CN207470317U - 一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，涉及汽车的技术领域，包括：EGR混合器，所述EGR混合器包括废气进气管，所述废气进气管上连接有混合器模块，所述废气进气管与所述混合器模块的进气管连通；所述混合器模块上连接有多个混合器出气管，多个所述混合器出气管分别与空气进气管连通。缓解了现有技术中存在的三缸发动机增加EGR技术后产生的燃烧不均的技术问题。

Description

一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置。

背景技术

随着油耗以及排放法规的日益严苛，导致发动机必须进行技术升级，才能满足油耗以及排放法规要求。三缸汽油机通过减少发动机汽缸数有效实现小排量。

EGR技术在发动机节油、减排方面有着重要的作用，EGR技术在汽油发动机上的应用逐渐成为一种趋势。虽然增加EGR技术可以提升发动机的燃油经济性，但同时也带来了一些负面的影响—燃烧不均，从而产生怠速抖动等NVH问题。作为整车评价的一个重要指标，NVH的好坏对顾客的驾乘感受有非常大的影响，可能直接影响消费者的购车选择。解决燃烧不均问题是EGR技术应用过程中必须要解决的一个难题。

虽然增加EGR技术可以提升发动机的燃油经济性，但同时也带来了一些负面的影响—燃烧不均。增加EGR系统后，额外产生的燃烧问题主要存在于：汽油发动机EGR系统需要布置在进气歧管上，在需要EGR废气工况时，需要将EGR废气和新鲜空气混合后，合理且均匀的分配至各个气缸内。在EGR废气流入进气歧管时，遇到新鲜空气，气流状态会改变，受气流惯性影响，会导致各缸EGR率不一样。

三缸增压汽油机机由于其自身的几何结构特性，更容易造成震动及怠速不稳定。另外，采用EGR技术时，某一缸引入的废气过多就会导致其燃烧恶化，循环变动急剧增大，油耗反而会上升。因此合理均匀分配各缸EGR率，提高EGR废气在各缸分布的均匀性，从而保证各缸燃烧的均匀性，减少由进气歧管设计不合理导致的各缸燃烧不均、怠速抖动等NVH问题，对EGR发动机的开发至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，以缓解现有技术中存在的三缸发动机增加EGR技术后产生的燃烧不均的技术问题。

本实用新型提供的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，包括：EGR混合器，所述EGR混合器包括废气进气管，所述废气进气管上连接有混合器模块，所述废气进气管与所述混合器模块的进气管连通；

所述混合器模块上连接有多个混合器出气管，多个所述混合器出气管分别与空气进气管连通。

进一步的，所述混合器出气管设置为两个，分别为第一混合器出气管和第二混合器出气管；

所述混合器模块分别与所述第一混合器出气管和所述第二混合器出气管连接；

所述第一混合器出气管和所述第二混合器出气管分别与所述空气进气管连通。

进一步的，所述混合器模块中设有排气调节阀，所述排气调节阀设置在混合器模块的进气管和所述混合器出气管之间。

进一步的，所述第一混合器出气管和所述第二混合器出气管分别与所述空气进气管的侧壁连通。

进一步的，所述EGR混合器两侧连接有进气歧管和节气门；

所述进气歧管上远离所述EGR混合器的一侧连接有发动机气缸盖，所述发动机气缸盖上还连接有排气歧管；

所述进依次贯穿涡轮增压器、第一中冷器和所述节气门；

所述排气歧管包括第一排气通路和第二排气通路；

所述第一排气通路与所述涡轮增压器相连；

所述第二排气通路依次穿过EGR阀和第二中冷器直至与废气进气管连通。

进一步的，所述涡轮增压器包括压气机和涡轮机；

所述压气机设置在空气进气管上；

所述第一排气通路与所述涡轮机连接。

进一步的，所述压气机和所述涡轮机同轴设置。

进一步的，所述涡轮机通过管道与用于处理废气的处理装置连接。

进一步的，所述处理装置设置为三元催化器。

进一步的，所述第一中冷器和所述第二中冷器分别设置为翘片式中冷器。

本实用新型带来的有益效果为：

本实用新型提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置包括：EGR混合器，EGR混合器包括废气进气管，废气进气管上连接有混合器模块，废气进气管与混合器模块的进气管连通；混合器模块上连接有多个混合器出气管，多个所述混合器出气管分别与空气进气管连通。EGR混合器将较为集中的气流打散，分为多路，送入进气歧管，使EGR废气和新鲜空气充分混合，从而提高了各缸EGR率分布，解决了燃烧不均的问题，提高发动机工作的稳定性。另外，排气歧管包括第一排气通路和第二排气通路，可以使发动机实现稳定的EGR率，使发动机工作稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置中EGR混合器的结构示意图。

