CN211975214U - Egr混合器、egr系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种EGR混合器、EGR系统及发动机，其中EGR混合器包括混合管及套设在混合管外侧，且与混合管周向外壁隔离设置的废气进气管，废气进气管上设有废气入口，废气进气管上设有液体排出阀，混合管的周向设有进气口，且混合管的外周面上设有翅片。在本申请提供的EGR混合器中，通过翅片将废气中的水蒸气冷凝，通过液体排出阀排出，避免液体随着混合后的气体进入增压器内损伤叶轮，因此，本申请提供的EGR混合器有效地延长了发动机的使用寿命。

Description

EGR混合器、EGR系统及发动机

技术领域

本实用新型涉及废气再循环技术领域，特别涉及一种EGR混合器。本实用新型还涉及一种包括上述EGR混合器的EGR系统。本实用新型又涉及一种包括上述EGR系统的发动机。

背景技术

EGR混合器是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，可以有效降低发动机NOx排放。

传统的EGR混合器包括混合管及分别与混合管的相对两端密封连接的新鲜空气进气管和混合气体出气管，其中混合管上开设有废气入口，EGR混合器在工作时，废气通过废气入口进入混合管，新鲜空气通过新鲜空气进气管进入混合管，进入混合管的气体通过混合气体出口排出。

然而，由于给废气温度较高，新鲜空气温度较低，当新鲜空气与废气混合时，废气内的水蒸气冷凝为液体，混合后随气体排出的冷凝水进入增压器内，会对叶轮造成损坏，影响发动机的使用寿命。

因此，如何延长发动机的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种EGR混合器，以延长发动机的使用寿命。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述EGR混合器的EGR系统。本实用新型的又一目的是提供一种包括上述EGR系统的发动机。

为实现上述目的，本实用新型提供一种EGR混合器，包括混合管及套设在所述混合管外侧，且与所述混合管周向外壁隔离设置的废气进气管，所述废气进气管上设有废气入口，所述废气进气管上设有液体排出阀，所述混合管的周向设有进气口，且所述混合管的外周面上设有翅片。

优选地，所述进气口为多个，多个所述进气口沿所述混合管的周向呈环形设置。

优选地，所述翅片为固定连接在所述混合管外壁上的翅片，所述翅片与环形布置的所述进气口沿所述混合管轴线方向交叉设置。

优选地，所述混合管的外壁设有导流槽，所述导流槽绕所述混合管周向呈环形设置。

优选地，还包括分别与所述混合管的相对两端密封连接的新鲜空气进气管和混合气体出气管；

所述新鲜空气进气管为内径沿气体流动方向渐缩的收缩管，所述混合气体出气管为内径沿气体流动方向渐扩的扩压管，所述混合管的直径与新鲜空气进气管的进气端及混合气体出气管的出气端直径相等。

优选地，所述新鲜空气进气管和所述混合气体出气管一者与所述混合管一体成型，另一者与废气进气管一体成型，所述混合管的端部外凸通过密封圈与所述废气进气管的内壁密封连接。

一种EGR系统，包括SCR、DPF、低压EGR冷却器和EGR混合器，所述低压EGR冷却器的进气端连接于所述SCR与所述DPF之间的管路上，所述低压EGR冷却器的出气端通过第一EGR阀与所述废气入口连接，所述EGR混合器为上述任一项所述的EGR混合器。

优选地，还包括进气歧管及与所述进气歧管进口连接的节流阀，所述节流阀连接在中冷器的下游，所述液体排出阀通过管路与所述进气歧管的进气口连接。

优选地，还包括高压EGR冷却器，所述高压EGR冷却器的进气端与所述DPF上游连接，所述高压EGR冷却器的出气端通过第二EGR阀10与所述进气歧管连接。

一种发动机，包括EGR系统，所述EGR系统为上述任一项所述的EGR系统。

在上述技术方案中，本实用新型提供的EGR混合器，包括混合管及套设在混合管外侧，且与混合管周向外壁隔离设置的废气进气管，废气进气管上设有废气入口，废气进气管上设有液体排出阀，混合管的周向设有进气口，且混合管的外周面上设有翅片。EGR混合器在工作时，废气通过废气入口进入废气进气管，然后通过混合管周向的进气口进入混合管，与进入混合管内的新鲜空气混合，在混合管和混合组件内冷却的液体通过液体排除阀排出。

通过上述描述可知，在本申请提供的EGR混合器中，通过翅片将废气中的水蒸气冷凝，通过液体排出阀排出，避免液体随着混合后的气体进入增压器内损伤叶轮，因此，本申请提供的EGR混合器有效地延长了发动机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的EGR混合器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的EGR混合器的剖视图；

图3为本实用新型实施例所提供的EGR系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的另一种EGR系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的又一种EGR系统的结构示意图。

其中图1-5中：

1、EGR混合器；1-1、废气进气管；1-2、混合管；1-3、新鲜空气进气管；1-4、混合气体出气管；1-5、翅片；1-6、液体排出阀；1-7、密封圈；1-8、废气入口；1-9、进气口；

