CN215633417U - 一种天然气发动机egr管路布置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种天然气发动机EGR管路布置，用于降低EGR管路在寒冷环境下结冰的情况发生的概率。本申请实施例方法包括：EGR废气再循环系统冷却器、EGR气路管道、EGR温度传感器、压差传感组件、EGR压力传感器、EGR阀和混合器；所述EGR冷却器通过所述EGR气路管道穿过所述压差传感组件连接所述EGR阀，所述EGR气路管道倾斜设置；所述压差传感组件与所述EGR冷却器之间的EGR气路管道段中设置有EGR温度传感器；所述压差传感组件与所述EGR阀之间的EGR气路管道段中设置有所述EGR压力传感器；所述EGR阀连接所述混合器。

Description

一种天然气发动机EGR管路布置

技术领域

本申请实施例涉及天然气发动机整机零部件技术领域，尤其涉及一种天然气发动机EGR管路布置。

背景技术

天然气发动机为使用天然气作为燃料的发动机，天然气的优点包括资源丰富、排放污染低、价格低廉等，日益受到重视，被认为是一种非常具有发展前景的燃料，天然气在充分燃烧时的主要产物为二氧化碳和水，在不充分燃烧时会依照氧气浓度产生不同比例的一氧化碳二氧化碳和水。

在现有技术中，国六天然气发动机大多采用等当量燃烧、EGR(Exhaust Gas Re-circulation，废气再循环系统)、TWC(Three Way Catalyst Converter，三元催化转化器)和ASC(氨气氧化催化器)的排放控制技术路线，在寒冷的环境中，常规平置的无加热EGR管路布置容易导致压差传感器、EGR阀、混合器等重要零件在一定的使用工况下因天然气燃烧产物中产生的水导致结冰，从而导致在车辆行驶的过程中产生安全隐患。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种天然气发动机EGR管路布置，用于降低EGR管路在寒冷环境下结冰的情况发生的概率。

本申请提供了一种天然气发动机EGR管路布置，包括：

EGR废气再循环系统冷却器、EGR气路管道、EGR温度传感器、压差传感组件、EGR压力传感器、EGR阀和混合器；

所述EGR冷却器通过所述EGR气路管道穿过所述压差传感组件连接所述EGR阀，所述EGR气路管道倾斜设置；

所述压差传感组件与所述EGR冷却器之间的EGR气路管道段中设置有EGR温度传感器；

所述压差传感组件与所述EGR阀之间的EGR气路管道段中设置有所述EGR压力传感器；

所述EGR阀连接所述混合器。

可选的，所述的一种天然气发动机EGR管路布置，还包括：

加热管道，所述加热管道从所述混合器下方接入，通过所述EGR阀和所述压差传感组件连接外部的节温器。

可选的，所述压差传感组件包括孔板和压差传感器，所述孔板用于通入所述压差传感器，所述压差传感器用于通过孔板获取所述EGR冷却器与所述EGR阀的压差。

可选的，所述混合器包括混合器腔体、空气进气口、燃料进气口、废气进气口和混合气体出气口，空气和天然气分别从所述空气进气口和所述燃料进气口进入所述混合器腔体，并在混合器腔体内将空气、燃料和废气进行均匀混合。

可选的，所述EGR气路管道包含第一连接管道、第二连接管道和第三连接管道，所述第一连接管道一端连接所述EGR冷却器，另一端设置为废气进气口。

可选的，所述第二连接管道一端与所述EGR冷却器连接，所述第二连接管道另一端与所述压差传感组件连接，所述EGR温度传感器安装在所述第二连接管道上。

可选的，所述第二连接管道上设置有一段预设角度的折角。

可选的，所述第三连接管道一端与所述压差传感组件连接，所述第三连接管道另一端与所述EGR连接，所述EGR压力传感器安装在所述第三连接管道上。

可选的，所述第三连接管道上设置有两段预设角度的折角。

可选的，所述第一连接管道、所述第二连接管道和所述第三连接管道的连接处均使用密封胶进行密封设置。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例通过对EGR气路管道进行倾斜设置使得进入EGR系统的废气中附着在EGR气路管道中的水汽无法在EGR气路管道中大量堆积，水汽凝结后滑落进入EGR阀，在EGR阀停机时通过EGR阀的自清洁进行扫水，从而降低EGR管路在寒冷环境下结冰的情况发生。

附图说明

图1为本申请中天然气发动机EGR管路布置的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本实用新型可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

