CN101943087B

CN101943087B - 流道构件

Info

Publication number: CN101943087B
Application number: CN2010102206941A
Authority: CN
Inventors: 木村洋之; 前原和人
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: JP4706986B2; EP2270327A3; EP2270327B1; CN101943087A; EP2270327A2; JP2011012586A

Abstract

本发明公开了一种流道构件结构，包括第一构件和第二构件。第一构件具有第一表面，该第一表面形成有分别与流道连通的至少两个开口。第二构件具有第二表面，该第二表面形成有分别与流道连通的开口。垫圈使流经第一流道的流体保持远离第二流道的开口，并且该垫圈保持在第一表面和第二表面之间，以使第一构件的流道和第二构件的流道以密封的方式连通。循环通道由垫圈和至少第一表面限定，以使流经第一流道的流体围绕第二流道的外围循环。

Description

流道构件

技术领域

本发明涉及流道构件结构。具体地，本发明涉及适于接合其中流过两种温度不同的流体的构件的流道构件结构。更具体地，本发明涉及适于执行排气再循环的内燃机的流道构件结构。

背景技术

惯常地，已知有一种排气再循环(EGR：排气再循环)系统，其从内燃机的排气通道抽出一部分排气，将这些排气通向进气通道，并混合进气与排气以允许其进入内燃机，从而减少排气中的有毒物质。

已提出了在装配有涡轮增压器的内燃机中应用这种排气再循环系统(在下文中，叫做EGR系统)的技术(参见专利文献1)。

此EGR系统具有高压EGR通道，该高压EGR通道使位于比涡轮增压器的涡轮机更靠上游的排气通道与位于比涡轮增压器的压缩机更靠下游的进气通道彼此连通。一部分排气作为高压EGR气体经由高压EGR通道通向进气通道，这些高压EGR气体和新鲜空气在进气通道中混合，并作为气体混合物(进气)供应至内燃机。

通过测量待从设置有这种EGR系统的内燃机排出的排气中含有的有毒物质的浓度与待通向进气通道的高压EGR气体的流速之间的关系，发现以下事实。

如图23所示，随着EGR量增加而降低氧浓度，氮氧化物(NO_X)减少。

此外，随着EGR量增加，颗粒物质(PM)随时间增加至达到一峰值。

进一步地，当EGR量进一步增加而超过与上述峰值相应的参考EGR量时，随着EGR量的增加，颗粒物质减少。

因此，例如，通过确保EGR量超过上述参考EGR量，NO_X浓度和颗粒物质浓度可降低至预定的目标浓度，如图23的区域A所示。

然而，在使用高压EGR通道的情况中，排气从位于比涡轮机更靠上游的排气通道抽出。因此，随着EGR量增加，涡轮机的转速降低，并且，对内燃机的增压变得不足。

因此，这在获得目标输出方面成为一个缺点，并且，由于供应至内燃机的氧减少，出现颗粒物质增加的缺点。

另一方面，已提出了不仅设置有高压EGR通道而且设置有低压EGR通道的EGR系统(参见专利文献2)。

此EGR系统中的低压EGR通道使位于比涡轮机更靠下游的排气通道与位于比压缩机更靠上游的进气通道彼此连通。低压EGR气体作为排气的一部分经由低压EGR通道通向进气通道，并且，此低压EGR气体和新鲜空气在进气通道中混合，并作为气体混合物供应至内燃机。

在使用这种低压EGR通道的情况中，排气从位于比涡轮机更靠下游的排气通道抽出。因此，即使当EGR量增加时，涡轮机的转速也不会降低，并且，对内燃机的增压变得充分。

因此，使用低压EGR通道允许在保证EGR量超过上述参考EGR量的同时执行充分的增压。更具体地，由于可保证与图23中的区域A相应的EGR量，所以可有效地同时减少NO_X和颗粒物质。

然而，在使用低压EGR通道的情况中，出现以下问题。

在内燃机的加热(warm up)操作过程中或在冷起动过程中，由于内燃机处于低温状态，所以，燃烧室内的氧气由于低压EGR气体经过低压EGR通道通向进气通道而变得不足。因此，燃料变得不易燃烧。

因此，内燃机变热需要花费时间，并出现这样的缺点：在该过程中，待从内燃机排出的排气中含有的未被燃烧的燃料(换句话说，碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)，其是有毒物质)的浓度增加。

可考虑以下内容，以避免这种缺点。

在高压EGR通道中提供催化剂。然后，在内燃机的加热操作过程中，或在冷起动过程中，不使用低压EGR通道，而是仅使用高压EGR通道来使未被燃烧的燃料与上述催化剂产生氧化反应(燃烧)，以增加高压EGR气体的温度，然后，将温度升高的高压EGR气体通向内燃机。

