CN216278207U - 一种车用egr系统除水装置及包括其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车用EGR系统除水装置及包括其的车辆，其装置包括：相邻设置的离心式旋转气液分离腔和混合腔，在离心式旋转气液分离腔和混合腔的相接位置处设置有朝向内部的第一挡板；第一进气管，贯穿于离心式旋转气液分离腔的内部，其进气口输入新鲜空气，其出气口延伸至混合腔内部且出气口边沿设置有朝向外部的第二挡板；第二挡板最高点位于第一挡板挡最低点的上方；第二进气管，其进气口与离心式旋转气液分离腔连通，其上设置有EGR冷却器；第二进气管向离心式旋转气液分离腔输入废气；混合腔连接有出气管。本方案能够保证将EGR系统液体部分和气体部分单独排出，提高EGR系统的使用寿命，确保EGR系统降低油耗的功效。

Description

一种车用EGR系统除水装置及包括其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机设计技术领域，特别涉及一种车用EGR系统除水装置及包括其的车辆。

背景技术

为降低油耗，改善排放，采用EGR系统(排气再循环Exhaust Gas Recirculation)已经成了当代汽车发动机的发展趋势，EGR技术通过将部分发动机排出的废气再次重新引入进气管中，使其与新鲜空气混合，从而降低废气中污染物的排放量并。由于发动机废气经EGR冷却器冷却后温度降低，废气中的水蒸气冷凝，形成液滴。为了进一步改善油耗，提高发动机效率，开发高效环保的发动机，须将冷凝水与气体分离并排出，并且保证只排水，不通气，外面的气体不能串到里面，里面的气体也不能出去。

因此，需要一种能够实现上述功能的EGR系统除水装置。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种车用EGR系统除水装置及包括其的车辆，以实现EGR系统中新鲜空气与废气混合气中携带的冷凝水液滴与气体分离并排出，并且保证只排水，不通气，水能够自动排出，发动机停机后，排水管内液体自动排空，避免冬天冷凝水结冰。

针对上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种车用EGR系统除水装置，包括：

相邻设置的离心式旋转气液分离腔和混合腔，在所述离心式旋转气液分离腔和混合腔的相接位置处设置有朝向内部的第一挡板；

第一进气管，贯穿于所述离心式旋转气液分离腔的内部，其进气口输入新鲜空气，其出气口延伸至所述混合腔内部且出气口边沿设置有朝向外部的第二挡板；第二挡板最高点位于第一挡板挡最低点的上方；

第二进气管，其进气口与所述离心式旋转气液分离腔连通，其上设置有EGR冷却器；所述第二进气管向所述离心式旋转气液分离腔输入废气；

所述混合腔连接有出气管，所述废气经所述离心式旋转气液分离腔处理后，分离出的气体部分进入所述混合腔与所述第一进气管输入的新鲜空气混合后，经所述出气管排出。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述第二进气管的进气口沿所述离心式旋转气液分离腔的切线方向与所述离心式旋转气液分离腔连通。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述离心式旋转气液分离腔的底部成型有倒锥面型液体收集腔，所述液体收集腔将所述离心式旋转气液分离腔分离出的液体部分导出，所述液体收集腔的出液口设置排水管，所述排水管上安装有排水阀。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述排水管垂直于水平面设置，且所述排水管的出液口与地面之间的距离大于预设高度值。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述排水管的出液口与地面之间的距离大于或等于0.5米。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述排水阀为压力开关排水阀，所述排水管内的液体部分高度达到设定值时，所述液体部分向所述排水阀施加的压力达到开启阈值则所述排水阀开启释放所述液体部分。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述第一进气管与所述出气管具有相同的管径，且二者的中心轴线位于同一直线上。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，所述第一挡板与所述第二挡板的水平方向间距为L1，所述第一进气管的出气口与所述混合腔的出气口的水平方向间距为L2，L1＜L2。

