CN112065613A - 浴热混合器及其加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种浴热混合器及其加热方法。本发明的浴热混合器包括：混合器体、燃气接头、废气接头和浴热塞，混合器体内设置有混合腔，混合器体上设置有与混合腔连通的空气进口；燃气接头与混合腔连通；废气接头与混合腔连通；混合器体内沿混合器体的周向设置有浴热腔，浴热腔位于混合腔的外侧，且浴热腔内设置有浴热介质；浴热塞设置于浴热腔内，用于对浴热介质加热。本发明的浴热混合器中，采用浴热塞对浴热介质加热，从而使混合器在寒冷的环境下迅速热起来提升发动机冷启动性能，同时当混合气体温度低时启动浴热塞对进行混合器进行加热保证发动机正常运行。

Description

浴热混合器及其加热方法

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种浴热混合器及其加热方法。

背景技术

伴随着国家机动车国六排放法规的实施，意味着对发动机的排放标准提出了更高的要求。天然气发动机作为商用车市场上的先行者率先施行国六排放标准，在天然气发动机前期研发过程中多数的发动机生产厂家选择了EGR技术路线。EGR(英文名为：ExhaustGas Re-circulation，中文名为：废气再循环)系统中的废气需要重新回到发动机缸内，废气需要与新鲜空气和天然气预先混合再进入气缸。

在寒冷的冬天，因为EGR系统中的废气中存在大量的水分遇到低温的空气和燃气便会凝结成低温水附着在混合器体，在长时间低温环境下混合器体的温度和外部环境温度差异较小，所以混合气体的温度相对较低从而使附着在上面的水凝结成冰。所以随着发动机运行时间增加结冰会越来越大最终将整个混合器堵塞，影响发动机正常运行。

综上所述，在寒冷的冬天会出现结冰现象，导致发动机无法正常运行。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的混合器体，在寒冷的冬天会出现结冰现象，导致发动机无法正常运行的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种浴热混合器，其中，所述方法包括：

混合器体，所述混合器体内设置有混合腔，所述混合器体上设置有与所述混合腔连通的空气进口；

燃气接头，所述燃气接头与所述混合腔连通；

废气接头，所述废气接头与所述混合腔连通；

浴热塞，所述混合器体内沿所述混合器体的周向设置有浴热腔，所述浴热腔位于所述混合腔的外侧，且所述浴热腔内设置有浴热介质；所述浴热塞设置于所述浴热腔内，用于对所述浴热介质加热。

根据本发明的浴热混合器中，在所述混合器体内沿所述混合器体的周向设置有浴热腔，所述浴热腔位于所述混合腔的外侧，且所述浴热腔内设置有浴热介质；所述浴热塞设置于所述浴热腔内，用于对所述浴热介质加热，采用浴热塞对浴热介质加热，从而使混合器在寒冷的环境下迅速热起来提升发动机冷启动性能，同时当混合气体温度低时启动浴热塞对进行混合器进行加热保证发动机正常运行，具有结构简单和提高安全性的优点。

另外，根据本发明的浴热混合器，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述浴热混合器还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述混合腔内；

控制器，所述控制器根据所述第一温度传感器的信号控制所述浴热塞关闭或开启。

在本发明的一些实施例中，所述第一温度传感器设置于所述混合腔的出口端。

在本发明的一些实施例中，所述浴热混合器还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述浴热腔内；

所述控制器根据所述第二温度传感器的信号控制所述浴热塞关闭或开启。

在本发明的一些实施例中，所述混合腔内设置有混合芯组件，所述混合芯组件包括：

燃气混合芯，所述燃气混合芯与所述燃气接头连通；

废气混合芯，所述废气混合芯与所述废气接头连通。

在本发明的一些实施例中，所述空气进口设置于所述混合器体的一端，所述混合器体的另一端设置有扰流芯。

在本发明的一些实施例中，所述浴热介质为硅油。

本发明的另一方面还提出了一种浴热混合器的加热方法，应用如上所述浴热混合器，其中，所述浴热混合器的加热方法包括如下步骤：

获取所述混合腔内的当前第一温度值；

根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启后还包括：

根据所述当前第一温度值高于设定的上限温度值，控制所述浴热塞关闭。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启后还包括：

