CN103256149A - 一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置及方法，该装置，包括连接进气歧管的进气歧管及汽油机节流阀体，还包括气体混合装置，所述气体混合装置一端连接进气歧管，所述气体混合装置另一端连接汽油机节流阀体；该提高汽油机废气再循环各缸均匀性的方法，利用提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置来实现；本发明采用独立的气体混合装置，气体混合装置分别连接汽油机节流阀体和进气歧管，充分利用汽油机节流阀体的节气门后的涡流来增大混合能力，废气再循环气体混合均匀性大幅度提高，改善了发动机动力性能，各缸平均EGR相对误差控制在3.5%以内；同时能够满足汽油机轻量化生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置及方法。
背景技术
废气再循环（EGR）可以降低排放、改善油耗，在汽油机中也逐渐得到应用。早期将EGR气体简单引入到节流阀体后面的进气歧管内，实践应用发现，这种直接的EGR导入方式使各缸EGR有较大差异，均匀性差，导致油耗、排放改善不大。
公告号为CN101949343B的中国专利文献公开了一种进气歧管及其制造方法，公告号为CN201747482U的中国专利文献公开了一种废气再循环系统中的空气混合结构，这两篇专利文献都是将EGR气体分散引入到各缸支管来提高各缸均匀性，但是对进气歧管的材质要求为铸铝，而目前为了满足轻量化和良好的流通性能，进气歧管普遍采用塑料材质，这两种专利公开的技术不能满足生产需求。同时公告号为CN201747482U的中国专利文献的空气混合结构，混合装置的位置位于进气歧管的各支管上，与发动机气道很近，离节气门很远，虽然在一定程度上增加了EGR气体混合均匀性；但经试验验证，该混合装置实际使用之后，对发动机对外特性性能影响较大，它对峰值扭矩处的影响比较复杂，类似于阻尼元件，会起到消峰值补谷值的效果，发动机功率降低了约3%。
公告号为CN20177916U的中国专利文献公开了一种发动机EGR混合管，公告号为CN201884167U的中国专利文献公开了一种柴油机进气管路的扰流装置，这两种专利技术都是将EGR管延伸入进气管内部，利用EGR从延伸管上开的小孔进入进气管，从而提高混合均匀性。但是由于延伸管设在进气歧管内，减小了进气歧管的流通面积，且气流绕过延伸管会产生涡流，使流动阻力增大，这都会极大降低发动机动力性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大幅度提高汽油机各缸废气再循环混合均匀性，改善发动机动力性能，且能满足生产需求的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，包括连接进气歧管的进气歧管及汽油机节流阀体，还包括气体混合装置，所述气体混合装置一端连接进气歧管，所述气体混合装置另一端连接汽油机节流阀体。
所述气体混合装置中心设有通孔，气体混合装置与进气歧管连接的一端端面上设有凹槽，该凹槽与进气歧管相接后构成封闭的腔体；在该气体混合装置上设有与该凹槽相连通的再循环气体入口，在所述凹槽上设有与所述通孔相通的再循环气体出口。
所述凹槽为环形凹槽。
所述再循环气体出口为一个以上。
在凹槽上设于汽油机节流阀体的节气门流量大的位置的再循环气体出口孔径大于节气门流量小的位置的再循环气体出口。
所述气体混合装置的通孔内径与汽油机节流阀体内径以及进气歧管内径相同。
所述汽油机节流阀体的节气门为蝶阀。
所述气体混合装置为一法兰盘，环形凹槽设于法兰盘的中心孔外围。
一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的方法，利用提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置来实现；废气再循环气体通过再循环气体入口进入凹槽构成的腔体后，通过再循环气体出口流出；从汽油机节流阀体流过的新鲜空气与从再循环气体出口流出的废气再循环气体充分混合后，再经进气歧管流入到发动机各缸内。
本发明的优点在于：该提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置及方法，采用独立的气体混合装置，气体混合装置分别连接汽油机节流阀体和进气歧管，充分利用汽油机节流阀体的节气门后的涡流来增大混合能力，废气再循环气体混合均匀性大幅度提高，改善了发动机动力性能；利用该装置，在EGR工作范围内，各缸平均EGR相对误差控制在3.5%以内，同时不会对发动机动力性能产生影响；同时由于采用独立的气体混合装置，不需要对进气歧管结构和材质进行变更，能够满足汽油机轻量化生产需求。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置的安装结构爆炸图；
图2为本发明提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置的结构示意图；
上述图中的标记均为：
