CN101321944A - 用于涡轮增压内燃机的废气再循环混合器 - Google Patents

用于涡轮增压内燃机的废气再循环混合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于将气体混合到涡轮增压内燃机(10)的进气内的EGR混合器设备(27)。该设备包括与支管(30)连接的入口(28)，支管(30)以插入部分(31)向外打开到入口内。插入部分(31)形成了扩散器翼片，该扩散器翼片带有在进气流的方向上正向地双折弯、且以弯曲的形状在入口(28)的流动方向(29)上延伸的表面。

Description

用于涡轮增压内燃机的废气再循环混合器
技术领域
本发明涉及用于将气体混合到涡轮增压内燃机的进气内的EGR(废气再循环)混合器设备，该设备包括与支管连接的入口，该支管以插入部分向外打开到入口内。
背景技术
废气的再循环，即所谓的废气再循环(EGR)是通常已知的影响内燃机内的燃烧的方法和装置，其中从发动机流出的全部废气的一部分在次级流动中返回到发动机的进气侧，在此处该部分与进气混合以输送到发动机气缸内。当燃烧由于EGR的混合物而以降低的氧含量发生时，燃烧的温度降低。这使得可以降低排放到周围环境中的废气排放中的氮氧化合物(NOx)的量。
可以从涡轮增压内燃机的排气侧转移到进气侧的EGR气体的量，作为进气侧和排气侧上所存在的压力的函数以及根据用于将气体混合到进气内的EGR混合器设备的设计构造等变化。此设备因此应设计为在进气和EGR气体内具有最小的压降。该设备此外应能尽可能均匀地将脉动供给的EGR气体分配到所有发动机气缸室内。不幸地是，在用于重载卡车的内燃机中，通常在发动机舱内缺乏空间。因此，要解决的问题是提供满足效率要求同时又紧凑的EGR混合器设备。
发明内容
因此本发明的目的是提供紧凑和有效的废气再循环混合器设备。
此目的通过以下设备来实现：该设备包括与支管连接的入口，该支管以插入部分向外打开到入口内，且根据本发明的特征在于插入部分形成了扩散器翼片，该扩散器翼片带有在进气流的方向上正向地双折弯、且以弯曲的形状在入口的流动方向上延伸的表面。混合器设备的此设计实现了EGR气体越过口的短部分进入到进气内的有效混合。
本发明的有利的典型实施例在如下的从属权利要求中阐明。
附图说明
本发明将参考在附图中示出的典型实施例更详细地在如下描述，各图为：
图1示出了带有EGR循环的内燃机的示意图，其中可以应用根据本发明的混合器设备；
图2示出了根据本发明的混合器设备的示意图，和
图3和图4是从不同的角度观察的混合器设备的插入的侧视图。
具体实施方式
在图1中示意性地表示的内燃机10包括发动机气缸体11，该气缸体11具有六个带有进气歧管13和排气歧管14的活塞气缸12。废气经由排气管15引导到涡轮增压器单元16的涡轮机转子17。涡轮轴18驱动了涡轮增压器单元的压缩机轮19，该压缩机轮19压缩经由进气管线20的进气且将进气经由中间冷却器21输送到进气歧管13。燃料通过喷射器(未示出)供给到每个气缸12。
已通过了涡轮增压器单元16的废气经由排气管线22引导到大气中。废气也作为所谓的EGR气体经由管线24返回到发动机的进气侧，用于根据现有技术降低发动机氮氧化合物的排放。此管线包括阀25，该阀25用作调节阀来调节EGR流。另外，存在用于冷却EGR气体的冷却器26。用于EGR气体的管线24通过混合器设备27连接到进气管线20，该混合器设备将在下文中更详细地描述。
混合器设备在图2中示意性地表示，且包括用于在箭头29的方向上流动的进气的入口28。另外，混合器设备包括用于连接到EGR管线24的支管30。支管30具有圆形截面且带有向外打开到入口28内的插入部分31。插入部分形成了带有正向双折弯表面的扩散器翼片，该表面在入口的流动方向上以弯曲的形状延伸。
插入部分在图3和图4上以较大的比例示出，且插入部分设计为使得在与入口的中心轴线且与支管的中心轴线基本上重合的部分中，以弯曲的形状从支管30的位于最靠近入口的上游端的部分延伸到入口的中心轴线和入口的壁28a之间的点。在通过插入部分/扩散器翼片31的截面上观察时，其向折弯的内侧弯曲且其宽度小于支管的直径。
扩散器翼片31例如可以由其直径小于支管直径的管部分形成，该管部分通过圈部分32连接到支管30。扩散器翼片的第一部分31a是直的且形成了到弯曲部分31b的过渡。管部分的径向内侧半段被切除，使得剩余部分具有一截面，该截面具有角宽度(angular width)不超过大致180度的圆形段。
以上所述的插入部分31的设计用于使入口28内由插入部分造成的压降最小化。这是因为插入部分制成为比支管30更窄同时最靠近扩散器翼片的端部边缘33的表面基本上平行于进气的流动方向29，这降低了当进气通过这些边缘33时产生的涡漩。该情况也适用于插入部分尖端处。
插入部分是弯曲的且完全地在下游侧打开的事实意味着EGR气体可以越过插入部分的整个长度被混入到进气中，即沿端部边缘33混入进气。同时，EGR流的跟随插入部分的内侧的部分可以沿此表面不受阻碍地流动，从而为该部分赋予了与进气的流动方向29一致的流动方向。由于其动能，EGR气体的一部分因此可以在与进气混合前深入行进到混合器设备27内。以上所述的设备因此实现了EGR气体在进气内的有效的分散，这在降低对环境有害的排放中是有利的。根据本发明的混合器设备的设计的另一个优点是EGR气体流简单地从与支管30相对的壁28a引导开，使得避免了气体流动的反弹，以最小化压降且防止在EGR气体流内的碳烟微粒到达所述的壁部分。
本发明不必被认为限制于以上所述的典型的实施例，在不偏离如下的专利权利要求的范围的多种进一步的变化和修改是可行的。

