CN108180091A - Egr混合调节装置及内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种EGR混合调节装置，包括内置EGR混合腔的EGR管，EGR管的侧壁上开设有连通EGR混合腔的废气进气通道；EGR管内沿其轴向滑动布置有对废气进气通道封堵或打开的导气滑块，还包括驱动导气滑块滑移至预定开度的驱动装置。EGR管通过废气进气通道将废气通入到EGR混合腔内，与通入EGR管内的新鲜空气混合。导气滑块可在EGR管内沿其轴向滑移，对废气进气通道进行封堵或开启，驱动装置调节导气滑块的位置对废气进气通道的开度进行控制，通过将废气和新鲜空气的混合集成于EGR管中，实现对废气的调节，并简化了结构，实现了EGR阀的优化布置。本发明还提供了一种具有上述EGR混合调节装置结构的内燃机。

Description

EGR混合调节装置及内燃机

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混合调节装置 及内燃机。

背景技术

EGR，全称Exhaust Gas Recirculation，指废气再循环，将发动机排出的废 气重新引入进气管，和新鲜气体混合后进入燃烧室进行燃烧，此举可有效降 低发动机NOx排放。

采用EGR技术已经成为满足欧六和国六排放的必要解决措施，EGR混合 均匀性直接影响各缸燃烧的一致性和稳定性。EGR混合器的设计一直是一个 较为复杂的部件，既要解决均匀性的问题，同时又需要保证足够的流通能力， 降低压力损失。

现有技术中采用的EGR阀，是蝶阀或者提升阀，在单独在EGR回路中安 装，用于控制EGR流量。混合器需要单独设计，往往会比较难兼顾空间，同 时，设计成本较高。

因此，如何优化EGR阀的控制结构，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混合调节装置，以优化EGR阀的控制 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混合调节装置，包括内置EGR混合腔的EGR管，所述EGR 管的侧壁上开设有连通所述EGR混合腔的废气进气通道；

所述EGR管内沿其轴向滑动布置有对所述废气进气通道封堵或打开的导 气滑块，还包括驱动所述导气滑块滑移至预定开度的驱动装置。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述导气滑块包括连通所述废气 进气通道和所述EGR混合腔的导气通道，及对所述废气进气通道进行封堵的 封堵结构。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述导气滑块为与所述EGR管 的内壁贴合滑移的导气筒，所述导气通道和所述封堵结构分别开设于所述导 气筒轴向两端的筒壁上。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述EGR管的内壁环绕其周向 开设有与所述废气进气通道位置对应的废气导向槽，所述导气通道的长度与 所述废气导向槽的槽宽一致；所述导气通道包括开设于所述导气筒周向的多 个。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，多个所述导气通道环绕所述导气 筒的筒壁均匀布置。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述导气筒的内壁设置有倾斜于 所述导气筒的径向向内伸出，对所述导气通道的进气进行导向的导向叶片。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述封堵结构包括环绕所述导气 筒的周向开设的减材槽，所述减材槽的槽宽与所述废气导向槽的槽宽一致。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述EGR管包括设置于其轴向 的一端，架撑驱动装置的EGR主管，和套装所述导气筒的废气混合管，所述 EGR主管的管径与所述导气筒的内径相同。

