CN219605438U - 一种预混式发动机进气系统 - Google Patents

Abstract

为了解决预混式发动机进气系统混合效果不佳、管路布置复杂等问题，本实用新型提供了一种预混式发动机进气系统，包括依次相连的中冷后进气管、电子节气门、混合器前管路、混合器总成、混合器后管路以及缸盖进气管，中冷后进气管上连接有防喘振阀，所述混合器总成由文丘里式混合器、燃气混合部组成，文丘里式混合器两进气端分别与混合器前管路和EGR阀座相连，出口端与燃气混合部相连，混合器前管路出口端设置有EGR废气扰流片，混合器后管路呈U型结构，一端与燃气混合部出口端相连，另一端与缸盖进气管相连，可有效提高混合气的混合效果，进气损失小，进气量大，提高发动机各缸进气均匀性和各缸循环变动的一致性，进一步提高发动机热效率，降低气耗。

Description

一种预混式发动机进气系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种预混式发动机进气系统。

背景技术

为提高发动机的动力性，需要最大程度的提高进气量，现代商用车发动机通常采用涡轮增压中冷技术对空气进行增压后再进入气缸进行燃烧。商用车发动机所需的进气量大，除了采用高性能的增压器外，匹配一套良好的进气系统同样至关重要，进气系统能力不足，增压器的增压效果也不能发挥到极致。

目前重型商用车国六天然气发动机普遍采用当量燃烧+冷却EGR+三元催化+ASC的技术路线，当量燃烧要求缸内燃烧的空气与天燃气混合气体空燃比精确控制在17.2附近，这对进气系统的能力提出了更高的要求；冷却EGR的引入使进气系统的混合器变得更加复杂，混合器需要将空气、燃气和冷却EGR均匀的混合，除此之外，重型商用车国六天然气发动机因为进气位置的不同，零件的增多，结构变得复杂，进气系统中需要采用电子节气门、防喘振阀等装置，进气管路的布置会变得紧凑，管路的走向也会变得复杂，这些因素的存在都会影响到进气系统的性能，因此，设计出一套性能优异的进气系统是重型商用车国六天然气发动机亟待解决的难题。

实用新型内容

为了解决预混式发动机进气系统混合效果不佳、管路布置复杂等问题，本实用新型提供了一种预混式发动机进气系统，采用的技术方案如下：

一种预混式发动机进气系统，其特征在于，包括依次相连的中冷后进气管、电子节气门、混合器前管路、混合器总成、混合器后管路以及缸盖进气管，所述中冷后进气管上连接有防喘振阀，所述混合器总成由文丘里式混合器、燃气混合部组成，所述文丘里式混合器两进气端分别与混合器前管路和EGR阀座相连，出口端与燃气混合部相连，所述混合器前管路出口端设置有EGR废气扰流片，混合器后管路呈U型结构，一端与燃气混合部出口端相连，另一端与缸盖进气管相连。

优选的，所述燃气混合部由燃气混合壳体、燃气混合芯、燃气混合盖以及燃气接头组成，所述燃气混合芯为螺旋翅片式扰流片并且固定连接于燃气混合壳体内部，所述燃气接头固定连接于燃气混合盖且与燃气混合芯内部连通。

优选的，所述EGR废气扰流片为螺旋叶片式结构。

优选的，所述燃气扰流片为螺旋翅片式结构。

优选的，所述混合器后管路与缸盖进气管之间通过连接胶管相连，并且连接胶管与混合器后管路和缸盖进气管之间通过卡箍可拆卸固定连接。

优选的，所述缸盖进气管进气端至出气端流道面积逐渐增大。

本实用新型的有益效果在于：

1、通过在混合器前管路增加螺旋叶片式扰流片，增加空气的旋转和扰动效果，在燃气混合芯内设置螺旋翅片式燃气扰流片，使燃气从混合芯轴向均匀的混合到流道中，提高燃气混合效果，文丘里混合器总成分为EGR混合部分和燃气混合部分两部分，可将EGR和燃气与空气提前进行预混，增强混合效果；

2、采用文丘里式混合器，与EGR废气相连的文丘里式混合器的吸气管采用缩放流道，可提高EGR废气和空气混合气的流速，增强对EGR废气的抽吸效果，提高EGR率；

3、采用中间进气形式，通过管路和零件的布置使进气管路足够长，进气平顺损失小，空气、燃气和EGR废气的混合效果好；

4、有效提高混合气的混合效果，进气损失小，进气量大，提高发动机各缸进气均匀性和各缸循环变动的一致性，进一步提高发动机热效率，降低气耗，整体结构简单，布置紧凑，成本低，便于加工和制造。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型爆炸结构示意图

图3为混合器前管路结构示意图

图4为混合器总成结构示意图

其中，1-中冷后进气管，2-防喘振阀，3-电子节气门，4-混合器前管路，401-EGR废气扰流片，5-混合器总成，6-文丘里式混合器，7-燃气混合部，701-燃气混和壳体，702-燃气混合芯，703-燃气混合盖，704-燃气接头，705-燃气扰流片，8-混合器后管路，9-连接胶管，10-缸盖进气管，11-EGR阀座，12-密封圈，13-垫片，14-卡箍。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于视图方向或位置关系，仅是为了便于描述实用新型，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，因此不能理解为对实用新型的限制。

