排气再循环装置制造方法及图纸

本公开描述了一种用于涡轮增压的内燃发动机的排气再循环(EGR)装置，该EGR装置包括：进气管道，其具有经配置以控制流经进气管道到涡轮增压器压缩机的进气量的节流阀；排气再循环入口，其连接到该节流阀下游的进气管道；以及EGR阀，其经配置以控制经由排气再循环入口再循环到涡轮增压器压缩机的排气量，其中该节流阀和该EGR阀被组合在单个阀单元中，在该单个阀单元中，阀由经配置以实质上防止排气在该节流阀附近进入进气管道的分离元件分离。

exhaust gas recirculation

This disclosure describes a method for exhaust gas recirculation of the turbocharged internal combustion engine (EGR) device, the EGR device includes an air duct, the air intake throttle valve is configured to control flow through the air inlet pipe to the turbocharger compressor; exhaust gas recirculation entrance, which is connected to the inlet pipe downstream of the throttle valve; and the EGR valve configured to control exhaust through the exhaust gas recirculation entrance is recirculated to the turbocharger compressor, the throttle valve and the EGR valve are combined in a single unit in the valve, single valve unit, a valve configured to substantially prevent the separation of components into the intake pipe in the vicinity of the exhaust throttle isolation valve.

【技术实现步骤摘要】
排气再循环装置相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月19日提交的英国专利申请号1520387.0的优先权。以上提及的申请的全部内容通过引用以其全部内容并入本文用于所有目的。
本公开涉及一种排气再循环(EGR)装置，并且具体地涉及一种低压EGR装置。
技术介绍
燃料效率和排气污染水平被视为对于所有车辆越来越重要的特性。这已引起非常高的比例的车辆发动机被装配通常包含排气再循环系统的涡轮增压器。排气再循环(EGR)是通过将排气的一部分再循环通过发动机，来用于提高发动机效率并且减少在排出的排气中存在的NOx化合物的过程。在低压EGR中，EGR气体被引入到涡轮增压器压缩机入口的上游。即使在高的发动机升压条件中，在此位置的压力是低的，其允许该排气的低压再循环。在低压EGR系统中，被引入到涡轮增压器压缩机的上游的EGR气体在进入涡轮增压器压缩机入口之前与发动机入口空气混合。能够被引入的EGR气体的量可以确定改善发动机效率和排气污染物水平的程度。然而，再循环可能性的水平经常受在排气中的水滴的凝结的限制。随着排气与冷却器入口空气混合，来自排气的水蒸气开始凝结。此效应可以在寒冷的周围条件中加重。在EGR气体和涡轮增压器压缩机上游的管道的壁之间的接触也有助于凝结。水滴在该压缩机的入口处能够是不希望的，特别是当形成大水滴时，其可以损坏压缩机叶片。因此，希望被引入的EGR气体接近于压缩机面。然而，在EGR实施方案中，其中EGR气体被引入接近于压缩机面，以及在然后执行节流功能的同一点，不稳定的湍动空气能够降低该压缩机的操作效率。
技术实现思路
根据本公开的方面，提供了一种用于涡轮增压的内燃发动机的排气再循环(EGR)装置，该EGR装置包括：进气管道，其具有经配置以控制流经进气管道到涡轮增压器压缩机的进气量的节流阀；排气再循环入口，其连接到该节流阀下游的进气管道；以及EGR阀，其经配置以控制经由排气再循环入口再循环到涡轮增压器压缩机的排气量，其中该节流阀和该EGR阀在单个阀单元中组合，在该单个阀单元中，该节流阀和该EGR阀由经配置以实质上(substantially)防止排气在该节流阀附近进入进气管道的分离元件分离。将再循环的排气引入到更接近压缩机面的进气管道能够减小冷凝液滴扩散到进气管道中并损坏涡轮增压器压缩机的风险，同时将节流阀定位成更远离压缩机面给予节流的空气在进入涡轮增压器压缩机之前用以进行再稳定的距离。该更稳定的流对于最佳的涡轮增压器压缩机性能是所希望的。