一种EGR混合器结构的制作方法

一种egr混合器结构
技术领域
1.本发明属于发动机技术领域，特别涉及一种egr混合器结构。

背景技术：

2.发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，在实施更为严格的排放标准的背景下，如何降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。其中采用egr(exhaustgas re-circulation)废气再循环系统是提高发动机燃油经济性、提高排放水平(如有效降低nox)的技术手段之一。
3.egr技术一方面有效利用了发动机排放尾气中由于空气和燃料混合不均匀、燃烧不充分的原因形成的剩余油气、碳粒等可再利用燃料，继续发挥其“余热”；但另一方面从排气管中吸收的部分尾气几乎无含氧量。如何使这些可利用尾气与新鲜空气进行均匀充分混合，同时避免egr与新鲜空气混合不均匀性会导致个别缸的排放恶化也是一项需要探究的课题。
4.现有技术中，出现在进气道中设计扩散器翼片及直插式等方案，如图1所示，egr废气引入管10、引射管20、进气接管30、扇形混合器40和进气歧管50。引射管20设置在egr废气引入管10的出口端，egr废气引入管10通过引射管20将从排气管的废气引入进气接管30的上游，扇形混合器40设置在进气接管30的下游，通过引射管20将egr废气引入到扇形混合器40中，通过其叶片设置的不同角度，将引入的废气和新鲜空气能在通过弧形叶片作用更改气体的流向，使废气能与新鲜空气不断的进行交叉混合，起到egr废气与新鲜空气的充分混合。
5.通过图1可以看出，现有egr的混合器特点是单侧方向与新鲜空气进行混合，效果不能达到期望的效果，影响发动机性能和综合排放；而且在进气接管30内设置扇形混合器40使得结构复杂，不便于安装和维护，制造成本较高。

技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供一种egr混合器结构，能够将egr气体与进气管路中新鲜空气均匀混合。
7.一种egr混合器结构，包括进气管路、egr接管组件和egr进气管组件；其中，所述egr接管组件包括第一直管段、弯管段和第二直管段，所述第一直管段的出气口端插入所述进气管路内部与所述弯管段一端连接，所述弯管段另一端与所述第二直管段连接，所述第一直管段的进气口端与所述egr进气管组件一端密封连接，所述第二直管段的末端朝向所述进气管路的混合气出口端，所述第二直管段上设置有若干通气孔。
8.进一步的，所述egr混合器结构还包括密封垫片，所述egr接管组件还包括第一法兰，所述egr进气管组件包括第二法兰和egr气管；
9.其中，所述第一法兰与所述第一直管段的进气口端连接，所述第二法兰与所述egr气管一端连接，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓连接，所述密封垫片设置在所述第
一法兰的密封面和所述第二法兰的密封面之间。
10.进一步的，若干所述通气孔沿所述第二直管段的管壁均匀分布。
11.进一步的，所述第二直管段的末端设置有管路堵盖。
12.进一步的，所述第一直管段、所述弯管段和所述第二直管段一体化成型。
13.进一步的，所述通气孔的方向与所述进气管路内的新鲜空气气流方向垂直。
14.进一步的，第二直管段中心线与进气管路内的新鲜空气气流方向平行。
15.进一步的，所述第二直管段的中心线与所述进气管路的中心线共线。
16.进一步的，所述egr气管为弯管。
17.进一步的，所述第一直管段与所述进气管路相互垂直。
18.本发明的有益效果：本发明的egr混合器结构，当新鲜空气经过进气管路的进气端进入其内部时，在第二直管段形成环形气路并形成负压，在负压的作用下egr气体经过通气孔与在第二直管段形成环形气路的新鲜空气相遇进行充分混合，提高发动机性能，有效地降低氮氧化物(nox)的排放；另外本发明的egr混合器结构简单易实现，体积小、重量轻、成本低，安装拆卸方便。
