CN105849401A - 排气回流装置以及具有该排气回流装置的发动机系统 - Google Patents

Abstract

排气回流装置具有：新气入口部，其构成为承接新气的流动；新气节流部，其与新气入口部连接，并构成为对新气的流动进行节流；圆筒形状的内侧筒部，其与新气节流部连接，并在与新气节流部相反的一侧具有开口端；排气入口部，其构成为承接排气的流动；围绕部，其与排气入口部连接，并且包围内侧筒部，并且规定沿着排气的内侧筒部的外周面延伸的周向流路；筒形状的出口部，其与围绕部连接，规定合流路，合流路构成为承接从内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从周向流路流出的排气的流动，在内侧筒部的开口端与围绕部之间，规定将沿着内侧筒部的开口端延伸的周向流路与合流路连通起来的环状的开口。

Description

排气回流装置以及具有该排气回流装置的发动机系统

技术领域

本发明涉及使从发动机排出的排气与向发动机供给的新气合流的排气回流装置以及具有排气回流装置的发动机系统。

背景技术

作为减少柴油发动机的排气中的氮氧化物(N0x)的技术，公知的是排气再循环(以下，称为EGR)。采用EGR的发动机系统具有排气回流装置(EGR装置)，EGR装置使从发动机排出的排气的一部分(EGR气体)与向发动机供给的新气合流。并且，在EGR装置合流的新气与EGR气体向发动机供给。

通常，EGR气体利用EGR气体与新气的压力差被导入EGR装置。因此在EGR气体与新气的压力差增大的发动机的低负荷区域，EGR气体容易导入EGR装置。但是，在EGR气体与新气的压力差减小的发动机的高负荷区域，EGR气体难以导入EGR装置。

在此，在专利文献1所公开的EGR装置中，EGR通路以及供气通路形成双层管构造。在该EGR装置中，根据喷射器的原理吸引EGR气体，提高EGR气体的导入性。

另一方面，在对多汽缸的发动机供给EGR气体的情况下，EGR气体与新气的混合性成为问题。在此，在专利文献2公开的排气再循环装置中，在形成进气通路的EGR气体混合管的周围形成有环状的EGR气体导入室，在EGR气体混合管上形成有与进气通路、EGR气体导入室连通的EGR气体供给口。并且，在EGR气体混合管内配置有板，分别回转的EGR气体和新气与板碰撞而被混合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2011-112038号公报

专利文献2:(日本)特开平5-223016号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在专利文献1记载的EGR装置中，在发动机负荷增大而使被压缩机压缩的新气的压力升高时，流入EGR装置的EGR气体的流量减少。

另一方面，在专利文献2中记载的排气再循环装置中，从EGR气体供给口流入EGR气体混合管内的排气具有沿着EGR气体混合管的径向的速度分量，因此与沿着EGR气体混合管的轴线方向流动的新气发生碰撞。因此，产生EGR气体的压力损失，使EGR气体的流量减少。

本发明至少一实施方式的目的在于，提供一种使与新气合流的排气的流量增大的排气回流装置以及发动机系统。

用于解决技术课题的技术方案

利用本发明至少一实施方式，提供一种排气回流装置，其构成为使从发动机排出的排气与向所述发动机供给的新气合流，所述排气回流装置的特征在于，具有：新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口。

利用该结构，通过利用新气节流部对新气的流动进行节流，使从内侧筒部的开口端流出的新气的静压降低。因此，更多的排气通过周向流路向合流路流入，使与新气合流的排气的流量增大。

另一方面，利用该结构，内侧筒部具有圆筒形状，从周向流路沿着内侧筒部通过环状的开口而流入合流路的排气的流动方向沿着内侧筒部的轴线方向。因此，在合流路中，抑制排气的流动与沿着内侧筒部的轴线方向从内侧筒部的开口端流出的新气的流动碰撞，从而抑制排气的压力损失。由此，使与新气合流的排气的流量增大。

在几个实施方式中，所述排气入口部的流路截面积、所述周向流路的流路截面积以及所述环状的开口的面积设定为，在所述发动机的负荷处于规定的范围内时，从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流速与从所述环状的开口流出的排气的流速相等。

利用该结构，在合流路中，由于新气的流速与排气的流速设定为相等，因此降低新气的流动与排气的流动之间产生的剪切力，降低排气的压力损失。因此，更多的排气通过周向流路向合流路流入，使与新气合流的排气的流量增大。