获取所述浴热腔内的当前第二温度值；

根据所述当前第二温度值高于设定的耐温温度值，控制所述浴热塞关闭。

附图说明

通过阅读下文优选实施例的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的浴热混合器的内部结构示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施例的浴热混合器中混合器体的内部结构示意图；

图3示意性地示出了根据本发明实施例的浴热混合器中混合器体的外部结构示意图；

图4示意性地示出了根据本发明实施例的浴热混合器的加热方法的流程图。

1：第一温度传感器；2：混合器体；3：燃气接头；4：端面盖板；5：浴热塞；6：第二温度传感器；7：混合芯组件；8：废气接头；9：空气进口；10：浴热腔。

具体实施例

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施例的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本实施例中的浴热混合器，其中，包括：混合器体2、燃气接头3、废气接头8和浴热塞5，混合器体2内设置有混合腔，混合器体2上设置有与混合腔连通的空气进口9；燃气接头3与混合腔连通；废气接头8与混合腔连通；混合器体2内沿混合器体2的周向设置有浴热腔10，浴热腔10位于混合腔的外侧，且浴热腔10内设置有浴热介质；浴热塞5设置于浴热腔10内，用于对浴热介质加热。

具体地，空气从空气进口9内进入混合腔内，废气从废气接头8进入混合腔内，废气接头8设置在混合器体2的中间位置，空气进口9设置在混合器体一端的进口处，燃气接头3设置于靠近空气进口9的位置处。燃气从燃气接头3进入混合腔内，三种气体在混合腔内混合。浴热塞5对浴热介质加热，浴热介质将热量传递到内侧的混合腔内，对混合腔进行加热，增大混合器体2和外部环境温度差，增加混合气体的温度，防止混合气体在混合腔内凝结成冰。

采用浴热塞5对浴热介质加热，从而使混合器在寒冷的环境下迅速热起来提升发动机冷启动性能，同时当混合气体温度低时启动浴热塞5对进行混合器进行加热保证发动机正常运行。

在本发明的一些实施例中，浴热混合器还包括：

第一温度传感器1，第一温度传感器1设置于混合腔内；

控制器，控制器根据第一温度传感器1的信号控制浴热塞5关闭或开启。

具体地，采用第一温度传感器1用于获取混合腔内的当前第一温度值，根据当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制浴热塞5开启。根据当前第一温度值高于设定的上限温度值，控制浴热塞5关闭。

需要说明的是，采用第一温度传感器1监测混合气的温度，如果当前第一温度值低于发动机电控系统设定的下限温度值时，发动机电控单元会给浴热塞5的控制继电器一个弱点信号使浴热塞5的电源开关闭合。电源开关闭合后浴热塞5开始工作对浴热介质加热。当第一温度传感器1检测到混合气的当前第一温度值高于发动机电控系统的设定的上限温度值时，发动机电控单元会断开浴热塞5的电源停止加热。

在本发明的一些实施例中，第一温度传感器1设置于混合腔的出口端。

为了更好的测量混合气的温度，将第一温度传感器1设置于混合腔的出口端，能够测量混合均匀后的混合气。

在本发明的一些实施例中，浴热混合器还包括：

第二温度传感器6，第二温度传感器6设置于浴热腔10内；

控制器根据第二温度传感器6的信号控制浴热塞5关闭或开启。

具体地，采用第二温度传感器6用于获取浴热腔10内的当前第二温度值，根据当前第二温度值高于设定的耐温温度值，控制浴热塞5关闭。

需要说明的是，当第二温度传感器6温度传感器检测到浴热介质的温度高于发动机电控系统的设定的浴热介质的耐温温度值(上限温度值，例如耐高温硅油，使用区间为-70℃～320℃)时，发动机电控单元会断开浴热塞5的电源停止加热。

在本发明的一些实施例中，混合腔内设置有混合芯组件7，混合芯组件7包括：

燃气混合芯，燃气混合芯与燃气接头3连通；

废气混合芯，废气混合芯与废气接头8连通。

具体地，燃气混合芯和废气混合芯上设置有多个出气孔，气体从出气孔内进入混合腔内。

在本发明的一些实施例中，空气进口9设置于混合器体2的一端，混合器体2的另一端设置有扰流芯。

为了使得气体混合的更加均匀，在混合器体2的出口设置有扰流芯，扰流芯上设置有多个叶片，叶片能够转动搅动混合腔内的气体使其混合更加均匀。扰流芯通过端面盖板4固定在混合器体2的出口。

