CN109738031A - 一种文丘里管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种文丘里管，包括管体本体和旁通管，旁通管的两端分别与管体本体连通，旁通管上设置有方向传感器，方向传感器包括管道、摆动阀片、第一接触片和第二接触片，摆动阀片设置在管道内，第一接触片和第二接触片分别设置在摆动阀片的两侧，摆动阀片未与第一接触片和第二接触片连接时的电阻为R1，摆动阀片与第一接触片连接时的电阻为R1+R2，摆动阀片与第二接触片连接时的电阻为R1+R3，R2≠R3。通过旁通管内EGR的流动推动摆动阀片与不同的接触片，ECU根据摆动阀片与不同接触片接触时传递来的电压信号来判断文丘里管内EGR的流动状态，并对正向脉冲及反向脉冲进行正确计算，进而准确测量实际EGR流量。

Description

一种文丘里管

技术领域

本发明涉及测量管道技术领域，尤其涉及一种文丘里管。

背景技术

随着发动机排放法规越来越严格，EGR技术也成为目前发动机普遍应用的技术之一，而EGR率直接影响着发动机的性能和污染物排放。故而，EGR率的控制也就成了控制发动机污染物排放的关键。EGR流量测量的准确性直接决定了EGR率控制的准确性。目前常用的EGR流量测量装置为文丘里管，对发动机EGR管路文丘里管的要求是能准确测量EGR流量且不会过度增大EGR管路的整体阻力，使EGR率能达到标定的要求。EGR以脉冲形式为主，由正向脉冲和反向脉冲组成。传统的文丘里管，因其无法测量倒流情况，误将反向脉冲按正向脉冲计算，故而所测工作循环内的EGR流量比实际流量偏大，导致实际EGR率较真实EGR率偏低。

因此，如何提供一种文丘里管，以实现具备测倒流功能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种文丘里管，以实现具备测倒流功能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种文丘里管，包括管体本体，所述管体本体包括依次连通的入口段、收缩段、喉口、渐扩段和出口段，还包括旁通管，所述旁通管的两端分别与所述入口段和所述出口段连通，所述旁通管上设置有方向传感器，所述方向传感器包括管道、摆动阀片、第一接触片和第二接触片，其中，所述摆动阀片可摆动的设置在所述管道内，所述第一接触片设置在所述摆动阀片的一侧，所述第二接触片设置在所述摆动阀片的另一侧，所述管道与所述旁通管连通，不同方向的气流驱动所述摆动阀片与所述第一接触片导电连接或者与所述第二接触片导电连接，所述摆动阀片未与所述第一接触片和所述第二接触片连接时的电阻为R1，所述摆动阀片与所述第一接触片连接时的电阻为R1+R2，所述摆动阀片与所述第二接触片连接时的电阻为R1+R3，R2≠R3。

优选的，上述管体本体上设置有第一取压口和第二取压口，所述第一取压口与所述入口段连通，所述第二取压口与所述喉口连通。

优选的，上述入口段、所述收缩段、所述喉口、所述渐扩段和所述出口段之间的内表面光滑过渡。

优选的，上述喉口的直径为所述入口段的直径的0.4-0.6倍。

优选的，上述旁通管为波纹管。

优选的，上述旁通管通过紧固螺母固定在所述管体本体上。

优选的，上述旁通管与所述管体本体的连接处设置有过滤网。

优选的，上述旁通管与所述管道通过卡箍固定连接。

优选的，上述方向传感器与汽车的ECU连接。

优选的，R2：R1=2:1，R3:R1=3:1。

本发明提供的文丘里管，包括管体本体，所述管体本体包括依次连通的入口段、收缩段、喉口、渐扩段和出口段，还包括旁通管，所述旁通管的两端分别与所述入口段和所述出口段连通，所述旁通管上设置有方向传感器，所述方向传感器包括管道、摆动阀片、第一接触片和第二接触片，其中，所述摆动阀片可摆动的设置在所述管道内，所述第一接触片设置在所述摆动阀片的一侧，所述第二接触片设置在所述摆动阀片的另一侧，所述管道与所述旁通管连通，不同方向的气流驱动所述摆动阀片与所述第一接触片导电连接或者与所述第二接触片导电连接，所述摆动阀片未与所述第一接触片和所述第二接触片连接时的电阻为R1，所述摆动阀片与所述第一接触片连接时的电阻为R1+R2，所述摆动阀片与所述第二接触片连接时的电阻为R1+R3，R2≠R3。