在几个实施方式中，还具有从所述出口部的内周面突出的至少一个突起部。

利用该结构，利用突起部，使新气以及排气的流动产生漩涡，促进新气与排气的混合。

在几个实施方式中，所述周向流路的流路截面积随着从承接位置远离而缩小，所述承接位置构成为，在所述内侧筒部的周向，所述周向流路承接所述排气的流动。

利用该结构，能够使从周向流路通过环状的开口向合流路流入的排气的流量与环状的开口的周向位置无关地均匀。因此，使排气向合流路顺利地流入，使与新气合流的排气的流量增大。

在几个实施方式中，所述排气入口部构成为，所述排气相对于所述周向流路的承接位置，沿所述内侧筒部的切线方向流入。

利用该结构，通过使排气相对于周向流路的承接位置沿切线方向流入，使排气在内侧筒部的周向顺利流动。因此，使通过环状的开口流入合流路的排气的流量与周向位置无关地进一步均匀。因此，使排气向合流路顺利地流入，使与新气合流的排气的流量增大。

利用本发明至少一实施方式，提供一种发动机系统，具有：发动机；涡轮增压器，其构成为利用从所述发动机排出的排气中的至少一部分能量，对向所述发动机供给的新气进行压缩；排气回流装置，其使从所述发动机排出的排气的至少一部分与向所述发动机供给的新气合流，所述排气回流装置包括：新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口。

利用该结构，在排气回流装置中，通过利用新气节流部对新气的流动进行节流，使从内侧筒部的开口端流出的新气的静压降低。因此，更多的排气通过周向流路流入合流路，使与新气合流的排气的流量增大。

另一方面，利用该结构，内侧筒部具有圆筒形状，从周向流路沿着内侧筒部通过环状的开口而流入合流路的排气的流动方向沿着内侧筒部的轴线方向。因此，在合流路，抑制排气的流动与沿着内侧筒部的轴线方向从内侧筒部的开口端流出的新气的流动碰撞，抑制排气的压力损失。由此，使与新气合流的排气的流量增大。

其结果是，能够使向发动机供给的排气的流量增大。

利用本发明至少一实施方式，提供一种排气回流装置，具有：排气回流用圆筒管，其将具有两个出口的EGR控制阀、节流阀以及供气用歧管连接起来；混合促进部，其夹装在所述EGR控制阀与所述排气回流用圆筒管之间，所述混合促进部具有两个连通管，所述两个连通管相对于所述排气回流用圆筒管在互不相同的两个切线方向上分别连接，所述两个切线方向在从所述排气回流用圆筒管的横截面观察时镜像对称。

利用该结构，通过使排气在排气回流用圆筒管内形成回转流，获得排气与新气的混合促进效果。

在几个实施方式中，在所述内侧筒部中，从所述开口端朝向所述内侧筒部的上游侧形成切口的切口部在所述内侧筒部的周向上设置有多个。

利用该结构，在通过周向流路的排气与通过内侧筒部的新气合流时，利用从开口端朝向内侧筒部的上游侧形成切口的切口部，产生排气的纵向漩涡。由此，既能够抑制产生压力损失，又能够促进排气与新气的混合。

所述多个切口部在所述内侧筒部的周向上以等间隔设置。

利用该结构，能够使排气与新气与周向位置无关地比较均匀地混合。

所述多个切口部分别与所述内侧筒部的轴线方向平行地形成切口。

利用该结构，在周向流路流动的排气的回转分量比较小的情况下，或者该回转分量几乎不存在的情况下，利用与内侧筒部的轴线方向平行地形成切口的切口部，能够有效产生排气的纵向漩涡。由此，在周向流路流动的排气的回转分量比较小的情况下，或者该回转分量几乎不存在的情况下，能够提高抑制压力损失的效果以及抑制排气与新气的混合的效果。

所述多个切口部分别相对于所述内侧筒部的轴线方向朝向所述周向流路的涡旋方向的下游侧形成切口。

利用该结构，在周向流路流动的排气的回转分量比较大的情况下，利用相对于内侧筒部的轴线方向朝向周向流路的涡旋方向的下游侧形成切口的切口部，能够有效产生排气的纵向漩涡。由此，在周向流路流动的排气的回转分量比较大的情况下，能够提高抑制压力损失的效果以及抑制排气与新气的混合的效果。

所述开口端具有波型形状，以使所述内侧筒部的径向上的所述开口端与所述围绕部的间隔沿着所述内侧筒部的周向周期变化。

利用该结构，由于内侧筒部的径向的开口端与围绕部的间隔沿着内侧筒部的周向周期变化，因此在排气与新气合流的位置，排气的纵向漩涡与新气的纵向漩涡沿着内侧筒部的周向交替产生。由此，既能够抑制产生压力损失又能够促进排气与新气的混合。