Claims (6)

1.一种用于将气体混合到涡轮增压内燃机(10)的进气内的废气再循环混合器设备(27)，包括与支管(30)连接的入口(28)，支管(30)以插入部分(31)向外打开到入口内，其特征在于：插入部分(31)形成扩散器翼片，该扩散器翼片带有在进气流的方向上正向地双折弯、且以弯曲的形状在入口(28)的流动方向(29)上延伸的表面。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：在与入口(28)的中心轴线且与支管(30)的中心轴线基本上重合的部分中，插入部分(31)从支管的位于最靠近入口的上游端的部分延伸到入口的中心轴线和入口的壁(28a)之间的点。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：插入部分(31)具有向折弯内侧弯曲的截面。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的设备，其特征在于：支管(30)具有圆形截面，且插入部分(31)的宽度小于支管的直径。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：插入部分(31)的截面基本上对应于具有不超过大致180度的角宽度的圆形段。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的设备，其特征在于：插入部分(31)由至少部分地弯曲的管部分形成，径向内侧半段被切除，且所述管部分通过圈部分(32)连接到支管。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128110A (zh) * 2011-01-21 2011-07-20 潍柴动力股份有限公司 一种进气装置及柴油机

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9488098B2 (en) * 2008-01-24 2016-11-08 Mack Trucks, Inc. Exhaust gas recirculation mixer device
US7971579B2 (en) * 2008-02-26 2011-07-05 Cummins Intellectual Properties, Inc. Air-exhaust mixing apparatus
RU2011100153A (ru) 2008-06-12 2012-07-20 Перкинз Энджинз Компани Лимитед (Gb) Система смешивания выхлопных газов
US7863325B2 (en) 2008-12-11 2011-01-04 Axcentua Pharmaceuticals Ab Crystalline genistein sodium salt dihydrate
JP5306039B2 (ja) * 2009-04-28 2013-10-02 日野自動車株式会社 Ｅｇｒガス混合装置
FR2958336B1 (fr) * 2010-03-31 2013-03-15 Valeo Systemes Thermiques Collecteur de repartition de gaz dans la culasse d'un moteur avec melange des gaz d'echappement recircules a contre-courant des gaz d'admission.
CN102230429A (zh) * 2011-04-29 2011-11-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种egr气体混合器
US20140150759A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 GM Global Technology Operations LLC Engine Including External EGR System
US9322364B2 (en) 2013-07-22 2016-04-26 GM Global Technology Operations LLC Engine inlet for EGR-air flow distribution
US9926891B2 (en) 2015-11-18 2018-03-27 General Electric Company System and method of exhaust gas recirculation
US10815940B2 (en) * 2018-07-18 2020-10-27 Deere & Company Intake manifold with integrated mixer
US11319909B1 (en) * 2020-12-08 2022-05-03 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation mixer