19.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1示出了根据现有技术的直插式egr混合器的结构示意图；
22.图2示出了根据本发明实施例的一种egr混合器结构的示意图；
23.图3示出了根据本发明实施例的egr接管组件的安装示意图。
24.图中：10、egr废气引入管；20、引射管；30、进气接管；40、扇形混合器；50、进气歧管；1、进气管路；2、egr接管组件；3、egr进气管组件；4、密封垫片；21、第一直管段；22、弯管段；23、第二直管段；24、通气孔；25、第一法兰；26、进气口；27、管路堵盖；31、第二法兰；32、egr气管。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
26.为了便于对本发明实施例的理解，下面先对egr进行简单介绍：
27.egr是exhaustgas re-circulation的缩写，即废气再循环的简称。废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废
气中含有大量的co2等多原子气体，而co2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少了nox的生成量。
28.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。在本技术中，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。
29.本发明提供一种egr混合器结构，使egr气体与新鲜空气进行充分混合，提高发动机的性能，有效地降低氮氧化物(nox)的排放。
30.请参阅图2和图3，图2示出了根据本发明实施例的一种egr混合器结构的示意图，图3示出了根据本发明实施例的egr接管组件的安装示意图。
31.一种egr混合器结构包括进气管路1、egr接管组件2和egr进气管组件3，其中，egr接管组件2包括第一直管段21、弯管段22和第二直管段23，第一直管段21出气口端插入进气管路1内部与弯管段22一端连接，弯管段22另一端与第二直管段23连接，第一直管段21的进气口26端与egr进气管组件3一端密封连接，第二直管段23内的流动方向与新鲜空气气流方向相同，即第二直管段23的末端朝向进气管路1的混合气出口端，第二直管段23上设置有通气孔24。
32.本发明实施例的egr混合器结构具有简单易实现，体积小、重量轻、成本低等优点。egr混合器在工作状态时，新鲜空气经过进气管路1的进气端进入其内部，在第二直管段23形成环形气路并形成负压，egr气体由egr进气管组件3依次输送到第一直管段21、弯管段22、第二直管段23，在负压的作用下egr气体经过通气孔24与在第二直管段23形成环形气路的新鲜空气相遇进行充分混合，形成的混合气通过进气管路1的出气端一同进入汽缸燃烧室内再次参与燃烧。
33.在一个实施例中，egr混合器结构还包括密封垫片4，egr接管组件2还包括第一法兰25，egr进气管组件3包括第二法兰31和egr气管32，其中，第一法兰25与第一直管段21进气口26端连接，第二法兰31与egr气管32一端连接，第一法兰25和第二法兰31通过螺栓连接，密封垫片4设置在第一法兰25的密封面和第二法兰31的密封面之间，第一法兰25和第二法兰31通过密封垫片4密封，从而实现egr进气管组件3和egr接管组件2连接处的密封，防止egr气体泄露。
34.egr接管组件2和egr进气管组件3通过设置第一法兰25、第二法兰31实现法兰连接，便于egr接管组件2和egr进气管组件3之间的安装和拆卸。另外，egr气体有一定压力，通过法兰连接使得连接密封可靠，而且当密封垫片4失效时，法兰连接便于密封垫片4的更换和安装。