图标：1－EGR混合器；11－空气进气管；12－进气歧管；13－混合器模块；14－第一混合器出气管；15－第二混合器出气管；16－废气进气管；2－发动机气缸盖；22－排气歧管；23－节气门；24－第一中冷器；25－涡轮增压器；26－EGR阀；27－第二中冷器；28－处理装置；221－第一排气通路；222－第二排气通路；251－压气机；252－涡轮机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1－2所示，本实用新型实施例一提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，包括EGR混合器1，EGR混合器1包括废气进气管16，废气进气管16上连接有混合器模块13，废气进气管16与混合器模块13的进气管连通；混合器模块13上连接有多个混合器出气管，多个混合器出气管分别与空气进气管11连通。

通过在废气进气管16的下游连接有混合器模块13，混合器模块13下游连接有多个混合器出气管，可以将较为集中的气流打散，送入进气歧管12，使EGR废气和新鲜空气充分混合，从而提高了各缸EGR率分布，解决了燃烧不均的问题，提高工作的稳定性。

本实施例的可选方案中，混合器出气管设置为两个，分别为第一混合器出气管14和第二混合器出气管15；混合器模块13分别与第一混合器出气管14和第二混合器出气管15连接；第一混合器出气管14和第二混合器出气管15分别与空气进气管11连通。

可以将较为集中的气流打散，分为两路，送入进气歧管12，再送入气缸内燃烧，使EGR废气和新鲜空气充分混合，从而提高了各缸EGR率分布。解决了燃烧不均的问题，提高发动机工作的稳定性。

此外，混合器出气管可以设置为三个、四个……将较为集中的气流打散，送入进气歧管12。

本实施例的可选方案中，混合器模块13中设有排气调节阀，排气调节阀设置在混合器模块13的进气管和混合器出气管之间。可以控制混合器模块13的进气管和混合器出气管之间的气流大小，使EGR废气和新鲜空气充分混合。

本实施例的可选方案中，第一混合器出气管14和第二混合器出气管15分别与空气进气管11的侧壁连通。使EGR废气和新鲜空气充分混合，避免大尺寸涡流出现，实现各缸EGR废气均匀分布，保证各缸的EGR率一致。

本实施例的可选方案中，所述EGR混合器1两侧连接有进气歧管12和节气门23；进气歧管12上远离EGR混合器1的一侧连接有发动机气缸盖2，发动机气缸盖2上还连接有排气歧管22；进气歧管12和排气歧管22还通过空气进气管11相连，空气进气管11依次贯穿涡轮增压器25、第一中冷器24和节气门23；排气歧管22包括第一排气通路221和第二排气通路222；第一排气通路221与涡轮增压器25相连；第二排气通路222依次穿过EGR阀26和第二中冷器27直至与废气进气管16连通。

混合器将较为集中的气流打散，分为多路，送入进气歧管12，使EGR废气和新鲜空气充分混合，从而提高了各缸EGR率分布，解决了燃烧不均的问题，提高发动机工作的稳定性。另外，排气歧管22包括第一排气通路221和第二排气通路222，可以使发动机实现稳定的EGR率，使发动机工作稳定可靠。

相比现有的采用额外增加EGR气轨，配合分管进气方式，结构简单，需要的布置空间小，整车匹配性高，并且进气系统可靠性高，并且能够节约工艺成本。

需要说明的是，EGR阀26可以根据发动机不同的工况调控发动机各缸的EGR率，使发动机在哥哥工况下都能工作在最佳状态，提高发动机的性能。

还需要说明的是，三元催化器连接在涡轮增压器25的出气口位置。

本实施例的可选方案中，涡轮增压器25包括压气机251和涡轮机252；压气机251设置在空气进气管11上；第一排气通路221与涡轮机252连接。压气机251和涡轮机252同轴设置。

其中，第一排气通路221连接至用于向压气机251提供动力的涡轮机252；第二排气通路222依次穿过EGR阀26和第二中冷器27直至与EGR混合器1的废气进气管16连通。

本实施例的可选方案中，压气机251和涡轮机252同轴设置。

本实施例的可选方案中，发动机的缸体为三缸发动机。

EGR混合器1从气流的来源出发，在EGR送气口和进气歧管12结合的位置增加EGR混合器1，通过混合器将较为集中的气流打散，送入进气歧管12，使EGR废气和新鲜空气充分混合，从而提高了各缸EGR率分布，解决了燃烧不均的问题。对于三缸增压发动机，效果更好，节约油耗，节约资源。