如图1-4所示的预混式发动机进气系统，包括依次相连的中冷后进气管1、电子节气门3、混合器前管路4、混合器总成5、混合器后管路8、连接胶管9以及缸盖进气管10。

具体的，中冷后进气管1上连接有防喘振阀2，混合器总成5由文丘里式混合器6和燃气混合部7组成，文丘里式混合器6的喷嘴进气端和吸气管进气端分别与混合器前管路4和EGR阀座11相连，并且混合器前管路4出口端内部设置有EGR废气扰流片401，采用螺旋叶片式结构，增加空气的旋转和扰动效果，文丘里式混合器6的吸气管为两端大中间小的缩放流道，文丘里式混合器6与混合器前管路4和EGR阀座11之间均设置有密封圈12，文丘里式混合器6出气端与燃气混合部7组成，其中，燃气混合部7由燃气混合壳体701、设置于燃气混合壳体701内部的燃气混合芯、固定连接于燃气混合壳体701的燃气混合盖703以及固定连接于燃气混合盖703中部的燃气接头704，所述燃气接头704穿过燃气混合盖703上的通孔后与燃气混合芯702内部连通，且燃气混合芯702内部设置有螺旋翅片式结构的燃气扰流片705，燃气经由燃气接头704进入燃气混合芯702内部，并通过螺旋翅片式扰流片将燃气从燃气混合芯702周向均匀的混合到流道中，可提高天然气混合效果。

混合器后管路8呈U型结构分布，避免产生涡流，混合器后管路8一端与燃气混合部7的出气端相连，另一端通过卡箍9与连接胶管9相连，连接胶管9通过卡箍9与缸盖进气管10可拆卸连接，缸盖进气管10进气端为圆形，出气端为方形，即自进气端到出气端缸盖进气管10的流道横截面逐渐增大，从而降低混合气体流速，提高进气压力，并且在文丘里混合器总成混合器前管路4、EGR阀座11之间均设置有密封圈12，文丘里式混合器成6与混合器后管路8之间设置有垫片7，以提高整体结构密封性。

本装置工作原理如下：

增压中冷后的空气，通过中冷后进气管1和电子节气门3后进入混合器前管路4中，通过混合器前管路4出口的螺旋叶片式扰流片时，气流受到扰动作用增强气流的旋转效果，目的是气流进入到文丘里混合器总成后使空气、EGR和燃气均匀混合；EGR废气由EGR阀座11引入到文丘里式混合器6吸入室(负压段)内部，EGR废气通过文丘里式混合器6上的缩放流道结构的吸气管后，压力降低流速提高，从而增强对EGR废气的引入效率，提高EGR率，EGR废气与空气在文丘里式混合器6的吸入室内进行预混，预混后的EGR废气和空气通过文丘里式混合器成6的喉管段时压力降低流速提高，增加进气量的同时增强对EGR的抽吸效果，进一步提高EGR率；燃气通过燃气接头704引入至燃气混合部7内，通过燃气混合器芯702的周向均匀扩散，再与进入燃气混合芯702内部的空气、EGR废气实现预混；混合后的空气、EGR、燃气从混合器总成5流出后进入到一个较长的混合器后管路8中实现完全混合，混合气在该段管路中压力分布均匀，无涡流造成的压力损失现象，而后通过连接胶管9进入缸盖进气管10中，混合器的流速降低压力提高，提高进气歧管的进气压力。

本装置可有效提高混合气的混合效果，进气损失小，进气量大，提高发动机各缸进气均匀性和各缸循环变动的一致性，进一步提高发动机热效率，降低气耗；整体结构简单，布置紧凑，成本低，便于加工和制造。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种预混式发动机进气系统，其特征在于，包括依次相连的中冷后进气管、电子节气门、混合器前管路、混合器总成、混合器后管路以及缸盖进气管，所述中冷后进气管上连接有防喘振阀，所述混合器总成由文丘里式混合器、燃气混合部组成，所述文丘里式混合器两进气端分别与混合器前管路和EGR阀座相连，出口端与燃气混合部相连，所述混合器前管路出口端设置有EGR废气扰流片，混合器后管路呈U型结构，一端与燃气混合部出口端相连，另一端与缸盖进气管相连。

2.如权利要求1所述的预混式发动机进气系统，其特征在于，所述燃气混合部由燃气混合壳体、燃气混合芯、燃气混合盖以及燃气接头组成，所述燃气混合芯固定连接于燃气混合壳体内部并且内部固定连接有燃气扰流片，所述燃气接头固定连接于燃气混合盖且与燃气混合芯内部连通。

3.如权利要求1所述的预混式发动机进气系统，其特征在于，所述EGR废气扰流片为螺旋叶片式结构。

4.如权利要求2所述的预混式发动机进气系统，其特征在于，所述燃气扰流片为螺旋翅片式结构。

5.如权利要求1所述的预混式发动机进气系统，其特征在于，所述混合器后管路与缸盖进气管之间通过连接胶管相连，并且连接胶管与混合器后管路和缸盖进气管之间通过卡箍可拆卸固定连接。

6.如权利要求1所述的预混式发动机进气系统，其特征在于，所述缸盖进气管进气端至出气端流道面积逐渐增大。