35.例如，第一法兰25与第一直管段21进气口26端的连接，以及第二法兰31与egr气管32的连接可以通过焊接实现。
36.在一个实施例中，egr气管32为弯管，由于汽车的发动机安装舱空间小，由于空间布置往往受限制，将egr气管32设置为弯管，根据需要设置角度与其他部件连接，节约发动机安装舱的空间。例如egr气管32可以是大于等于90
°
弯管，egr气管32使用弯管减少egr混合器的外形尺寸，便于egr混合器在汽车上与其他零部件的安装。
37.在一个实施例中，若干通气孔24沿第二直管段23的管壁均匀分布，均匀分布的通气孔24使得egr气体经过通气孔24分散进入新鲜空气内部进行混合，增大废气与新鲜空气的接触面积，使得废气在进气接管内充分混合，提高发动机各缸的egr率分配均匀性，提高发动机性能，有效地降低氮氧化物(nox)的排放。
38.需要说明的是，通气孔24的形状包括但不限于圆孔，通气孔24为圆孔时，圆孔的直径和数量根据需要设置，本发明不做具体限定。通气孔24的大小和位置受流体特性的影响，在实践中可以根据发动机的需求而定，发动机的型号不同，通气孔24的大小和位置不同，通气孔24的大小和位置通常可以利用流体软件cfd计算。
39.例如，通气孔24可以沿第二直管段23周向设置三组，每组之间等间距设置，每组通气孔24的数量可以相同，每组通气孔24的数量也可以沿着egr气体流动方向逐渐减少。
40.进一步的，若干通气孔24的孔径可以设置为相同，也可以根据egr气体流动方向直径依次减小。
41.在一个实施例中，第二直管段23的末端设置有管路堵盖27，管路堵盖27与第二直管段23通过焊接连接。通过设置管路堵盖27，egr进气管组件3内的egr气体只能通过第二直管段23上的若干均匀排布的通气孔24排出，egr气体经过均匀分布的通气孔24与在第二直管段23形成环形气路的新鲜空气相遇，混合效果更好。
42.在一个实施例中，第一直管段21垂直插入进气管路1中，第一直管段21与进气管路1相互垂直，减少固体颗粒吸附在管壁上，也便于加工制造，具体来说，通常情况下egr气体会存在固体颗粒，egr混合器使用过程中固体颗粒会吸附在egr混合器上，第一直管段21与进气管路1相互垂直，egr气体流动时减少固体颗粒在第一直管段21的管壁上的吸附。另外，第一直管段21与进气管路1通过焊接实现密封连接，垂直设置便于施焊和定位。
43.另外，第一直管段21通过弯管段22与第二直管段23连接，egr气体由egr进气管组件3经过弯管段22，弯管段22减小egr气体阻力损失，避免废气在第二直管段23分布不均的问题。
44.应当注意的是，弯管段22应设计平顺，尽量减小egr气体阻力损失，尽可能避免废气在第二直管段23分布不均的问题。
45.在一个实施例中，第一直管段21、弯管段22和第二直管段23一体化成型，减少焊缝，减少egr接管组件2泄露的概率，提高egr混合器的使用寿命。例如，可以通过弯管工序实现，也可以通过铸造后机械加工成型。
46.在一个实施例中，通气孔24的方向与进气管路1内的气流方向垂直，第二直管段23中心线与进气管路1内的新鲜空气气流方向平行，使得通气孔24排出的egr气体与新鲜空气气流方向垂直，形成对流使得混合效果更好。
47.进一步的，第二直管段23的中心线与进气管路1的中心线共线，因第二直管段23已形成环形气路，将第二直管段23置于进气管路1中心，使得第二直管段23周向的新鲜空气含量尽量相同，以进一步提升均匀混合效果。
48.在一个实施例中，进气管路1为直管，进气管路1在上设置有通孔，第一直管段21出气口端穿过通孔插入进气管路1内部，第一直管段21出气口端侧壁与进气管路1焊接后，形成密封连接。
49.进一步的，进气管路1上的通孔靠近进气管路1的进气端设置，使得新鲜空气进口
与egr气体进口的距离更接短，有利于提高废气与新鲜空气的混合均匀度及混合效率。
50.需要说明的是，本发明对进气管路1和第二直管段23的形状不做具体限定，例如，进气管路1的可以是方形，第二直管段23可以对应设置为方形；进气管路1的也可以是圆柱形，第二直管段23也可以对应设置为圆柱形。