在几个实施方式中，在将所述开口端的与所述围绕部之间的间隔最小的第一位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线A，将所述开口端的与所述围绕部的间隔最小的第二位置中的、相对于所述第一位置，与所述周向流路的涡旋方向下游侧邻接的第二位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线B，将所述开口端的与所述围绕部的间隔最大的第三位置中的、在所述周向流路的所述涡旋方向上位于所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线C时，所述直线A与所述直线C所成的角α比所述直线B与所述直线C所成的角β大。

利用该结构，以满足α>β的方式使开口端的波型形状的各波倾斜，因此在周向流路流动的排气的回转分量比较大的情况下，能够有效产生排气的纵向漩涡。由此，在周向流路流动的排气的回转分量比较大的情况下，能够提高抑制压力损失的效果以及抑制排气与新气的混合的效果。

发明的效果

利用本发明至少一实施方式，提供一种能够使与新气合流的排气的流量增大的排气回流装置以及发动机系统。

附图说明

图1是使用本发明的至少一实施方式的排气回流装置的发动机系统的示意结构的图。

图2是示意表示本发明至少一实施方式的排气回流装置的立体图。

图3是示意表示图2的排气回流装置的纵截面的图。

图4是沿着图3中的IV-IV线的示意剖视图。

图5是沿着图3中的V-V线的示意剖视图。

图6是示意表示几个实施方式的排气回流装置的纵截面的图。

图7是沿着图6中的VII-VII线的示意剖视图。

图8将图6中的一个突起部与出口部的一部分一起示意表示的立体图。

图9是图1的A部放大图，是现有技术的主要局部剖视图。

图10是图1的A部放大图，是示意表示本发明一实施方式的主要局部剖视图。

图11是图10的B-B’剖视图。

图12是表示图3～图6所示的排气回流装置的内侧筒部的结构例的图，是在内侧筒部的开口端的位置的与内侧筒部的轴线垂直的截面的、排气回流装置的剖视立体图。

图13是从内侧筒部的径向外侧观察图12所示内侧筒部的切口部的图。

图14是表示图12所示切口部的产生纵向漩涡的状态的示意图。

图15是表示图3～图6所示的排气回流装置的内侧筒部的其他结构例的图，在内侧筒部的开口端的位置的与内侧筒部的轴线垂直的截面的、排气回流装置的剖视立体图。

图16是从内侧筒部的径向外侧观察图15所示内侧筒部的切口部的图。

图17是表示图15所示切口部的产生纵向漩涡的状态的示意图。

图18是表示图3～图6所示排气回流装置的内侧筒部的结构例的图，在内侧筒部的开口端的位置的与内侧筒部的轴线垂直的截面的、排气回流装置的剖视立体图。

图19是从下游侧沿着内侧筒部的轴线方向观察图18所示的内侧筒部的开口端的图。

图20是表示图18所示的内侧筒部的开口端的内侧以及外侧的产生纵向漩涡的状态的示意图。

图21是表示图3～图6所示排气回流装置的内侧筒部的其他结构例的图，内侧筒部的开口端的位置的与内侧筒部的轴线垂直的截面的、排气回流装置的剖视立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是，该实施方式所记载的或图示的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并不是为了将本发明的范围限定于此，只不过是说明例。

图1是表示现有技术的排气回流装置100或使用本发明至少一实施方式的排气回流装置10的发动机系统12的示意结构的图。

如图1所示，发动机系统12具有：发动机14、排气回流装置10。

排气回流装置10构成为使从发动机14排出的排气中的至少一部分排气(以下，称为EGR气体)与向发动机14供给的新气合流。

在几个实施方式中，发动机系统12具有涡轮增压器16。涡轮增压器16由相互连结的涡轮18、压缩机20构成，利用从发动机14排出的排气的一部分的能量，对新气进行压缩。

在该情况下，在涡轮增压器16的压缩机20与排气回流装置10之间设置有上游侧进气路22，通过上游侧进气路22，将被压缩的新气供给到排气回流装置10。因此，排气回流装置10使EGR气体与利用涡轮增压器16压缩的新气合流。

并且，在该情况下，在用于向发动机14的汽缸23供给新气以及EGR气体的供气用歧管24与排气回流装置10之间设有下游侧进气路26，通过下游侧进气路26，向发动机14供给新气与EGR气体的混合气体。此外，排气回流装置10与供气用歧管24也可以直接连接。

在几个实施方式中，在上游侧进气路22上设置有用于对被压缩的新气进行冷却的进气冷却用热交换器30。

在几个实施方式中，设置有将使从发动机14的汽缸23排出的排气集合的排气用歧管28与排气回流装置10连结起来的排气回流路32。并且，排气回流路32上设置有用于冷却EGR气体的排气冷却用热交换器34、用于调节EGR气体的流量的控制阀36。控制阀36的开度根据例如发动机14的负荷来调节。