优选地，在上述EGR混合调节装置中，所述导向通道设置于所述导气筒 滑移方向的内侧。

一种内燃机，其内设置有如上任意一项所述的EGR混合调节装置。

本发明提供的EGR混合调节装置，包括内置EGR混合腔的EGR管，EGR 管的侧壁上开设有连通EGR混合腔的废气进气通道；EGR管内沿其轴向滑动 布置有对废气进气通道封堵或打开的导气滑块，还包括驱动导气滑块滑移至 预定开度的驱动装置。EGR管内设混合新鲜空气和废气的EGR混合腔，EGR 管的侧壁上开设废气进气通道将废气通入到EGR混合腔内，与通入EGR管 内的新鲜空气混合。EGR管内设置导气滑块，导气滑块可在EGR管内沿其轴向滑移，滑移过程中对废气进气通道进行封堵或开启，导气滑块的滑移由驱 动装置进行调节，滑移的过程中导气滑块对废气进气通道的开度进行控制， 通过将废气和新鲜空气的混合集成于EGR管中，并通过驱动装置对导气滑块 的滑移驱动控制废气进行通道的开度，实现废气流量的控制，使得EGR混合 调节装置同时实现对废气的调节和简化结构，实现了EGR阀的优化布置。

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混合调节装置的主视图；

图2为图3中EGR混合调节装置的A-A纵向的剖视图结构示意图；

图3为图2沿B-B方向的剖视图；

图4为本发明中废气进气通道开度调节时的布置结构示意图；

图5为本发明中废气进气通道完全开启时的布置结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种EGR混合调节装置，优化了EGR阀的控制结构；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3所示，图1为本发明提供的EGR混合调节装置的主视图；图2为 图3中EGR混合调节装置的A-A纵向的剖视图结构示意图；图3为图2沿B-B方 向的剖视图。

本申请提供了一种EGR混合调节装置，包括内置EGR混合腔5的EGR管1， EGR管1的侧壁上开设有连通EGR混合腔5的废气进气通道2；EGR管1内沿其 轴向滑动布置有对废气进气通道2封堵或打开的导气滑块3，还包括驱动导气 滑块3滑移至预定开度的驱动装置4。EGR管1内设混合新鲜空气和废气的EGR 混合腔5，EGR管的侧壁上开设废气进气通道将废气通入到EGR混合腔内，与 通入EGR管内的新鲜空气混合。EGR管1内设置导气滑块3，导气滑块3可在 EGR管1内沿其轴向滑移，滑移过程中对废气进气通道2进行封堵或开启，导 气滑块3的滑移由驱动装置4进行调节，滑移的过程中导气滑块3对废气进气通 道2的开度进行控制，通过将废气和新鲜空气的混合集成于EGR管1中，并通 过驱动装置4对导气滑块3的滑移驱动控制废气进行通道的开度，实现废气流 量的控制，使得EGR混合调节装置同时实现对废气的调节和简化结构，实现 了EGR阀的优化布置。

在本案一具体实施例中，导气滑块3包括连通废气进气通道2和EGR混 合腔5的导气通道31，及对废气进气通道2进行封堵的封堵结构32。导气滑 块3在EGR管1的内壁滑动，其滑移过程中对废气进气通道2进行封堵，单 独的导气滑块3可实现对废气进行通道2的开度控制和封堵，然而无法对废 气进气通道2输入的废气进气方向进行控制，通过在导气滑块3上开设与废 气进气通道2位置对应的导气通道31，通过对导气通道31与废气进气通道2和EGR混合腔5之间进行方向的控制，可优化废气与新鲜空气混合的方向， 可设置导气通道31的进气沿EGR混合腔5的内壁，使得进气呈螺旋状分布， 提高混合均匀性。EGR混合腔5内同时设置对导气滑块3的滑移进行导向的 导向轨道，保证导气滑块3在滑移过程中，对废气进行通道密封结构的稳定 性。

在本案一具体实施例中，导气滑块3为与EGR管1的内壁贴合滑移的导 气筒，导气通道31和封堵结构32分别开设于导气筒3轴向两端的筒壁上。 导气滑块3在EGR管1内滑移过程中，受到废气和新鲜空气的吹送，为了保 证导气滑块3滑动结构的稳定性，设置导气滑块3为导气筒结构，导气筒的 外径与EGR管1的内径贴合，导气通道31和封堵结构32分别位于导气筒轴 向的两端，通过导气筒在EGR管1内的滑移，当导气筒上导气通道31与废 气进气通道2位置相对时，废气通入EGR混合腔5，与新鲜空气混合。导气 筒滑移至封堵结构32的极限位置时，导气筒的外壁对废气进气通道2进行封 堵阻挡，废气将不能由导气筒进入EGR混合腔5。驱动装置4驱动导气筒在 EGR管1内滑移，当废气进气通道2的进气方向上，位于封堵结构32和导气 通道31的中间位置时，一部分废气可通过导气通道31，其余受导气筒封堵结 构32的外壁遮挡，不能顺利的进入EGR混合腔，从而实现了对导气通道开 度的控制。

