CN108150316A - Egr混合装置及内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种EGR混合装置,包括连通进气管和燃烧室的EGR混合管,EGR混合管的进气管入口段设置EGR混合腔,EGR混合管的侧壁开设连通EGR混合腔的废气进口;EGR混合腔内架撑有混合腔支架,混合腔支架上架撑有对废气进口进行封堵的进气阀片;进气阀片包括由进气管中进气推动闭合的第一闭合侧,和由废气进口的进气推动张开的第二张开侧。新鲜空气和废气在EGR混合腔内进行混合,由混合腔支架上的进气阀片对废气进口进行封堵或开启,对废气进口进行封堵时,避免进气管中气压大于废气进口的气压造成的回流,简化了EGR管路的进气结构,利用新鲜空气和废气的压差进行废气进口的封堵,EGR管路的压阻较小,提高了EGR率。本发明还提供了一种内燃机。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域,更具体地说,涉及一种EGR混合装置及内燃机。
背景技术
EGR,Exhaust Gas Recirculation,是废气再循环的简称,即将一定量的废气从排气管引出,引入到进气管中与新鲜空气混合,再进入燃烧室参与燃烧,从而达到降低燃烧过程污染物NOx生成量的目的。
一般在EGR管路中单独设置单向阀部件来防止EGR废气倒流,采用结构复杂的混合器来改善EGR混合均匀性。
EGR单向阀作为独立部件,占用空间,不利于整机布置。同时,EGR单向阀压阻较大,不利于EGR率的提升。在利用混合器对EGR废气和空气混合时,EGR废气与新鲜空气混合效果不佳,尤其是混合距离较短的管路布置,混合均匀性难以保证。且混合器结构复杂压力损失高、进气阻力大。
因此,如何优化EGR的调节结构,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种EGR混合装置,以优化EGR的调节结构;本发明还提供了一种内燃机。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种EGR混合装置,包括连通进气管和燃烧室的EGR混合管,所述EGR混合管的进气管入口段设置EGR混合腔,所述EGR混合管的侧壁开设连通所述EGR混合腔的废气进口;
所述EGR混合腔内架撑有混合腔支架,所述混合腔支架上架撑有对所述废气进口进行封堵的进气阀片;
所述进气阀片包括由所述进气管中进气推动闭合的第一闭合侧,和由所述废气进口的进气推动张开的第二张开侧。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述EGR混合腔的内壁环绕所述EGR混合管的周向开设有废气导向槽,所述混合腔支架为架撑于所述废气导向槽上的环形支架,所述环形支架环绕其周向开设多个架撑所述进气阀片的进气阀片安装口。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述混合腔支架的内径与所述EGR混合管的内径相同。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述进气阀片安装口包括沿所述混合腔支架的轴向架撑的阀片搭板,所述阀片搭板宽度方向的一侧与所述进气阀片铰接,其另一侧与相邻的所述进气阀片搭接配合。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述进气阀片的张开方向沿所述废气进口的进气方向。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述进气阀片安装口为开设于所述环形支架上的矩形安装口,所述进气阀片为与所述矩形安装口搭接配合的矩形进气阀片。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述EGR混合管与所述进气管的连接端设置有进口连接法兰,所述EGR混合管与所述燃烧室连通的一端设置有出口连接法兰,所述废气进口的进气端设置有EGR进口连接法兰。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述EGR混合管为进气口和出气口相互垂直布置的圆弧形混合管,所述EGR混合腔靠近于所述EGR混合管的进气口布置。
优选地,在上述EGR混合装置中,所述废气进口的进气方向与所述EGR混合管的出气口同向布置。
一种内燃机,包括连通其燃烧室的进气管和EGR管路,所述进气管和所述EGR管路交汇于所述燃烧室的进气口,所述进气管和所述EGR管路的交汇处设置有如权利要求1-9中任意一项所述的EGR混合装置。