需要说明的是,利用未图示的燃料供给机构将燃料供给到发动机14的汽缸23。燃料例如汽油。

图9是示意表示现有技术的排气回流装置100的图。

在排气回流装置100上连接有控制阀36、供气用歧管24以及节流阀72。控制阀36的出口和排气回流装置100利用由两根管74构成的分叉管连接。两根管74在排气回流装置100的轴线方向相互分离配置，相对于排气回流装置100分别沿径向连接。

图2是示意表示排气回流装置10的立体图，图3是示意表示排气回流装置10的纵截面的图，图4是沿着图3中的IV-IV线的示意剖视图，图5是沿着图3中的V-V线的示意剖视图。

如图2～图5所示，排气回流装置10具有：新气入口部38、新气节流部40、内侧筒部42、排气入口部44、围绕部46、出口部48。

新气入口部38构成为承接向发动机14供给的新气的流动。新气入口部38例如由圆筒形状的筒构成。在几个实施方式中，新气入口部38构成为承接被涡轮增压器16压缩的新气的流动。

新气节流部40与新气入口部38连接，并构成为对新气的流动进行节流。例如，新气节流部40具有：入口端、比入口端小径的出口端，新气节流部40的截面积从入口端朝向出口端逐渐缩小。

内侧筒部42具有圆筒形状，并与新气节流部40的出口端连接。内侧筒部42在与新气节流部40相反一侧具有开口端52。

排气入口部44构成为承接EGR气体(排气)的流动。例如，排气入口部44具有筒形状。

与排气入口部44连接并且包围内侧筒部42。围绕部46规定沿着内侧筒部42的外周面延伸的周向流路54。

出口部48具有筒形状，并与围绕部46连接。出口部48规定构成为承接从内侧筒部42的开口端流出的新气的流动和从周向流路流出的排气的流动的合流路56。

合流路56和周向流路54经由在内侧筒部42的开口端52和围绕部46之间被规定的环状的开口58而连通。开口58沿着内侧筒部42的开口端52延伸，构成为向合流路56的排气的入口。

利用上述结构，通过利用新气节流部40对新气的流动进行节流，使从内侧筒部42的开口端52流出的新气的静压降低。因此，更多的排气通过周向流路54而向合流路56流入，使与新气合流的排气的流量增大。

另一方面，利用上述结构，内侧筒部42具有圆筒形状，沿着内侧筒部42从周向流路54通过环状的开口58向合流路56流入的排气的流动方向沿着内侧筒部42的轴线方向。因此，在合流路56，抑制排气的流动与沿着内侧筒部42的轴线方向从内侧筒部42的开口端52流出的新气的流动碰撞，从而抑制排气的压力损失。由此，使与新气合流的排气的流量增大。

这样，通过利用排气回流装置10使与新气合流的排气的流量增大，能够使向发动机14供给的排气的流量增大。其结果是，能够减少从发动机14排出的NOx等，或者提高燃料经济性。

在几个实施方式中，内侧筒部42的内径以及外径在内侧筒部42的轴线方向上分别一定，内侧筒部42的内周面以及外周面分别沿着内侧筒部42的轴线方向延伸。

在几个实施方式中，新气节流部40具有在新气节流部40的入口端与出口端之间，从入口端朝向出口端，内径逐渐缩小的喇叭形状的周壁50。周壁50的截面R形状的外周面构成周向流路54的内周侧的角，使周向流路54的排气的流动顺利。

在几个实施方式中，排气入口部44的流路截面积、周向流路54的流路截面积以及如图3所示，环状的开口58的面积设定为从内侧筒部42的开口端52流出的新气的流速Va与从环状的开口58流出的排气的流速Ve在发动机14的负荷处于规定的负荷范围内时相等。

周向流路54的流路截面积为沿着内侧筒部42的径向以及轴线方向的截面的面积，换言之，与内侧筒部42的周向正交的截面的面积。

例如，规定的负荷范围为65％以上85％以下的范围。发动机14的负荷能够通过将加速器的开度、发动机14的转速代入例如表示加速器的开度、发动机14的转速、发动机14的负荷之间的关系的表数据中而求得。

利用该结构，在合流路56中，由于设定为新气的流速Va与排气的流速Ve相等，因此降低新气的流动与排气的流动之间产生的剪切力，降低排气的压力损失。因此，更多的排气通过周向流路54流入合流路56，使与新气合流的排气的流量增大。

