扰流对冲式文丘里集成混合器制造技术

本发明专利技术涉及一种扰流对冲式文丘里集成混合器，该集成混合器，包括外壳、EGR横梁、EGR叶轮、天然气横梁和天然气叶轮，EGR横梁和EGR叶轮固定形成具有文丘里结构的EGR芯子；天然气横梁和天然气叶轮固定形成整体后，与外壳固定；空气从入口处进入气道，EGR废气通过EGR芯子壁面气孔和中心气孔进入气道后与气道内的空气混合，借助文丘里结构提升气体流速，依靠流速与压力的关系促进混合，通过EGR叶轮后，气体进行一次旋转混合；天然气通过天然气横梁壁面气孔和天然气叶轮中心气槽进入通道与一次旋转混合的混合气体混合，然后新的混合气体在天然气叶轮的导流作用下进行二次旋转混合，一次旋转混合和二次旋转混合的旋转方向相反，利用气体流向的骤变促进混合。用气体流向的骤变促进混合。用气体流向的骤变促进混合。

【技术实现步骤摘要】
扰流对冲式文丘里集成混合器


[0001]本专利技术涉及天然气发动机进气系统
，具体涉及一种扰流对冲式文丘里集成混合器。

技术介绍

[0002]排气再循环(ExhaustGasRecirculation，缩写EGR)，是指内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的氮氧化物(NOx)与分担部分负荷时可提高燃料消费率。内燃机在燃烧后排出的气体中含氧量极低甚至是没有，此排出气体与吸气混合后会使吸气中氧气浓度降低，因此会产生下列现象：比大气更低的含氧量在燃烧时温度会降低，会抑制氮氧化物(NOx)的产生。燃烧温度降低时，汽缸与燃烧室壁面、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。
[0003]随着排放法规的日趋严格及燃油价格的攀升，EGR技术在发动机上的应用越来越广泛。以往再循环废气在进入气缸前有较长的管路与新鲜空气混合，且引入的循环废气量(EGR率)较低，因此没有专门设计EGR混合器。现在随着EGR技术的改进及成熟，循环废气量(EGR率)越来越大，同时发动机紧凑性的要求使进气管路更短，因此利用传统的方法所获得的再循环废气与新鲜空气的混合均匀性已经无法再满足发动机稳定工作的要求了。
[0004]中国专利：燃气发动机用混合器及EGR混合器(申请号201710093556.3)公开了一种天然气发动机的混合器，通过在入口处装有叶轮，然后先混合EGR废气，后混合天然气，EGR废气与天然气通过芯子上的方形气孔进入流道，与空气混合。
[0005]该专利具体公开了一种燃气发动机用混合器，包括上下贯通的混合器体，混合器体上端为进气口，下端为出气口，混合器体的进气口处设有扰流体，出气口处设有燃气芯子，扰流体和燃气芯子之间设有EGR芯子，混合器体上设有废气进气口和燃气进气口，EGR芯子与废气进气口连通，EGR芯子用于将废气进气口接入的废气喷入混合器体内。燃气芯子与燃气进气口连通，燃气芯子用于将燃气进气口接入的燃气喷入混合器体内。EGR芯子和燃气芯子结构相同，燃气芯子包括导流环、设置在导流环中的导流柱以及设置于导流环和混合器体内壁之间的通气柱，导流柱、导流环和通气柱横截面均为沿空气流向由大变小的水滴形，导流柱、导流环和通气柱均为中空结构。导流柱、导流环和通气柱上均开设有喷孔，喷孔均匀设置在导流柱、导流环和通气柱的两侧截面最宽处，喷孔所处位置点的切线与空气从上往下的流向平行，且所有喷孔位于同一水平面。两根导流柱垂直相交于导流环的圆心位置并将导流环分隔为均匀的四个部分，四根通气柱将导流环和混合器体之间的空间分隔为均匀的四个部分。
[0006]EGR芯子和燃气芯子的其区别在于EGR芯子和燃气芯子安装在混合器体内时两者在水平面具有45
°
的夹角，其中EGR芯子的通气柱与废气进气口连通，燃气芯子的通气柱与燃气进气口连通。EGR芯子和燃气芯子的导流柱、导流环和通气柱的大小和长度可根据实际应用的需求灵活设置，在本实施例中，EGR芯子上的喷孔更靠下，而燃气芯子的喷孔更靠上。
混合器体的内壁环状分布有两圈喷孔，第一圈喷孔与EGR芯子的喷孔位于同一平面，第二圈喷孔与燃气芯子的喷孔位于同一平面。EGR芯子的喷孔和第一圈喷孔均与废气进气口连通，燃气芯子的喷孔和第二圈喷孔均与燃气进气口连通。
[0007]扰流体包括扰流环和倾斜设置在扰流环和混合器体内壁之间的扰流片；扰流片将扰流环和混合器体之间的空间分隔为均匀的六个部分。在混合器体内，导流环、导流柱、通气柱和混合器体内壁相互形成多个文丘里管结构，空气从进气口进入混合器体内被扰流体打乱，分别进入文丘里管结构，由于文丘里效应的作用，喷孔所处的位置空气流速增加，在该位置同时产生低压，对喷孔中的气体产生吸附作用，增加喷孔中喷出气体的动能，使气体和空气混合更加均匀，从而经过该混合器的燃气、空气和废气具有很高的混合均匀度
[0008]该专利通过芯子结构将EGR废气和天然气通过芯子上的方形气孔进入流道，与空气混合，同时利用芯子形成文丘里结构，利用流速与压力的关系，促进混合器。但该专利方案的叶轮设置在芯子上游，会导致芯子也坏叶轮形成的气旋，而且，叶轮的流线型比较差，压损比较高，会导致发动机进气量不足，发动机输出功率低，同时，方形气孔会导致加成成本高、有效的流通面积小。