本实用新型一些实施例中所述的车用EGR系统除水装置，还包括增压器，所述增压器与所述出气管连接。

本实用新型实施例还提供一种车辆，所述车辆的发动机包括以上任一项实施例方案所述的车用EGR系统除水装置。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本实用新型提供的车用EGR系统除水装置及包括其的车辆，在对EGR系统进行除水时，直接将废气中的气体部分分离出来，并且通过第一挡板和第二挡板的设置能够保证气体部分可以进入混合腔而液体部分不会进入混合腔内。本方案能够保证将液体部分和气体部分单独排出，提高EGR系统的使用寿命，确保EGR系统降低油耗的功效。

附图说明

下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:

图1为本实用新型一个实施例所述车用EGR系统除水装置的内部结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例所述车用EGR系统除水装置的外部形态示意图。

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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种车用EGR系统除水装置，如图1所示，包括相邻设置的离心式旋转气液分离腔3和混合腔5，在所述离心式旋转气液分离腔3和混合腔5的相接位置处设置有朝向内部的第一挡板41。还包括第一进气管2和第二进气管1，贯穿于所述离心式旋转气液分离腔3的内部，第一进气管2的进气口输入新鲜空气，第一进气管2的出气口延伸至所述混合腔5内部，第一进气管2的出气口边沿设置有朝向外部的第二挡板42；第二挡板42最高点位于第一挡板挡41最低点的上方。第二进气管1的进气口与所述离心式旋转气液分离腔3连通，其上设置有EGR冷却器；所述第二进气管1向所述离心式旋转气液分离腔3输入废气。所述混合腔5连接有出气管6，所述废气经所述离心式旋转气液分离腔3处理后，分离出的气体部分进入所述混合腔5与所述第一进气管2输入的新鲜空气混合后，经所述出气管6排出。

本实施例提供的以上结构，EGR冷却器的阀体不开启时，无废气进入该装置。新鲜空气通过第一进气管2、混合腔5和出气管6后输出，在一些方案中包括增压器，增压器可直接与出气管6连接，则新鲜空气通过出气管6后进入增压器。

EGR冷却器的阀体开启时，经EGR冷却器冷却的废气携带大量小液滴，通过第二进气管1进入该除水装置，废气进入到离心式旋转气液分离腔3内后，气流在离心式旋转气液分离腔3内旋转，将废气中的液体部分甩到壁面上，废气中的气体部分通过第一挡板41和第二挡板42之间的空隙可进入混合腔5，气体部分与通过第一进气管2进来的新鲜空气混合后经过出气管6进入增压器。被甩到壁面的液体部分在重力的作用下顺壁面流下，汇集到液体收集腔7，最终汇集于排水管8，经过排水阀9，当排水阀9开启后即可排出液体部分。

当车辆的发动机停机后，本装置内部的压力等于外部大气压，由于风扇、水泵停转，停机后5分钟内，发动机温度比工作时温度更高，导致本装置温度也同时升高，其内部压力随温度升高而升高，并高于外部大气压，则排水管8内液体将全部排空，避免冬天冷凝水结冰。

本实施例提供的上述方案，在对EGR系统进行除水时，直接将废气中的气体部分分离出来，并且通过第一挡板41和第二挡板42的设置能够保证气体部分可以进入混合腔5而液体部分不会进入混合腔5内。本方案能够保证将液体部分和气体部分单独排出，提高EGR系统的使用寿命，确保EGR系统降低油耗的功效。

在一些实施例中，所述第二进气管1的进气口沿所述离心式旋转气液分离腔3的切线方向与所述离心式旋转气液分离腔3连通。通过将第二进气管1以离心式旋转气液分离腔3的切线方向接入，第二进气管1本身具有导向作用，可加快气流在离心式旋转气液分离腔3内的气液分离效率。

在一些实施例中，如图所示，所述离心式旋转气液分离腔3的底部成型有倒锥面型液体收集腔7，所述液体收集腔7将所述离心式旋转气液分离腔3分离出的液体部分导出，所述液体收集腔7的出液口设置排水管8，所述排水管8上安装有排水阀9。倒锥面的设计能够便于液体部分向下滑落，避免残留在腔内，被甩到壁面的液体部分在重力作用下顺壁面流下，直接沿着倒锥面以更快的速度汇集于排水管8。优选地，排水管8是垂直地面方向设置的管体，并且所述排水管8的出液口与地面之间的距离大于预设高度值，既能够预留出安装排水阀9的位置，还能够进一步确保液体部分能够顺利排出。优选地，所述排水管8的出液口与地面之间的距离大于或等于0.5米，例如0.5米、0.6米等，具体设计时可参考车身高度进行调节。排水管8的末端是排水阀9，一般情形下，本装置内部的压力总是小于或等于外部大气压，因此排水阀9外部大气到本装置内部的方向锁止，本装置到外部大气方向，可以设定当液体汇集到一定高度，产生足够的压力时，靠液体部分的重力势能打开排水阀9，将液体排到大气中。