此外，图3中的单点划线表示内侧筒部42的轴线，图3中的双点划线示意表示新气的流动与排气的流动的边界。

在几个实施方式中，环状的开口58的内侧筒部42的开口端52与围绕部46之间的距离在内侧筒部42的周向上一定。

在几个实施方式中，如图4所示，周向流路54的流路截面积随着从构成为周向流路54在内侧筒部42的周向承接排气的流动的承接位置远离而缩小。

利用该结构，如箭头60所示，向周向流路54流入的排气沿着周向流路54流动，并如箭头62所示，通过环状的开口58从周向流路54向合流路56逐渐流入。因此，能够使通过环状的开口58从周向流路54向合流路56流入的排气的流量与环状的开口58的周向位置无关而均匀。其结果是，排气顺利流入合流路56，使与新气合流的排气的流量增大。

此外，在图4中，箭头62朝向内侧筒部42的径向内侧，实际上箭头62沿着内侧筒部42的轴线方向延伸。

在几个实施方式中，排气入口部44构成为排气相对于周向流路54的承接位置沿着内侧筒部42的切线方向流入。

利用该结构，通过使排气相对于周向流路54的承接位置沿切线方向流入，排气在内侧筒部42的周向顺利流动。因此，能够使通过环状的开口58流入合流路56的排气的流量与周向位置无关地进一步均匀。因此，排气向合流路56顺利流入，使与新气合流的排气的流量增大。

图6是示意表示几个实施方式的排气回流装置64的纵截面的图，图7是沿着图6中的VII-VII线的示意剖视图。

如图6以及图7所示，排气回流装置64还具有从出口部48的内周面突出的至少一个突起部66。在几个实施方式中，多个突起部66配置在出口部48的周向。

利用该结构，利用突起部66，新气以及排气的流动产生漩涡，促进新气与排气的混合。

图8是与出口部48的一部分一起示意表示一个突起部66的立体图。如图8所示，突起部66具有沿着出口部48的轴线方向的方向长，并且，沿着出口部48的径向短的四面体形状。

在几个实施方式中，出口部48在围绕部46侧具有缩径部68，缩径部68在内侧筒部42的轴线方向上，具有随着从内侧筒部42的开口端52远离而缩小的内径。并且，在几个实施方式中，出口部48在与围绕部46相反侧具有扩径部70，扩径部70在内侧筒部42的轴线方向上具有随着从内侧筒部42的开口端52远离而扩大的内径。利用扩径部70，能够调节从合流路56流出的新气与排气的流动的压力。

图10是示意表示几个实施方式的排气回流装置75的剖视图，图11是图10的B-B’剖视图。

图10的排气回流装置75与图9的排气回流装置相比，代替分叉管，而具有混合促进管(混合促进部)76。

更具体而言，排气回流装置75包括：将具有两个出口的EGR控制阀36、节流阀72以及供气用歧管24连接起来的排气回流用圆筒管78；夹装在EGR控制阀36与排气回流用圆筒管78之间的混合促进部76。

混合促进部76具有两个连通管80，两个连通管80相对于排气回流用圆筒管78在互不相同的两个切线方向分别连接。并且，如图11所示，两个切线方向在从排气回流用圆筒管78的横截面观察时镜像对称。换言之，两个连通管80在从排气回流用圆筒管78的横截面观察时配置为镜像对称。

利用该结构，通过使排气在排气回流用圆筒管78内形成回转流，而获得排气与新气的混合促进效果。

在几个实施方式中，在从排气回流用圆筒管78的横截面观察时，两个连通管80的间隔随着靠近排气回流用圆筒管78而扩开，两个连通管80所成的角为90°以下。另外，在几个实施方式中，两个连通管80在排气回流用圆筒管78的轴线方向上相互分离。

图12是表示图3～图6所示的排气回流装置10(64)的内侧筒部42的结构例的图，是在内侧筒部42的开口端52的位置的与内侧筒部42的轴线垂直的截面的、排气回流装置10的剖视立体图。图13是从内侧筒部42的径向外侧观察图12所示的内侧筒部42的切口部82的图。图14是表示图12所示的切口部82的产生纵向漩涡的状态的示意图。图15是表示图3～图6所示的排气回流装置10的内侧筒部42的其他结构例的图，是在内侧筒部42的开口端52的位置的与内侧筒部42的轴线垂直的截面的、排气回流装置10的剖视立体图。图16是从内侧筒部42的径向外侧观察图15所示的内侧筒部42的切口部82的图。图17是表示图15所示切口部82的产生纵向漩涡的状态的示意图。

在几个实施方式中，例如图12以及图15所示，在内侧筒部42上，从开口端52向内侧筒部42的上游侧(在内侧筒部42流动的新气的流动方向的上游侧)形成切口的切口部82在内侧筒部42的周向上设置有多个。

