CN103742297A - 一种发动机及其废气再循环***、排气歧管 - Google Patents

一种发动机及其废气再循环***、排气歧管 Download PDF

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冀丽琴
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Abstract

本发明公开了一种发动机及其废气再循环***、排气歧管，该排气歧管设有多个与所述发动机的气缸对应的进气口，所述排气歧管具有单流道，多个所述进气口设于所述流道的一侧，所述单流道还设有分别与所述***的增压器、EGR阀连通的第一排气口，第二排气口。与现有技术中包括双流道的排气歧管相比，该排气歧管先将各独立的气缸中废气集中于一个流道，再通过两个排气口分别供给EGR阀和增压器，从而避免了取气不均匀现象，保证了废气再循环***的稳定性，有利于发动机燃烧平稳。此外，这种结构的排气歧管增大了参与循环的废气总量，大大提高了废气再循环***的EGR率。

Description

一种发动机及其废气再循环***、排气歧管
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机及其废气再循环***、排气歧管。
背景技术
废气再循环***(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，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，而CO2不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量。
请参考图1和图2，图1为现有技术中废气再循环***的结构示意图，图2为图1中的排气歧管的结构示意图；下面以6缸发动机为例简要介绍该***的工作过程及其存在的技术缺陷。
如图1所示，现有技术中废气再循环***包括排气歧管1′、增压器3′、EGR阀2′、EGR冷却器4′、进气接管5′、进气节流阀6′、混合器7′和进气歧管8′。
工作过程中，发动机将废气排入排气歧管1′，排气歧管1′内一部分废气排入增压器3′，进而排入大气或者进行后处理，另一部分废气经EGR阀2′进入EGR冷却器4′进行冷却，冷却后的废气进入混合器7′，与此同时，外部的新鲜空气也通过进气节流阀6′进入进气接管5′，这部分废气与新鲜空气流入混合器7′内进行充分混合后，再进入进气歧管8′，最终进入缸体。
上述废气再循环***存在如下技术缺陷：
首先，如图2所示，上述排气歧管1′为双流道排气歧管，每个流道的一侧设置连通三个气缸的进气口11′、另一侧设置出气口。工作过程中，1缸、2缸和3缸的废气进入其中一个流道，经第一排气口12′、第三排气口14′流出，4缸、5缸和6缸的废气进入另外一个流道、经第二排气口13′流出。其中，第一排气口12′与增压器3′连通、第三排气口14′与EGR阀2′连通，第二排气口13′与增压器3′连通。因此1缸、2缸和3缸的废气的一部分进入增压器3′、另一部分进入废气再循环***，4缸、5缸和6缸的废气全部进入增压器3′、未参与废气再循环***。
由此可见，这种结构造成各个气缸取气不均匀，进而导致各缸工作不均匀，因此发动机的燃烧平稳性较差。此外，上述废气再循环***的EGR率（进入进气接管5′的废气质量与进入气缸的总气体质量的比值）较低。
其次，上述再循环***中，混合器7′起到混合废气与新鲜空气的作用，但是混合器7′的价格昂贵，导致废气再循环***的成本较高。而且会增大进气阻力，使发动机油耗增加。
有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的废气再循环***进行优化设计，以使发动机的各气缸取气均匀，提高发动机的燃烧平稳性，并减少再循环***的成本。
发明内容
本发明的目的为提供一种发动机及其废气再循环***、排气歧管，该排气歧管具有单流道结构，实现了各气缸均匀取气，提高了EGR率，且废气再循环***通过加长进气接管保证了气体混合均匀性，降低了生产成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种废气再循环***的排气歧管，设有多个与所述发动机的气缸对应的进气口，所述排气歧管具有单流道，多个所述进气口设于所述流道的一侧，所述单流道还设有分别与***的增压器、EGR阀连通的第一排气口、第二排气口。