在此情况中，由于新鲜空气和温度升高的高压EGR气体的气体混合物通向内燃机，促进内燃机的加热达到燃料在燃烧室中轻松燃烧的状态，从而排气中含有的有毒物质的浓度减小。

同时，对于构成高压EGR通道的构件，由于温度升高的高压EGR气体通过其中，因而从高压EGR气体传导热量。此热量从构成高压EGR通道的构件释放至大气中而损失。

如果可通过使用由此从EGR气体传导的热量来加热待通向进气通道的气体混合物，则具有更有效地促进内燃机的加热的优点。此外，具有更有效地降低排气中含有的有毒物质的浓度的优点。

因此，形成具有两个通道的接合件，为此，高压EGR通道的待连接至进气通道的一部分和进气通道的待连接至进气歧管的一部分由具有高导热性的金属整体地模制而成。然后，考虑用此接合件形成高压EGR气体和气体混合流。

当使用这种接合件时，通过接合件的一个通道的高压EGR气体的热量被有效地传导至通过另一通道的气体混合物，因此，可有效地使用高压EGR气体的热量。

在此情况中，接合件设置有进气通道和高压EGR通道。

此外，在进气歧管的与接合件接合的端部中，设置有与该进气通道连接的一进气通道和与该高压EGR通道连接的一高压EGR通道。

然后，接合件和进气歧管的端部通过介于接合件的匹配表面与进气歧管的端部的匹配表面之间的金属垫圈来紧固。

在这种紧固状态中，接合件和进气歧管的进气通道均由垫圈的凸缘(bead)部密封地连接，并且，两个高压EGR通道均由垫圈的凸缘部密封地连接。

[专利文献1]日本专利公开号2002-371901

[专利文献2]日本专利公开号2005-299615

然而，因为具有高温的高压ERG气体流经高压EGR通道，并且，具有比高压EGR气体的温度低的温度的气体混合物流经进气通道，所以在垫圈中出现温度偏差。

由于出现这种温差而出现热膨胀的偏差，且因此垫圈扭曲变形。当垫圈以这种方式重复扭曲变形时，垫圈的凸缘部的弹性随着时间的推移而损失，且存在垫圈的密封功能变差的可能性。

发明内容

因此，本发明的一个有利方面是提供一种流道构件结构，当流经至少两个流道的流体之间存在温差时，该流道构件结构在增强垫圈的耐久性方面是有利的。

根据本发明的一个方面，提供一种流道构件结构，包括：

第一构件，具有第一表面，该第一表面形成有分别与流道连通的至少两个开口；

第二构件，具有第二表面，该第二表面形成有分别与流道连通的开口，第二构件的开口的数量与第一构件的开口的数量相同，其中，第二构件的每个开口的形状分别与第一构件的每个开口的形状相同，并且分别与第一构件的每个开口同轴地设置；

垫圈，被构造为保持流经流道中第一流道的流体远离流道中第二流道的开口，并且该垫圈通过第一表面和第二表面保持在第一表面和第二表面之间，以使第一构件的流道与第二构件的流道以密封的方式连通；以及

循环通道，由垫圈和至少第一表面限定，以使流经第一流道的流体围绕第二流道的外围循环。

垫圈可包括：

板，形成有与第二流道的开口连通的第一孔以及与第一流道连通的第二孔；

第一凸缘，在板上突出，并设置在第一孔的周围；以及

第二凸缘，在板上突出，被构造为由于被保持在第一表面与第二表面之间而弹性变形，并被设置为围绕第二孔和第一凸缘。

第一凸缘和第二凸缘可沿板的厚度方向在板上突出。

循环通道可由板、第一凸缘、第二凸缘和至少第一表面限定。

循环通道可包括形成于第一表面上的凹入部。

循环通道可包括垫圈的一薄部，该薄部的厚度比板的厚度薄。

循环通道可包括：

入口部，其与第一流道连通，并且，流经第一流道的流体通过该入口部流入循环通道；以及

出口部，已在循环通道中循环的流体通过该出口部流出至第一流道。

垫圈可在其一部分处沿从第一流道朝向外围的方向上形成有限定入口部的切口。

第二流道可允许一部分排气流入进气通道。

第二流道可连接至进气通道的一位置处，该位置在流经第一流道的流体的流动方向上位于垫圈的上游侧，以使从第二流道流入第一流道的排气沿着第一流道的内表面的周向方向流动。

附图说明

图1是示出了应用有根据本发明的第一实施方式的流道结构的EGR系统的图示。

图2是根据本发明的第一实施方式的进气歧管和接合件的截面图。

图3是图2所示的接合件的透视图。

图4是沿着图3的线A-A的截面图。

图5是示出了根据本发明的第一实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图6是根据本发明的第一实施方式的垫圈的平面图。

图7是图6所示的垫圈的主视截面图。

图8是示出了根据本发明的第二实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图9是图8所示的第一构件的主视截面图。

图10是沿图9的箭头A方向的视图。

图11是示出了根据本发明的第三实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图12是根据本发明的第三实施方式的垫圈的平面图。

图13是图12所示的垫圈的主视截面图。

图14是示出了根据本发明的第四实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图15是示出了根据本发明的第五实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图16是根据本发明的第五实施方式的垫圈的匹配表面的平面图。

图17是图15所示的第二构件的主视截面图。

图18是示出了根据本发明的第六实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图19是图18所示的垫圈的主视截面图。

