用于控制压缩机入口涡流的改进的长路径-废气再循环系统连接技术方案

内燃机具有包括多个气缸的发动机结构。进气系统和排气系统与多个气缸连通。涡轮增压器包括与排气系统连通的涡轮部分以及与进气系统的进气通道连通的压缩机。压缩机包括压缩机叶轮，其在操作期间具有预定的旋转方向。EGR通道与排气系统连通，在压缩机上游的位置处连接到进气通道，并且与进气通道的内壁相切，从而在预定的旋转方向上提供涡流。

Improved Long Path-Exhaust Gas Recycling System Connection for Controlling Entrance Eddy Current of Compressor

An internal combustion engine has an engine structure comprising multiple cylinders. The intake and exhaust systems are connected with multiple cylinders. The turbocharger includes a turbine part connected with the exhaust system and a compressor connected with the intake passage of the intake system. Compressor includes compressor impeller, which has predetermined rotation direction during operation. The EGR channel is connected to the exhaust system, and is connected to the intake channel at the upstream position of the compressor, and is tangent to the inner wall of the intake channel, thus providing eddy current in the predetermined rotation direction.

【技术实现步骤摘要】
用于控制压缩机入口涡流的改进的长路径-废气再循环系统连接
本专利技术涉及一种涡轮增压内燃发动机，其具有用于控制压缩机涡流的改进的长路径废气再循环(EGR)连接。
技术介绍
本部分提供与本专利技术相关的背景信息，其不一定是现有技术。考虑到配备有压缩机入口-涡流控制装置的充电系统在与长路径EGR连接处的空气和EGR气体的相互作用时可能存在一些问题。特别地，标准长路径EGR的布局在EGR和压缩机前方的空气路径之间的连接点处呈现对称升力。这种标准配置会使位于长路径EGR连接上游的入口-涡流控制装置产生的受控入口涡流运动受到破坏，这是由于EGR气体在空气侧引起的干扰，部分耗散了空气流场中所需的涡流。具有对称长路径EGR连接的标准配置还可以促进流体动态和湿度条件的发展，其可以在压缩机转子前面引起高冷凝产生，可导致发生耐久性问题，从而减少涡轮增压器的寿命。本专利技术提供了一种设计方案，其解决了上述问题并且使由EGR引入主空气管中所产生的干扰最小化。
技术实现思路
本部分提供了对本专利技术的总体概述，而不是对本专利技术的全部范围或其所有特征的综合公开。本专利技术提供了一种新的长路径EGR连接布局，其集成在转子前面的压缩机涡管中。压缩机入口通过设置在压缩机入口侧的长路径EGR连接向空气流中提供EGR气体的切向引入。只要EGR流被切向地引入到主管内壁并且在与涡流空气流的旋转方向相同的空气流中，连接就可以被设置在沿着主管道轮廓的任何位置。例如，如果压缩机叶轮旋转方向是逆时针方向，则由切向EGR端口施加到压缩机入口中的所需空气涡流运动方向也是逆时针方向。因此，长路径EGR连接可以设置在空气路径的右手侧，以便沿切线/逆时针方向喷射出主管道中的EGR气体。根据本专利技术的原理，内燃发动机具有包括个气缸的发动机结构。进气系统和排气系统与多个气缸连通。涡轮增压器包括与排气系统连通的涡轮部分以及与进气系统的进气通道连通的压缩机。压缩机包括压缩机叶轮，其在操作期间具有预定的旋转方向。EGR通道与排气系统连通，在压缩机上游的位置处连接到进气通道，并且与进气通道相切，从而在预定的旋转方向上提供涡流。根据本文提供的描述，其他领域的适用性将变得显而易见。本
技术实现思路
中的描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本专利技术的范围。附图说明这里描述的附图仅用于举例说明这里描述的例证实施例，而不意图于描述所有可能的实施方式，并且不旨在限制本专利技术的范围。图1为根据本专利技术原理的具有长路径EGR系统的内燃机的示意图；图2是根据本专利技术原理的压缩机入口的立体图；图3是图2中所示的压缩机入口的剖视图。在附图的若干视图中，对应的附图标记表示相应的部件。具体实施方式现在可参考附图以便更全面地阐述示例实施例。提供示例实施例以使本专利技术详尽并且充分地向本领域技术人员传达范围。许多具体细节的提出，例如特定组件、设备和方法的示例，可以为本专利技术的实施例提供透彻理解。显而易见，对于本领域技术人员而言，不需要采用具体细节，示例实施例可以以许多不同形式实施，并且两者都不应被解释为限制本专利技术的范围。在一些示例实施例中，未详细描述众所周知的过程、设备结构和技术。这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包含”、“包括”和“具有”带有包含性，因此确定了所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或群组的存在和添加。