CN113357059A - 一种保温结构、egr系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气处理技术领域，公开一种保温结构、EGR系统及汽车。该保温结构包括：安装于文丘里流量计与文丘里压差传感器之间的保温块，保温块形成有气体通道和流体通道；气体通道贯穿所述保温块且气体通道的两端连通文丘里流量计与文丘里压差传感器，以将文丘里流量计检测的气体传递至文丘里压差传感器；流体通道贯穿保温块且流体通道的两端分别形成进水端和出水端，以将外部流体自进水端通入流体通道并自出水端排出。通入保温块的液体可以对文丘里流量计检测的气体温度进行调节，防止极端条件对文丘里压差传感器精度的影响，且其结构简单，可根据发动机使用环境及运行工况进行选配，做到了可靠性和产品成本的兼顾。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种保温结构、EGR系统及汽车。
背景技术
随着排放法规要求日益严格，EGR(Exhaust Gas Re-circulation，废气再循环)技术作为降低NOx(氮氧化物)的主要措施已被广泛应用；与此同时，系统排温也在逐步升高，EGR系统的零部件面临严苛的可靠性要求。
在高寒地区，EGR废气遇冷/撞壁放热液化产生水分存在结冰风险，结冰影响传感器测量，传感器可能出现超量程故障。另外，对于布置紧凑的发动机而言，用于降低排温的EGR冷却器的大小被限制，这将导EGR冷后温度偏高，一旦超过文丘里压差传感器的耐温限值，传感器的可靠性受到影响。
此外，在解决EGR系统带来的故障时，还需要考虑其带来的产品成本增加的影响。
发明内容
本发明公开了一种保温结构、EGR系统及汽车，用于降低系统排温对传感器精度影响的同时，兼顾产品的成本。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种保温结构，包括：安装于文丘里流量计与文丘里压差传感器之间的保温块，所述保温块形成有气体通道和流体通道；
所述气体通道贯穿所述保温块且所述气体通道的两端连通所述文丘里流量计与所述文丘里压差传感器，以将所述文丘里流量计检测的气体传递至所述文丘里压差传感器；
所述流体通道贯穿所述保温块且所述流体通道的两端分别形成进水端和出水端，以将外部流体自所述进水端通入所述流体通道并自所述出水端排出。
本发明提供的保温结构，在文丘里流量计与文丘里压差传感器之间设置一保温块，通过进水管路将流体通入保温块经流体通道后被出水管路排出，通入保温块的液体可以对文丘里流量计检测的气体温度进行调节，防止极端条件对文丘里压差传感器精度的影响，且其结构简单，可根据发动机使用环境及运行工况进行选配，做到了可靠性和产品成本的兼顾。
可选地，所述保温块包括第一本体和第二本体；
所述第一本体朝向所述第二本体的一面形成有第一凹槽，所述第二本体朝向所述第一本体的一面形成有与所述第一凹槽相匹配的第二凹槽；
所述第一本体和所述第二本体扣合，所述第一凹槽和所述第二凹槽配合形成所述流体通道。
可选地，还包括固定螺栓，所述保温块上形成有安装孔，所述固定螺栓穿过所述文丘里压差传感器和所述安装孔与所述文丘里流量计固定连接。
可选地，还包括进水管路和出水管路；
所述进水管路连接于所述流体通道的进水端，所述出水管路连接于所述流体通道的出水端。
可选地，所述进水管路通过第一空心螺栓与所述进水端连接，所述出水管路通过第二空心螺栓与所述出水端连接。
可选地，所述第一空心螺栓与所述进水端之间设置有第一密封垫圈组，所述第二空心螺栓与所述出水端之间设置有第二密封垫圈组。
可选地，所述保温块的材质为铝合金。
一种EGR系统，包括排气管、文丘里流量计、文丘里压差传感器以及上述技术方案提供的任一种所述的保温结构；
所述文丘里流量计安装于排气管上，文丘里压差传感器安装于所述文丘里流量计上，所述保温结构的保温块设置于所述文丘里流量计与所述文丘里压差传感器之间。
一种汽车，包括车体，所述车体设置有上述EGR系统。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的一种保温结构的结构示意图；
图1b为本发明实施例提供的一种保温结构的透视结构示意图；
图1c为本发明实施例提供的一种保温结构的主视图；
图1d为图1c中A-A的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种保温结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种保温结构中保温块的结构示意图；
图4a至图4c为本发明实施例提供的一种保温结构使用状态参考图。
图标：10-保温结构；1-保温块；101-第一本体；102-第二本体；11-气体通道；12-流体通道；13-安装孔；14-进水管路；15-出水管路；2-固定螺栓；31-第一空心螺栓；32-第二空心螺栓；41-第一密封垫圈组；42-第二密封垫圈组；20-文丘里流量计；30-文丘里压差传感器。
具体实施方式
