CN102454489A - 气体整流装置以及发动机的进气*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气体整流装置，包括管(1)；整流网(2)，其设置在管的入口侧；和传感器安装孔(3)，其设置于管的侧壁上，位于整流网的下游侧。还公开一种发动机的进气***，包括空滤器、流量传感器和进气管，该***还包括连接在空滤器和进气管之间的气体整流装置，流量传感器安装于气体整流装置的传感器安装孔，且流量传感器的取样窗口通过传感器安装孔***管内并朝向整流网。通过上述技术方案，在发动机的进气管路中加入气体整流装置后，可以显著地改善流量传感器的输出信号，较好地满足了发动机的需求，对空燃比进行了较好地实时控制，使发动机的工作稳定且排放达标。

Description

气体整流装置以及发动机的进气***

技术领域

本发明涉及机动车的进气***，具体地，涉及一种气体整流装置和一种发动机的进气***。

背景技术

废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，下文简称EGR)的主要目的是降低排出气体中的氮氧化物与分担部分负荷时可提高燃料消费率，其工作原理为汽车发动机在燃烧后将排出废气的一部分分离出，并导入进气侧使其再度燃烧的技术，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的废气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR***的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成分最低。对于一些大型车辆，由于其引擎负载较高，为了能够达到排气量标准，也会常常使用到EGR技术。

发动机在燃烧后排出的气体中含氧量极低甚至没有，此废气与吸气混合后会使吸气中氧气浓度降低，因此比大气更低的含氧量在燃烧时最高温度会降低，会抑制氮氧化物的产生。燃烧温度降低时，气缸与燃烧室壁面、活塞表面的热能发散会降低，另外，因热解离造成的损失也会有些微降低。

根据发动机的工况不同，对EGR量的要求也不同。为了使EGR***能够有效地发挥作用，必须对EGR的废气和清洁空气的量之间的关系加以限制。因此，EGR***通常需要对废气量和/或吸入空气量进行监测，从而根据车辆运行情况控制EGR的进行。

目前，对于载货汽车来说，特别在排放法规越来越严格的情况下，对于采用EGR作为排放控制元件之一的车辆，实时测量发动机吸入的清洁空气的流量的值就成为关键因素之一。此时，如果空气流量传感器的取气窗口前的气流流场分布不均匀，引起流量计输出的空气流量信号不稳定，将导致发动机出现动力下降，排放恶化，甚至整车不能正常运行的严重问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体整流装置，该整流管上的整流网能够对进气管中的空气进行整流，再使整流后的空气流入设置于管的传感器安装孔上的流量传感器的取样窗口。

本发明还提供一种发动机的进气***，该进气***包括本发明的上述气体整流装置，并且将该气体整流装置连接在空滤器和进气管之间。

为了实现上述目的，本发明提供一种气体整流装置，其中，该气体整流装置包括：管，该管的侧壁上设置有传感器安装孔，该传感器安装孔位于所述整流网的下游侧；和整流网，该整流网设置在所述管的入口侧。

优选地，所述整流网为平板形。

优选地，所述整流网为多个并沿所述管的长度方向设置。

优选地，所述多个整流网中，上游侧的所述整流网的网格尺寸大于下游侧的所述整流网的网格尺寸。

优选地，所述整流网包括沿空气流动方向设置的第一整流网和第二整流网。

优选地，所述第一整流网由塑料制成。

更优选地，所述第二整流网由金属制成。

另外，本发明还提供一种发动机的进气***，该进气***包括空滤器、流量传感器、进气管，其中，该进气***还包括根据本发明的气体整流装置，该气体整流装置连接在所述空滤器和进气管之间，该流量传感器安装于气体整流装置的管上的所述传感器安装孔，且所述流量传感器的取样窗口通过所述传感器安装孔***所述气管内并朝向所述整流网。

通过上述技术方案，在发动机的进气管路中加入气体整流装置后，可以显著地改善流量传感器的输出信号，较好地满足了发动机的需求，对空燃比进行了较好地实时控制，使发动机的工作稳定且排放达标。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的气体整流装置的优选实施方式的主视图；