本发明提供的EGR混合装置,包括连通进气管和燃烧室的EGR混合管,EGR混合管的进气管入口段设置EGR混合腔,EGR混合管的侧壁开设连通EGR混合腔的废气进口;EGR混合腔内架撑有混合腔支架,混合腔支架上架撑有对废气进口进行封堵的进气阀片;进气阀片包括由进气管中进气推动闭合的第一闭合侧,和由废气进口的进气推动张开的第二张开侧。新鲜空气由进气管通入,废气经废气进口通入,在EGR混合腔内进行混合,EGR混合腔内架撑有混合腔支架,并设置可开闭结构的进气阀片对废气进口进行封堵,进气阀片可由进气管中的进气推动至第一闭合侧,对废气进口进行封堵,以避免进气管中气压大于废气进口的气压造成的回流。当废气进口的气压大于进气管中气压时,废气将进气阀片推开至第二张开侧,废气通入到EGR混合腔与新鲜空气混合,通过EGR混合管同时进行新鲜空气和废气的通入,并通过进气阀片避免回流,简化了EGR管路的进气结构,利用新鲜空气和废气的压差进行废气进口的封堵,EGR管路的压阻较小,提高了EGR率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的EGR混合装置的管路连接示意图;
图2为本发明提供的EGR混合装置的结构示意图;
图3为图2的横截面结构示意图;
图4为图2的纵截面结构示意图;
图5为图2中混合腔支架的结构示意图;
图6为图2中EGR混合装置闭合状态的结构示意图;
图7为图2中EGR混合装置开启状态的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种EGR混合装置,优化了EGR的调节结构;本发明还提供了一种内燃机。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图7所示,图1为本发明提供的EGR混合装置的管路连接示意图;图2为本发明提供的EGR混合装置的结构示意图;图3为图2的横截面结构示意图;图4为图2的纵截面结构示意图;图5为图2中混合腔支架的结构示意图;图6为图2中EGR混合装置闭合状态的结构示意图;图7为图2中EGR混合装置开启状态的结构示意图。
本申请提供了一种EGR混合装置105,包括连通进气管101和燃烧室103的EGR混合管102,EGR混合管102的进气管入口段设置EGR混合腔1,EGR混合管102的侧壁开设连通EGR混合腔1的废气进口3;EGR混合腔1内架撑有混合腔支架5,混合腔支架5上架撑有对废气进口3进行封堵的进气阀片51;进气阀片51包括由进气管中进气推动闭合的第一闭合侧,和由废气进口的进气推动张开的第二张开侧。
新鲜空气由进气管通入,废气经废气进口3通入,在EGR混合腔1内进行混合,EGR混合腔1内架撑有混合腔支架5,并设置可开闭结构的进气阀片51对废气进口进行封堵,进气阀片51可由进气管101中的进气推动至第一闭合侧,对废气进口3进行封堵,以避免进气管101中气压大于废气进口3的气压造成的回流,EGR进气管同时实现EGR单向阀和EGR混合器的作用,集成度高。当废气进口3的气压大于进气管101中气压时,废气将进气阀片51推开至第二张开侧,废气通入到EGR混合腔1与新鲜空气混合,通过EGR混合管102同时进行新鲜空气和废气的通入,并通过进气阀片51避免回流,简化了EGR管路的进气结构,利用新鲜空气和废气的压差进行废气进口的封堵,EGR管路的压阻较小,提高了EGR率。
在本案一具体实施例中,EGR混合腔1的内壁环绕EGR混合管的周向开设有废气导向槽6,混合腔支架5为架撑于废气导向槽6上的环形支架,环形支架环绕其周向开设多个架撑进气阀片的进气阀片安装口52。废气与新鲜空气的混合在EGR混合腔1内,同时利用进气阀片51实现对废气进口3的封堵功能,实现EGR混合腔1同时实现防回流和气体混合。废气进口3开设于EGR混合管101上,单独的进气阀片51对废气进口3进行封堵和开启使得废气与空气的混合集中于废气进口3位置,不利于混合均匀性。
在EGR混合腔1内壁环绕其周向开设一圈废气导向槽6,混合腔支架5设置为环形支架,环形支架环绕其周向开设多个进气阀片安装口52,每个进气阀片安装口52上均开设有进气阀片51。通过开设废气导向槽6,废气进口3与废气导向槽6连通,在废气通入时,废气首先充满废气导向槽6的内部空间,当废气的输送压力大于新鲜空气的输送压力时,进气阀片51打开,废气通过废气导向槽6的周向的各个方向送入EGR混合腔,与新鲜空气可充分混合,提高混合的均匀性。
在本案一具体实施例中,混合腔支架5的内径与EGR混合管102的内径相同。设置混合腔支架5的内径与EGR混合管102的内径相同,当进气阀片51关闭时,EGR混合管101的空气流通内径相同,从而避免空气在流经EGR混合腔1位置时产生气压损失,保证空气输送稳定性。
在本案一具体实施例中,进气阀片安装口51包括沿混合腔支架5的轴向架撑的阀片搭板53,阀片搭板53宽度方向的一侧与进气阀片51铰接,其另一侧与相邻的进气阀片51搭接配合。混合腔支架5架撑于废气导向槽6内,进气阀片51受到气压的吹动张开或闭合,其受到的吹送阻力作用于混合腔支架5上,因此需要保证其具有一定的结构刚度。同时,由于进气阀片51环绕混合腔支架5的周向布置,相邻的进气阀片51之间搭接配合,为了保证进气阀片51搭接后密封结构的稳定性,设置与进气阀片51的摆动端贴合的阀片搭板53。
设定进气管101中新鲜空气的气压为P1,废气进口3中通入废气的气压为P2,当进气管101的压力P1小于EGR管路压力P2时,进气阀片51打开,EGR气体从废气导向槽6的周向,通过环形支架5进入EGR混合管102内部,在EGR混合腔1中形成旋转气流,增强与新鲜空气的混合效果;当进气管101压力P1大于EGR管路压力P2时,进气阀片51关闭,阻止EGR废气倒流入EGR管路104。进气阀片51为单向阀片,利用EGR管路104和进气管101中的气压差灵活开、闭。多个进气阀片51沿混合腔支架的周向布置,其共同起到防倒流功能。
