CN208347957U - Egr混合器及egr系统 - Google Patents

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苏茂辉
蔡文远
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Geely Sichuan Commercial Vehicle Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种EGR混合器及EGR系统,涉及内燃机发动机气体混合技术领域。一种EGR混合器,包括壳体,壳体上设置有空气进气端、废气进气端和混合气排气端,壳体内设置有内芯,内芯将壳体的内腔分隔成进气腔和排气腔;空气进气端、废气进气端分别与进气腔连通,混合气排气端与排气腔连通;空气进气端与进气腔连接处的横截面积沿着壳体外侧向内侧逐渐增大,废气进气端与进气腔连接处的横截面积沿着壳体外侧向内侧逐渐增大;内芯上设置有槽型通道,且槽型通道能够将进气腔与排气腔连通。一种EGR系统包括EGR混合器。缓解了现有技术中的混合器中的混合气不均匀、进气系统压力损失等问题。

Description

EGR混合器及EGR系统
技术领域
本实用新型涉及内燃机发动机气体混合技术领域,尤其是涉及一种EGR混合器及EGR系统。
背景技术
发动机废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation,EGR)系统目前多用在柴油发动机上,其工作原理参考图1:
完整的EGR部件包括:EGR进气(从排气中引入废气);EGR冷却器(降低引入废气的温度);EGR阀(控制EGR率);EGR出气(将引入废气导入到发动机进气歧管中)。
其中,EGR出气导入到发动机进气系统后,如果两种气体不能混合均匀,将使发动机气缸工作恶劣,严重时影响排放结果,降低发动机动力性、经济性及可靠性,由此,需增加EGR空气混合装置-EGR混合器。
目前,EGR混合主要结构包括:1、直接导入;1、混合器混合。
直接导入EGR结构简单,对成本及工艺要求低,很容易实现,但需要将导入点远离进气歧管,否则不能达到混合均匀性要求。
混合器混合,目前应用的混合器结构复杂、原理简单,通过混合器内置的多孔结构使EGR气体出口均匀分布在进气道上,空气进气导向结构打乱进气流场,使EGR与空气混合均匀,使其降低了空气流量,增加了进气系统压力损失。
基于以上问题,提出一种混合均匀性好的EGR混合器显得尤为重要。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种EGR混合器及EGR系统,以缓解现有技术中的混合器中的混合气不均匀、进气系统压力损失等问题。
为了解决上述技术问题,本实用新型采取的技术手段为:
本实用新型提供的一种EGR混合器,包括壳体,所述壳体上设置有空气进气端、废气进气端和混合气排气端,所述壳体内设置有内芯,所述内芯将所述壳体的内腔分隔成进气腔和排气腔;
所述空气进气端、所述废气进气端分别与所述进气腔连通,所述混合气排气端与所述排气腔连通;
所述空气进气端与所述进气腔连接处的横截面积沿着所述壳体外侧向内侧逐渐增大,所述废气进气端与所述进气腔连接处的横截面积沿着所述壳体外侧向内侧逐渐增大;
所述内芯上设置有槽型通道,且所述槽型通道能够将所述进气腔与所述排气腔连通;
分别通过所述空气进气端及所述废气进气端进入到所述进气腔内的空气及废气,经过所述槽型通道进入所述排气腔内,并在所述排气腔内形成混合气体,经由所述混合气排气端排出。
作为一种进一步的技术方案,所述内芯采用筒状结构,多个槽型通道布置在所述筒状结构的侧壁上。
作为一种进一步的技术方案,相邻两个所述槽型通道之间形成条形单元;
多个所述条形单元通过位于所述筒状结构底部的连接件实现连接。
作为一种进一步的技术方案,所述筒状结构的横截面采用圆形、椭圆形、或者多边形。
作为一种进一步的技术方案,多个所述槽型通道的横截面积之和与所述空气进气端的横截面积相当。
作为一种进一步的技术方案,所述槽型通道的宽度范围为3mm-5mm。
作为一种进一步的技术方案,所述壳体及所述内芯均采用铸造、焊接或者注塑工艺成型。
作为一种进一步的技术方案,所述壳体及所述内芯均采用钢材、铝型材、铸铝或者塑料。
作为一种进一步的技术方案,所述废气进气端用于与EGR系统中EGR阀的输出端连通;
所述空气进气端用于与空气进气管路连通;
所述混合气排气端用于与增压器连通。
本实用新型提供的一种EGR系统包括所述的EGR混合器。
与现有技术相比,本实用新型提供的EGR混合器及EGR系统所具有的技术优势为:
本实用新型提供的一种EGR混合器,包括壳体和内芯;其中,在壳体上设置有空气进气端、废气进气端和混合器出气端,内芯设置在壳体内,且通过安装内芯能够将壳体的内腔分割成两个腔体,分别为进气腔和排气腔;而空气进气端及废气进气端分别与进气腔连通,混合气排气端与排气腔连通;进一步,空气进气端与进气腔连接处的横截面积从壳体外侧向壳体内侧逐渐增大,且废气进气端与进气腔连接处的横截面积从壳体外侧向壳体内侧逐渐增大;内芯上设置有槽型通道,通过槽型通道将进气腔和排气腔连通,由此,通过空气进气端和废气进气端进入到进气腔内的空气和废气,经过槽型通道进入排气腔内,并在排气腔内充分混合,最终经由混合气排气端排出,以满足发动机进气需求。
