Система рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха

Система рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха предназначена для снижения количества вредных веществ в отработавших газах. Система содержит выпускной коллектор, трубку рециркуляции, охладитель рециркулируемых газов, клапан рециркуляции и впускной коллектор, нагнетательный патрубок которого соединен с воздухоподающим патрубком, снабженным поворотной заслонкой. При этом между трубкой рециркуляции и охладителем рециркулируемых газов размещены проставка с теплоизолирующей прокладкой и клапан рециркуляции, причем нагнетательный патрубок впускного коллектора выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру d воздухоподающего патрубка. За счет такого конструктивного исполнения обеспечивается снижение выбросов вредных веществ при одновременном повышении динамических качеств автомобиля экологического класса 4 (Евро 4) за счет уменьшения времени выхода дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха на заданный режим работы и обеспечение надежной работы клапана рециркуляции.

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к дизелям с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, применяемым на легковых и малотоннажных грузовых автомобилях.

Известна система рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом для автомобиля экологического класса 3 (Евро 3), содержащая выпускной коллектор, трубку рециркуляции, охладитель рециркулируемых газов, клапан рециркуляции, впускной коллектор с нагнетательным патрубком, который по ходу движения наддувочного воздуха имеет горизонтальный цилиндрический, торовый и вертикальный цилиндрический участки постоянного сечения по длине нагнетательного патрубка (патент РФ на ПМ 73401, МПК: F02M 25/06, дата приоритета - 2008-01-09).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного решения в дизеле с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, следует отнести:

- низкий расход рециркулируемых газов (часть отработавших газов, перепускаемых системой рециркуляции) из-за недостаточного перепада статических давлений между выпускным коллектором и нагнетательным патрубком впускной трубы;

- большое время выхода турбокомпрессора на требуемый режим работы из-за дополнительного объема по стороне отработавших газов, создаваемого охладителем рециркулируемых газов.

- высокофорсированный дизель с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха с такой системой рециркуляции не обеспечит нормы Евро 4 по уровню выбросов оксидов азота и высокие динамические качества автомобиля.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является система рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха для автомобиля Евро 4, содержащая выпускной коллектор, трубку рециркуляции, охладитель рециркулируемых газов, клапан рециркуляции, воздухоподающий патрубок, снабженный поворотной заслонкой, который по ходу движения наддувочного воздуха имеет горизонтальный цилиндрический участок, выполненный в виде конфузора, торовый и вертикальный цилиндрический участки постоянного сечения (патент РФ на ПМ 97448, МПК: F02M 25/07, дата приоритета - 2010-26-04).

К причине препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, в дизеле с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха относится большое время выхода турбокомпрессора на требуемый режим работы из-за дополнительного объема по стороне отработавших газов, создаваемого охладителем рециркулируемых газов.

Высокофорсированный дизель с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха с такой системой рециркуляции не обеспечит высокие динамические качества автомобиля.

Сущность полезной модели - размещение между трубкой рециркуляции и охладителем рециркулируемых газов проставки с теплоизолирующей прокладкой и клапана рециркуляции, выполнение нагнетательного патрубка впускного коллектора с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру воздухоподающего патрубка.

Технический результат - снижение выбросов вредных веществ при одновременном повышении динамических качеств автомобиля экологического класса 4 (Евро 4) за счет уменьшения времени выхода дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха на заданный режим работы и обеспечение надежной работы клапана рециркуляции.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в системе рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, содержащей выпускной коллектор, трубку рециркуляции, охладитель рециркулируемых газов, клапан рециркуляции и впускной коллектор, нагнетательный патрубок которого соединен с воздухоподающим патрубком, снабженным поворотной заслонкой, особенностью является то, что для обеспечения работоспособности клапана рециркуляции и исключения дополнительного объема по стороне отработавших газов между трубкой рециркуляции и охладителем рециркулируемых газов размещены проставка с теплоизолирующей прокладкой и клапан рециркуляции, при этом, для уменьшения аэродинамических потерь по стороне надувочного воздуха нагнетательный патрубок впускного коллектора выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру d воздухоподающего патрубка.

Выполнение системы рециркуляции описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет повысить динамические качества автомобиля экологического класса 4 (Евро 4) при одновременном снижении выбросов вредных веществ.

Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:

на фиг.1 - вид сверху на систему рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха;

на фиг.2 - вид А на фиг.1;

на фиг.3 - вид Б на фиг.1.

Система рециркуляции отработавших газов дизеля 1 с турбокомпрессором 2 и охладителем наддувочного воздуха 3, размещенного перед радиатором 4 системы охлаждения, содержит выпускной коллектор 5, трубку рециркуляции 6, охладитель рециркулируемых газов 7, клапан рециркуляции 8 и впускной коллектор 9, нагнетательный патрубок 10 которого соединен с воздухоподающим патрубком 11, снабженным поворотной заслонкой 12. Между трубкой рециркуляции 6 и охладителем рециркулируемых газов 7 размещены проставка 13 с теплоизолирующей прокладкой 14 и клапан рециркуляции 8. Нагнетательный патрубок 10 впускного коллектора 9 выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру d воздухоподающего патрубка 11 (см. фиг.1-3).

Система рециркуляции отработавших газов работает следующим образом.

При работе дизеля 1 на переходных режимах при увеличении нагрузки отработавшие газы из выпускного коллектора 5 поступают в турбинную ступень турбокомпрессора 2, предварительно заполняя объем выпускного коллектора 5 и трубки рециркуляции 6. При этом меньший заполняемый объем приводит к уменьшению падения давления отработавших газов перед турбокомпрессором 2 и увеличению скорости газа проходящего через турбину турбокомпрессора 2, что увеличивает скорость вращения колеса турбины и компрессора и уменьшает время выхода дизеля на заданный режим работы, что приводит к снижению выбросов вредных веществ и улучшению динамических качеств автомобиля. При этом размещение между трубкой рециркуляции 6 и клапаном рециркуляции 8 проставки 13 и термоизоляционной прокладки 14 позволяет отсечь тепловой поток от трубки рециркуляции 6 к клапану рециркуляции 8, что уменьшает температуру клапана рециркуляции 8 и увеличивает надежность и ресурс работы клапана рециркуляции 8.

Преимущество заявляемой полезной модели состоит в том, что по сравнению с известной системой рециркуляции, снижаются выбросы вредных веществ при одновременном повышении динамических качеств автомобиля экологического класса 4 (Евро 4) и обеспечивается надежная работа клапана рециркуляции.

1. Система рециркуляции отработавших газов дизеля с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, содержащая выпускной коллектор, трубку рециркуляции, охладитель рециркулируемых газов, клапан рециркуляции и впускной коллектор, нагнетательный патрубок которого соединен с воздухоподающим патрубком, снабженным поворотной заслонкой, отличающаяся тем, что между трубкой рециркуляции и охладителем рециркулируемых газов размещены проставка с теплоизолирующей прокладкой и клапан рециркуляции.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательный патрубок впускного коллектора выполнен с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру d воздухоподающего патрубка.