使用时，方向传感器与汽车的ECU连接，通过旁通管内EGR的流动推动摆动阀片与不同的接触片，即第一接触片和第二接触片进行接触，ECU根据摆动阀片与不同接触片接触时传递来的电压信号来判断文丘里管内EGR的流动状态，具备测倒流功能，并对正向脉冲及反向脉冲进行正确计算，进而准确测量实际EGR流量。

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为本发明实施例提供的文丘里管的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的文丘里管的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的方向传感器的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的方向传感器的电路结构示意图。

上图1-4中：

管体本体1、入口段11、收缩段12、喉口13、渐扩段14、出口段15、第一取压口16、第二取压口17、旁通管2、方向传感器3、管道31、摆动阀片32、第一接触片33、第二接触片34、紧固螺母4、卡箍5。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

请参考图1-图4，图1为本发明实施例提供的文丘里管的结构示意图；图2为本发明实施例提供的文丘里管的剖视结构示意图；图3为本发明实施例提供的方向传感器的剖视结构示意图；图4为本发明实施例提供的方向传感器的电路结构示意图。

术语解释：

EGR: Exhaust Gas Recirculation，废气再循环，汽车用内燃机在燃烧后将一部分排气引入进气进行再燃烧的技术，其可以降低排出气体中的氮氧化合物（NOx），并提高燃油经济性。

文丘里管：一种常用的流量测量装置，通过测量入口截面和最小截面处的压力差，利用连续性方程和伯努利方程即可求出流量。

本发明实施例提供的文丘里管，包括管体本体1，管体本体1包括依次连通的入口段11、收缩段12、喉口13、渐扩段14和出口段15，还包括旁通管2，旁通管2的两端分别与入口段11和出口段15连通，旁通管5上设置有方向传感器3，方向传感器3包括管道31、摆动阀片32、第一接触片33和第二接触片34，其中，摆动阀片32可摆动的设置在管道31内，第一接触片33设置在摆动阀片32的一侧，第二接触片34设置在摆动阀片32的另一侧，管道31与旁通管2连通，不同方向的气流驱动摆动阀片32与第一接触片33导电连接或者与第二接触片34导电连接，摆动阀片32未与第一接触片33和第二接触片34连接时的电阻为R1，摆动阀片32与第一接触片33连接时的电阻为R1+R2，摆动阀片32与第二接触片34连接时的电阻为R1+R3，R2≠R3。

使用时，方向传感器3与汽车的ECU连接，通过旁通管2内EGR的流动推动摆动阀片32与不同的接触片，即第一接触片33和第二接触片34进行接触，ECU根据摆动阀片32与不同接触片接触时传递来的电压信号来判断文丘里管内EGR的流动状态，具备测倒流功能，并对正向脉冲及反向脉冲进行正确计算，进而准确测量实际EGR流量。

以R2：R1=2:1，R3:R1=3:1为例，摆动阀片32可在EGR的推动下发生摆动变形，进而与第一接触片33和第二接触片34接触。方向传感器3的电路图如图3所示，方向传感器3上的信号触点A、B和C分别与ECU上相对应的信号触点a、b和c连接。其中a为信号测量点，b为电压正极，电压为12V，c为电压负极。R1、R2、R3为三个电阻，电阻阻值比例关系为R2：R1=2:1，R3:R1=3:1。当然，电压也可以选择其它数值，比如5V或者24V。电压和电阻的选择后所产生的最大电流不能超过ECU上对应触点的最大容许电流。

