CN111188706A - 一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯 - Google Patents

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刘志治
杨葵
何辉信
周维顺
张国芬
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    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
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Abstract

本发明公开了一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，涉及废气再循环混合器，主要解决的是现有混合器芯在低温条件时会结冰的技术问题，所述混合器芯包括壳体，所述壳体的内腔设有多个扰流叶片，所述壳体的骨架内设有加热水腔、以及分别设有连通所述加热水腔的进水口和出水口，通过所述进水口、加热水腔、出水口形成循环热水的回路。本发明可以避免混合器芯在低温条件时结冰堵塞，提高发动机工作稳定性。

Description

一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯
技术领域
本发明涉及废气再循环混合器，更具体地说，它涉及一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯。
背景技术
目前点燃式气体燃料发动机采用当量燃烧技术路线时，采用的EGR(Exhaust GasRecirulation)废气再循环系统反馈回来的废气与发动机进气通过混合器中的混合器芯进行混合。目前常用的混合器只能实现EGR混合功能，混合器芯无加热功能，如图1所示，混合器芯B安装在混合器A的前端，废气再循环系统反馈回来的废气与空气在混合器芯B内进行混合。由于气体燃料发动机的废气中含有气态水分，水蒸气在低温环境(低于0℃)下会冷凝结冰，堵塞混合器芯，造成混合器失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以避免结冰的带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯。
本发明的技术方案是：一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，包括壳体，所述壳体的内腔设有多个扰流叶片，所述壳体的骨架内设有加热水腔、以及分别设有连通所述加热水腔的进水口和出水口，通过所述进水口、加热水腔、出水口形成循环热水的回路。
作为进一步地改进，所述加热水腔围绕所述壳体布置。
进一步地，多个所述扰流叶片围绕所述壳体内腔的轴心线均匀布置。
进一步地，所述壳体的内腔设有将多个所述扰流叶片连接的鼻梁。
进一步地，所述鼻梁内设有连通所述加热水腔的鼻梁水道。
进一步地，所述进水口设有用于连接发动机冷却水系统的进水管，相应的，所述出水口设有用于连接所述发动机冷却水系统的出水管。
进一步地，所述进水管靠近所述进水口的一端设有通过温度控制开合的温控开关装置。
进一步地，所述温控开关装置为节温器。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
1.本发明通过在壳体的骨架内设置加热水腔，通过进水口和出水口向加热水腔通入循环热水加热混合器芯以防结冰，可以避免混合器芯在低温条件时结冰堵塞，提高发动机工作稳定性，同时，还能够对EGR废气和空气的混合气体进行预热，提高混合气体的燃烧效率，从而提高发动机的工作效率。
2.本发明通过设置连接扰流叶片的鼻梁，可以提高扰流叶片的工作强度，在鼻梁内设置鼻梁水道，热水进入鼻梁水道可以对扰流叶片进一步加热，提高扰流叶片的升温速度，从而提高防结冰效果。
3.本发明通过在进水管设置通过温度控制开合的温控开关装置，设定好混合器芯可能出现结冰的温度区间，温控开关装置可以自动开启将发动机冷却水通入加热水腔，控制简单、响应速度快、防结冰效果好，可以提高混合器芯的性能。
附图说明
图1为传统技术的结构示意图；
图2为本发明实际应用的结构示意图；
图3为本发明实施例一的主视结构示意图；
图4为本发明实施例一的左视结构示意图；
图5为本发明实施例一的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例二的主视结构示意图；
图7为本发明实施例二的左视结构示意图；
图8为本发明实施例二的俯视结构示意图。
其中：1-壳体、2-扰流叶片、3-加热水腔、4-进水口、5-出水口、6-鼻梁、7-鼻梁水道、8-进水管、9-出水管、10-温控开关装置。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例一
参阅图2-5，一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，包括壳体1，壳体1的内腔设有多个扰流叶片2，壳体1的骨架内设有加热水腔3、以及分别设有连通加热水腔3的进水口4和出水口5，通过进水口4、加热水腔3、出水口5形成循环热水的回路，通过进水口4和出水口5向加热水腔3通入循环热水加热混合器芯以防结冰，可以避免混合器芯在低温条件时结冰堵塞，提高发动机工作稳定性，同时，还能够对EGR废气和空气的混合气体进行预热，提高混合气体的燃烧效率，从而提高发动机的工作效率。
加热水腔3不限于任何走向、任何管径和任何形状，作为优选，加热水腔3围绕壳体1布置，可以增大受热面积，提高升温速度。
扰流叶片2为螺旋叶的结构，多个扰流叶片2围绕壳体1内腔的轴心线均匀布置，可以提高EGR废气和空气混合的均匀性，提高混合气体的燃烧效率。
进水口4设有用于连接发动机冷却水系统的进水管8，相应的，出水口5设有用于连接发动机冷却水系统的出水管9，可以充分利用发动机冷却水的热能，减少额外的能源消耗。进水管8靠近进水口4的一端设有通过温度控制开合的温控开关装置10，温控开关装置10可以标定混合器芯可能出现结冰的温度区间，当混合器芯处于该温度区间时，温控开关装置10可以自动开启将发动机冷却水通入加热水腔3，控制简单、响应速度快、防结冰效果好，可以提高混合器芯的性能。作为优选，温控开关装置10为节温器。
实施例二
参阅图6-8，在实施例一的基础上，壳体1的内腔设有将多个扰流叶片2连接的鼻梁6，可以提高扰流叶片2的工作强度。鼻梁6内设有连通加热水腔3的鼻梁水道7，热水进入鼻梁水道7可以对扰流叶片2进一步加热，提高扰流叶片2的升温速度，从而提高防结冰效果。
本发明在混合器芯引入热水加热方案后，当发动机运行在极端低温环境条件下、怠速和低负荷工况时起动加热功能，避免EGR系统中的水蒸气冷凝结冰堵塞混合器造成发动机失效的故障发生。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)的内腔设有多个扰流叶片(2)，所述壳体(1)的骨架内设有加热水腔(3)、以及分别设有连通所述加热水腔(3)的进水口(4)和出水口(5)，通过所述进水口(4)、加热水腔(3)、出水口(5)形成循环热水的回路。
2.根据权利要求1所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述加热水腔(3)围绕所述壳体(1)布置。
3.根据权利要求1所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，多个所述扰流叶片(2)围绕所述壳体(1)内腔的轴心线均匀布置。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述壳体(1)的内腔设有将多个所述扰流叶片(2)连接的鼻梁(6)。
5.根据权利要求4所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述鼻梁(6)内设有连通所述加热水腔(3)的鼻梁水道(7)。
6.根据权利要求1-3、5任一所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述进水口(4)设有用于连接发动机冷却水系统的进水管(8)，相应的，所述出水口(5)设有用于连接所述发动机冷却水系统的出水管(9)。
7.根据权利要求6所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述进水管(8)靠近所述进水口(4)的一端设有通过温度控制开合的温控开关装置(10)。
8.根据权利要求7所述的一种带加热水腔的天然气发动机废气再循环混合器芯，其特征在于，所述温控开关装置(10)为节温器。
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