本实施例提供的以上方案，为了便于集成化设计，所述第一进气管2与所述出气管6具有相同的管径，且二者的中心轴线位于同一直线上。由此可以选用同一种类型的管体实现第一进气管2和出气管6，也可以同时实现第二进气管1，减少部件类型的数量。而且，在本实施例中的方案，设定所述第一挡板41与所述第二挡板42的水平方向间距为L1，所述第一进气管2的出气口与所述混合腔5的出气口的水平方向间距为L2，L1＜L2。具体实现时，可以通过标定试验对L1进行设计，只要能够满足废气中的气体部分能够顺利通过即可，混合腔5的容积能够满足EGR率的要求即可。从图1中可以看出，气体部分在旋转过程中，能够到达第一挡板41和第二挡板42之间的空隙，气体分子能够可进入混合腔，而即便是有极少的液体部分被甩向第一挡板41和第二挡板42，液体部分会被第一挡板41或者碰到第二挡板42阻拦，无法通过空隙。

本实用新型一些实施例中还提供一种车辆，所述车辆的发动机包括以上实施例中所述的车用EGR系统除水装置。本方案中的车辆，通过将废气中冷凝水与气体分离并排出，并且保证排水和通气相互独立，外面的气体不能串到装置内，装置内的气体也不能出去，从而进一步改善油耗，提高发动机效率，使发动机具备高效环保的优势。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种车用EGR系统除水装置，其特征在于，包括：

相邻设置的离心式旋转气液分离腔和混合腔，在所述离心式旋转气液分离腔和混合腔的相接位置处设置有朝向内部的第一挡板；

第一进气管，贯穿于所述离心式旋转气液分离腔的内部，其进气口输入新鲜空气，其出气口延伸至所述混合腔内部且出气口边沿设置有朝向外部的第二挡板；第二挡板最高点位于第一挡板挡最低点的上方；

第二进气管，其进气口与所述离心式旋转气液分离腔连通，其上设置有EGR冷却器；所述第二进气管向所述离心式旋转气液分离腔输入废气；

所述混合腔连接有出气管，所述废气经所述离心式旋转气液分离腔处理后，分离出的气体部分进入所述混合腔与所述第一进气管输入的新鲜空气混合后，经所述出气管排出。

2.根据权利要求1所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述第二进气管的进气口沿所述离心式旋转气液分离腔的切线方向与所述离心式旋转气液分离腔连通。

3.根据权利要求2所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述离心式旋转气液分离腔的底部成型有倒锥面型液体收集腔，所述液体收集腔将所述离心式旋转气液分离腔分离出的液体部分导出，所述液体收集腔的出液口设置排水管，所述排水管上安装有排水阀。

4.根据权利要求3所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述排水管垂直于水平面设置，且所述排水管的出液口与地面之间的距离大于预设高度值。

5.根据权利要求4所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述排水管的出液口与地面之间的距离大于或等于0.5米。

6.根据权利要求5所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述排水阀为压力开关排水阀，所述排水管内的液体部分高度达到设定值时，所述液体部分向所述排水阀施加的压力达到开启阈值则所述排水阀开启释放所述液体部分。

7.根据权利要求1-6任一项所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述第一进气管与所述出气管具有相同的管径，且二者的中心轴线位于同一直线上。

8.根据权利要求7所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于：

所述第一挡板与所述第二挡板的水平方向间距为L1，所述第一进气管的出气口与所述混合腔的出气口的水平方向间距为L2，L1＜L2。

9.根据权利要求8所述的车用EGR系统除水装置，其特征在于，还包括：

增压器，所述增压器与所述出气管连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆的发动机包括权利要求1-9任一项所述的车用EGR系统除水装置。

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