图20是沿图19的箭头A方向的视图。

图21是示出了根据本发明的第七实施方式的第一构件和第二构件的接合结构的主视截面图。

图22是根据本发明的第八实施方式的垫圈的平面图。

图23是示出了EGR量和NO_X浓度与PM浓度之间的关系的图形。

具体实施方式

下面将参照图1描述应用有第一实施方式的具有两个流道的金属构件形成的接合结构的内燃机(在下文中，称为发动机)的EGR系统。

发动机10由柴油机构成。

发动机10不受限，其可以是普通的汽油发动机或直喷式汽油发动机。

发动机10安装在车辆中，并构造为具有燃烧室12、燃料喷射阀14(缸内燃料喷射阀)、进气歧管16和排气歧管18。

此外，发动机10设置有进气通道20、排气通道22、涡轮增压器24、高压EGR通道26、低压EGR通道28和ECU(电子控制单元)30。

燃烧室12形成燃烧燃料的空间。

燃料喷射阀14经由燃料管连接至具有燃料箱(未示出)的燃料供应单元。燃料供应单元包括高压燃料泵，当燃料箱中的燃料供应至燃料喷射阀14时，高压燃料泵以期望的燃料压力将燃料从燃料喷射阀14喷入燃烧室12。

燃料喷射阀14在燃料的喷射定时和喷射量方面受ECU 30控制。

进气歧管16与接收新鲜空气的进气管道32连接，该进气歧管16连接至燃烧室12，以将新鲜空气和高压EGR气体的气体混合物或新鲜空气和低压EGR气体的气体混合物通向燃烧室12。

进气歧管16由金属材料构成，并且，可将例如铝的多种金属材料用作此金属材料。

进气通道20构造为具有进气管道32的内部通道、冷却器33的内部通道以及进气歧管16的内部通道。

冷却器33对流经进气通道20的气体混合物进行冷却。

排气歧管18与引导排气的排气管道34连接，该排气歧管18连接至燃烧室12，以将排气从燃烧室12排出。

排气通道22构造为具有排气歧管18的内部通道、排气管道34的内部通道以及排气排放控制装置36的内部通道。

排气通道22设置有净化排气的排气排放控制装置36。

排气排放控制装置36包括氧化催化剂(DOC：柴油机氧化催化剂)36A、柴油机微粒过滤器(DPF：柴油机微粒过滤器)36B和NO_X捕集催化剂36C。

氧化催化剂36A氧化排气中含有的CO和HC，以将其分解成二氧化碳和水。

柴油机微粒过滤器36B捕获并去除排气中含有的颗粒物质(PM)。

NO_X捕集催化剂36C暂时捕获排气中的NO_X，以将排气置入还原介质中，并随后释放NO_X以将其还原成N₂和CO₂而去除。

沿着从排气通道22的上游向下游的方向按顺序布置氧化催化剂36A、柴油机微粒过滤器36B和NO_X捕集催化剂36C。

涡轮增压器24构造为具有彼此同轴地设置的排气涡轮机24A和进气压缩机24B。

排气涡轮机24A设置在排气通道22内且位于排气排放控制装置36的上游，并由于流经排气通道22的排气而旋转。

进气压缩机24B设置在进气通道20内且位于冷却器33的上游，并由于排气涡轮机24A的旋转而旋转，以压缩新鲜空气或气体混合物，从而供应至发动机10(对发动机增压)。

另外，在图中，参考标号38A表示设置在进气通道20中且位于进气压缩机24B上游的上游侧节流阀。此外，参考标号38B表示设置在进气通道20中且位于冷却器33下游的下游侧节流阀。这两个节流阀38A和38B在开启程度方面受ECU 30控制。

高压EGR通道26将流经排气通道22的排气的一部分作为高压EGR气体经由进气通道20返回至发动机10。

高压EGR通道26的一端与排气歧管18(即，排气通道22的位于排气涡轮机24A上游的部分)连接。

此外，高压EGR通道26的另一端与进气通道20的比进气歧管16更靠上游的部分(即，进气通道20的位于下游侧节流阀38B下游的部分)连接。

高压EGR通道26设置有催化剂40和高压EGR阀42。

催化剂40设置在高压EGR通道26内的上游侧(即，高压EGR通道26中的更靠近排气歧管18的部分)上。

催化剂40由氧化催化剂组成。

催化剂40使得流经高压EGR通道26的高压EGR气体中所含有的未被燃烧的燃料发生氧化反应(燃烧)，从而增加高压EGR气体的温度。

高压EGR阀42设置在高压EGR通道26中且比催化剂40更靠下游。

高压EGR阀42受ECU 30控制而开启和关闭。

当开启高压EGR阀42时，高压EGR气体通过高压EGR通道26再次循环至发动机10，以执行高压EGR。

当关闭高压EGR阀42时，高压EGR气体通过高压EGR通道26到发动机10的再次循环停止，以停止执行高压EGR。

低压EGR通道28将流经排气通道22的排气的一部分作为低压EGR气体经由进气通道20返回至发动机10。

在本实施方式中，低压EGR通道28的一端与排气通道22的位于排气涡轮机24A下游的部分连接，并具体地连接至排气通道22的位于柴油机微粒过滤器36B与NO_X捕集催化剂36C之间的部分。