本申请实施例提供了一种天然气发动机EGR管路布置，用于降低EGR管路在寒冷环境下结冰的情况发生。以下实施例所描述的各个部件的位置关系均是以图1为依据。

请参阅图1，本申请提供了一种天然气发动机EGR管路布置，包括：

EGR废气再循环系统冷却器1、EGR气路管道2、EGR温度传感器3、压差传感组件4、EGR压力传感器5、EGR阀6和混合器7；

所述EGR冷却器1通过所述EGR气路管道2穿过所述压差传感组件4连接所述EGR阀5，所述EGR气路管道2倾斜设置；

所述压差传感组件5与所述EGR冷却器1之间的EGR气路管道段中设置有EGR温度传感器3；

所述压差传感组件4与所述EGR阀6之间的EGR气路管道段中设置有所述EGR压力传感器5；

所述EGR阀6连接所述混合器7。

实际情况中，天然气发动机启动后，天然气发动机会通过燃烧天然气并将其燃烧时释放的热量转化为热能生成废气，但在实际情况中，在天然气在燃烧时会出现反应不完全的情况，为避免资源浪费，EGR系统将会对废气进行二次处理。天然气经过燃烧生成的废气产物成份包括水、一氧化碳和二氧化碳，在发动机中，作为动力来源的天然气在进行初次燃烧后，其产生的废气会进入EGR系统中进行再循环，进行循环之前需要对经过冷却器中，在冷却后进入EGR系统中再次燃烧，废气中的水气在经过EGR(Exhaust Gas Re-circulation，废气再循环系统)后因为冷却器被液化之后经过EGR管道时会将水汽附着在管道上，导致在寒冷环境下，EGR系统中附着在管壁上的水易被冻结。

本申请实施例在对EGR系统进行布置时，EGR冷却器和EGR阀放置的水平面不同从而使得用于连接两个部件的EGR气路管道产生倾斜角度，在发动机停机后，附着在EGR气路管道内的水汽的以往EGR阀排出，EGR阀在停机时会进行自清洁扫水，从而使水汽不易大量附着在EGR系统内，降低在寒冷环境下EGR系统内部件因水汽附着结冰导致EGR阀卡滞的风险。

通过EGR阀与混合器贴合连接，在EGR阀与混合器的连接处设有阀门，该阀门用于对进入混合器的废气进气量进行控制。

在本申请实施例中的天然气发动机EGR管路布置，还包括：

加热管道8，所述加热管道从所述混合器7下方接入，通过所述EGR阀6和所述压差传感组件4连接外部的节温器。

具体的，因为天然气发动机通过燃烧产生动能，废气为燃料燃烧产生的产物，所以废气具有极高的温度，为保证EGR系统的正常运行，在废气进入EGR系统内部前，废气需要经过EGR冷却器进行降温，在进行降温时，原本在天然气燃烧时产生的水汽就会被液化为水与其它产物及未燃烧的天然气一同通入EGR系统内，若此时发动机停机，则会导致残留余在EGR系统其它部件内未及时排出的水汽结冰，为避免这个现象，加热管道从混合器通入EGR系统内，经过EGR阀和压差传感组件对重要节点进行加热，加热管道从发动机的机体进行取水，发动机在进行工作时会产生热量，从而使得EGR阀和压差传感组件的工作温度高于环境温度，在发动机启动后能够通过发动机自身产生的热量进行化冰的操作，在发动机停机时也可以通过加热管道内的热量减缓结冰的速率，使得EGR阀与压差传感组件有更长的时间排出内部的水。

可选的，所述压差传感组件4包括孔板和压差传感器，所述孔板用于通入所述压差传感器，所述压差传感器用于通过孔板获取所述EGR冷却器与所述EGR阀的压差。

压差传感器的探针深入EGR气路管道内部，压差传感器通过孔板上的压差传感器测量孔探入EGR气路管道内部。在发动机停机后，附着在压差传感器测量孔处的水汽不易排出，更容易发生结冰的情况，结冰膨胀对测量面压力产生影响，为降低此类情况发生，前述的加热管道8通入压差传感组件使压差传感器探测孔的温度升高，从而提高在发动机工作时压差传感器测量数据的精确度。

可选的，所述混合器7包括混合器腔体71、空气进气口72、燃料进气口73、废气进气口74和混合气体出气口75，空气和天然气分别从所述空气进气口和所述燃料进气口进入所述混合器腔体，并在混合器腔体内将空气、燃料和废气进行均匀混合。

所述混合器7包括混合器腔体71、空气进气口72、燃料进气口73、废气进气口74和混合气体出气口75，空气和天然气分别从所述空气进气口72和所述燃料进气口73进入所述混合器腔体71，并在混合器腔体1内与通过EGR阀6通入的废气进行均匀混合后从混合气体出气口75通入发送机燃烧室。

具体的，在混合器中对废气进行可燃处理，为保证废气中天然气的浓度达到能够进行二次燃烧的标准，在混合器工作时会向混合器中通入固定量的天然气，其中的固定量为在进行发动机测试时得到的结果，该结果预设于发动机控制器中，使得发动机控制器可以根据废气中剩余天然气的浓度混合适量的天然气。空气进气口用于给混合器中的混合气体通入助燃剂，废气进气口为EGR阀和混合器的连接口，用于控制通入混合器中废气的量。