图2是本发明的气体整流装置的优选实施方式的俯视图。

附图标记说明

1管            2整流网

21第一整流网   22第二整流网

3传感器安装孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上游”、“下游”通常是指空气流经气体整流装置的方向的上游和下游，即发动机进气***中空气的流向的上游和下游。

图1是本发明的优选实施方式的示意图。如图所示，气体整流装置包括：管1，该管1的侧壁上设置有传感器安装孔3，该传感器安装孔3位于整流网2的下游侧；和整流网2，该整流网2设置在管1的入口侧。

管1的上游侧的端部通过例如软管等连接管道连接到空滤器(未图示)，经过空滤器过滤后的清洁空气通过整流网2流入管1，并在该管1内被***其中的流量传感器的取样窗口取样测量(详见下述)，再将测得的气体流量值输出给EGR***从而对EGR进行相应的控制。此处，由于被取样的空气经过整流网，因此提高了流量传感器3测得的流量值的准确性。

优选地，整流网2为平板形。这种形状的整流网2便于沿径向设置在管1中。并且，优选的，整流网2为多个并沿管1的长度方向设置。多个整流网2沿空气流动方向设置可以提高气体整流装置的整流效果。优选地，多个整流网2中，位于管1的上游侧的整流网2的网格尺寸大于管1的下游侧的整流网2的网格尺寸。由于网格越小对气体的整流效果就越强，因此在沿空气流动方向上设置的多个整流网的网格大小逐渐减小，就能逐渐提高对空气的整流效果。而网格的尺寸大小和网格之间的间隔等则要根据输入空气的流量和流速来确定。

在图1所示的本发明的实施方式中，优选地，整流网2包括沿空气流动方向设置的第一整流网21和第二整流网22。由于管1的体积限制，所以整流网2的数量不能太多，否则就会过多地占用管1内的空间，并且当高整流效果提高到某种程度之后再提高其整流效果，这对提高流量传感器的测量精度意义不大。因此，本发明的优选实施方式中设置了两层整流网。但是，这并不对本发明构成限制，在实际应用中，整流网的层数要根据空气流量和流速来设置。这样，沿空气流动方向设置的第一整流网21的网格尺寸应当大于第二整流网22的网格尺寸，而且第一整流网21和第二整流网22的网格尺寸和网格之间间距的大小则要根据空气的流量和流速来设置。

优选地，第一整流网21由塑料制成。同时，优选地，第二整流网22由金属制成。由于网格尺寸越小的整流网所承受的空气的压力越大，所以，在本发明的优选实施方式中，第一整流网21由塑料制成，从而减轻重量和成本，第二整流网22由金属制成，从而能够承受更大的空气压力。但是，本发明并不仅限于上述实施方式，第一整流网21和第二整流网22也可以换用其他的任何一种适用的材料。

另外，如图1和图2所示，在本发明优选实施方式中的气体整流装置的管1上还具有凸棱等用于固定气体整流装置的管1和/或便于气体整流装置的管1的两侧与软管相连的固定结构和/或连接结构，这些固定结构和/或连接结构根据气体整流装置实际应用的情况和需要来设置。

下面结合附图，详细地介绍本发明的气体整流装置的连接情况和使用情况。

首先，对于气体整流装置的连接情况而言，管1的整流网2的一端通过连接管道与空滤器(未图示)连接，该连接管道优选为软管。管1的另一端也通过例如软管等的连接管道连接到进气管，这里所说的进气管是包括节气门体进气总管和发动机进气歧管在内的进气管路。此处需要注意的是，由于图1所示的本发明优选实施方式的管1具有一定刚性，从而起到对其内部的整流网2的保护作用，并且连接管道优选为软管，所以图1中所示的气体整流装置与软管的连接方式为软管***管1，在管1的下游侧，管1的内管壁上具有环绕管壁的凹槽，软管可以***管1中的该凹槽中，以例如过盈配合等连接方式连接。但是，根据所选择的连接管道的不同，管1的两端与连接管道之间的连接方式不限于上述连接方式，而可以为任何适用的连接方式。

