CN113494387A - 一种进气混合室 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种进气混合室，包括带有混合腔的混合室主体，混合室主体上设有分别与混合腔连通的中冷空气进口、EGR废气进口、燃气进口和混合气体出口。其中，靠近EGR废气进口的位置设有水冷***。本发明提供的进气混合室，使空气、废气、燃气在同一处进行混合，能够增加混合室的温度，使废气中的水气冷凝成液态水后很难冻结成固态冰，从而解决了天然气发动机怠速状态下进气***结冰的问题，既达到了使液态水保持液态的效果又使整个进气混合室轻量化。

Description

一种进气混合室
技术领域
本发明涉及带EGR***的天然气发动机技术领域，具体涉及一种进气混合室。
背景技术
进气混合室是天然气发动机进气***中的重要零部件，是中冷后的纯净空气、EGR废气和燃气三种气体混合的地方。EGR废气经过EGR冷却器之后的气体温度也会达到140℃左右，众所周知废气中含有20％以上的水蒸气，在寒冷的冬天，高温的废气遇到寒冷的空气，废气中的水汽会迅速冷凝为液态水，环境温度低，液态水很快结成固体冰，从而堵塞进气管路，使发动机进气阻力增大，影响发动机性能，更为严重的情况还会完全堵塞进气道使发动机无法点火。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种进气混合室，能够增加混合室的温度，使废气中的水气冷凝成液态水后很难冻结成固态冰，液态水会随着混合气进入气缸，从而排放到大气中。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种进气混合室，包括带有混合腔的混合室主体，混合室主体上设有分别与混合腔连通的中冷空气进口、EGR废气进口、燃气进口和混合气体出口。其中，靠近EGR废气进口的位置设有水冷***。
根据本发明的进气混合室，采用高度集成的设计形式，将中冷空气进口、EGR废气进口、燃气进口和混合气体出口集成在混合室主体上，发动机启动后经过中冷的纯净空气、EGR废气和燃气同时在混合室的混合腔内相遇，真正达到混合的目的。通过在EGR废气进入的地方设置水冷***，当EGR中的废气遇到冷空气后，冷凝成液态水，由于水冷***中含有冷却水，冷却水温度通常在85℃以上，高温的冷却水会使EGR废气进口附近保持在一定温度，这个温度肯定会大于0℃，使混合室中冷凝得到的液态水一直保持在液态状态很难冻结成固态冰，混合后的可燃气体压力在300KPa，液态水会随着可燃气体进入气缸，燃烧后随废气排到到大气，从而能够有效解决天然气发动机怠速状态下进气***的结冰的问题，进而避免引起发动机出现故障，如熄火和气动失败。整个进气混合室并非所有地方都设有水冷***，只在EGR废气进口附近设有冷却***，这样既达到了使液态水保持液态的效果又使整个进气混合室轻量化。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的进气混合室，在一个优选的实施方式中，混合室主体上设有进水装置和回水装置。其中，进水装置分别与水冷***和缸盖水套连接。回水装置分别与水冷***和空压机回水管路连接。
进水装置与缸盖水套相通，缸盖内的冷却水会通过软管到达混合室上的水冷***，混合室上的水冷***充满冷却水后，冷却水通过回水装置与空压机冷却水一起回到水箱，从而确保在不影响整个发动机冷却***的前提下实现了水冷***的有效循环。
具体地，在一个优选的实施方式中，进水装置和回水装置均包括插接头和与插接头连接的软管。
这种结构形式的装置，能够保证整个装置的安装和拆卸极其简单便捷，且成本较低，有利于整个进气混合室进一步轻量化。
具体地，在一个优选的实施方式中，软管的内径为4～5mm。
这种内径范围内的软管，水流量相对较小，因而对整个发动机的水循环***影响非常小。
具体地，在一个优选的实施方式中，水冷***包括水套，水套包裹在靠近EGR废气进口的位置。
采用水套形式的水冷***，不仅便于布置，而且结构简单，成本低且有利于整个混合室的轻量化。
进一步地，在一个优选的实施方式中，水套呈半包裹状态布置。
这种结构形式的水套，使得安装和拆卸简单便捷。
具体地，在一个优选的实施方式中，水套的厚度为9～11mm。
这种厚度尺寸的水套，不仅能够有效保证EGR废气进口附近保持大于0℃的温度，而且能够尽可能使得水冷***轻量化。
具体地，在一个优选的实施方式中，混合室主体为管状结构。
这种结构的混合室主体结构简单，便于加工，且生产成本低。
具体地，在一个优选的实施方式中，中冷空气进口处设有节气门安装法兰。
具体地，在一个优选的实施方式中，EGR废气进口处设有安装法兰。
具体地，在一个优选的实施方式中，燃气进口处设有Mixer安装法兰。
相比现有技术，本发明的优点在于：采用了合理的集成装置，使空气、废气、燃气在同一处进行混合，能够增加混合室的温度，使废气中的水气冷凝成液态水后很难冻结成固态冰，液态水会随着混合气进入气缸，从而排放到大气中，从而解决了天然气发动机怠速状态下进气***结冰的问题以及结冰直接引起发动机出现故障，如熄火，启动失败的问题，只在EGR废气进口附近设有冷却***，这样既达到了使液态水保持液态的效果又使整个进气混合室轻量化。采用了合理的冷却水循环***，在不影响整个发动机冷却***的前提下实现了冷却***内冷却水的循环。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例的进气混合室的剖面结构；
图2示意性显示了本发明实施例的水套的整体结构；
图3示意性显示了本发明实施例的进气混合室的立体结构；
