CN217421381U - 一种天然气发动机用egr流量测量系统 - Google Patents

Abstract

一种天然气发动机用EGR流量测量系统，发动机中冷器输出的混合气分别进入节气门以及EGR采样装置处，EGR采样装置腔体中的气体通过管接头Ⅰ、出气管及管接头Ⅱ进入空气进气总管，与空气进气总管中空气混合后一起进入增压器中进行增压，最终重新进入发动机燃烧。提供了一种结构紧凑、控制精确的EGR测量系统，其布置方便，占用空间小，只需在进气管路中取少量空气与EGR混合气体便可完成EGR流量测量，解决目前文丘里管结构EGR测量系统管路长、布置困难、流阻大的问题。

Description

一种天然气发动机用EGR流量测量系统

技术领域

本实用新型涉及天然气发动机技术领域，具体涉及一种天然气发动机用EGR流量测量系统。

背景技术

天然气发动机自2019年7月1日开始实施国六排放法规，当量燃烧+高压EGR（废气再循环Exhaust Gas Recirculation）的技术路线成为当前国内国六燃气机的唯一技术路线。EGR是将发动机燃烧后的一部分废气引入到发动机进气中并进入燃烧室重新燃烧，可以有效降低氮氧化合物的排放。EGR引入燃烧的方式有两种，将涡轮增压器前的高压气体引入缸内参与燃烧的系统为高压EGR系统。将涡轮增压器后的低压气体引入缸内参与燃烧的系统为低压EGR系统。受限于高压EGR系统本身的特点，EGR率较低，无法满足进一步提高发动机热效率对高EGR率的需求。而随着国家对碳排放持续降低的要求，为进一步提高燃气发动机的有效热效率，探索新的EGR技术路线提高EGR率迫在眉睫。低压EGR技术摆脱了高压EGR的局限性，可大幅提高EGR率，进而提高发动机的有效热效率。

EGR流量是EGR系统稳定工作的关键因素之一，其流量值可以反馈到ECU进而控制EGR阀的开度，满足发动机的性能和排放的需求。如果EGR流量值高于期望值，ECU将减小EGR阀的开度；如果ECU流量值低于期望值，ECU将增大EGR阀的开度，形成闭环控制。

高压EGR系统的EGR测量装置，串联在EGR取气管路上，利用通过固定流道的压力变化，来计算EGR流量，即我们常说的文丘里结构。该结构较为复杂，加长了EGR取气管路的长度，即增加了管路流阻，同时为相关零件的设计和布置增加了难度。同时，高压EGR系统需要很高的排气背压，导致发动机泵气损失较大，能实现的EGR率较低。为更好的提高发动机的动力性和经济性，经研究发现，低压EGR系统对提高天然气发动机的热效率明显的优势。因为引入涡轮增压器后的排气，压力较低，文丘里结构测量装置，若放在低压EGR系统上，加长的管路会进一步降低EGR压力，从而影响发动机性能。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种可以用于低压EGR系统，解决目前文丘里管结构EGR测量系统管路长、流阻大的问题的天然气发动机用EGR流量测量系统。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种天然气发动机用EGR流量测量系统，包括：

混合气体总管，呈Y字形结构，其上端分别设置有取气口及混合气出气口，其下端设置有冷却气体入口，所述混合气出气口连接于节气门入口端，所述冷却气体入口连接于发动机中冷器出口端；

EGR采样装置，其入口端通过法兰连接于混合气体总管的取气口，其出口端连接有管接头Ⅰ；

空气进气总管，其一端连接于增压器的入口端，其另一端分别连接于管接头Ⅱ及发动机的空气进气管，所述管接头Ⅰ与管接头Ⅱ通过出气管相连接。

进一步，上述EGR采样装置中设置有MAP传感器。

进一步，上述EGR采样装置中设置有UEGO传感器。

进一步，上述EGR采样装置中设置有环境温湿度传感器。

进一步，空气进气总管通过进气节流阀与发动机的空气进气管相连接。

进一步的，EGR采样装置的入口端直径为1.5-4mm。

本实用新型的有益效果是：发动机中冷器输出的混合气分别进入节气门以及EGR采样装置处，EGR采样装置腔体中的气体通过管接头Ⅰ、出气管及管接头Ⅱ进入空气进气总管，与空气进气总管中空气混合后一起进入增压器中进行增压，最终重新进入发动机燃烧。提供了一种结构紧凑、控制精确的EGR测量系统，其布置方便，占用空间小，只需在进气管路中取少量空气与EGR混合气体便可完成EGR流量测量，解决目前文丘里管结构EGR测量系统管路长、布置困难、流阻大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的混合气体总管的剖面结构图；

