CN219711688U - 一种废气再循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废气再循环系统，涉及车辆技术领域，包括增压器、中冷器、EGR阀、止回阀和EGR冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述EGR冷却器、所述EGR阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。通过用特斯拉阀代替传统单向阀，有效的起到了防止废气回流的作用，同时这是一种固定结构，能够避免由于高频震动带来的可靠性问题。通过在特斯拉阀上增加变径管结构，进一步提高了废气再循环机构的单向阻流效果，提升了废气再循环量。

Description

一种废气再循环系统

技术领域

本实用新型属于车辆技术领域，具体涉及一种废气再循环系统。

背景技术

废气再循环技术能够降低发动机原机排放，是满足未来排放和油耗法规的重要技术。发动机排气阶段由于不同气缸的连续工作，会形成周期性的排气脉冲，废气再循环系统的单向阀能够增强对排气脉冲中波峰的利用，同时降低脉冲中波谷的回流，有效提升废气再循环的量。

传统单向阀多采用膜片结构，正向来的气流，在气体压力的作用下，推开膜片，气体正向流动，当反向气流流过时，膜片在弹力和气流压力的双向作用下关闭，实现了对反向气流的阻断。上述单向阀虽然能够很好的起到气体止回的作用，但是膜片会发生高频振动，特别是在高转速的工况下，膜片的振动频率可以达到每秒几十次，膜片极易损坏，降低了废气再循环系统工作的可靠性。

专利CN202122410584.8中公开一种废气再循环系统,利用特斯拉阀代替常规废气再循环系统中的单向阀,在特斯拉阀内利用进回流过程中的流动形式不同,通过回流中的气流对撞产生止回效果,起到单向阀的作用,实现对气流的单向导通,同时特斯拉阀是一种固定结构的单向阀,特斯拉阀内无任何活动部件,也就不存在高频气流的冲击作用下导致特斯拉阀振动损坏的问题,从而提高了废气再循环系统工作的可靠性。此技术方案中所提出的特斯拉阀结构能够取代部分单向阀功能，但是其提升废气再循环量的效果还有进一步提升的空间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种废气再循环系统，以提升废气再循环量和提高废气再循环系统工作的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种废气再循环系统，包括增压器、中冷器、EGR阀、止回阀和EGR冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述EGR冷却器、所述EGR阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。

本实用新型通过用特斯拉阀代替传统单向阀，特斯拉阀工作原理为：

有效的起到了防止废气回流的作用，同时这是一种固定结构，能够避免由于高频震动带来的可靠性问题。通过在特斯拉阀上增加变径管结构，气流在管径变窄处压强低，流速快，进一步提高了废气再循环量。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述变径管包括初始管段、渐扩管段、小径管段和大径管段，所述止回阀的出气口与所述小径管段连通，所述初始管段与所述发动机的进气管连通，所述渐扩管段固定在初始管段和小径管段之间，所述大径管段与所述中冷器的出气口连通。

通过将止回阀设置为特斯拉阀且在特斯拉阀上设置变径管，将废气再循环的出气口设置在了一段变径管上，通过对变径管不同段的形状和尺寸设计，降低了废气再循环的回流风险，进一步提升了废气再循环量。

通过将特斯拉阀的出气口与小径管段的侧壁连通，小径管处管径最小，压强最低，流速最大，气体从大径管段流至小径管段与特斯拉阀中排出的废气混合一起流向发动机进气管；为了与发动机进气管连接，在小径管处设置渐扩管段和初始管段，通过渐扩管段对气体流动进行缓冲，防止管径突然变大造成较大能量损失，初始管的管径与发动机进气管的管径相匹配。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述初始管段的外径D取值范围为30-160mm。

通过初始管段与所述发动机的进气管连通，初始管段的外径要与发动机的进气管的外径相匹配，方便将变径管连通在原有废气再循环系统的管路上，节省改造原有废气再循环系统成本，提升改造的便利性。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述渐扩管段的倾斜角度β取值范围为18-35°。

通过设置渐缩管，从小径管段过来的气体压力缓慢增大，减少气体能量损失。需要说明的是本申请并不限定渐扩管段的倾斜角度β的具体尺寸大小，优选实施方案为18°≤β≤35°。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段的外径d的取值范围为0.5-0.7D。

需要说明的是，本申请并不限定小径管段外径d与初始管段的外径D的具体尺寸大小，优选实施方案为0.5D≤d≤0.7D。若小径管段外径d过小，则会导致气体流量减小，废气再循环量减小；若小径管段外径d过大，则不能起到很好的提升气体流速的作用，防止回流效果差，对废气再循环量的提高作用较小。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述止回阀与所述渐扩管段之间的距离c的取值范围为15-30mm。

需要说明的是，本申请并不限定止回阀与渐扩管段之间的距离c的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤c≤30mm，若c过小,止回阀出气口与渐扩管段之间的距离过小，不利于提升气体在变径管中的流速；若c过大，小径管段的长度a则相应过大，小径管段的截面积小，对通过的气体有动量损耗，影响发动机的进气量。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述止回阀与所述大径管段之间的距离b的取值范围为15-30mm。

需要说明的是，本申请并不限定止回阀与大径管段之间的距离b的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤b≤30mm。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段的长度a的取值范围为90-130mm。

需要说明的是，本申请并不限定小径管段的长度a的具体尺寸大小，优选实施方案为90mm≤a≤130mm。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心。

通过将初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心设置，避免气体在变径管中受到变径处的管壁阻碍，从而避免气体流动中产生动能损失。