在废气及空气进入进气腔并经过内芯上的槽型通道进入排气腔的过程中,分别经过扩张和压缩的过程,具体为,空气在经过空气进气端与进气腔连接的位置处时,由于横截面积逐渐增大,使空气得以扩张,由此降低了空气在进气腔内的流速;同理,降低了废气在进气腔内的流速,从而,增加了空气及废气在进气腔内的存留时间,进而能够使空气与废气混合的更加充分。
空气与废气混合后的混合气体需要经过槽型通道从进气腔进入排气腔,由于槽型通道的横截面积相对较小,由此,在混合气体通过槽型通道时,会受到压缩,从而提升了混合气体的压力,进而增加了混合气体的流速,提高了进气系统的压力,有利于为发动机供气。
本实用新型提供的EGR混合器,通过对内芯及壳体内部结构的改进,能够改善EGR废气与发动机进气(空气)混合均匀性,在需求相同EGR废气量时,能够使发动机各缸EGR均匀性满足使用要求,同时最大限度的降低发动机进气系统的压力损失。
本实用新型提供的一种EGR系统,包括上述EGR混合器,由此,该EGR系统所达到的技术优势及效果包括上述EGR混合器所达到的技术优势及效果,此处不再赘述。
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为现有技术中柴油发动机中EGR系统原理的示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种EGR混合器的第一示意图;
图3为本实用新型实施例提供的一种EGR混合器的第二示意图;
图4为图3中沿A-A的剖视图;
图5为本实用新型实施例提供的EGR混合器的壳体的示意图;
图6为图5中沿B-B的剖视图;
图7为本实用新型实施例提供的EGR混合器的内芯的示意图。
图标:100-壳体;110-空气进气端;120-废气进气端;130-混合气排气端;200-内芯;210-槽型通道;220-条形单元;300-进气腔;400-排气腔。
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。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
具体结构如图2-图7所示。
本实施例提供的一种EGR混合器,包括壳体100和内芯200;其中,在壳体100上设置有空气进气端110、废气进气端120和混合器出气端,内芯200设置在壳体100内,且通过安装内芯200能够将壳体100的内腔分割成两个腔体,分别为进气腔300和排气腔400;而空气进气端110及废气进气端120分别与进气腔300连通,混合气排气端130与排气腔400连通;进一步,空气进气端110与进气腔300连接处的横截面积从壳体100外侧向壳体100内侧逐渐增大,且废气进气端120与进气腔300连接处的横截面积从壳体100外侧向壳体100内侧逐渐增大;内芯200上设置有槽型通道210,通过槽型通道210将进气腔300和排气腔400连通,由此,通过空气进气端110和废气进气端120进入到进气腔300内的空气和废气,经过槽型通道210进入排气腔400内,并在排气腔400内充分混合,最终经由混合气排气端130排出,以满足发动机进气需求。
在废气及空气进入进气腔300并经过内芯200上的槽型通道210进入排气腔400的过程中,分别经过扩张和压缩的过程,具体为,空气在经过空气进气端110与进气腔300连接的位置处时,由于横截面积逐渐增大,使空气得以扩张,由此降低了空气在进气腔300内的流速;同理,降低了废气在进气腔300内的流速,从而,增加了空气及废气在进气腔300内的存留时间,进而能够使空气与废气混合的更加充分。
空气与废气混合后的混合气体需要经过槽型通道210从进气腔300进入排气腔400,由于槽型通道210的横截面积相对较小,由此,在混合气体通过槽型通道210时,会受到压缩,从而提升了混合气体的压力,进而增加了混合气体的流速,提高了进气系统的压力,有利于为发动机供气。
本实施例提供的EGR混合器,通过对内芯200及壳体100内部结构的改进,使空气及废气进入进气腔300内后进行体积扩张,且流速降低,有利于空气与废气进行混合,能够改善EGR废气与发动机进气(空气)混合均匀性,在需求相同EGR废气量时,能够使发动机各缸EGR均匀性满足使用要求;同时,混合后的气体经过槽型通道210时受到挤压,使压力增大、流速升高,进一步提高了进气系统内的气体压力,最大限度的降低发动机进气系统的压力损失。通过结构改进,使空气及废气在经过EGR混合器过程中经过扩张、降低流速,使空气与废气充分混合,再经过压缩、提升气体压力、增加流速,缓解了进气系统压力损失的问题。
本实施例的可选技术方案中,内芯200采用筒状结构,多个槽型通道210布置在筒状结构的侧壁上。