此外，低压EGR通道28的另一端与进气管道20的比进气压缩机24B更靠上游的部分连接，并具体地连接至进气通道20的位于上游侧节流阀38A与进气压缩机24B之间的部分。

低压EGR通道28设置有冷却器44和低压EGR阀46。

冷却器44设置在低压EGR通道28中且位于上游侧上。

冷却器44用于冷却流经低压EGR通道28的低压EGR气体，从而增加低压EGR气体的密度，以确保再次循环至发动机10的低压EGR气体的量。

低压EGR阀46设置在低压EGR通道28中且比冷却器44更靠下游。

低压EGR阀46受ECU 30控制而开启和关闭。

当开启低压EGR阀46时，低压EGR气体通过低压EGR通道28再次循环至发动机10，以执行低压EGR。

当关闭低压EGR阀46时，低压EGR气体通过低压EGR通道28到发动机10的再次循环停止，以停止执行低压EGR。

另外，在图中，参考标号48表示检测进气压力的进气压力检测单元(增压传感器)，该进气压力是进气通道20中比下游侧节流阀38B更靠下游的进气的压力。

此外，参考标号50表示氧浓度检测单元，其检测进气通道20中比进气压力检测单元48更靠下游的进气中含有的氧的浓度。惯常所知的多种传感器(例如，检测空燃比的线性空燃比传感器(LAFS))可作为此氧浓度检测单元。

此外，参考标号52表示温度检测单元，其检测进气通道20中比氧浓度检测单元50更靠下游的进气的温度。

在本实施方式中，如图2所示，进气压力检测单元48和氧浓度检测单元50设置在后面将描述的接合件54(第一管状体56)中，并且，温度检测单元52设置在进气歧管16中。

ECU 30是执行对发动机10的控制的电子控制单元。

ECU 30由微型计算机组成，其中，CPU、存储控制程序等的ROM、提供工作区域的RAM、与外围电路连接的接口部分等通过总线连接。然后，ECU 30由于执行控制程序的CPU而起作用。

也就是说，ECU 30的输入侧与惯常已知的各种传感器连接，并输入来自这些传感器的检测信息。

此外，ECU 30的输入侧被输入来自上述压力检测单元48、氧浓度检测单元50和温度检测单元52的检测信息。

此外，ECU 30的输出侧与多个输出装置连接，例如，上述燃料喷射阀14、上游侧节流阀38A、下游侧节流阀38B、高压EGR阀42和低压EGR阀46。

由于执行控制程序的CPU，ECU 30基于来自多个传感器(包括进气压力检测单元48)的检测信息控制多个输出装置，从而执行对发动机10的控制。

也就是说，ECU 30基于来自多个传感器的检测信息计算燃料喷射量和燃料喷射定时，并基于那些计算结果控制输出装置(包括燃料喷射阀14)。

因此，以适当的压力和适当的定时从燃料喷射阀14喷出适当量的燃料，以执行燃料燃烧。

此外，ECU 30基于来自氧浓度检测单元50和温度检测单元52的检测信息检测进气和EGR气体的混合程度。

然后，ECU 30基于来自多个传感器(包括进气压力检测单元48)的检测信息检测EGR量，并控制节流阀38A和38B的开启程度和燃料喷射量，使得检测到的EGR量落在图23所示的范围A内。换句话说，ECU 30控制节流阀38A和38B的开启程度和燃料喷射量，使得排气中的NO_X浓度和颗粒物质浓度达到预定的目标浓度。

此外，在发动机10的加热操作过程中或在冷起动过程中，ECU30使高压EGR阀42开启并使低压EGR阀46关闭，从而仅执行高压EGR。

此外，一旦发动机10已变热，ECU 30使高压EGR阀42关闭并使低压EGR阀46开启，从而仅执行低压EGR。

如图2所示，进气管道32和进气歧管16之间设置有接合这些构件的接合件54。

接合件54设置有进气通道56和高压EGR通道58。

进气通道56连接进气管道32的进气通道20与进气歧管16的进气通道20。

高压EGR通道58的一端与形成于进气歧管16中的高压EGR通道26连接，并且，高压EGR通道58的另一端与进气通道56连接。

接合件54由具有高导热性的金属材料形成。惯常已知的多种金属材料(例如，铝)可用作此金属材料。

当新鲜空气从进气管道32的进气通道20流入接合件54的进气通道56中且高压EGR气体从高压EGR通道26流入接合件54 的高压EGR通道58中时，新鲜空气和高压EGR气体在进气通道56内混合，以形成气体混合物。

此气体混合物从进气通道56供应至进气歧管16的进气通道20中。

在此情况中，流经高压EGR通道58的高压EGR气体的热量经由构成接合件54的壁部从高压EGR通道58传导至进气通道56，从而，高压EGR气体的热量加热流经进气通道56的气体混合物。