技术实现思路

[0009]为解决以上问题，本专利技术提供一种杆身偏心的内燃机连杆及连杆总成，在偏心发动机中增大缸套与连杆运行间隙。
[0010]本专利技术采用的技术方案是：一种扰流对冲式文丘里集成混合器，其特征在于：包括外壳、EGR横梁、EGR叶轮、天然气横梁和天然气叶轮，所述EGR横梁、EGR叶轮、天然气横梁和天然气叶轮沿外壳内气道依次设置，所述EGR横梁和EGR叶轮固定形成具有文丘里结构的EGR芯子，后与外壳固定；所述天然气横梁和天然气叶轮固定形成整体后，与外壳固定；
[0011]所述空气从入口处进入气道，EGR废气通过EGR芯子壁面气孔和中心气孔进入气道后与气道内的空气混合，借助文丘里结构提升气体流速，依靠流速与压力的关系促进混合，通过EGR叶轮后，气体进行一次旋转混合；天然气通过天然气横梁壁面气孔和天然气叶轮中心气槽进入通道与一次旋转混合的混合气体混合，然后新的混合气体在天然气叶轮的导流作用下进行二次旋转混合，一次旋转混合和二次旋转混合的旋转方向相反，利用气体流向的骤变促进混合。
[0012]作为优选，所述EGR横梁和EGR叶轮通过摩擦焊固定。
[0013]作为优选，所述EGR芯子和外壳通过摩擦焊固定。
[0014]作为优选，所述EGR芯子和外壳的焊接位置在所述EGR横梁和外壳相接触的一圈环形面上，既可以起到固定的效果，又可以起到密封的效果。
[0015]作为优选，所述EGR横梁后端面和EGR叶轮前端面加工均开一个截面形状为方形的槽，二者贴合形成小气道，EGR废气在压力的作用力下，一部分被小气道导向混合器气道中心，另一部分通过壁面气孔直接进入混合器气道，这样可以使待混合气体与空气充分接触，促进混合。
[0016]作为优选，所述EGR芯子壁面气孔流通面积与中心气孔流通面积的比例设定为1：3.5，可以避免待混合气体进入混合器气道后在同一截面内分布不均匀。
[0017]作为优选，所述天然气横梁后端面和天然气叶轮前端面加工均开一个截面形状为
方形的槽，二者贴合形成小气道，天然气在压力的作用力下，一部分被小气道导向混合器气道中心，另一部分通过壁面气孔直接进入混合器气道，这样可以使待混合气体与空气充分接触，促进混合。
[0018]作为优选，所述天然气横梁壁面气孔的流通面积和天然气叶轮中心气槽的流通面积比例设定为1：3.5，可以避免待混合气体进入混合器气道后在同一截面内分布不均匀。
[0019]作为优选，所述EGR叶轮和天然气叶轮均采用流线型叶片，降低气体阻力，降低寒区结冰风险。
[0020]作为优选，所述EGR叶轮和天然气叶轮迎风侧气槽采用外窄内宽的梯形结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扰流对冲式文丘里集成混合器，其特征在于：包括外壳(1)、EGR横梁(2)、EGR叶轮(3)、天然气横梁(4)和天然气叶轮(5)，所述EGR横梁(2)、EGR叶轮(3)、天然气横梁(4)和天然气叶轮(5)沿外壳(1)内气道依次设置，所述EGR横梁(2)和EGR叶轮(3)固定形成具有文丘里结构的EGR芯子，后与外壳(1)固定；所述天然气横梁(4)和天然气叶轮(5)固定形成整体后，与外壳(1)固定；所述空气从入口处进入气道，EGR废气通过EGR芯子壁面气孔和中心气孔进入气道后与气道内的空气混合，借助文丘里结构提升气体流速，依靠流速与压力的关系促进混合，通过EGR叶轮(3)后，气体进行一次旋转混合；天然气通过天然气横梁(4)壁面气孔和天然气叶轮(5)中心气槽进入通道与一次旋转混合的混合气体混合，然后新的混合气体在天然气叶轮(5)的导流作用下进行二次旋转混合，一次旋转混合和二次旋转混合的旋转方向相反，利用气体流向的骤变促进混合。2.根据权利要求1所述的扰流对冲式文丘里集成混合器，其特征在于：所述EGR横梁(2)和EGR叶轮(3)通过摩擦焊固定。3.根据权利要求1所述的扰流对冲式文丘里集成混合器，其特征在于：所述EGR芯子和外壳(1)通过摩擦焊固定。4.根据权利要求3所述的扰流对冲式文丘里集成混合器，其特征在于：所述EGR芯子和外壳(1)的焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恩泽，殷勇，邓磊，李平，张辉亚，徐敏，陈功军，陈小迅，李卫国，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：