图4示意性显示了本发明实施例的进气混合室的另一个方向的立体结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例的进气混合室10的剖面结构。图2示意性显示了本发明实施例的水套的整体结构。图3示意性显示了本发明实施例的进气混合室10的立体结构。图4示意性显示了本发明实施例的进气混合室10的另一个方向的立体结构。
如图1和图3、图4所示，本发明实施例的进气混合室10，包括带有混合腔11的混合室主体1，混合室主体1上设有分别与混合腔11连通的中冷空气进口12、EGR废气进口13、燃气进口14和混合气体出口15。其中，靠近EGR废气进口13的位置设有水冷***2。
根据本发明实施例的进气混合室，采用高度集成的设计形式，将中冷空气进口、EGR废气进口、燃气进口和混合气体出口集成在混合室主体上，发动机启动后经过中冷的纯净空气、EGR废气和燃气同时在混合室的混合腔内相遇，真正达到混合的目的。通过在EGR废气进入的地方设置水冷***，当EGR中的废气遇到冷空气后，冷凝成液态水，由于水冷***中含有冷却水，冷却水温度通常在85℃以上，高温的冷却水会使EGR废气进口附近保持在一定温度，这个温度肯定会大于0℃，使混合室中冷凝得到的液态水一直保持在液态状态很难冻结成固态冰，混合后的可燃气体压力在300KPa，液态水会随着可燃气体进入气缸，燃烧后随废气排到到大气，从而能够有效解决天然气发动机怠速状态下进气***的结冰的问题，进而避免引起发动机出现故障，如熄火和气动失败。整个进气混合室并非所有地方都设有水冷***，只在EGR废气进口附近设有冷却***，这样既达到了使液态水保持液态的效果又使整个进气混合室轻量化。
具体地，在本实施例中，如图1所示，混合室主体1为管状结构。这种结构的混合室主体结构简单，便于加工，且生产成本低。具体地，在本实施例中，中冷空气进口12处设有节气门安装法兰，EGR废气进口13处设有安装法兰，燃气进口处14设有Mixer(混合器)安装法兰。
如图3和图4所示，本发明实施例的进气混合室10，进一步地，混合室主体1上设有进水装置3和回水装置4。其中，进水装置3分别与水冷***2和缸盖水套连接。回水装置4分别与水冷***2和空压机回水管路连接。进水装置与缸盖水套相通，缸盖内的冷却水会通过软管到达混合室上的水冷***，混合室上的水冷***充满冷却水后，冷却水通过回水装置与空压机冷却水一起回到水箱，从而确保在不影响整个发动机冷却***的前提下实现了水冷***的有效循环。
具体地，在本实施例中，水冷***2包括水套21，水套21包裹在靠近EGR废气进口13的位置。采用水套形式的水冷***，不仅便于布置，而且结构简单，成本低且有利于整个混合室的轻量化。进一步地，在本实施例中，水套21呈半包裹状态布置。这种结构形式的水套，使得安装和拆卸简单便捷。具体地，在本实施例中，水套21的厚度为9～11mm，尤其优选为10mm。这种厚度尺寸的水套，不仅能够有效保证EGR废气进口附近保持大于0℃的温度，而且能够尽可能使得水冷***轻量化。
具体地，在本实施例中，进水装置3和回水装置4均包括插接头和与插接头连接的软管。这种结构形式的装置，能够保证整个装置的安装和拆卸极其简单便捷，且成本较低，有利于整个进气混合室进一步轻量化。优选地，在本实施例中，软管的内径为4～5mm，尤其优选为4.5mm。这种内径范围内的软管，水流量相对较小，因而对整个发动机的水循环***影响非常小。
根据上述实施例，可见，本发明涉及的进气混合室，使空气、废气、燃气在同一处进行混合，能够增加混合室的温度，使废气中的水气冷凝成液态水后很难冻结成固态冰，从而解决了天然气发动机怠速状态下进气***结冰的问题，既达到了使液态水保持液态的效果又使整个进气混合室轻量化。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种进气混合室，其特征在于，包括带有混合腔的混合室主体，所述混合室主体上设有分别与所述混合腔连通的中冷空气进口、EGR废气进口、燃气进口和混合气体出口；其中，
靠近所述EGR废气进口的位置设有水冷***。
2.根据权利要求1所述的进气混合室，其特征在于，所述混合室主体上设有进水装置和回水装置；其中，
所述进水装置分别与所述水冷***和缸盖水套连接；
所述回水装置分别与所述水冷***和空压机回水管路连接。
3.根据权利要求2所述的进气混合室，其特征在于，所述进水装置和所述回水装置均包括插接头和与所述插接头连接的软管。
4.根据权利要求3所述的进气混合室，其特征在于，所述软管的内径为4～5mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的进气混合室，其特征在于，所述水冷***包括水套，所述水套包裹在靠近所述EGR废气进口的位置。
6.根据权利要求5所述的进气混合室，其特征在于，所述水套呈半包裹状态布置。
7.根据权利要求5所述的进气混合室，其特征在于，所述水套的厚度为9～11mm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的进气混合室，其特征在于，所述混合室主体为管状结构。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的进气混合室，其特征在于，所述中冷空气进口处设有节气门安装法兰。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的进气混合室，其特征在于，所述燃气进口处设有Mixer安装法兰。
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