如图4和图5所示，图4为本发明中废气进气通道开度调节时的布置结 构示意图；图5为本发明中废气进气通道完全开启时的布置结构示意图。

导气筒滑移至EGR管1的底部，导气通道31仅小部分与废气进气通道2 相对，少量废气可通入EGR管1内，其余大部分废气受导气筒封堵结构32 的外部阻挡。当然，也可以设置导气筒伸入EGR管1的底部时，封堵结构32 完全对废气进行通道2进行阻挡，从而避免新鲜空气的气压过大造成废气回 流。

图5中为导气通道31与废气进气通道2直接相对，通入废气进气通道2 的废气可直接进入EGR管1内，此时获得最大的废气进气量，封堵结构32 伸入EGR管内，对导气筒的滑移进行导向。

在本案一具体实施例中，EGR管1的内壁环绕其周向开设有与废气进气 通道2位置对应的废气导向槽15，导气通道31的长度与废气导向槽15的槽 宽一致。优选地，导气通道31包括环绕导气筒的筒壁均匀布置的多个。

废气由废气进气通道2送入EGR混合腔5，经导气通道31后与EGR管 1内通入的新鲜空气混合，由于新鲜空气输送过程中沿EGR管1的轴向流动， 单一方向通入废气难以保证废气与空气的混合均匀性。通过在EGR管1的内 壁开设环绕其周向的废气导向槽15，废气导向槽15与废气进气通道2连通， 则废气通入后，首先填充于废气导向槽15内，环绕导气筒的一圈布置。

将导气通道31设置多个，并环绕导气筒的周向布置一圈，使得废气导向 槽15内的废气由EGR混合腔5周向的各个方向送入，空气流通过程中，在 周向的各个方向均与废气进行扰动混合，从而提高提高均匀性。

在本案一具体实施例中，导气筒的内壁设置有倾斜于导气筒的径向向内 伸出，对导气通道31的进气进行导向的导向叶片34。通过设置导向叶片34， 导向叶片34沿导气筒的径向倾斜布置，则由导气通道31进入的废气，经导 向叶片34的阻挡后，呈螺旋吹出状吹送到导气筒的内壁，每个导向通道31 的排出口均设置导向叶片34，使得废气吹出后呈螺旋状由导气筒的径向由外 向内流通，与新鲜空气呈螺旋扰动状相互混合，提高导气筒内气流的混合均 匀性。

在本案一具体实施例中，封堵结构32包括环绕导气筒的周向开设的减材 槽33，减材槽33的槽宽与废气导向槽15的槽宽一致。导气筒在EGR管1内 滑移，由于导气筒的外径与EGR管1的内径一致，由驱动装置4驱动导气筒 滑移过程中，导气筒与EGR筒1内壁之间的阻力增大。封堵结构32利用导 气筒远离导气通道31一端的外壁，设置导气筒的封堵长度大于废气进行通道 2的长度，即可避免废气的通入。通过在导气筒位于封堵结构的位置开设环绕 其外周布置的减材槽33，利用减材槽33的槽侧壁与EGR管1的内壁相抵， 即可实现对废气进气通道的封堵。

以上设置废气导向槽15的宽度与导向通道31的长度一致，设置减材槽 33的宽度与废气导向槽15的宽度一致，则导气筒的外壁可由导向通道31和 封堵结构32的分型线设置为对称结构，便于EGR管1内滑移通道长度的控 制。设置废气进气通道2的宽度与废气导向槽15的宽度一致，保证在通气过 程或封堵过程，导气筒与EGR管1内壁的贴合位置对废气的密封性能。