图3为本实用新型的混合气体总管的立体结构示意图；

图中，1.混合气体总管 2.EGR采样装置 3.MAP传感器 4.UEGO传感器 5.环境温湿度传感器 6.1.管接头Ⅰ 6.2.管接头Ⅱ 7.出气管 8.空气进气总管 9.增压器 10.进气节流阀 11.空气进气管。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3对本实用新型做进一步说明。

一种天然气发动机用EGR流量测量系统，包括：混合气体总管1，呈Y字形结构，其上端分别设置有取气口及混合气出气口，其下端设置有冷却气体入口，混合气出气口连接于节气门入口端，冷却气体入口连接于发动机中冷器出口端；EGR采样装置2，其入口端通过法兰连接于混合气体总管1的取气口，其出口端连接有管接头Ⅰ 6.1；空气进气总管8，其一端连接于增压器9的入口端，其另一端分别连接于管接头Ⅱ 6.2及发动机的空气进气管11，管接头Ⅰ 6.1与管接头Ⅱ 6.2通过出气管7相连接。发动机中冷器输出的混合气分别进入节气门以及EGR采样装置2处，ECU通过传感器读取混合气EGR采样装置2内的数值，便于其计算EGR流量。EGR采样装置2腔体中的气体通过管接头Ⅰ 6.1、出气管7及管接头Ⅱ 6.2进入空气进气总管8，与空气进气总管8中空气混合后一起进入增压器9中进行增压，最终重新进入发动机燃烧。提供了一种结构紧凑、控制精确的EGR测量系统，其布置方便，占用空间小，只需在进气管路中取少量空气与EGR混合气体便可完成EGR流量测量，解决目前文丘里管结构EGR测量系统管路长、布置困难、流阻大的问题。

进一步的，EGR采样装置2中设置有MAP传感器3。EGR采样装置2中设置有UEGO传感器4。EGR采样装置2中设置有环境温湿度传感器5。实现可以测量混合气的氧浓度、压力、温度。湿度，可以用来EGR流量的计算，将测量信号反馈到ECU中，从而控制EGR阀的开度，形成闭环控制。

优选的，空气进气总管8通过进气节流阀10与发动机的空气进气管11相连接。通过在涡轮增压器的压气机前端进气管路上设置进气节流阀10，形成较大的进气负压，提高测量精度，加快EGR采样装置2中气流流速。

优选的，EGR采样装置2的入口端直径为1.5-4mm。相当于在EGR采样装置2的入口处设计有节流通道，此直径选择既不会影响发动机性能，又可以保证测量精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于，包括：

混合气体总管（1），呈Y字形结构，其上端分别设置有取气口及混合气出气口，其下端设置有冷却气体入口，所述混合气出气口连接于节气门入口端，所述冷却气体入口连接于发动机中冷器出口端；

EGR采样装置（2），其入口端通过法兰连接于混合气体总管（1）的取气口，其出口端连接有管接头Ⅰ（6.1）；

空气进气总管（8），其一端连接于增压器（9）的入口端，其另一端分别连接于管接头Ⅱ（6.2）及发动机的空气进气管（11），所述管接头Ⅰ（6.1）与管接头Ⅱ（6.2）通过出气管（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于：所述EGR采样装置（2）中设置有MAP传感器（3）。

3.根据权利要求1所述的天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于：所述EGR采样装置（2）中设置有UEGO传感器（4）。

4.根据权利要求1所述的天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于：所述EGR采样装置（2）中设置有环境温湿度传感器（5）。

5.根据权利要求1所述的天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于：空气进气总管（8）通过进气节流阀（10）与发动机的空气进气管（11）相连接。

6.根据权利要求1所述的天然气发动机用EGR流量测量系统，其特征在于：所述EGR采样装置（2）的入口端直径为1.5-4mm。

Images