利用该结构，在通过周向流路54的排气和通过内侧筒部42内的新气合流时，利用从开口端52朝向内侧筒部42的上游侧形成切口的切口部82，产生如图14以及图17所示的排气的纵向漩涡84。由此，既能够抑制产生压力损失，又能够促进排气与新气的混合。

在几个实施方式中，如图12以及图15所示的多个切口部82在内侧筒部42的周向上以等间隔设置。利用该结构，能够使排气和新气与周向位置无关地比较均匀地混合。

在几个实施方式中，例如图13所示，多个切口部82分别与内侧筒部42的轴线方向平行地形成切口。图12以及图13所示的切口部82包括：将内侧筒部42的外周面与内周面连接起来，并且沿着内侧筒部42的轴线方向形成的第一连接面86；设置在与第一连接面86对置的位置，将内侧筒部42的外周面与内周面连接起来，并且沿着内侧筒部42的轴线方向形成的第二连接面88。并且，第一连接面86以及第二连接面88形成为相互平行，并且与内侧筒部42的轴线方向平行。

利用该结构，在周向流路54内流动的排气的回转分量比较小的情况(例如在图4中，向箭头60方向的回转分量比较小，向箭头62方向的径向分量以及轴线方向分量比较大的情况下)，或者该回转分量几乎不存在的情况下，利用与内侧筒部42的轴线方向平行地形成切口的切口部82能够有效产生排气的纵向漩涡84。由此，在周向流路54内流动的排气的回转分量比较小的情况下，或者该回转分量几乎不存在的情况下，能够有效提高抑制产生压力损失的的效果以及促进排气与新气混合的效果。

在几个实施方式中，例如图16所示，多个切口部82分别相对于内侧筒部42的轴线方向朝向周向流路54的涡旋方向(图4的箭头60方向，在内侧筒部42的周向，从构成为周向流路54承接排气的流动的承接位置远离的方向)的下游侧形成切口。图15以及图16所示的切口部82包括：将内侧筒部42的外周面与内周面连接起来，并且沿内侧筒部42的轴线方向形成的第一连接面86；设置在与第一连接面86对置的位置，并将内侧筒部42的外周面与内周面连接起来，并且沿着内侧筒部42的轴线方向形成的第二连接面88。并且，第一连接面86以及第二连接面88形成为相互平行，并且随着朝向内侧筒部42的上游侧，向周向流路54的涡旋方向的下游侧倾斜。

利用该结构，在周向流路54内流动的排气的回转分量比较大的情况下(在图4中，向箭头60方向的回转分量比较大，向箭头62方向的径向分量以及轴线方向分量比较小的情况下)，利用相对于内侧筒部42的轴线方向，向周向流路54的涡旋方向的下游侧形成切口的切口部82，能够有效产生图17所示的排气的纵向漩涡84。由此，在周向流路54流动的排气的回转分量比较大的情况下，能够有效提高抑制产生压力损失的效果以及抑制排气与新气混合的效果。

图18是表示图3～图6所示的排气回流装置10(64)的内侧筒部42的结构例的图，在内侧筒部42的开口端52的位置的与内侧筒部42的轴线垂直的截面的、排气回流装置10的剖视立体图。图19是沿着内侧筒部42的轴线方向从下游侧观察如图18所示的内侧筒部42的开口端52的图。

在几个实施方式中，例如图18以及图19所示，开口端52具有波型形状，以使得内侧筒部42的径向的开口端52与围绕部46的间隔S沿着内侧筒部42的周向周期变化。内侧筒部42随着从开口端52朝向轴线方向上游侧而使波型形状的波的振幅d(参照图19)减小，在轴线方向的规定位置P0，使该振幅d成为0(成为圆筒形)。此外，在图19中，在此的振幅d表示以内侧筒部42的轴线O为中心，与后述第一位置P1的径向距离以及与第三位置P3的径向距离相等的假想圆b与第一位置P1的径向距离(与第三位置P3的径向距离)。

利用该结构，由于内侧筒部42的径向的开口端52与围绕部46的间隔S沿着内侧筒部42的周向周期变化，因此在排气与新气合流的位置，如图20所示，排气的纵向漩涡84与新气的纵向漩涡90沿着内侧筒部42的周向交替产生。由此，既能够抑制产生压力损失又能够促进排气与新气的混合。

此外，在图19所示的实施方式中，将开口端52中的与围绕部46的间隔最小的第一位置P1与内侧筒部42的轴线O连结起来的直线作为直线A，将开口端52中的与围绕部46的间隔最小的第二位置中的、相对于第一位置P1与周向流路54的涡旋方向的下游侧邻接的第二位置P2与内侧筒部42的轴线连结起来的直线作为直线B，将开口端52的与围绕部46的间隔最大的第三位置P3中的、在周向流路54的涡旋方向上位于第一位置P1与第二位置P2之间的第三位置P3与内侧筒部42的轴线连结起来的直线作为直线C时，直线A与直线C所成的角α与直线B与直线C所成的角β相等。