工作过程中，各缸燃烧室排出的废气分别通过六个独立的进气口进入排气歧管的单流道，在该流道内汇集，汇集后的废气通过两个排气口分别流向增压器、EGR阀。
与现有技术中包括双流道的排气歧管，该排气歧管先将各独立的气缸中废气集中于一个流道，并通过两个排气口分别供给EGR阀、供给增压器，从而避免了各缸取气不均匀现象，保证了废气再循环***的稳定性，有利于发动机燃烧平稳。此外，这种结构的排气歧管增大了参与循环的废气总量，大大提高了废气再循环***的EGR率。
本发明还提供一种废气再循环***，包括排气歧管，与所述排气歧管连通的增压器、EGR阀；所述排气歧管采用如上所述的结构。
优选地，所述增压器为变截面增压器。
优选地，还包括依次连通的EGR冷却器、进气接管和进气歧管，所述EGR冷却器与所述EGR阀连通，所述进气接管还设有连通大气的空气进口，所述空气进口到所述进气歧管的距离大于300mm。
优选地，所述EGR阀通过螺栓紧固件与所述排气歧管可拆卸地固定连接。
优选地，所述EGR冷却器的两端通过膨胀节分别与所述EGR阀、所述进气接管连通。
优选地，还包括进气节流阀，所述进气接管的空气进口通过所述进气节流阀与大气连通。
本发明还提供一种发动机，包括缸体和废气再循环***，所述废气再循环***的排气歧管与所述缸体的排气门连接；所述废气再循环***采用如上所述的结构。
由于上述排气歧管具有如上技术效果，因此，包括该排气歧管的废气再循环***、发动机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
图1为现有技术中废气再循环***的结构方框图；
图2为图1中排气歧管的结构示意图；
图3为本发明所提供排气歧管的一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明所提供废气再循环***的一种具体实施方式的结构示意图；
图5为图4的结构方框图。
其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
排气歧管1′；进气口11′；第一排气口12′；第二排气口13′；第三排气口14′；EGR阀2′；增压器3′；EGR冷却器4′；进气接管5′；进气节流阀6′；混合器7′；进气歧管8′；
图3至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
排气歧管1；进气口11；第一排气口12；第二排气口13；
EGR阀2；增压器3；EGR冷却器4；膨胀节41；进气接管5；进气节流阀6；进气歧管7。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种发动机及其废气再循环***、排气歧管，该排气歧管具有单流道、且具有连接增压器、EGR阀的两个排气口，使得取气均匀，且提高了EGR率。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图3，图3为本发明所提供排气歧管的一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，如图3所示，本发明提供一种用于发动机废气再循环***的排气歧管1，该排气歧管1具有单流道，该单流道的一侧设有多个与发动机的气缸对应的进气口11，单流道还设有第一排气口12、第二排气口13，第一排气口12与***的增压器3连通、第二排气口13与EGR阀2连通。
下面以6缸发动机为例具体介绍这种排气歧管1的工作过程：
工作过程中，1缸、2缸、3缸、4缸、5缸和6缸燃烧室排出的废气分别通过六个独立的进气口11进入排气歧管1的单流道，在该流道内汇集，汇集后的废气通过第一排气口12流向增压器3、通过第二排气口13流向EGR阀2。
与现有技术中包括双流道的排气歧管1相比，该排气歧管1先将各独立的气缸中废气集中于一个流道，并通过两个排气口分别供给EGR阀2和增压器3，从而避免了1缸、2缸、3缸的部分气体进入EGR阀、4缸、5缸和6缸的废气不进入EGR阀2的取气不均匀现象，从而保证了废气再循环***的稳定性，有利于发动机燃烧平稳。此外，这种结构的排气歧管1增大了参与循环的废气总量，大大提高了废气再循环***的EGR率。
请参考图4和图5，图4为本发明所提供废气再循环***的一种具体实施方式的结构示意图，图5为图4的结构方框图。