因此，可有效地使用高压EGR气体的热量。

接合件54的一端设置有凸缘60，并且，在凸缘60与进气管道32匹配的匹配表面62中形成进气通道56的开口56A。

凸缘60与进气管道32的凸缘接合，使得进气管道32的进气通道20和接合件54的进气通道56彼此连通。

此外，接合件54的另一端设置有凸缘64，并且，凸缘64具有与进气歧管16匹配的匹配表面66。

匹配表面66中形成有进气通道56的开口56B和高压EGR通道58的开口58A。

进气歧管16的端部中设置有凸缘68，凸缘68中形成有待与接合件54的匹配表面66匹配的匹配表面70。

匹配表面70中形成有进气通道20的开口20A和高压EGR通道26的开口26A。

另外，接合件54的匹配表面66与进气歧管16的匹配表面70通过介于其间的垫圈74匹配，并且，两者的凸缘64和68被固定。

在下面，为了简单且清楚地描述本发明的内容，将接合件54称为第一构件54，将进气歧管16称为第二构件16。

此外，将接合件54的高压EGR通道58称为第一流道58，将接合件54的进气通道56称为第二流道56。

此外，将进气歧管16的高压EGR通道26称为第三流道26，将进气歧管16的进气通道20称为第四流道20。

此外，将高压EGR通道58的开口58A称为第一开口58A，将进气通道56的开口56B称为第二开口56B。

此外，将高压EGR通道26的开口26A称为第三开口26A，将进气通道20的开口20A称为第四开口20A。

下面将参照图5更详细地描述第一构件54和第二构件16之间的接合。

第一构件54设置有两个流道，第二流道56和第一流道58。

此外，在第二构件16的待与第一构件54接合的端部中，设置有两个流道，第四流道20和第三流道26。

在第一构件54的匹配表面66中形成第二流道56的第二开口56B和第一流道58的第一开口58A。

在第二构件16的匹配表面70中，形成第四流道20的第四开口20A和第三流道26的第三开口26A。

第二流道56的第二开口56B和第四流道20的第四开口20A同轴地匹配，并且，第一流道58的第一开口58A和第三流道26的第三开口26A同轴地匹配。

另外，第一构件54的匹配表面66与第二构件16的匹配表面70通过介于其间的垫圈74匹配。然后，其凸缘64和68被固定。也就是说，垫圈74通过第一构件54的匹配表面66和第二构件16的匹配表面70而保持在其间。

换句话说，第一构件54具有形成有至少两个流道开口的匹配表面66。

此外，第二构件16具有形成有流道开口的匹配表面70，所述流道开口的数量和形状与第一构件54的流道开口的数量和形状相同。

垫圈74由金属材料形成，并且，惯常已知的多种金属材料(例如，不锈钢)可用作此金属材料。

如图6和图7所示，垫圈74具有平板部7402、第一孔7404、第二孔7406、第一凸缘部7408和第二凸缘部7410。

平板部7402的外边缘的轮廓所具有的形状与凸缘64、68的形状相同。

用于将第一开口58A和第三开口26A彼此连通的第一孔7404所具有的内径与第一开口58A和第三开口26A的内径相同。

用于将第二开口56B和第四开口20A彼此连通的第二孔7406所具有的内径与第二开口56B和第四开口20A的内径相同。

换句话说，第一孔7404形成于平板部7402中以与另一流道的开口连通，并且，第二孔7406形成于平板部7402中以与一个流道的开口连通。

第一凸缘部7408和第二凸缘部7410在平板部分7402上沿与平板部分7402的厚度方向相同的方向突出。

第一凸缘部7408由于垫圈74夹在匹配表面66和70之间而弹性地变形，以使第一开口58A和第三开口26A经由第一孔7404彼此密封地连通。

更详细地，当垫圈74夹在匹配表面66和70之间时，在第一凸缘部7408的突出方向上的前端侧处的尖端部与匹配表面66接触，并且，位于与尖端部分相对的侧部处的基底部和匹配表面70接触，从而使得第一凸缘部7408弹性变形。

也就是说，由于第一凸缘部7408的尖端部和基底部与匹配表面66和70弹性接触，第一开口58A和第三开口26A经由第一孔7404彼此密封地连通。

第二凸缘部7410由于夹在匹配表面66和70之间的垫圈74而弹性地变形，以使第二开口56B和第四开口20A经由第二孔7406彼此密封地连通。

更详细地，当垫圈74夹在匹配表面66和70之间时，在第二凸缘部7410的突出方向上的前端侧部处的尖端部与匹配表面66接触，并且，位于与尖端部相对的侧部处的基底部和匹配表面70接触，以使第二凸缘部7410弹性变形。

也就是说，由于第二凸缘部7410的尖端部分和底座部分与匹配表面66和70弹性接触，第二开口56B和第四开口20A经由第二孔7406彼此密封地连通。

换句话说，当第一构件54的流道的相应开口和第二构件16的流道的相应开口同轴地匹配时，垫圈74夹在第一构件54和第二构件16的匹配表面之间。因此，第一构件54侧上的流道和第二构件16侧上的流道以密封状态连接。