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1791949A (en) * 1924-04-02 1931-02-10 Zenith Carburateur Soc Du Carburetor
GB425773A (en) * 1933-10-06 1935-03-21 Leslie Valdemar Petersen Improvements in and relating to carburetters
US2084142A (en) * 1935-04-12 1937-06-15 Trico Products Corp Suction operated accessory system
DE840479C (de) * 1950-10-03 1952-06-03 Hirth Landmaschinen Und Motore Vorrichtung zum Zufuehren von Motorenabgasen zum Kraftstoff-Luftgemisch
FR2238055A1 (en) * 1973-07-18 1975-02-14 Willaume Rolland I.C. engine pollution reduction system - injects variable proportion of exhaust gas into fresh air intake
JPS5828583A (ja) * 1981-07-31 1983-02-19 Toyota Motor Corp 排気ガス還流装置
JP2548036Y2 (ja) * 1991-01-25 1997-09-17 アイシン精機株式会社 排気ガス還流装置
DE4319380C2 (de) * 1992-06-12 1998-12-17 Avl Verbrennungskraft Messtech Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
FR2719870B1 (fr) 1994-05-11 1996-07-05 Renault Dispositif de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
US5533487A (en) * 1994-06-23 1996-07-09 Navistar International Transportation Corp. Dynamic enhancement of EGR flow in an internal combustion engine
JP3937612B2 (ja) * 1998-11-24 2007-06-27 いすゞ自動車株式会社 多気筒エンジンのｅｇｒ装置
US6116026A (en) * 1998-12-18 2000-09-12 Detroit Diesel Corporation Engine air intake manifold having built-in intercooler
DE19933030A1 (de) * 1999-07-15 2001-01-18 Mann & Hummel Filter Fluideinleitung für ein heißes Fluid in einer Hohlraumstruktur
SE9902966L (sv) * 1999-08-23 2000-11-27 Motortestct Mtc Ab Anordning för överföring av avgaser från en överladdad förbränningsmotors avgassamlare till dess inloppsledning
JP2001099013A (ja) * 1999-09-30 2001-04-10 Nissan Diesel Motor Co Ltd 内燃機関の排気還流装置
DE10019409C5 (de) * 2000-04-19 2004-04-29 Daimlerchrysler Ag Abgasrückführeinrichtung für Brennkraftmaschinen
US6427671B1 (en) * 2000-07-17 2002-08-06 Caterpillar Inc. Exhaust gas recirculation mixer apparatus and method
SE522310C2 (sv) * 2001-03-02 2004-02-03 Volvo Lastvagnar Ab Anordning och förfarande för tillförsel av återcirkulerade avgaser
DE10202612A1 (de) 2002-01-24 2003-07-31 Pierburg Gmbh Abgasrückführvorrichtung für einen Luftansaugrohrabschnitt
JP4526395B2 (ja) * 2004-02-25 2010-08-18 臼井国際産業株式会社 内燃機関の過給システム
US6959700B2 (en) * 2004-03-18 2005-11-01 International Engine Intellectual Property Company, Llc Flow deflector for a pipe
DE102005020484A1 (de) * 2005-04-29 2006-11-02 Mahle International Gmbh Abgasrückführeinrichtung
DE102006009153A1 (de) * 2006-02-24 2007-08-30 Mahle International Gmbh Abgasrückführeinrichtung
US7654078B2 (en) * 2006-05-08 2010-02-02 Honeywell International, Inc. Exhaust gas particle collector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128110A (zh) * 2011-01-21 2011-07-20 潍柴动力股份有限公司 一种进气装置及柴油机

Also Published As

Publication number Publication date
CN101321944B (zh) 2011-04-27
JP2009517581A (ja) 2009-04-30
US20080264060A1 (en) 2008-10-30
WO2007064254A1 (en) 2007-06-07
US7908859B2 (en) 2011-03-22
EP1957783A4 (en) 2011-10-12
EP1957783A1 (en) 2008-08-20
EP1957783B1 (en) 2016-07-06
JP5089603B2 (ja) 2012-12-05
BRPI0520708A2 (pt) 2009-05-19

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