缸盖的输出端与催化器的输入端通过管道连接，所述催化器的第一输出端与排气出口通过管道连接，所述催化器的第二输出端通过egr取气管与egr冷却器的输入端连接，所述催化器的第二输出端设置于所述催化器的中部，所述egr冷却器设有egr温度传感器和egr压差传感器，所述egr冷却器的输出端设有egr阀，所述egr阀通过第一管道与文氏管的第一输入端连接，所述文氏管的第二输入端通过第二管道与所述第六管道连通，所述文氏管的输出端通过第三管道与所述进气歧管连通；

18、当低压egr系统工作时，所述egr阀打开，从所述催化器的第二输出端引出发动机废气经所述egr取气管输送到所述egr冷却器进行冷却得到egr废气；外部空气经所述空气进口进入所述空气滤清器过滤后，一部分所述外部空气经所述第六管道输入到所述节气门，进而输入到所述进气歧管；另一部分所述外部空气经所述第六管道、所述第二管道进入所述文氏管，同时将所述egr废气通过所述egr阀引入到所述第一管道，进而引入到所述文氏管通过所述第三管道输入到所述进气歧管，进而输入到所述气缸盖。

19、可选地，当所述自吸发动机运行在高负荷非egr区域时，所述egr阀关闭，所述egr废气不进入所述文氏管，通过所述流量控制阀控制所述第六管道的外部空气停止向所述进气歧管流动，以减少所述外部空气的泄漏。

20、可选地，通过所述第一单向阀防止所述文氏管内的外部空气流入所述egr冷却器，通过所述第二单向阀防止所述文氏管内的egr废气流入所述第六管道。

21、本发明的有益效果在于：本发明通过将现有低压egr系统中的混合器替换为文氏管，并进行相应的结构更改以匹配应用于增压发动机和自吸发动机，实现解决现有增压发动机应用低压egr技术时布置困难的问题，可显著降低发动机重量，提升局部结构刚度，减小发动机外围尺寸，助力整车轻量化设计，显著提升非增压发动机egr系统废气流量，增加进气量，降低整车油耗，并更有利于发动机在整车机舱中的布置搭载，拓宽发动机应用范围。

22、本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。