2、第一EGR阀；3、SCR；4、DPF；5、中冷器；6、节流阀；7、进气歧管；8、低压EGR冷却器；9、高压EGR冷却器；10、第二EGR阀。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种EGR混合器，以延长发动机的使用寿命。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述EGR混合器的EGR系统。本实用新型的又一核心是提供一种包括上述EGR系统的发动机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图5。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的EGR混合器，包括混合组件，混合组件包括混合管1-2及套设在混合管1-2外侧，且与混合管1-2周向外壁隔离设置的废气进气管1-1，废气进气管1-1上设有废气入口1-8，废气进气管1-1上设有液体排出阀1-6，混合管1-2的周向设有进气口1-9，且混合管1-2的外周面上设有翅片1-5。

优选的，进气口1-9为多个，多个进气口1-9沿混合管1-2的周向呈环形设置。具体的，优选进气口1-9为圆口，进气口1-9沿混合管1-2的周向呈环形分布，具体的，进气口1-9可以呈阵列分布在混合管1-2的管壁上。当然进气口1-9的具体形状还可以根据实际需要进行排布。如此设置进气口1-9实现混合管1-2废气进入混合均匀性，达到各缸EGR率分布更加均匀。

具体的，翅片1-5为固定连接在混合管1-2外壁上的翅片1-5，翅片1-5与环形布置的进气口1-9沿混合管1-2轴线方向交叉设置。具体的，翅片1-5可以焊接在混合管1-2上，为了提高加工效率，优选，混合管1-2与翅片1-5为一体浇注成型。为了便于成型翅片1-5，优选，翅片1-5的侧面为平面结构。当然，在具体使用时，翅片1-5的数量、位置、形状、尺寸等具体参数并不是唯一的，可以根据实际需要而定。

在一种具体实施方式中，混合管1-2的外壁设有导流槽，导流槽绕混合管1-2周向呈环形设置。具体的，导流槽可以为一个或至少两个，导流槽的深度小于混合管1-2管壁的厚度。

EGR混合器1在工作时，废气通过废气入口1-8进入废气进气管1-1，然后通过混合管1-2周向的进气口1-9进入混合管1-2，与进入混合管1-2内的新鲜空气混合，在混合管1-2和混合组件内冷却的液体通过液体排出阀1-6排出。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的EGR混合器中，通过翅片1-5增加换热面积，将废气中的水蒸气冷凝析出，通过液体排出阀1-6排出，避免液体随着混合后的气体进入增压器内损伤叶轮，因此，本申请提供的EGR混合器1有效地延长了发动机的使用寿命。

同时，翅片1-5和导流槽可以起到导流作用，使冷凝的水更好的收集起来，防止冷凝水进入混合管1-2。

在具体安装时，优选，液体排出阀1-6设置在废气进气管1-1的最底端，液体排出阀1-6是开关式的，可以将冷凝水放出，将液体排出阀1-6设置在废气进气管1-1的最底端便于及时排液。

在上述各方案的基础上，优选，该EGR混合器还包括分别与混合管1-2的相对两端密封连接的新鲜空气进气管1-3和混合气体出气管1-4；

其中的新鲜空气进气管1-3、混合气体出气管1-4、混合管1-2和废气进气管1-1具体尺寸根据流量进行计算获取。

新鲜空气进气管1-3为内径沿气体流动方向渐缩的收缩管，混合气体出气管1-4为内径沿气体流动方向渐扩的扩压管，混合管1-2的直径与新鲜空气进气管1-3的进气端及混合气体出气管1-4的出气端直径相等。

新鲜空气进气管1-3在混合点位置是渐缩的结构，形成一个文丘里管的形式，该结构和尺寸需要根据流量需求进行设计。根据文丘里管的特征，在喉口处的压力最低，更容易引入EGR废气。

为了便于组装EGR混合器1，优选，新鲜空气进气管1-3和混合气体出气管1-4一者与混合管1-2一体成型，另一者与废气进气管1-1一体成型，混合管1-2的端部外凸通过密封圈1-7与废气进气管1-1的内壁密封连接。

本申请提供的一种EGR系统包括SCR3、DPF4、低压EGR冷却器8和EGR混合器1，低压EGR冷却器8的进气端连接于SCR3与DPF4之间的管路上，低压EGR冷却器8的出气端通过第一EGR阀2与废气入口1-8连接。其中EGR混合器1为上述任一种EGR混合器1，前文叙述了关于EGR混合器1的具体结构，本申请包括上述EGR混合器1，同样具有上述技术效果。

如图3所示，其中低压EGR冷却器8的取气口位置在DPF4之后SCR3之前，避免引入的废气中含有大量的碳烟进入增压器产生污染。具体的，低压EGR冷却器8的进气口1-9位于DOC和SCR3之间。