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。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
1)EGR：Exhaust Gas Recirculation，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，此举有效可降低发动机NOx排放。
2)文丘里流量计：一种常用的测量有压管道内流体流量的装置，属于压差式流量计，常用于测量空气、天然气、煤气、水等流体的流量。其基本测量原理是以能量守恒定律、伯努利方程及流动连续性方程为基础的流量测量方法。
3)文丘里压差传感器：一种用于测量文丘里流量计压差的电气零件，能够将采集到的压差信号转化为电压信号。
如图1a至图4c所示，本发明实施例提供了一种可以应用于EGR系统的保温结构10，该保温结构10包括保温块1，该保温块1安装于文丘里流量计20与文丘里压差传感器30之间，在保温块1内形成不相通的气体通道11和流体通道12。其中，气体通道11贯穿保温块1且气体通道11的两端连通文丘里流量计20与文丘里压差传感器30，以将文丘里流量计20检测的气体传递至文丘里压差传感器30；而流体通道12贯穿保温块1且流体通道12的两端分别形成进水端a和出水端b，以将外部流体自进水端a通入流体通道12并自出水端b排出。
工作时，文丘里流量计20对发动机排出的废气进行流量检测，同时废气经保温块1上的气体通道11输送到文丘里压差传感器30，文丘里压差传感器30上的膜片接触到废气从而检测得到压差数据。
此处，文丘里压差传感器30是一种灵敏检测元件，对环境要求较为苛刻。例如，在极寒环境下，EGR废气遇冷/撞壁会放热液化产生水分，进而结冰会影响文丘里压差传感器30的测量精度，使得文丘里压差传感器30报超量程故障。在这种环境下，可以自进水端a引入发动机冷却液(其温度在80～95℃左右)到流体通道12，发动机冷却液可以保持保温块1的温度，进而使得气体通道11内废气保持较高的温度；当废气经气体通道11到达文丘里压差传感器30并接触到文丘里压差传感器30的膜片时，文丘里压差传感器30的膜片处于饱和线以上，不至于析出水分遇冷结冰，保证文丘里压差传感器30的测量精度。这种情况，相当于发动机的余热回收，实现了能量再利用。应当理解，此处引入的保温液体还可以是燃油，利用燃油回油预热进行保温。可以参照发动机燃油回油通道的分布情况，其位于缸盖排气道附近，缸盖出油温度在70～100℃左右，将上述发动机冷却液更换为这部分的燃油也可以实现对气体通道11内废气的温度保持，这部分燃油也通过上述形式实现了再利用。
此外，文丘里压差传感器30为塑料件，对高温环境也有较为严苛的要求，其使用温度需要限定在150℃以下。EGR冷后温度一般控制在180℃以下，随着排温的不断升高，在发动机布置紧凑EGR冷却器无法加大的情况下，文丘里压差传感器30处的温度会随排温升高，一旦超过150℃，将会损坏文丘里压差传感器30，影响发动机的运行。针对这种情况，可以改变通入流体通道12内的液体的温度，使得压差传感器温度超过150℃时起到降温作用，保证传感器的使用寿命。
因此，本发明提供的保温结构10安装于文丘里流量计20与文丘里压差传感器30之间，在EGR系统工作时，根据环境条件选配不同温度的液体通入流体通道12，通过保持保温块1的温度来保持气体通道11内废气的温度，使得传递到文丘里压差传感器30膜片的废气保持合适的温度，不会对文丘里压差传感30的检测精度造成影响，也不会损坏文丘里压差传感器30，保证其使用寿命。
需要说明的是，流体通道12最好是直线型，能够取得良好的流体流通效果；而图1b中的流体通道12以折线形示出(将保温结构10按照图1c所示的A-A位置剖切得到图1d所示的剖面结构，可以清楚看到流体通道12的折线形结构)，这是一种为了节省布置空间的结构，考虑到流体沿路压力损失越小越好，其折线的夹角大于等于90°，在实际制造使用中，可以根据空间大小进行调整。
如图2所示，本发明实施例提供的保温结构10还包括进水管路14和出水管路15，进水管路14连接于流体通道12的进水端a，出水管路15连接于流体通道12的出水端b。
这里，进水管路14用于连通保温液体的供给端，即从供给端将保温液体输送到流体通道12；出水管路15用于连通保温液体的排出端，即将流体通道12内的液体导出到排出端。应当理解，供给端和排出端可以根据具体使用场景进行适配。
具体地，进水管路14通过第一空心螺栓31与进水端a连接，出水管路15通过第二空心螺栓32与出水端b连接。为了提高连接密封性，第一空心螺栓31与进水端a之间设置有第一密封垫圈组41，第二空心螺栓32与出水端b之间设置有第二密封垫圈组42。进水端a和出水端b的径向尺寸大于流体通道12中间段的径向尺寸，方便进水端a与第一空心螺栓31、第一密封垫圈组41配合，以及出水端b与第二空心螺栓32、第二密封垫圈组42配合，以第一空心螺栓31和第二空心螺栓32的有效流通面积不产生节流为准。流体通道12中间段的径向尺寸可以为6～10mm，例如，流体通道12中间段的径向尺寸为8mm，而进水端a和出水端b的径向尺寸应当大于等于8mm，以不产生节流。