除非特别标识为性能顺序，否则这里描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求按照它们所讨论或说明的特定顺序执行。可以理解的是，可以采用额外的或替代的步骤加以实施。当元件或层被称为“接通”、“接合”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以直接接通、接合、连接或联接到其他元件或层，中间元件或层也是可以存在的。相反，当元件被称为“直接在......上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在......之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等。)如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任一或者所有组合。尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到术语的限制。这些术语可以仅用于与另一区域、层或部分来区分一个元件、组件、区域、层或部分。除非上下文明确指出，否则本文使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字语言的术语不暗示序列或顺序。因此，在不脱离示例实施例的指导的情况下，之后讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。这里可以使用空间相对术语，例如用“内部”、“外部”、“下方”、“下面”、“下部”、“上面”、“上部”等词以便于描述图中所示一个元素或特征与另一个元素或特征的关系。除了图中所示的方向之外，空间相对术语可以旨在涵盖使用或操作中的设备的不同方向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，示例术语“下面”可以包括上面和下面的方向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或其他方位)，本文使用的空间相对描述词相应地如此解释。参考图1，示出内燃机10，其包括多个气缸12，每个气缸12具有设置在其中的工作活塞14。内燃机10具有进气系统16和排气系统18。进气系统16包括与涡轮增压器22连接的进气通道20，涡轮增压器22具有压缩机部分24，压缩机部分24带有压缩机叶轮26，用于向与气缸12相连的排气歧管28提供压缩进气。排气系统18包括排气歧管30，排气歧管30将排气引导到涡轮增压器22的涡轮部分32。废气再循环(EGR)系统36连接在排气系统18的后处理系统34和压缩机部分22的入口处的进气系统16之间。EGR系统36可包括EGR入口端38和EGR出口端40。EGR系统36可包括EGR冷却器42。流混合阀44可设置在EGR系统36中。如图1中最佳所示，EGR冷却器42可包括冷却器矩阵46，废气通过冷却器矩阵46被引导。冷却器矩阵46是可以液体冷却的。进气系统16可包括空气流量计48。涡流装置50设置在进气通道20中，以在与压缩机部分22的叶轮26的预定涡流方向匹配的方向上引起进气中的涡流。参考图2和图3，EGR出口端40可以在压缩机部分24上游的位置处连接到压缩机入口60。EGR出口端40限定具有中心轴线64的开口62，该中心轴线64从压缩机入口60的中心轴线66横向偏移距离“O”，使得开口62与空气入口60的内壁相切，从而在压缩机叶轮26的预定旋转方向上提供涡流。总体来说，EGR出口的中心轴线64经定位以便将EGR流沿切向于主管内壁并且在涡旋空气流的相同旋转方向上引入空气流中。具有切向EGR开口62的入口配置提供冷凝保护和压缩机性能。EGR从长路径回路36切向引入进气通道20产生有利的流体动力学和湿度条件，形成最小化冷凝。在冷环境温度中操作的情况下，避免冷凝现象进一步得到增强，因此使得压缩机叶轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机，包括：包括多个气缸的发动机结构；与所述多个气缸连通的进气系统；与所述多个气缸连通的排气系统；涡轮增压器，包括与所述排气系统连通的涡轮部分以及与所述进气系统的进气通道连通的压缩机，所述压缩机包括在操作期间具有预定旋转方向的压缩机叶轮，以及EGR通道，与所述排气系统连通，在所述压缩机上游的位置处连接到所述进气通道，并且与所述进气通道的内壁相切，从而在预定的旋转方向上提供涡流。

【技术特征摘要】
2017.08.03 US 15/6686871.一种内燃机，包括：包括多个气缸的发动机结构；与所述多个气缸连通的进气系统；与所述多个气缸连通的排气系统；涡轮增压器，包括与所述排气系统连通的涡轮部分以及与所述进气系统的进气通道连通的压缩机，所述压缩机包括在操作期间具有预定旋转方向的压缩机叶轮，以及EGR通道，与所述排气系统连通，在所述压缩机上游的位置处连接到所述进气通道，并且与所述进气通道的内壁相切，从而在预定的旋转方向上提供涡流。2.根据权利要求1所述的内燃机，还包括入口涡流控制装置，其设置在所述压缩机上游的进气通道中以在预定旋转方向上引起涡流。3.一种内燃机，包括：包括多个气缸的发动机结构；与所述多个气缸连通的进气系统；与所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·瑞卡，R·巴里亚，A·特里波迪，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US