与此相对，例如图21所示，在图19所示的实施方式中，也可以将内侧筒部42的开口端52形成为，所定义的直线A与直线C所成的角α比直线B与直线C所成的角β大。

利用该结构，由于以满足α>β的方式使开口端52的波型形状的各波倾斜，因此在周向流路54流动的排气的回转分量比较大的情况下(在图4中，向箭头60方向的回转分量比较大，向箭头62方向的径向分量以及轴线方向分量比较小的情况下)，能够有效产生排气的纵向漩涡84。由此，在周向流路54流动的排气的回转分量比较大的情况下，能够能够提高抑制压力损失的效果以及抑制排气与新气的混合的效果。

本发明不限于上述几种实施方式，还包括对上述几种实施方式进行变形的实施方式，还包括将上述几种实施方式进行适当组合的方式。

附图标记说明

10 排气回流装置

12 发动机系统

14 发动机

16 涡轮增压器

18 涡轮

20 压缩机

22 上游侧进气路

24 供气用歧管

26 下游侧进气路

28 排气用歧管

30 进气冷却用热交换器

32 排气回流路

34 排气冷却用热交换器

36 控制阀

38 新气入口部

40 新气节流部

42 内侧筒部

44 排气入口部

46 围绕部

48 出口部

50 周壁

52 开口端

54 周向流路

56 合流路

58 开口

72 节流阀

74 管

76 混合促进部

78 排气回流用圆筒管

80 连通管

82 切口部

84 纵向漩涡

86 第一连接面

88 第二连接面

90 纵向漩涡

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种排气回流装置，其构成为使从发动机排出的排气与向所述发动机供给的新气合流，所述排气回流装置的特征在于，具有：

新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；

新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；

圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；

排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；

围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；

筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，

在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口，

所述内侧筒部构成为使所述排气以及所述新气沿着所述内侧筒部的轴线方向流动。

2.如权利要求1所述的排气回流装置，其特征在于，

所述排气入口部的流路截面积、所述周向流路的流路截面积以及所述环状的开口的面积设定为，在所述发动机的负荷处于规定的范围内时，从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流速与从所述环状的开口流出的排气的流速相等。

3.如权利要求1或2所述的排气回流装置，其特征在于，

还具有从所述出口部的内周面突出的至少一个突起部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

所述周向流路的流路截面积随着从承接位置远离而缩小，所述承接位置构成为，在所述内侧筒部的周向，所述周向流路承接所述排气的流动。

5.如权利要求4所述的排气回流装置，其特征在于，

所述排气入口部构成为，所述排气相对于所述周向流路的承接位置，沿所述内侧筒部的切线方向流入。

6.一种发动机系统，具有：

发动机；

涡轮增压器，其构成为利用从所述发动机排出的排气中的至少一部分能量，对向所述发动机供给的新气进行压缩；

排气回流装置，其使从所述发动机排出的排气的至少一部分与向所述发动机供给的新气合流，

所述发动机系统的特征在于，

所述排气回流装置包括：

新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；

新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；

圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；

排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；

围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；

筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，

在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口，

所述内侧筒部构成为使所述排气以及所述新气沿着所述内侧筒部的轴线方向流动。

7.一种排气回流装置，其特征在于，具有：

排气回流用圆筒管，其将具有两个出口的EGR控制阀、节流阀以及供气用歧管连接起来；

混合促进部，其夹装在所述EGR控制阀与所述排气回流用圆筒管之间，

所述混合促进部具有两个连通管，所述两个连通管相对于所述排气回流用圆筒管在互不相同的两个切线方向上分别连接，

所述两个切线方向在从所述排气回流用圆筒管的横截面观察时镜像对称，

在从所述排气回流用圆筒管的横截面观察时，两个所述连通管的夹角为90°以下。

8.如权利要求1至5中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

在所述内侧筒部中，从所述开口端朝向所述内侧筒部的上游侧形成切口的切口部在所述内侧筒部的周向上设置有多个。

9.如权利要求8所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部在所述内侧筒部的周向上以等间隔设置。

10.如权利要求8或9所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部分别与所述内侧筒部的轴线方向平行地形成切口。

11.如权利要求8或9所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部分别相对于所述内侧筒部的轴线方向朝向所述周向流路的涡旋方向的下游侧形成切口。