另外，对于气体整流装置的使用情况而言，管1的管壁上设置有传感器安装孔3，流量传感器安装于该传感器安装孔3，并且流量传感器的取样窗口通过传感器安装孔3***管1内并朝向整流网2，在图1所示的优选实施方式中，整流网2包括第一整流网21和第二整流网22，下面仅以两层整流网2为例进行介绍，也可以理解一层或者多层的整流网2的工作方式。对于整流网2的层数的选择，则是根据实际应用中的空气的流量和流速，空气的流量越大，网格尺寸越大，流量越小，网格尺寸越小；空气的流速越大，网格尺寸越大，流速越小，网格尺寸越小。由空滤器净化的空气在经过整流网2之前为紊流状态，在第一整流网21和第二整流网22处被整流。由于第一整流网21的网格尺寸较大，所以紊流状态的空气在第一整流网21处经过初步整流将紊流整流为层流，使空气流速更加均匀且流向与管1的管壁平行。第二整流网22的网格尺寸较小，其能够辅助稳定空气流速，防止流速和流向突变，并防止较大的异物流向下游管道中。通过上述两层整流网的整流，由空滤器输出地紊流状态的空气变为稳定的层流状态空气。

接下来，层流状态的空气在流经管1时由流量传感器的取样窗口取样检测，将检测到的空气流量输出给EGR***，并由EGR***反馈到EGR的控制中。

本发明还提供了一种发动机的进气***，该进气***包括空滤器、流量传感器和进气管，其中，该进气***还包括根据本发明的气体整流装置，该气体整流装置连接在空滤器和进气管之间，该流量传感器安装于气体整流装置的的管1上的传感器安装孔3，且流量传感器的取样窗口通过传感器安装孔3***管1内并朝向整流网2。

对于本发明所提供的发动机的进气***，空气首先经过空滤器进行净化过滤；过滤后的清洁空气流向气体整流装置，先经过气体整流装置的整流网2进行整流，将紊流状态的空气整流成层流状态的空气，再由从传感器安装孔3***到管1内的流量传感器对空气的流量进行采样检测，并将检测到的值反馈给EGR控制***和/或节气门体进气总管控制***，从而对空气和/或废气的进气量进行控制；空气接下来流入节气门体进气总管，通过节气门体的开度来控制进入气缸的气体量。

需要指出的是，有些流量传感器自身集成了整流装置，但是仍然可以用于本发明的空气流量计，并且能够提高整流效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，整流网1可以根据实际应用情况而选择为任何适用的数量、形状和材质。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种气体整流装置，其特征在于，该气体整流装置包括管(1)和整流网(2)，其中

该管(1)的侧壁上设置有传感器安装孔(3)，该传感器安装孔(3)位于所述整流网(2)的下游侧；和

该整流网(2)设置在所述管(1)的入口侧。

2.根据权利要求1所述的气体整流装置，其特征在于，所述整流网(2)为平板形。

3.根据权利要求2所述的气体整流装置，其特征在于，所述整流网(2)为多个并沿所述管(1)的长度方向设置。

4.根据权利要求3所述的气体整流装置，其特征在于，所述多个整流网(2)中，上游侧的所述整流网(2)的网格尺寸大于下游侧的所述整流网(2)的网格尺寸。

5.根据权利要求4所述的气体整流装置，其特征在于，所述整流网(2)包括设置于上游侧的第一整流网(21)和设置于下游侧的第二整流网(22)。

6.根据权利要求5所述的气体整流装置，其特征在于，所述第一整流网(21)由塑料制成。

7.根据权利要求5所述的气体整流装置，其特征在于，所述第二整流网(22)由金属制成。

8.一种发动机的进气***，该进气***包括空滤器、流量传感器和进气管，其特征在于，该进气***还包括根据上述任意一项权利要求所述的气体整流装置，该气体整流装置连接在所述空滤器和进气管之间，该流量传感器安装于气体整流装置的管(1)上的所述传感器安装孔(3)，且所述流量传感器的取样窗口通过所述传感器安装孔(3)***所述管(1)内并朝向所述整流网(2)。

Images