本实施例的可选方案中，第一中冷器24和第二中冷器27分别设置为翘片式中冷器。第一中冷器24和第二中冷器27采用翘片式结构，散热效果好，有利于减小冷却体积，便于第一中冷器24和第二中冷器27的布置。

本实施例的可选方案中，涡轮机252通过管道与通过管道与用于处理废气的处理装置28连接。废气经过处理装置28后引入，经过处理，减少积碳，将废气对EGR系统和压气机251的不利影响降至最低。

优选的，处理装置28可以设置为三元催化器。

废气中的CO、HC和NOx等有害气体用三元催化器通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气的催化。

三元催化器包括载体部件和净化部件。载体部件可以是多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。净化部件可以是附着在载体部件上的铂、铑、钯等贵重金属和稀土涂层。

废气经过三元催化器后引入，经过处理，减少积碳，将废气对EGR系统和压气机251的不利影响降至最低。

本实施例的可选方案中，EGR阀26选用的电控式EGR阀26，电控式EGR阀26由直流电机驱动，通过ECU直接控制电控式EGR阀26的开度。

实施例二

本实用新型实施例二还提供了一种汽车，包括实施例一提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置。

由于节能减排的大势所趋，汽车的发动机小排量化已经成为现实。小排量的三缸机由于少了一组活塞连配气机构，发动机结构简单，体积变小，质量减轻，使得车身整体质量减轻，从而降低生产成本和维修成本。在涡轮增压的帮助下，小排量的三缸机也能爆发出不俗的动力和更为经济的燃油性。

发动机EGR系统可有效降低发动机缸内燃烧温度，从而降低NOx排放；另一方面，在部分负荷工况采用发动机EGR系统可有效提高进气歧管12压力，继而在同等负荷下增大节气门23开度，减小泵气损失，从而达到改善发动机燃油经济性的目的。

其中，一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置的结构、工作原理和有益效果已在一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置的有益效果中进行了详细说明，在此不再赘述。上述汽车与本实用新型实施例一提供的一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，包括：EGR混合器(1)，所述EGR混合器(1)包括废气进气管(16)，所述废气进气管(16)上连接有混合器模块(13)，所述废气进气管(16)与所述混合器模块(13)的进气管连通；

所述混合器模块(13)上连接有多个混合器出气管，多个所述混合器出气管分别与空气进气管(11)连通。

2.根据权利要求1所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述混合器出气管设置为两个，分别为第一混合器出气管(14)和第二混合器出气管(15)；

所述混合器模块(13)分别与所述第一混合器出气管(14)和所述第二混合器出气管(15)连接；

所述第一混合器出气管(14)和所述第二混合器出气管(15)分别与所述空气进气管(11)连通。

3.根据权利要求2所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述混合器模块(13)中设有排气调节阀，所述排气调节阀设置在混合器模块(13)的进气管和所述混合器出气管之间。

4.根据权利要求2所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述第一混合器出气管(14)和所述第二混合器出气管(15)分别与所述空气进气管(11)的侧壁连通。

5.根据权利要求1所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述EGR混合器(1)两侧连接有进气歧管(12)和节气门(23)；

所述进气歧管(12)上远离所述EGR混合器(1)的一侧连接有发动机气缸盖(2)，所述发动机气缸盖(2)上还连接有排气歧管(22)；

所述进气歧管(12)和所述排气歧管(22)还通过空气进气管(11)相连，所述空气进气管(11)依次贯穿涡轮增压器(25)、第一中冷器(24)和所述节气门(23)；

所述排气歧管(22)包括第一排气通路(221)和第二排气通路(222)；

所述第一排气通路(221)与所述涡轮增压器(25)相连；

所述第二排气通路(222)依次穿过EGR阀(26)和第二中冷器(27)直至与废气进气管(16)连通。

6.根据权利要求5所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述涡轮增压器(25)包括压气机(251)和涡轮机(252)；

所述压气机(251)设置在空气进气管(11)上；

所述第一排气通路(221)与所述涡轮机(252)连接。

7.根据权利要求6所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述压气机(251)和所述涡轮机(252)同轴设置。

8.根据权利要求6所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述涡轮机(252)通过管道与用于处理废气的处理装置(28)连接。

9.根据权利要求8所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述处理装置(28)设置为三元催化器。

10.根据权利要求5所述的应用于三缸增压发动机的废气再循环系统的混合装置，其特征在于，所述第一中冷器(24)和所述第二中冷器(27)分别设置为翘片式中冷器。