如图6所示，第一凸缘部7408设置成围绕第一孔7404，并形成为与第一孔7404同轴的环形。

第二凸缘部7410形成为细长的环形，以围绕第二孔7406和第一凸缘部7408。

换句话说，在平板部7402上突出且当处于夹在匹配表面66和70之间的状态中时弹性变形的第一凸缘部7408围绕第一孔7404设置。

此外，在平板部分7402上突出且当处于夹在匹配表面66和70之间的状态中时弹性变形的第二凸缘部7410被设置为围绕第二孔7406和第一凸缘部7408。

第一凸缘部7408和第二凸缘部7410沿与平板部7402的厚度方向相同的方向突出。

如图5所示，当垫圈74夹在匹配表面66和70之间时，形成第一循环通道76，流经第二流道56或第四流道20的流体(气体混合物)通过该第一循环通道76在第一凸缘部7408周围流动。

第一循环通道76形成在第一和第二凸缘部7408和7410的尖端部接触的匹配表面66与平板部分7402之间并介于第一凸缘部7408的外侧与第二凸缘部7410的内侧之间。

图6中用斜线示出了此第一循环通道76的形状。

第一循环通道76具有这样的形状：围绕第一孔7404以环形延伸的一部分与在第一凸缘部7408的外侧以环形延伸的一部分彼此连通。

换句话说，第一循环通道76由平板部7402、第一凸缘部7408和第二凸缘部7410以及至少第一构件54的匹配表面66形成。

也就是说，第一循环通道76由垫圈74和至少第一构件54的匹配表面66形成，并且，流经一个流道的流体通过另一流道的开口的外围(该外围与该开口隔开)循环。

接下来，将描述第一实施方式的操作效果。

流经第二流道56或第四流道20的低温流体(即，低温气体混合物)经由垫圈74的一部分中的第一循环通道76围绕第一凸缘部7408循环。

因此，垫圈74的围绕第一孔7404的部分、围绕第一开口58A的匹配表面66的一部分、以及围绕第三开口26A的匹配表面70的一部分被冷却。

因此，可抑制当低温气体混合物流至第二孔7406、第二开口56B和第四开口20A且同时高温流体(即，具有高温度的高压EGR气体)流至第一孔7404、第一开口58A和第三开口26A时出现的垫圈74的温度偏差。

因此，减小了垫圈74中出现的热膨胀偏差，并且可抑制垫圈74发生扭曲变形，从而，可抑制由于长期使用而导致的垫圈74凸缘部的弹性损失。

因此，可在长时间段内保证垫圈74的密封性能，这在增强垫圈74的耐久性方面是有利的。

下面将参照图8至图10描述第二实施方式。

如图10中的斜线所示，在第一凸缘部7408的尖端部和第二凸缘部7410的尖端部接触的匹配表面66上形成有沿着第一循环通道76延伸的循环通道扩大凹槽部78，以扩大第一循环通道76的截面积。

换句话说，第一循环通道76包括形成于第一构件54的匹配表面66中的凹槽部78。

如图10所示，匹配表面66上保留有平面部6602，该平面部围绕第一开口58A以环形延伸并且与第一凸缘部7608的尖端部弹性地接触。

循环通道扩大凹槽部78具有这样的形状：围绕平面部6602以环形延伸的一部分与从第二开口部分56B的周围以环形延伸的一部分彼此连通。

根据由此构造的第二实施方式，可扩大第一循环通道76的截面积。

因此，可增加流经第一循环通道76的低温气体混合物的流速，这在抑制垫圈74的温度偏差方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是更有利的。

下面将参照图11至图13描述第三实施方式。

如图12中的斜线所示，将垫圈74的平板部7402中构成第一循环通道76的部分形成为薄壁部7412，该薄壁部的厚度比平板部7402的其它部分的厚度小，以扩大第一循环通道76的截面积。

换句话说，第一循环通道76构造有形成于垫圈74中的薄壁部7412。

薄壁部7412具有这样的形状：在第一凸缘部7408的外侧以环形延伸的一部分与围绕第二孔7406以环形延伸的一部分彼此连通。

根据由此构造的第三实施方式，可扩大第一循环通道76的截面积。

因此，如在第二实施方式中那样，可增加流经第一循环通道76的低温气体混合物的流速，这在抑制垫圈74的温度偏差方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是更有利的。

下面将参照图14描述第四实施方式。

对于第四实施方式，设置有第二实施方式的循环通道扩大凹槽部分78和第三实施方式的薄壁部7412。

也就是说，如图10中的斜线所示，在第一凸缘部7408的尖端部和第二凸缘部7410的尖端部分接触的匹配表面66上形成有沿着第一循环通道76延伸的循环通道扩大凹槽部分78，以扩大第一循环通道76的截面积。

此外，如图12中的斜线所示，将垫圈74的平板部7402中构成循环通道的部分形成为薄壁部7412，该薄壁部的厚度比平板部7402的其它部分的厚度小，以扩大第一循环通道76的截面积。