在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段与所述渐扩管段连接处圆滑过渡。

通过设置将小径管段与渐扩管段连接处圆滑过渡，减少气体在变径管中的动量损失，提高气体流速，防止废气体回流，提高废气再循环量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式下废气再循环系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施方式下特斯拉止回阀和变径管结构示意图；

图3为本实用新型一种实施方式下变径管尺寸标注示意图。

附图标记说明：

1.增压器；2.发动机；3.EGR阀；4.EGR冷却器；5.止回阀；6.变径管、61.初始管段、62.渐扩管段、63.小径管段、64.大径管段；7.中冷器。

具体实施方式：

为了更清楚地阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及各实施例中的特征可以相互结合。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种废气再循环系统，包括增压器1、中冷器7、EGR阀3、止回阀5和EGR冷却器4，所述增压器1的进气口与发动机2的排气管连通，所述中冷器7的进气口与所述增压器1的出气口连通，所述中冷器7的出气口与所述发动机2的进气管连通，所述EGR冷却器4、所述EGR阀3和所述止回阀5串联设置，且位于所述发动机2的进气管和排气管之间，所述止回阀5为特斯拉阀，所述止回阀5与变径管6连通。

本实用新型通过用特斯拉阀代替传统单向阀，有效的起到了防止废气回流的作用，同时这是一种固定结构，能够避免由于高频震动带来的可靠性问题。通过在特斯拉阀上增加变径管6结构，进一步提高了废气再循环机构的单向阻流效果，提升了废气再循环量。

此外，本申请中的变径管位于发动机进气管路和废气再循环管路的结合处，通过将特斯拉阀结构与变径管结构组合成一个总成，减少了进气管路和废气再循环管路的总零件数。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述变径管6包括初始管段61、渐扩管段62、小径管段63和大径管段64，所述止回阀5的出气口与所述小径管段63连通，所述初始管段61与所述发动机2的进气管连通，所述渐扩管段62固定在初始管段61和小径管段63之间，所述大径管段64与所述中冷器7的出气口连通。

通过将止回阀5设置为特斯拉阀且在特斯拉阀上设置变径管6，将废气再循环的出气口设置在了一段变径管6上，通过对变径管6不同段的形状和尺寸设计，降低了废气再循环的回流风险，进一步提升了废气再循环量。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述初始管段61的外径D取值范围为30-160mm。

通过初始管段61与发动机2的进气管连通，初始管段61的外径要与发动机2的进气管的外径相匹配，方便将变径管6连通在原有废气再循环系统的管路上，节省改造原有废气再循环系统成本，提升改造的便利性。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述渐扩管段62的倾斜角度β取值范围为18-35°。

通过设置渐缩管，中冷器7中过来的气体流动截面积变小，压强增大，流速提高，从而提高废气再循环量。需要说明的是本申请并不限定渐扩管段62的倾斜角度β的具体尺寸大小，优选实施方案为18°≤β≤35°。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述小径管段63的外径d的取值范围为0.5-0.7D。

需要说明的是，本申请并不限定小径管段63外径d与初始管段61的外径D的具体尺寸大小，优选实施方案为0.5D≤d≤0.7D。若小径管段63外径d过小，则会导致气体流量减小，废气再循环量减小；若小径管段63外径d过大，则不能起到很好的提升气体流速的作用，防止回流效果差，对废气再循环量的提高作用较小。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述止回阀5与所述渐扩管段62之间的距离c的取值范围为15-30mm。

需要说明的是，本申请并不限定止回阀5与渐扩管段62之间的距离c的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤c≤30mm，若c过小,止回阀5出气口与渐扩管段62之间的距离过小，不利于提升气体在变径管6中的流速；若c过大，小径管段63的长度a则相应过大，小径管段63的截面积小，对通过的气体有动量损耗，影响发动机2的进气量。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述止回阀5与所述大径管段64之间的距离b的取值范围为15-30mm。

需要说明的是，本申请并不限定止回阀5与大径管段64之间的距离b的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤b≤30mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述小径管段63的长度a的取值范围为90-130mm。

需要说明的是，本申请并不限定小径管段63的长度a的具体尺寸大小，优选实施方案为90mm≤a≤130mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述初始管段61、所述渐扩管段62、所述小径管段63和所述大径管段64同轴心。

通过将初始管段61、所述渐扩管段62、所述小径管段63和所述大径管段64同轴心设置，避免气体在变径管6中受到变径处的管壁阻碍，从而避免气体流动中产生动能损失。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述小径管段63与所述渐扩管段62连接处圆滑过渡。

通过设置将小径管段63与渐扩管段62连接处圆滑过渡，减少气体在变径管6中的动量损失，提高气体流速，防止废气体回流，提高废气再循环量。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括增压器、中冷器、EGR阀、止回阀和EGR冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述EGR冷却器、所述EGR阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。

2.根据权利要求1所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述变径管包括初始管段、渐扩管段、小径管段和大径管段，所述止回阀的出气口与所述小径管段连通，所述初始管段与所述发动机的进气管连通，所述渐扩管段固定在初始管段和小径管段之间，所述大径管段与所述中冷器的出气口连通。

3.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述初始管段的外径D取值范围为30-160mm。

4.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述渐扩管段的倾斜角度β取值范围为18-35°。

5.根据权利要求3所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段的外径d的取值范围为0.5-0.7D。

6.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述止回阀与所述渐扩管段之间的距离c的取值范围为15-30mm。

7.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述止回阀与所述大径管段之间的距离b的取值范围为15-30mm。

8.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段的长度a的取值范围为90-130mm。

9.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心。

10.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段与所述渐扩管段连接处圆滑过渡。