本实施例的可选技术方案中,相邻两个槽型通道210之间形成条形单元220;多个条形单元220通过位于筒状结构底部的连接件实现连接。
本实施例的可选技术方案中,筒状结构的横截面采用圆形、椭圆形、或者多边形。
需要说明的是,内芯200采用筒状结构,其横截面可以是圆形、椭圆形、多边形等,还可以是其他形状,不受限制;该筒状结构具体由多个条形单元220拼接而成,相邻两个条形单元220间隔设置,形成槽型通道210,且槽型通道210均匀布置在筒状结构的侧壁处;筒状结构的底部设置有环状的连接件,以便于将各个条形单元220的底端连接在一起,以提高整个内芯200的稳定性,且采用环状连接件还能够便于空气、废气或者混合气从进气腔300进入排气腔400。
本实施例的可选技术方案中,多个槽型通道210的横截面积之和与空气进气端110的横截面积相当,以确保发动机所需的进气流量基本不会减少。
本实施例的可选技术方案中,槽型通道210的宽度范围为3mm-5mm,本实施例中根据实际需要,优选地,槽型通道210的宽度设计为4mm。
本实施例的可选技术方案中,壳体100及内芯200采用铸造、焊接或者注塑。
本实施例的可选技术方案中,壳体100及内芯200采用钢材、铝型材、铸铝或者塑料。
需要指出的是,相对于现有技术而言,本实施例提供的EGR混合器制造工艺简单、易于加工、易于实现,减少额外的材料成本。
本实施例的可选技术方案中,废气进气端120用于与EGR系统中EGR阀的输出端连通;空气进气端110用于与空气进气管路连通;混合气排气端130用于与增压器连通。
本实施例提供的一种EGR系统,包括上述EGR混合器,由此,该EGR系统所达到的技术优势及效果包括上述EGR混合器所达到的技术优势及效果,此处不再赘述。
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EGR混合器,包括壳体(100),所述壳体(100)上设置有空气进气端(110)、废气进气端(120)和混合气排气端(130),其特征在于,所述壳体(100)内设置有内芯(200),所述内芯(200)将所述壳体(100)的内腔分隔成进气腔(300)和排气腔(400);
所述空气进气端(110)、所述废气进气端(120)分别与所述进气腔(300)连通,所述混合气排气端(130)与所述排气腔(400)连通;
所述空气进气端(110)与所述进气腔(300)连接处的横截面积沿着所述壳体(100)外侧向内侧逐渐增大,所述废气进气端(120)与所述进气腔(300)连接处的横截面积沿着所述壳体(100)外侧向内侧逐渐增大;
所述内芯(200)上设置有槽型通道(210),且所述槽型通道(210)能够将所述进气腔(300)与所述排气腔(400)连通;
分别通过所述空气进气端(110)及所述废气进气端(120)进入到所述进气腔(300)内的空气及废气,经过所述槽型通道(210)进入所述排气腔(400)内,并在所述排气腔(400)内形成混合气体,经由所述混合气排气端(130)排出。
2.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,所述内芯(200)采用筒状结构,多个槽型通道(210)布置在所述筒状结构的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的EGR混合器,其特征在于,相邻两个所述槽型通道(210)之间形成条形单元(220);
多个所述条形单元(220)通过位于所述筒状结构底部的连接件实现连接。
4.根据权利要求2所述的EGR混合器,其特征在于,所述筒状结构的横截面采用圆形、椭圆形或者多边形。
5.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,多个所述槽型通道(210)的横截面积之和与所述空气进气端(110)的横截面积相当。
6.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,所述槽型通道(210)的宽度范围为3mm-5mm。
7.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,所述壳体(100)及所述内芯(200)均采用铸造、焊接或者注塑工艺成型。
8.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,所述壳体(100)及所述内芯(200)均采用钢材、铝型材、铸铝或者塑料。
9.根据权利要求1所述的EGR混合器,其特征在于,所述废气进气端(120)用于与EGR系统中EGR阀的输出端连通;
所述空气进气端(110)用于与空气进气管路连通;
所述混合气排气端(130)用于与增压器连通。
10.一种EGR系统,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的EGR混合器。
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