将阀组合在单个阀单元中，其中该阀能够同时地操作，使得进气管道能够被关闭并且同时排气再循环入口能够被打开(或者该进气管道被打开并且该排气再循环入口被关闭)，例如通过共同的致动器，能够实现与例如具有专用致动器的单独的节流阀和EGR阀单元相比节省重量、复杂性和成本。阀单元能够具有限定通道的主阀体，当EGR阀的可移动阀元件在打开位置时排气流经该通道到排气再循环入口，并且该分离元件能够设置在该阀体的通道和节流阀之间。这为流体地分离来自再循环的排气的在节流阀附近的空气流提供简单配置。该主阀体可直接附接至进气管道。EGR阀的可移动阀元件能够通过阀杆机械地连接到节流阀的可移动阀元件，该阀杆穿过在分离元件中的间隙。然而，该节流阀能够通过经配置以允许阀一致操作的连杆、齿轮或其它机构中的任一种机械地连接到EGR阀。排气再循环入口能够包括管路，该管路将阀体的通道流体地连接到节流阀下游的进气管道的内部。这提供简单构造，通过该简单构造，排气能够被引入到节流阀下游的进气管道。在节流阀和将排气进入到进气管道中的引入点之间的距离、在节流阀和涡轮增压器压缩机之间的距离，以及/或者在排气进入到进气管道中的引入点和涡轮增压器之间的距离能够根据发动机应用和EGR使用计划被改变。此外，安装因素和限制(诸如管道尺寸和形状)能够影响定位。该管路能够具有在进气管道上的开口。替代地，该管路可以延伸进进气管道中。例如，该管路能够包括向上延伸到进气管道中的端部。该端部能够被弯曲以便引导排气朝向涡轮增压器压缩机。其它配置也是可能的。例如，该端部可以包括延伸到进气管道中的初始直线部分，随后是弯曲朝向该涡轮增压器压缩机的弯曲区段，随后是进一步的直线区段。该端部的出口能够相对于进气管道出口被居中定位。分离元件能够包括板件，该板件能够形成为EGR装置的整体铸造部件或者替代地为插入在通道和节流阀之间的组件，例如在该EGR装置的组装期间。该节流阀能够包括节流挡板。该EGR阀能够包括升举阀诸如提升阀。根据本公开的另一个方面，提供了一种发动机系统，其包括：具有进气歧管和排气歧管的内燃发动机机；安装在该发动机上的涡轮增压器，该涡轮增压器包括流体地连接到该排气歧管的涡轮和流体地连接到该进气歧管的压缩机；以及上述排气再循环(EGR)装置。根据本公开的另一个方面，提供了一种包括上述发动机系统的机动车辆。根据本公开的另一个方面，提供了一种用于带有涡轮增压器的内燃发动机的排气再循环(EGR)方法，该EGR方法包括：通过节流阀控制流经具有节流阀的进气管道到涡轮增压器的压缩机的进气量；以及通过与该节流阀组合为单个阀单元的EGR阀控制经由连接到节流阀下游的进气管道的排气再循环入口再循环到压缩机的排气量；以及通过将该节流阀与该EGR阀分离的屏障而基本上防止排气在该节流阀处进入进气管道。附加的方面和/或优点将部分地在下面的描述中阐述，并且根据描述将显而易见，或者可以通过实践本申请的示例实施例而习得。附图简述将通过示例的方式参考附图，其中贯穿全文同样的标识号指的是同样的元件，并且其中：图1是低压EGR装置的剖面示意图；图2是“紧密耦合的”低压EGR装置的剖面示意图；图3是“分离的(detached)”低压EGR装置的剖面示意图；图4是根据本公开的低压EGR装置的剖面示意图；以及图5是图4的低压EGR装置的透视示意图。具体实施方式为了更好地理解本公开，将首先给出低压排气再循环(EGR)系统的简述。在低压EGR系统中，由发动机产生的排气通过排气歧管离开并且穿过对涡轮增压器压缩机供以动力的涡轮增压器涡轮。然后该排气流入排气管(排气从排气管离开车辆)中，或者流入EGR回路中。在低压EGR回路中，排气穿过冷却排气的温度的低压EGR冷却器，随后该排气穿过EGR阀且然后在进气管道中与空气混合。然后该空气和排气的混合物被引入到增压该混合的进气气体的涡轮增压器压缩机。然后该高压混合物穿过增压空气冷却器到该发动机的进气歧管中。图1是能够被实施为低压EGR系统的一部分的低压EGR装置10的示意图。该低压EGR装置10包括作为单个阀单元组合在一起的节流阀14和EGR阀16，在本文被称为“组合阀”(或简称“组阀”)，其中供应到该涡轮增压器压缩机的进气的量，以及再循环到涡轮增压器压缩机的排气的量是同时可控的。具体地，节流阀14被布置在进气管道12的入口18和出口20之间，并且通过打开或关闭该进气管道12而控制供应到该涡轮增压器的进气的量。进气管道12引导进气朝向涡轮增压器压缩机(在图1中没有描绘)，并且能够具有圆形的或一些其它横截面。尽管在此示例中该节流阀14包括安装在铰链28上的节流挡板(节流板)26，但是该节流阀14能够是用于控制通过进气管道12的进气的流动的任何合适的阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮增压的内燃发动机的排气再循环装置即EGR装置，所述EGR装置包括：进气管道，其具有经配置以控制流经所述进气管道到涡轮增压器压缩机的进气量的节流阀；排气再循环入口，其连接到所述节流阀下游的所述进气管道；以及EGR阀，其经配置以控制经由所述排气再循环入口再循环到所述涡轮增压器压缩机的排气量，其中所述节流阀和所述EGR阀被组合在单个阀单元中，在所述单个阀单元中，所述节流阀和所述EGR阀由经配置以实质上防止排气在所述节流阀附近进入所述进气管道的分离元件分离。