51.进一步的，第二直管段23也可以设置为异形形状，例如，第二直管段23的直径沿egr气体的流动方向直接逐渐减小，即第二直管段23呈锥形，还可以是第二直管段23的横截面积沿egr气体的流动方向直接逐渐减小。
52.本发明实施例的egr混合器结构工作原理：egr接管组件2的第一直管段21与egr进气管组件3通过法兰连接，通过密封垫片4实现egr接管组件2和egr进气管组件3之间的密封。废气从egr进气管组件3进入egr接管组件2，通过egr接管组件2进入进气管路1中，egr气体经过egr接管组件2的第二直管段23管壁上的通气孔24，与来在第二直管段23外部形成环形气路的新鲜空气相遇，以达到均与混合的目的。
53.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种egr混合器结构，其特征在于，包括进气管路(1)、egr接管组件(2)和egr进气管组件(3)；其中，所述egr接管组件(2)包括第一直管段(21)、弯管段(22)和第二直管段(23)，所述第一直管段(21)的出气口端插入所述进气管路(1)内部与所述弯管段(22)一端连接，所述弯管段(22)另一端与所述第二直管段(23)连接，所述第一直管段(21)的进气口(26)端与所述egr进气管组件(3)一端密封连接，所述第二直管段(23)的末端朝向所述进气管路(1)的混合气出口端，所述第二直管段(23)上设置有若干通气孔(24)。2.根据权利要求1所述的egr混合器结构，其特征在于，所述egr混合器结构还包括密封垫片(4)，所述egr接管组件(2)还包括第一法兰(25)，所述egr进气管组件(3)包括第二法兰(31)和egr气管(32)；其中，所述第一法兰(25)与所述第一直管段(21)的进气口(26)端连接，所述第二法兰(31)与所述egr气管(32)一端连接，所述第一法兰(25)和所述第二法兰(31)通过螺栓连接，所述密封垫片(4)设置在所述第一法兰(25)的密封面和所述第二法兰(31)的密封面之间。3.根据权利要求1所述的egr混合器结构，其特征在于，若干所述通气孔(24)沿所述第二直管段(23)的管壁均匀分布。4.根据权利要求1所述的egr混合器结构，其特征在于，所述第二直管段(23)的末端设置有管路堵盖(27)。5.根据权利要求1所述的egr混合器结构，其特征在于，所述第一直管段(21)、所述弯管段(22)和所述第二直管段(23)一体化成型。6.根据权利要求1所述的egr混合器结构，其特征在于，所述通气孔(24)的方向与所述进气管路(1)内的新鲜空气气流方向垂直。7.根据权利要求1－6任一所述的egr混合器结构，其特征在于，第二直管段(23)中心线与进气管路(1)内的新鲜空气气流方向平行。8.根据权利要求7所述的egr混合器结构，其特征在于，所述第二直管段(23)的中心线与所述进气管路(1)的中心线共线。9.根据权利要求2所述的egr混合器结构，其特征在于，所述egr气管(32)为弯管。10.根据权利要求1－6任一所述的egr混合器结构，其特征在于，所述第一直管段(21)与所述进气管路(1)相互垂直。

技术总结

本发明公开一种EGR混合器结构，包括进气管路、EGR接管组件和EGR进气管组件；其中，EGR接管组件包括第一直管段、弯管段和第二直管段，第一直管段的出气口端插入进气管路内部与弯管段一端连接，弯管段另一端与第二直管段连接，第一直管段的进气口端与EGR进气管组件一端密封连接，第二直管段的末端朝向进气管路的混合气出口端，第二直管段上设置有若干通气孔。本发明的EGR混合器结构，在负压的作用下EGR气体经过通气孔与在第二直管段形成环形气路的新鲜空气相遇进行充分混合，提高发动机性能，有效地降低氮氧化物(NOx)的排放；另外本发明的EGR混合器结构简单易实现，体积小、重量轻、成本低，安装拆卸方便。安装拆卸方便。安装拆卸方便。