以进气阀片51环绕混合腔支架5一圈为例,适应进气阀片51的摆动结构,将其转动端铰接连接于阀片搭板53上,其摆动端在闭合时搭接于相邻的阀片搭板53上,优选所有进气阀片51的开启方向和开启角度均相同,则废气通入时以旋转气流的形式通入到EGR混合腔1内,进一步提高混合均匀性。
当然可根据EGR通入量的要求对进气阀片的数量进行增减,进气阀片均采用均匀分布于混合腔支架的周向的形式,保证混合均匀性。
在本案一具体实施例中,进气阀片51的张开方向沿废气进口3的进气方向。EGR管路需要避免回流,即避免新鲜空气通过废气进口3流入到EGR管路内,设置进气阀片51的张开方向沿废气进口3的进气方向,具体为,当进气阀片51打开时,进气阀片51由其与阀板搭板53的搭接位置张开,进气阀片51沿EGR混合腔1的径向向内摆出。
当新鲜空气的进气压力大于废气进口3通入废气的压力时,进气阀片51受到新鲜空气的气压推动闭合,进气阀片51搭接到阀片搭板53上,废气不在通入,仅新鲜空气通入到燃烧室内。
在本案一具体实施例中,进气阀片安装口52为开设于环形支架5上的矩形安装口,进气阀片51为与矩形安装口搭接配合的矩形进气阀片。当然,进气阀片也可以设置与进气口方向相对的迎风面,当新鲜空气的气压大于废气气压时,更好的对进气阀片进行闭合。将进气阀片与废气导向槽相对的一侧设置为导流结构,如使废气呈螺旋结构通入的螺旋面,进一步提高废气与新鲜空气的混合效果。
在本案一具体实施例中,EGR混合管102与进气管101的连接端设置有进口连接法兰,EGR混合管102与燃烧室103连通的一端设置有出口连接法兰4,废气进口3的进气端设置有EGR进口连接法兰。通过法兰结构,便于EGR混合装置与进气管、EGR管和内燃气进气管的连接,并保证连接结构稳定性。
在本案一具体实施例中,EGR混合管102为进气口和出气口相互垂直布置的圆弧形混合管,EGR混合腔1靠近于EGR混合管的进气口布置。
具体地,废气进口3的进气方向与EGR混合管102的出气口同向布置。
基于上述实施例中提供的EGR混合装置,本发明还提供了一种内燃机,包括连通其燃烧室的进气管101和EGR管路104,进气管101和EGR管路104交汇于燃烧室103的进气口,该进气管101和EGR管路的交汇处设置有如上述实施例中提供的EGR混合装置105。
由于该内燃机采用了上述实施例的EGR混合装置105,所以该内燃机由EGR混合装置105带来的有益效果请参考上述实施例。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种EGR混合装置,其特征在于,包括连通进气管和燃烧室的EGR混合管,所述EGR混合管的进气管入口段设置EGR混合腔,所述EGR混合管的侧壁开设连通所述EGR混合腔的废气进口;
所述EGR混合腔内架撑有混合腔支架,所述混合腔支架上架撑有对所述废气进口进行封堵的进气阀片;
所述进气阀片包括由所述进气管中进气推动闭合的第一闭合侧,和由所述废气进口的进气推动张开的第二张开侧。
2.根据权利要求1所述的EGR混合装置,其特征在于,所述EGR混合腔的内壁环绕所述EGR混合管的周向开设有废气导向槽,所述混合腔支架为架撑于所述废气导向槽上的环形支架,所述环形支架环绕其周向开设多个架撑所述进气阀片的进气阀片安装口。
3.根据权利要求2所述的EGR混合装置,其特征在于,所述混合腔支架的内径与所述EGR混合管的内径相同。
4.根据权利要求2所述的EGR混合装置,其特征在于,所述进气阀片安装口包括沿所述混合腔支架的轴向架撑的阀片搭板,所述阀片搭板宽度方向的一侧与所述进气阀片铰接,其另一侧与相邻的所述进气阀片搭接配合。
5.根据权利要求4所述的EGR混合装置,其特征在于,所述进气阀片的张开方向沿所述废气进口的进气方向。
6.根据权利要求2所述的EGR混合装置,其特征在于,所述进气阀片安装口为开设于所述环形支架上的矩形安装口,所述进气阀片为与所述矩形安装口搭接配合的矩形进气阀片。
7.根据权利要求2所述的EGR混合装置,其特征在于,所述EGR混合管与所述进气管的连接端设置有进口连接法兰,所述EGR混合管与所述燃烧室连通的一端设置有出口连接法兰,所述废气进口的进气端设置有EGR进口连接法兰。
8.根据权利要求1所述的EGR混合装置,其特征在于,所述EGR混合管为进气口和出气口相互垂直布置的圆弧形混合管,所述EGR混合腔靠近于所述EGR混合管的进气口布置。
9.根据权利要求8所述的EGR混合装置,其特征在于,所述废气进口的进气方向与所述EGR混合管的出气口同向布置。
10.一种内燃机,包括连通其燃烧室的进气管和EGR管路,其特征在于,所述进气管和所述EGR管路交汇于所述燃烧室的进气口,所述进气管和所述EGR管路的交汇处设置有如权利要求1-9中任意一项所述的EGR混合装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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