换句话说，第一循环通道76构造为具有形成于第一构件54的匹配表面66上的凹槽部78和形成于垫圈74中的薄壁部7412。

根据如此构造的第四实施方式，可扩大第一循环通道76的截面积。

因此，与第二和第三实施方式相比，可增加流经第一循环通道76的低温气体混合物的流速，这在抑制垫圈74的温度偏差方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是更有利的。

下面将参照图15至图17描述第五实施方式。

如图16中的斜线所示，当垫圈74夹在匹配表面66与70之间时，在第一和第二凸缘部7408和7410的基底部接触的匹配表面70上形成有循环通道构成凹槽部80。

循环通道构成凹槽部80形成在匹配表面70上，穿过环形第一凸缘部7408的基底部所接触部分的外侧与细长环形第二凸缘部7410的基底部所接触部分的内侧之间的部分。

此循环通道构成凹槽部80和平板部7402构成第二循环通道82，在该第二循环通道82中，流经第二流道56或第四流道20的流体围绕第一凸缘部7408的基底部流动。

根据第五实施方式，由于第一循环通道76的原因，低温气体混合物在垫圈74的一部分中围绕第一凸缘部7408循环。

同时，由于第二循环通道82的原因，低温气体混合物在垫圈74的一部分中围绕第一凸缘部7408循环。

因此，垫圈74的围绕第一孔7404的部分、匹配表面66的围绕第一开口58A的部分和匹配表面70的围绕第三开口26A的部分被冷却。

因此，与第一实施方式相比，可增加围绕第一凸缘部7408循环的低温气体混合物的流速，这在抑制由于长期使用而导致的垫圈74凸缘部的弹性损失方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是有利的。

下面将参照图18至图20描述第六实施方式。

在第六实施方式中，垫圈74中形成有厚度比平板部7402的其它部分的厚度小的薄壁部7414。

当垫圈74夹在匹配表面66与70之间时，薄壁部7414形成为在一个方向上下陷以与第一和第二凸缘部7408和7410的基底部所接触的匹配表面70分离。

如图20中的斜线所示，薄壁部7414形成为穿过位于第一凸缘部7408的基底部的外侧与第二凸缘部7410的基底部的内侧之间的部分。

于是，匹配表面70和薄壁部7414形成第三循环通道84，在第三循环通道84中，流经第二流道56或第四流道20的流体围绕第一凸缘部7408的基底部流动。

根据如此构造的第六实施方式，不仅通过第一循环通道76而且还通过第三循环通道84，可使低温气体混合物经由垫圈74的一部分中的第三循环通道84围绕第一凸缘部7408循环。

因此，第一循环通道76和第三循环通道84在抑制垫圈74的温度偏差方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是更有利的。

下面将参照图21描述第七实施方式。

对于第七实施方式，设置有第五实施方式的循环通道构成凹槽部80和第六实施方式的薄壁部7414。

也就是说，如图16中的斜线所示，当垫圈74夹在匹配表面66和70之间时，在第一凸缘部7408的基底部和第二凸缘部7410的基底部所接触的匹配表面70上形成有循环通道构成凹槽部80。

于是，循环通道构成凹槽部80和平板部7402形成第二循环通道82，在该第二循环通道82中，流经第二流道56或第四流道20的流体围绕第一凸缘部7408的基底部流动。

此外，在垫圈74中，形成有在一个方向上下陷以与匹配表面70分离的薄壁部7414，如图20中的斜线所示，该薄壁部穿过位于第一凸缘部7408的基底部的外侧与第二凸缘部7410的基底部的内侧之间的部分。

于是，薄壁部7414形成第三循环通道84，在该第三循环通道84中，流经第二流道56或第四流道20的流体围绕第一凸缘部7408的基底部流动。

根据如此构造的第七实施方式，不仅通过第一循环通道76而且通过第二循环通道82和第三循环通道84，可使低温气体混合物经由垫圈74的一部分中的第三循环通道84围绕第一凸缘部7408循环。

因此，这在抑制垫圈74的温度偏差方面是有利的，并且在增强垫圈74的耐久性方面是更有利的。

此外，在第七实施方式中，还可认为，通过薄壁部7414增加了第二循环通道82的截面积，或者还可认为，通过循环通道构成凹槽部80增加了第三循环通道84的截面积。

下面将参照图22描述第八实施方式。

在垫圈74的平板部7402中，形成有用于使流经第二流道56或第四流道20的流体(气体混合物)容易地流至第一循环通道76的切口7420。

切口7420由第二孔7406连续地设置，并被设置为随着其远离第二孔7420而具有逐渐变窄的宽度。

换句话说，第一循环通道76包括入口部76A和出口部76B，入口部76A与一个流道连通，并且，在该入口部处，流经一个流道的流体被通向第一循环通道76，穿过第一循环通道76循环的流体通过出口部分76返回至一个流道。