一种具体的实施例中，如图3所示，保温块1包括第一本体101和第二本体102；第一本体101朝向第二本体102的一面形成有第一凹槽m，第二本体102朝向第一本体101的一面形成有与第一凹槽m相匹配的第二凹槽n；第一本体101和第二本体102扣合，第一凹槽m和第二凹槽n配合形成上述流体通道12。
这种保温块1相当于分体设计，其工艺较为简单，无需开模具；还可以实现针对性选配，节约成本。
为了方便流体通道12内液体的温度可以快速传递到气体通道11的废气中，保温块1选用导热性较好的材质制作，例如铝或铝合金。
使用时，如图4a所示，保温块1通过固定螺栓2安装于文丘里流量计20与文丘里压差传感器30之间，图4b示出了将保温块1剖切后的结构，保温块1上形成有安装孔13，在文丘里压差传感器30上也设置有孔，固定螺栓2穿过文丘里压差传感器30上的孔和安装孔13与文丘里流量计20固定连接。
其中，文丘里压差传感器30上的孔为通孔，保温块1上的安装孔13也为通孔，方便固定螺栓2的杆部穿过；而文丘里流量计20上用于固定螺栓2固定的孔为与固定螺栓2螺纹配合的螺纹孔。当然，固定螺栓2还可以替换为其他连接件，只要能够实现将保温块1安装于文丘里流量计20与文丘里压差传感器30之间。
基于图4a和图4b所示的使用状态示意图，如图4c所示，保温块1内的气体通道11的两端连通文丘里流量计20和文丘里压差传感器30，当气体自文丘里流量计20的进气口进入并从文丘里流量计20的进气口的出气口排出，文丘里流量计20内的气体会经气体通道11输送至文丘里压差传感器30检测，在此过程中，保温块1内的流体通道12通入合适的保温液体可以保证气体的温度在合适的范围内，不会对文丘里压差传感器30的检测精度造成影响，也不会损坏文丘里压差传感器30，保证其使用寿命。
基于上述保温结构10，本发明实施例还提供一种EGR系统，该EGR系统包括排气管、文丘里流量计20、文丘里压差传感器30以及上述任一种保温结构10；文丘里流量计20安装于排气管上，文丘里压差传感器30安装于文丘里流量计20上，保温结构10的保温块1设置于文丘里流量计20与文丘里压差传感器30之间，保温块1内的气体通道11的两端连通文丘里流量计20和文丘里压差传感器30。
保温结构10的保温块1可以保证气体通道11内废气的温度，使得废气的温度在文丘里压差传感器30的承载范围之内，文丘里压差传感器30的检测灵敏度较高，进而优化EGR系统的废气再循环效果。
基于上述EGR系统，本发明实施例还提供一种汽车，该汽车包括车体，其车体设置有上述EGR系统，该汽车具有良好的废气再循环功能，有利于汽车废气满足日益提高的环保要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种保温结构，其特征在于，包括：安装于文丘里流量计与文丘里压差传感器之间的保温块，所述保温块形成有气体通道和流体通道；
所述气体通道贯穿所述保温块且所述气体通道的两端连通所述文丘里流量计与所述文丘里压差传感器，以将所述文丘里流量计检测的气体传递至所述文丘里压差传感器；
所述流体通道贯穿所述保温块且所述流体通道的两端分别形成进水端和出水端，以将外部流体自所述进水端通入所述流体通道并自所述出水端排出。
2.根据权利要求1所述的保温结构，其特征在于，所述保温块包括第一本体和第二本体；
所述第一本体朝向所述第二本体的一面形成有第一凹槽，所述第二本体朝向所述第一本体的一面形成有与所述第一凹槽相匹配的第二凹槽；
所述第一本体和所述第二本体扣合，所述第一凹槽和所述第二凹槽配合形成所述流体通道。
3.根据权利要求1所述的保温结构，其特征在于，还包括固定螺栓，所述保温块上形成有安装孔，所述固定螺栓穿过所述文丘里压差传感器和所述安装孔与所述文丘里流量计固定连接。
4.根据权利要求1所述的保温结构，其特征在于，还包括进水管路和出水管路；
所述进水管路连接于所述流体通道的进水端，所述出水管路连接于所述流体通道的出水端。
5.根据权利要求3所述的保温结构，其特征在于，所述进水管路通过第一空心螺栓与所述进水端连接，所述出水管路通过第二空心螺栓与所述出水端连接。
6.根据权利要求5所述的保温结构，其特征在于，所述第一空心螺栓与所述进水端之间设置有第一密封垫圈组，所述第二空心螺栓与所述出水端之间设置有第二密封垫圈组。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的保温结构，其特征在于，所述保温块的材质为铝合金。
8.一种EGR系统，其特征在于，包括排气管、文丘里流量计、文丘里压差传感器以及如权利要求1-7中任一项所述的保温结构；
所述文丘里流量计安装于排气管上，文丘里压差传感器安装于所述文丘里流量计上，所述保温结构的保温块设置于所述文丘里流量计与所述文丘里压差传感器之间。
9.一种汽车，其特征在于，包括车体，所述车体设置有如权利要求8所述的EGR系统。
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