在本案一具体实施例中，EGR管1包括设置于其轴向的一端，架撑驱动 装置的EGR主管13，和套装导气筒的废气混合管14，EGR主管13的管径与 导气筒的内径相同。内燃机进气过程中，需要保证进气压力的稳定性，保证 内燃机的燃烧稳定。

将EGR管1设置EGR主管13段和废气混合管14，EGR主管13的出气 口12与内燃机的进气管连接，废气混合管13的进气口11连接空气进气管， 导气筒由废气混合管14一侧装入，由于导气筒在EGR管1，具体为废气混合 管14内滑移，使得废气混合管14内内径与导气筒的端部之间由直径突变， 通过控制导气筒的内壁厚度，避免该段气压变化对内燃机燃烧的影响。设置 导气管的内径与EGR主管13的管径相同，通过废气和新鲜空气的输入量控制，和EGR主管对气流的矫正，避免输入内燃机内气流的突变。

在本案一具体实施例中，导向通道31设置于导气筒滑移方向的内侧。

驱动装置为设置于EGR主管外壁的电机，或者通过气动装置或液压驱动 结构，拉动导气筒在EGR管内滑移，并通驱动装置控制导气筒的滑移位置， 即控制导气通道露出废气导向槽内的宽度，改变导气通道的流通面积，实现 对废气进气量的准确控制。通过设置具有滑移结构的EGR管和导气筒，使得 二者对废气的流量控制可通过导气通道的开度，调节废气流通面积，实现零 部件模块化设计，使得系统简化，结构紧凑，降低成本。

基于上述实施例中提供的EGR混合调节装置，本发明还提供了一种内燃 机，其内设置有如上述实施例中提供的EGR混合调节装置。

由于该内燃机采用了上述实施例的EGR混合调节装置，所以该内燃机由 EGR混合调节装置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混合调节装置，其特征在于，包括内置EGR混合腔的EGR管，所述EGR管的侧壁上开设有连通所述EGR混合腔的废气进气通道；

所述EGR管内沿其轴向滑动布置有对所述废气进气通道封堵或打开的导气滑块，还包括驱动所述导气滑块滑移至预定开度的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述导气滑块包括连通所述废气进气通道和所述EGR混合腔的导气通道，及对所述废气进气通道进行封堵的封堵结构。

3.根据权利要求2所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述导气滑块为与所述EGR管的内壁贴合滑移的导气筒，所述导气通道和所述封堵结构分别开设于所述导气筒轴向两端的筒壁上。

4.根据权利要求3所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述EGR管的内壁环绕其周向开设有与所述废气进气通道位置对应的废气导向槽，所述导气通道的长度与所述废气导向槽的槽宽一致；所述导气通道包括开设于所述导气筒周向的多个。

5.根据权利要求4所述的EGR混合调节装置，其特征在于，多个所述导气通道环绕所述导气筒的筒壁均匀布置。

6.根据权利要求3所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述导气筒的内壁设置有倾斜于所述导气筒的径向向内伸出，对所述导气通道的进气进行导向的导向叶片。

7.根据权利要求3所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述封堵结构包括环绕所述导气筒的周向开设的减材槽，所述减材槽的槽宽与所述废气导向槽的槽宽一致。

8.根据权利要求3所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述EGR管包括设置于其轴向的一端，架撑驱动装置的EGR主管，和套装所述导气筒的废气混合管，所述EGR主管的管径与所述导气筒的内径相同。

9.根据权利要求8所述的EGR混合调节装置，其特征在于，所述导向通道设置于所述导气筒滑移方向的内侧。

10.一种内燃机，其特征在于，其内设置有如权利要求1-9中任意一项所述的EGR混合调节装置。