在一种具体实施方式中，还包括进气歧管7及与进气歧管7进口连接的节流阀6，节流阀6连接在中冷器5的下游，液体排出阀1-6通过管路与进气歧管7的进气口1-9连接。如图4所示。其中低压EGR冷却器8的取气口位置在DPF4之后SCR3之前，避免引入的废气中含有大量的碳烟进入增压器产生污染。其中主要的结构是EGR混合器1以及冷凝混合物的返回回路系统。EGR混合器1的形式与上述技术方案相同。

EGR混合器1的冷凝混合物通过液体排出阀1-6进行控制，目的是将冷凝混合气引入到进气中，作为一路EGR。大部分工况下由于排气压力比较低中冷后的压力比较高，混合气无法引入到进气歧管7，通过节流阀6将进气歧管7的压力降低，此时进气歧管7的压力很低，本申请将EGR混合器1内气体引入到进气歧管7中，进一步降低进气管的温度，由于其中含有部分水分，可以降低发动机的烟度，由于含有冷凝水，可以进一步降低最高燃烧温度，降低NOx。

本申请提供的EGR系统还包括高压EGR冷却器9，高压EGR冷却器9的进气端与DPF4上游连接，高压EGR冷却器9的出气端与进气歧管7连接。

如图5所示，该系统可以成为混合EGR系统，其中主要的区别是增加高压EGR冷却器9，当然，对于任何一个系统，EGR冷却器是否必须、EGR阀的位置处于冷却器前或者后，都可以根据需求进行调整。这种方案进一步提高EGR率。

当然，根据需要还可以设置中压EGR冷却器，以更好的降低发动机排放。

本申请提供的一种发动机，包括EGR系统其中EGR系统为上述任一种EGR系统。前文叙述了关于EGR系统的具体结构，本申请包括上述EGR系统，同样具有上述技术效果

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种EGR混合器，其特征在于，包括混合管(1-2)及套设在所述混合管(1-2)外侧，且与所述混合管(1-2)周向外壁隔离设置的废气进气管(1-1)，所述废气进气管(1-1)上设有废气入口(1-8)，所述废气进气管(1-1)上设有液体排出阀(1-6)，所述混合管(1-2)的周向设有进气口(1-9)，且所述混合管(1-2)的外周面上设有翅片(1-5)。

2.根据权利要求1所述的EGR混合器，其特征在于，所述进气口(1-9)为多个，多个所述进气口(1-9)沿所述混合管(1-2)的周向呈环形设置。

3.根据权利要求2所述的EGR混合器，其特征在于，所述翅片(1-5)为固定连接在所述混合管(1-2)外壁上的翅片(1-5)，所述翅片(1-5)与环形布置的所述进气口(1-9)沿所述混合管(1-2)轴线方向交叉设置。

4.根据权利要求1所述的EGR混合器，其特征在于，所述混合管(1-2)的外壁设有导流槽，所述导流槽绕所述混合管(1-2)周向呈环形设置。

5.根据权利要求1所述的EGR混合器，其特征在于，还包括分别与所述混合管(1-2)的相对两端密封连接的新鲜空气进气管(1-3)和混合气体出气管(1-4)；

所述新鲜空气进气管(1-3)为内径沿气体流动方向渐缩的收缩管，所述混合气体出气管(1-4)为内径沿气体流动方向渐扩的扩压管，所述混合管(1-2)的直径与所述新鲜空气进气管(1-3)的进气端及混合气体出气管(1-4)的出气端直径相等。

6.根据权利要求5所述的EGR混合器，其特征在于，所述新鲜空气进气管(1-3)和所述混合气体出气管(1-4)一者与所述混合管(1-2)一体成型，另一者与废气进气管(1-1)一体成型，所述混合管(1-2)的端部外凸通过密封圈(1-7)与所述废气进气管(1-1)的内壁密封连接。

7.一种EGR系统，其特征在于，包括SCR(3)、DPF(4)、低压EGR冷却器(8)和EGR混合器(1)，所述EGR混合器(1)为权利要求1-6中任一项所述的EGR混合器(1)，所述低压EGR冷却器(8)的进气端连接于所述SCR(3)与所述DPF(4)之间的管路上，所述低压EGR冷却器(8)的出气端通过第一EGR阀(2)与所述废气入口(1-8)连接。

8.根据权利要求7所述的EGR系统，其特征在于，还包括进气歧管(7) 及与所述进气歧管(7)进口连接的节流阀(6)，所述节流阀(6)连接在中冷器(5)的下游，所述液体排出阀(1-6)通过管路与所述进气歧管(7)的进气口(1-9)连接。

9.根据权利要求8所述的EGR系统，其特征在于，还包括高压EGR冷却器(9)，所述高压EGR冷却器(9)的进气端与所述DPF(4)上游连接，所述高压EGR冷却器(9)的出气端通过第二EGR阀(10)与所述进气歧管(7)连接。

10.一种发动机，包括EGR系统，其特征在于，所述EGR系统为权利要求7-9中任一项所述的EGR系统。

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