本发明还提供一种废气再循环***，如图4和图5所示，该***包括排气歧管1、与排气歧管1连通的增压器3、EGR阀2，EGR阀2连接EGR冷却器4，EGR冷却器4连接进气接管5，进气接管5通过空气进口51采集新鲜空气，将废气与新鲜空气的混合气体输出给进气歧管7，进气歧管7再将混合气体输送至各个气缸。其中，排气歧管1采用如上的结构。
由于上述排气歧管1具有如上的技术效果，因此，包括该排气歧管1的废气再循环***也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
还可以进一步废气再循环***的其他结构。
另一种具体实施方式中，上述增压器3为变截面增压器3。
采用这种结构，通过改变增压器3的截面面积，可以调节进入增压器3的废气流量，由于排气歧管1的废气的一路连接增压器3、另一路连接EGR阀2，因此，在废气总量不变的前提下，可以通过改变增压器3的截面调节进入EGR阀2的废气体积，从而增强废气再循环***的灵活性。
另一具体实施方式中，上述废气再循环***的进气接管5的空气进口51到进气歧管7的距离大于300mm。
采用这种结构，与现有技术的废气再循环***相比，进气接管5的废气与新鲜空气交汇处到进气歧管7的长度加长，因此废气与新鲜空气能够在进气接管5内充分混合，即较长的进气接管5起到了与混合器相同的作用，因此无需再进气接管5与进气节流阀6的交汇处设置混合器，大大节省了废气再循环***的成本。而且会减小进气阻力，使发动机油耗降低。
另一具体方案中，如图4所示，上述EGR阀2通过螺栓紧固件与排气歧管1可拆卸地固定连接。
采用这种结构，简单、方便地实现EGR阀2与排气歧管1的定位，还可以有效降低EGR阀2的震动，提高***可靠性。
更具体的方案中，如图4所示，上述EGR冷却器4的两端通过膨胀节41分别与EGR阀2、进气接管5连通。
采用这种结构，膨胀节41可以调节管路的轴向尺寸，以避免管路受热发生较大变形，进一步提高废气再循环***的可靠性。
另一种实施方式中，如图4和图5所示，上述废气再循环***还包括进气节流阀6，所述进气接管5的空气进口51通过所述进气节流阀6与大气连通。
采用这种结构，通过改变进气节流阀6的阀口大小，能够调节进入进气接管5的新鲜空气量的多少，使得废气再循环控制***的调整和控制更加方便和灵活。
本发明还提供一种发动机，包括缸体和废气再循环***，废气再循环***的排气歧管1与缸体的排气门连接，其采用如上所述的结构。
由于上述废气再循环***具有如上技术效果，因此，包括该废气再循环***的发动机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种发动机及其废气再循环***、排气歧管进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种废气再循环***的排气歧管，设有多个与所述发动机的气缸对应的进气口（11），其特征在于，所述排气歧管（1）具有单流道，多个所述进气口（11）设于所述流道的一侧，所述单流道还设有分别与***的增压器（3）、EGR阀（2）连通的第一排气口（12）、第二排气口（13）。
2.一种废气再循环***，包括排气歧管（1），与所述排气歧管（1）连通的增压器（3）、EGR阀（2）；其特征在于，所述排气歧管（1）采用如权利要求1所述的结构。
3.根据权利要求2所述的废气再循环***，其特征在于，所述增压器（3）为变截面增压器。
4.根据权利要求2或3所述的废气再循环***，其特征在于，还包括依次连通的EGR冷却器（4）、进气接管（5）和进气歧管（7），所述EGR冷却器（4）与所述EGR阀（2）连通，所述进气接管（5）还设有连通大气的空气进口（51），所述空气进口（51）到所述进气歧管（7）的距离大于300mm。
5.根据权利要求4所述的废气再循环***，其特征在于，所述EGR阀（2）通过螺栓紧固件与所述排气歧管（1）可拆卸地固定连接。
6.根据权利要求5所述的废气再循环***，其特征在于，所述EGR冷却器（4）的两端通过膨胀节（41）分别与所述EGR阀（2）、所述进气接管（5）连通。
7.根据权利要求6所述的废气再循环***，其特征在于，还包括进气节流阀（6），所述进气接管（5）的空气进口（51）通过所述进气节流阀（6）与大气连通。
8.一种发动机，包括缸体和废气再循环***，所述废气再循环***的排气歧管（1）与所述缸体的排气门连接；其特征在于，所述废气再循环***采用如权利要求2-7任一项所述的结构。
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