具体的，所述EGR气路管道2包含第一连接管道21、第二连接管道22和第三连接管道23，所述第一连接管道21一端连接所述EGR冷却器1，另一端设置为废气进气口，所述第二连接管道22一端与所述EGR冷却器1连接，所述第二连接管道22另一端与所述压差传感组件4连接，所述EGR温度传感器3安装在所述第二连接管道22上。

天然气发动机产生的废气会通过第一连接管道进入EGR冷却器，在EGR冷却器中将通入的废气进行冷却后，废气会进入第二连接管道，通过第二连接管道穿过压差传感组件连接第三连接管道，再通过第三连接管道进入EGR阀。

可选的，所述第二连接管道22上设置有一段预设角度的折角。

废气在通过EGR冷却器后，剩余的废气气体会将冷却后液化的部分水汽带出EGR冷却器导致水汽进入第二连接管道，在第二连接管道中设置一段带有预设角度的折角可以减少依附在第二连接管道壁上的水汽量。

可选的，所述第三连接管道23一端与所述压差传感组件4连接，所述第三连接管道23另一端与所述EGR阀6连接，所述EGR压力传感器5安装在所述第三连接管道上。

第三连接管道连接胎压传感组件和EGR阀，胎压传感组件用于测量EGR冷却器和EGR阀的压差，在第三连接管道中设置EGR压力传感器，用于测量经过EGR冷却器冷却后丢失了水汽的废气对管道产生的压力，避免压差异常导致废气流通量变化EGR系统无法正常工作。

可选的，所述第三连接管道23上设置有两段预设角度的折角。

具体的，因为EGR冷却器和EGR阀存在位置差，使得第二链接管道的两个端面不在同一直线上，同时在废气经过第二连接管道后因为气体及未燃烧的液化气温度被降低，导致剩余水汽在管道中传递的过程中极易凝结，但因冷却器的处理，在第二连接管道处废气中的大量水汽已经凝结，此时剩余的水汽不足以凝结成大滴的水珠，需要更高的倾斜度让细密的小水珠结合增大质量落入EGR阀中，降低在寒冷环境下管道结冰的风险。

可选的，所述第一连接管道21、所述第二连接管道22和所述第三连接管道23的连接处均使用密封胶进行密封设置。

EGR系统的工作环境对压力有较高需求，在极易产生裂隙的管道连接处设置密封胶，用于防止管道连接处产生裂隙导致EGR系统的损坏。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例通过对EGR气路管道进行倾斜设置使得进入EGR系统的废气中附着在EGR气路管道中的水汽无法在EGR气路管道中大量堆积，水汽凝结后滑落进入EGR阀，在EGR阀停机时通过EGR阀自清洁进行扫水，从而降低EGR管路在寒冷环境下结冰的情况发生。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，包括：

EGR废气再循环系统冷却器、EGR气路管道、EGR温度传感器、压差传感组件、EGR压力传感器、EGR阀和混合器；

所述EGR冷却器通过所述EGR气路管道穿过所述压差传感组件连接所述EGR阀，所述EGR气路管道倾斜设置；

所述压差传感组件与所述EGR冷却器之间的EGR气路管道段中设置有EGR温度传感器；

所述压差传感组件与所述EGR阀之间的EGR气路管道段中设置有所述EGR压力传感器；

所述EGR阀连接所述混合器。

2.根据权利要求1所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述的一种天然气发动机EGR管路布置，还包括：

加热管道，所述加热管道从所述混合器下方接入，通过所述EGR阀和所述压差传感组件连接外部的节温器。

3.根据权利要求1所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述压差传感组件包括孔板和压差传感器，所述孔板用于通入所述压差传感器，所述压差传感器用于通过孔板获取所述EGR冷却器与所述EGR阀的压差。

4.根据权利要求1所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述混合器包括混合器腔体、空气进气口、燃料进气口、废气进气口和混合气体出气口，空气和天然气分别从所述空气进气口和所述燃料进气口进入所述混合器腔体，并在混合器腔体内将空气、燃料和废气进行均匀混合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述EGR气路管道包含第一连接管道、第二连接管道和第三连接管道，所述第一连接管道一端连接所述EGR冷却器，另一端设置为废气进气口。

6.根据权利要求5所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述第二连接管道一端与所述EGR冷却器连接，所述第二连接管道另一端与所述压差传感组件连接，所述EGR温度传感器安装在所述第二连接管道上。

7.根据权利要求6所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述第二连接管道上设置有一段预设角度的折角。

8.根据权利要求5所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述第三连接管道一端与所述压差传感组件连接，所述第三连接管道另一端与所述EGR连接，所述EGR压力传感器安装在所述第三连接管道上。

9.根据权利要求5所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述第三连接管道上设置有两段预设角度的折角。

10.根据权利要求5所述的一种天然气发动机EGR管路布置，其特征在于，所述第一连接管道、所述第二连接管道和所述第三连接管道的连接处均使用密封胶进行密封设置。

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