在本发明的一些实施例中，浴热介质为硅油。硅油具有导热性好耐高温的特性。

本发明的另一方面还提出了一种浴热混合器的加热方法，应用如上浴热混合器，其中，浴热混合器的加热方法包括如下步骤：

S1、获取混合腔内的当前第一温度值；

S2、根据当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制浴热塞5开启。

在本发明的一些实施例中，根据当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制浴热塞5开启后还包括：

S31、根据当前第一温度值高于设定的上限温度值，控制浴热塞5关闭。

在本发明的一些实施例中，根据当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制浴热塞5开启后还包括：

S32、获取浴热腔10内的当前第二温度值；

根据当前第二温度值高于设定的耐温温度值，控制浴热塞5关闭。

本发明的浴热混合器使用时，通过以上的电控系统的控制逻辑从而使整个混合器的加热形成一个闭环，当混合气低温时启动浴热塞5进行加热，当混合气或浴热介质过高时便停止浴热塞5加热。通过增加温度传感器实现加热的闭环控制，这样可以实时监控混合器内部气体的温度来控制浴热塞5工作的时间，从而使整个加热系统更加节能高效。不仅增强了发动机的冷启动性能，还防止混合器结冰现象。

综上，本发明的浴热混合器中，浴热腔10沿混合器体2的周向设置于混合器体2内，且位于混合腔的外侧，浴热腔10内设置有浴热介质；浴热塞5设置于浴热腔10内，用于对浴热介质加热，采用浴热塞5对浴热介质加热，从而使混合器在寒冷的环境下迅速热起来提升发动机冷启动性能，同时当混合气体温度低时启动浴热塞5对进行混合器进行加热保证发动机正常运行，具有结构简单和提高安全性的优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种浴热混合器，其特征在于，包括：

混合器体，所述混合器体内设置有混合腔，所述混合器体上设置有与所述混合腔连通的空气进口；

燃气接头，所述燃气接头与所述混合腔连通；

废气接头，所述废气接头与所述混合腔连通；

浴热塞，所述混合器体内沿所述混合器体的周向设置有浴热腔，所述浴热腔位于所述混合腔的外侧，且所述浴热腔内设置有浴热介质；所述浴热塞设置于所述浴热腔内，用于对所述浴热介质加热。

2.根据权利要求1所述的浴热混合器，其特征在于，所述浴热混合器还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述混合腔内；

控制器，所述控制器根据所述第一温度传感器的信号控制所述浴热塞关闭或开启。

3.根据权利要求2所述的浴热混合器，其特征在于，所述第一温度传感器设置于所述混合腔的出口端。

4.根据权利要求2所述的浴热混合器，其特征在于，所述浴热混合器还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述浴热腔内；

所述控制器根据所述第二温度传感器的信号控制所述浴热塞关闭或开启。

5.根据权利要求1所述的浴热混合器，其特征在于，

所述混合腔内设置有混合芯组件，所述混合芯组件包括：

燃气混合芯，所述燃气混合芯与所述燃气接头连通；

废气混合芯，所述废气混合芯与所述废气接头连通。

6.根据权利要求1所述的浴热混合器，其特征在于，

所述空气进口设置于所述混合器体的一端，所述混合器体的另一端设置有扰流芯。

7.根据权利要求1所述的浴热混合器，其特征在于，所述浴热介质为硅油。

8.一种浴热混合器的加热方法，应用如要求1-7任一项所述浴热混合器，其特征在于，所述浴热混合器的加热方法包括如下步骤：

获取所述混合腔内的当前第一温度值；

根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启。

9.根据权利要求8所述的浴热混合器的加热方法，其特征在于，所述根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启后还包括：

根据所述当前第一温度值高于设定的上限温度值，控制所述浴热塞关闭。

10.根据权利要求8所述的浴热混合器的加热方法，其特征在于，所述根据所述当前第一温度值低于设定的下限温度值，控制所述浴热塞开启后还包括：

获取所述浴热腔内的当前第二温度值；

根据所述当前第二温度值高于设定的耐温温度值，控制所述浴热塞关闭。

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