此外，在垫圈74中，在从一个流道朝着外围(见说明书第21页第5段)的一个位置处设置切口7420，以形成入口部76A。

设置这种切口7420允许使低温气体混合物更容易地流至第一循环通道76。更详细地，可使低温气体混合物容易围绕第一孔7404 循环，这在增加流经第一循环通道76的气体混合物的流速方面是有利的。

另外，此切口7420当然也可应用于使低温气体混合物容易流至第二循环通道82和第三循环通道84。

虽然已经给出了流体从第二流道56流至第四流道20的情况的描述，但是也可能在第二流道56中形成回旋流，并且，通过此回旋流使得低温气体混合物更容易地流至第一循环通道76。这允许增加流经第一循环通道76的气体混合物的流速。

另外，此回旋流当然也可应用于使得低温气体混合物容易地流至第二循环通道82和第三循环通道84。

为了在第二流道56中形成回旋流，可采用多种结构。

例如，如图3和图4所示，第一流道58的端部的方向可沿第二流道56的外围的切线方向对准，以使第一流道58与第二流道56连接，从而由此形成回旋流。

换句话说，用作一个流道的第一流道58是内燃机的进气通道。

用作另一流道的第二流道56是使得一部分排气流入进气通道的排气再循环通道。

此外，排气再循环通道连接在进气通道的位于垫圈74上游的一部分处，从而使得排气以沿着进气通道的内壁表面的周向方向的流而流动。

另外，使用回旋流和上述切口7420允许使得低温气体容易地围绕第一孔7404循环，这在进一步增加流经第一循环通道76的气体混合物的流速方面是有利的。

虽然已经对将本发明应用于内燃机的进气系统的情况给出了描述，但是本发明的应用不限于内燃机。

虽然在上述描述中在每个匹配表面上形成两个开口，但是，在每个匹配表面上可形成两个以上的开口。

此外，流经第一循环通道76、第二循环通道82和第三循环通道84的流体的温度可能比流经第一循环通道58和第三循环通道26的流体的温度高。在此情况中，第一凸缘部7408在垫圈74的一部分中被加热，从而减小垫圈74的热膨胀偏差，这在增强垫圈74的耐久性方面是有利的。

虽然上面仅详细描述了本发明的一些示意性实施方式，但是，本领域的技术人员将容易理解，在不背离本发明的新颖的教导和优点的前提下，对这些示意性实施方式进行许多修改是可能的。因此，所有这种修改旨在包含于本发明的范围内。

2009年7月1日提交的日本专利申请No.2009-156676的公开内容(包括说明书、附图和权利要求书)整体通过引用结合于此。

Claims

1.一种流道构件，包括：

第一构件，具有第一表面，所述第一表面形成有分别与流道连通的至少两个开口；

第二构件，具有第二表面，所述第二表面形成有分别与流道连通的开口，所述第二构件的开口的数量与所述第一构件的开口的数量相同，其中，所述第二构件的每个开口的形状分别与所述第一构件的每个开口的形状相同，并且分别与所述第一构件的每个开口同轴地设置；

垫圈，被构造为使流经所述流道中的第一流道的流体保持远离所述流道中的第二流道的开口，所述垫圈保持在所述第一表面和所述第二表面之间且形成有至少两个孔，所述第一构件的流道与所述第二构件的流道通过所述孔以密封的方式连通；

以及

循环通道，由所述垫圈和至少所述第一表面限定，从而使得流经所述孔中的第一孔的流体围绕所述孔中的第二孔的外围循环。

2.根据权利要求1所述的流道构件，其中：

所述垫圈包括：

板，形成有与所述第二流道的开口连通的所述第一孔以及与所述第一流道连通的所述第二孔；

第一凸缘，在所述板上突出，并设置在所述第一孔的周围；以及

第二凸缘，在所述板上突出，所述第二凸缘被构造为由于被保持在所述第一表面与所述第二表面之间而弹性变形，并被设置为围绕所述第二孔和所述第一凸缘，

所述第一凸缘和所述第二凸缘在所述板上沿所述板的厚度方向突出，并且

所述循环通道由所述板、所述第一凸缘、所述第二凸缘和至少所述第一表面限定。

3.根据权利要求1所述的流道构件，其中：

所述循环通道包括形成于所述第一表面上的凹入部。

4.根据权利要求2所述的流道构件，其中：

所述循环通道包括所述垫圈的一薄部，所述薄部的厚度比所述板的厚度薄。

5.根据权利要求1所述的流道构件，其中：

所述循环通道包括：

入口部，其与所述第一流道连通，并且，流经所述第一流道的流体通过所述入口部流入所述循环通道；以及

出口部，已在所述循环通道中循环的流体通过所述出口部流出至所述第一流道，并且

在所述垫圈的一部分处沿从所述第一流道朝向所述外围的方向上形成有切口，所述切口限定所述入口部。

6.根据权利要求1所述的流道构件，其中：

所述第二流道允许一部分排气流入进气通道，并且

所述第二流道连接至所述进气通道的一位置处，所述位置在流经所述第一流道的流体的流动方向上位于所述垫圈的上游侧，从而使得从所述第二流道流入所述第一流道的排气沿着所述第一流道的内表面的周向方向流动。