【技术特征摘要】
2015.11.19 GB 1520387.01.一种用于涡轮增压的内燃发动机的排气再循环装置即EGR装置，所述EGR装置包括：进气管道，其具有经配置以控制流经所述进气管道到涡轮增压器压缩机的进气量的节流阀；排气再循环入口，其连接到所述节流阀下游的所述进气管道；以及EGR阀，其经配置以控制经由所述排气再循环入口再循环到所述涡轮增压器压缩机的排气量，其中所述节流阀和所述EGR阀被组合在单个阀单元中，在所述单个阀单元中，所述节流阀和所述EGR阀由经配置以实质上防止排气在所述节流阀附近进入所述进气管道的分离元件分离。2.根据权利要求1所述的EGR装置，其中所述阀单元具有限定通道的主阀体，当所述EGR阀的可移动阀元件在打开位置时排气流经所述通道到所述排气再循环入口，并且所述分离元件被设置在所述阀体的通道和所述节流阀之间。3.根据权利要求2所述的EGR装置，其中所述EGR阀的所述可移动阀元件通过阀杆机械地连接到所述节流阀的可移动阀元件，所述阀杆穿过在所述分离元件中的间隙。4.根据权利要求2所述的EGR装置，其中所述排气再循环入口包括管路，所述管路将所述阀体的通道流体地连接到所述节流阀下游的所述进气管道的内部。5.根据权利要求2所述的EGR装置，其中所述分离元件包括形成为所述EGR装置的整体铸造部件的板件。6.根据权利要求2所述的EGR装置，其中所述分离元件包括形成为插入在所述通道和所述节流阀之间的组件的板件。7.根据权利要求1所述的EGR装置，其中所述节流阀包括节流挡板。8.根据权利要求1所述的EGR装置，其中所述EGR阀包括提升阀。9.一种发动机系统，其包括：内燃发动机，所述内燃发动机具有进气歧管和排气歧管；涡轮增压器，其安装在所述发动机上，所述涡轮增压器包括流体地连接到所述排气歧管的涡轮和流体地连接到所述进气歧管的压缩机；以及排气再循环装置即EGR装置，所述EGR装置包括：进气管道，其具有经配置以控制流经所述进气管道到涡轮增压器压缩机的进气量的节流阀；排气再循环入口，其连接到所述节流阀下游的所述进气管道；以及EGR阀，其经配置以控制经由所述排气再循环入口再循环到...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·彭扎托，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US