12.如权利要求1至5中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

所述开口端具有波型形状，以使所述内侧筒部的径向上的所述开口端与所述围绕部的间隔沿着所述内侧筒部的周向周期变化。

13.如权利要求12所述的排气回流装置，其特征在于，

在将所述开口端的与所述围绕部之间的间隔最小的第一位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线A，

将所述开口端的与所述围绕部的间隔最小的第二位置中的、相对于所述第一位置，与所述周向流路的涡旋方向下游侧邻接的第二位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线B，

将所述开口端的与所述围绕部的间隔最大的第三位置中的、在所述周向流路的所述涡旋方向上位于所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线C时，

所述直线A与所述直线C所成的角α比所述直线B与所述直线C所成的角β大。

Claims (13)

1.一种排气回流装置，其构成为使从发动机排出的排气与向所述发动机供给的新气合流，所述排气回流装置的特征在于，具有：

新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；

新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；

圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；

排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；

围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；

筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，

在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口。

2.如权利要求1所述的排气回流装置，其特征在于，

所述排气入口部的流路截面积、所述周向流路的流路截面积以及所述环状的开口的面积设定为，在所述发动机的负荷处于规定的范围内时，从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流速与从所述环状的开口流出的排气的流速相等。

3.如权利要求1或2所述的排气回流装置，其特征在于，

还具有从所述出口部的内周面突出的至少一个突起部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

所述周向流路的流路截面积随着从承接位置远离而缩小，所述承接位置构成为，在所述内侧筒部的周向，所述周向流路承接所述排气的流动。

5.如权利要求4所述的排气回流装置，其特征在于，

所述排气入口部构成为，所述排气相对于所述周向流路的承接位置，沿所述内侧筒部的切线方向流入。

6.一种发动机系统，具有：

发动机；

涡轮增压器，其构成为利用从所述发动机排出的排气中的至少一部分能量，对向所述发动机供给的新气进行压缩；

排气回流装置，其使从所述发动机排出的排气的至少一部分与向所述发动机供给的新气合流，

所述发动机系统的特征在于，

所述排气回流装置包括：

新气入口部，其构成为承接所述新气的流动；

新气节流部，其与所述新气入口部连接，并构成为对所述新气的流动进行节流；

圆筒形状的内侧筒部，其与所述新气节流部连接，并在与所述新气节流部相反的一侧具有开口端；

排气入口部，其构成为承接所述排气的流动；

围绕部，其与所述排气入口部连接，并且包围所述内侧筒部，并且规定所述排气的沿着所述内侧筒部的外周面延伸的周向流路；

筒形状的出口部，其与所述围绕部连接，规定合流路，所述合流路构成为承接从所述内侧筒部的开口端流出的新气的流动和从所述周向流路流出的排气的流动，

在所述内侧筒部的开口端与所述围绕部之间，规定沿着所述内侧筒部的开口端延伸，并将所述周向流路与所述合流路连通起来的环状的开口。

7.一种排气回流装置，其特征在于，具有：

排气回流用圆筒管，其将具有两个出口的EGR控制阀、节流阀以及供气用歧管连接起来；

混合促进部，其夹装在所述EGR控制阀与所述排气回流用圆筒管之间，

所述混合促进部具有两个连通管，所述两个连通管相对于所述排气回流用圆筒管在互不相同的两个切线方向上分别连接，

所述两个切线方向在从所述排气回流用圆筒管的横截面观察时镜像对称。

8.如权利要求1至5中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

在所述内侧筒部中，从所述开口端朝向所述内侧筒部的上游侧形成切口的切口部在所述内侧筒部的周向上设置有多个。

9.如权利要求8所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部在所述内侧筒部的周向上以等间隔设置。

10.如权利要求8或9所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部分别与所述内侧筒部的轴线方向平行地形成切口。

11.如权利要求8或9所述的排气回流装置，其特征在于，

所述多个切口部分别相对于所述内侧筒部的轴线方向朝向所述周向流路的涡旋方向的下游侧形成切口。

12.如权利要求1至5中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，

所述开口端具有波型形状，以使所述内侧筒部的径向上的所述开口端与所述围绕部的间隔沿着所述内侧筒部的周向周期变化。

13.如权利要求12所述的排气回流装置，其特征在于，

在将所述开口端的与所述围绕部之间的间隔最小的第一位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线A，

将所述开口端的与所述围绕部的间隔最小的第二位置中的、相对于所述第一位置，与所述周向流路的涡旋方向下游侧邻接的第二位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线B，

将所述开口端的与所述围绕部的间隔最大的第三位置中的、在所述周向流路的所述涡旋方向上位于所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置与所述内侧筒部的轴线连结起来的直线为直线C时，

所述直线A与所述直线C所成的角α比所述直线B与所述直线C所成的角β大。