1、汽油机节流阀体，2、气体混合装置，3、进气歧管，4、通孔，5、凹槽，6、再循环气体入口，7、再循环气体出口，8、蝶阀。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1及图2所示，该提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，包括进气歧管3及汽油机节流阀体1，还包括气体混合装置2，气体混合装置2一端连接进气歧管3，气体混合装置2另一端连接汽油机节流阀体1。
气体混合装置2中心设有通孔4，气体混合装置2与进气歧管3连接的一端端面上设有凹槽5，凹槽5为环形凹槽，该凹槽5与进气歧管3相接后构成封闭的腔体；在该气体混合装置上设有与该凹槽5相连通的再循环气体入口6，在凹槽5上设有与通孔4相通的再循环气体出口7。
再循环气体出口7为一个以上，汽油机节流阀体1的节气门一般采用蝶阀8，经过这种机构的气体流动特征为：一是远离节气门轴的蝶阀8处，流速快，流量大；二是在蝶阀8背面容易产生涡流。当节气门开度越小，这些现象越明显。而汽油机采用EGR的工况都是中小负荷，节气门开度不大。
充分利用节气门的以上特点。节气门流量大的地方，气体混合装置2的EGR再循环气体出口7孔径比较大，节气门流量小的地方，气体混合装置2的EGR再循环气体出口7孔径比较小或在该位置不设置再循环气体出口7；即在凹槽5上设于汽油机节流阀体1的节气门流量大的位置的再循环气体出口7孔径大于节气门流量小的位置的再循环气体出口7。
同时气体混合装置2紧贴汽油机节流阀体1，充分利用节气门后的涡流来增大混合能力，利用该装置，在EGR工作范围内，发动机各缸内平均EGR相对误差控制在3.5%以内。
气体混合装置2的通孔4内径与汽油机节流阀体1内径以及进气歧管3内径相同，这样不会因为流通面积的突变产生大的流动损失，保证外特性时的进气量。
气体混合装置2为一法兰盘，环形凹槽设于法兰盘的中心孔外围。
该提高汽油机废气再循环各缸均匀性的方法，利用提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置来实现，废气再循环气体通过再循环气体入口6进入凹槽5构成的腔体后，通过再循环气体出口7流出；从汽油机节流阀体1流过的新鲜空气与从再循环气体出口7流出的废气再循环气体充分混合后，再经进气歧管3流入到发动机各缸内；由于再循环气体出口7的设计布置需要与蝶阀8相匹配，以达到充分利用节气门流动特点的目的，这样流过蝶阀8的新鲜空气和经过再循环气体出口7的EGR气体充分混合，使进入各缸的EGR均匀性显著提高，不会对发动机动力性能产生影响；同时采用独立的气体混合结构2，不需要对进气歧管3的结构和材质进行变更。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，包括进气歧管（3）及汽油机节流阀体（1），其特征在于：还包括气体混合装置（2），所述气体混合装置（2）一端连接进气歧管（3），所述气体混合装置（2）另一端连接汽油机节流阀体（1）。
2.如权利要求1所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述气体混合装置（2）中心设有通孔（4），气体混合装置（2）与进气歧管（3）连接的一端端面上设有凹槽（5），该凹槽（5）与进气歧管（3）相接后构成封闭的腔体；在该气体混合装置（2）上设有与该凹槽（5）相连通的再循环气体入口（6），在所述凹槽（5）上设有与所述通孔（4）相通的再循环气体出口（7）。
3.如权利要求2所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述凹槽（5）为环形凹槽。
4.如权利要求2或3所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述再循环气体出口（7）为一个以上。
5.如权利要求4所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：在凹槽（5）上设于汽油机节流阀体（1）的节气门流量大的位置的再循环气体出口（7）孔径大于节气门流量小的位置的再循环气体出口（7）。
6.如权利要求5所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述气体混合装置（2）的通孔（4）内径与汽油机节流阀体（1）内径以及进气歧管（3）内径相同。
7.如权利要求6所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述汽油机节流阀体（1）的节气门为蝶阀（8）。
8.如权利要求7所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置，其特征在于：所述气体混合装置（2）为一法兰盘，环形凹槽设于法兰盘的中心孔外围。
9.一种提高汽油机废气再循环各缸均匀性的方法，利用权利要求1-8任一项所述的提高汽油机废气再循环各缸均匀性的装置来实现，其特征在于：废气再循环气体通过再循环气体入口进入凹槽构成的腔体后，通过再循环气体出口流出；从汽油机节流阀体流过的新鲜空气与从再循环气体出口流出的废气再循环气体充分混合后，再经进气歧管流入到发动机各缸内。
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