EGR在旁通管2内流动，推动摆动阀片32与第一接触片33和第二接触片34进行接触，进而连通不同的电路，给ECU传递不同的电压信号，ECU根据所传递来的不同信号判断文丘里管内EGR的流动方向，再对正向脉冲及反向脉冲进行正确计算，进而准确测量工作循环内的实际EGR流量。

当EGR正向流动时，EGR从左侧流入，摆动阀片32在EGR的推动作用下与第二接触片34接触，此时电路上所连接的电阻为R1和R3，因电阻阻值R3:R1=3:1，故此时信号测量点a处所测的电压值为3V，ECU判断此时文丘里管1内的EGR流向为正向。

当EGR反向流动时，EGR右侧流入，摆动阀片32在EGR的推动作用下与第一接触片33接触，此时电路上所连接的电阻为R1和R2，因电阻阻值R2:R1=2:1，故此时信号测量点a处所测的电压值为4V，ECU判断此时文丘里管1内的EGR流向为反向。

当文丘里管内没有EGR流动时，摆动阀片32处于中间位置，不与任何接触片接触，此时信号测量点a处所测的电压值为0V。ECU对所测的EGR流量进行计算，正向时流量为正，反向时流量为负，计算所得的流量为实际EGR流量。方向传感器具备正向流量、负向流量以及没有流量三种情况的判断能力。

其中，入口段11、收缩段12、喉口13、渐扩段14和出口段15之间的内表面光滑过渡。

为了进一步优化上述方案，管体本体1上设置有第一取压口16和第二取压口17，第一取压口16与入口段11连通，第二取压口17与喉口13连通。由于第二取压口17设置在喉口位置，故而所造成的文丘里进出口压损较小。喉口13的直径为入口段的直径的0.4-0.6倍。喉口处具体的尺寸需要根据废气流量以及文丘里量程来决定。

其中，旁通管2为波纹管。具体的，旁通管2中间部分设计成波纹管形式，增加连接柔性。旁通管2可以通过紧固螺母4固定在管体本体1上。旁通管2与管体本体1的连接处设置有过滤网，以防止颗粒对旁通管2造成堵塞。旁通管2可以与管道31通过卡箍5固定连接。

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)

1.一种文丘里管，包括管体本体，所述管体本体包括依次连通的入口段、收缩段、喉口、渐扩段和出口段，其特征在于，还包括旁通管，所述旁通管的两端分别与所述入口段和所述出口段连通，所述旁通管上设置有方向传感器，

所述方向传感器包括管道、摆动阀片、第一接触片和第二接触片，其中，所述摆动阀片可摆动的设置在所述管道内，所述第一接触片设置在所述摆动阀片的一侧，所述第二接触片设置在所述摆动阀片的另一侧，

所述管道与所述旁通管连通，不同方向的气流驱动所述摆动阀片与所述第一接触片导电连接或者与所述第二接触片导电连接，所述摆动阀片未与所述第一接触片和所述第二接触片连接时的电阻为R1，所述摆动阀片与所述第一接触片连接时的电阻为R1+R2，所述摆动阀片与所述第二接触片连接时的电阻为R1+R3，R2≠R3。

2.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述管体本体上设置有第一取压口和第二取压口，所述第一取压口与所述入口段连通，所述第二取压口与所述喉口连通。

3.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述入口段、所述收缩段、所述喉口、所述渐扩段和所述出口段之间的内表面光滑过渡。

4.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述喉口的直径为所述入口段的直径的0.4-0.6倍。

5.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述旁通管为波纹管。

6.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述旁通管通过紧固螺母固定在所述管体本体上。

7.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述旁通管与所述管体本体的连接处设置有过滤网。

8.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述旁通管与所述管道通过卡箍固定连接。

9.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，所述方向传感器与汽车的ECU连接。

10.根据权利要求1所述的文丘里管，其特征在于，R2：R1=2:1，R3:R1=3:1。