用于发动机的气体流动系统技术方案

本公开提供了“用于发动机的气体流动系统”。提供了一种用于诸如排气再循环系统的气体流动系统的混合器。在一个示例中，一种用于发动机的气体流动系统包括：第一通道，第一气体被配置为沿着第一轴线流过所述第一通道；第二通道，第二气体被配置为沿着第二轴线流过所述第二通道，第一通道在第一通道的出口处流体地连接到第二通道；以及混合器，所述混合器在出口处与第一通道集成在一起并且延伸到第二通道中，所述混合器包括围绕第一轴线径向延伸的延伸部和沿着第一轴线延伸到第二通道中的主体。主体。主体。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机的气体流动系统


[0001]本说明书总体上涉及一种用于车辆的进气系统，并且更具体地涉及一种用于将再循环排气与进气混合的混合器。

技术介绍

[0002]为了满足严格的联邦排放标准，发动机系统可以配置有多种技术以减少排放物，诸如氮氧化物(NOx)排放物。一种用于减少NOx的示例性技术可以包括排气再循环(EGR)。经由EGR减少NOx包括将可控比例的发动机排气再循环回到进气通道中以与进气组合。EGR的添加可以不以化学方式参与燃烧(例如，气体基本上是惰性的)，并且可以减少可用于燃烧的气缸内容物的量。这可能导致相应地较低的峰值气缸温度和热量释放。通过这样做，可以减少NOx排放。
[0003]然而，如本文的专利技术人所认识到的，在使EGR流入进气通道时可能出现问题。在一个示例中，在进气通道在多缸发动机的上游分开之前，将EGR引入到进气通道中。在各种发动机转速/负荷下可能难以实现期望的EGR与进气的混合，特别是当EGR通道以基本上垂直的角度连接到进气通道时，这可能导致EGR/进气混合物的不均匀分布。例如，一个气缸可能接收太多EGR，可能导致微粒排放增加，而另一个气缸可能接收太少EGR，可能导致NOx排放增加。
[0004]解决混合不足的尝试包括在EGR通道的EGR出口与进气通道之间的接合部引入混合装置，使得EGR的分散可以更均匀。然而，本文的专利技术人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，一些混合器可能难以制造或制造成本高昂。作为另一个示例，一些混合器可能会阻止足够的EGR流，从而增加排气背压并且降低发动机效率。

技术实现思路

[0005]现有技术的这些技术问题通过以下技术来解决。
[0006]在一个示例中，可以通过一种用于发动机的气体流动系统来解决上述问题，所述气体流动系统包括：第一通道，第一气体被配置为沿着第一轴线流过所述第一通道；第二通道，第二气体被配置为沿着第二轴线流过所述第二通道，第一通道在第一通道的出口处流体地连接到第二通道；以及混合器，所述混合器在出口处与第一通道集成在一起并且延伸到第二通道中，所述混合器包括围绕第一轴线径向延伸的延伸部和沿着第一轴线延伸到第二通道中的主体。
[0007]以这种方式，第一气体(其可以是从发动机再循环的排气)可以经由混合器的主体和延伸部从第一通道引导到第二通道的中心，同时混合器的主体使围绕第二通道中心的第二气体(其可以是进气)的流动转向(例如，优先使第二气体转向第二通道的横向侧和底部)。在这样做时，第一气体可以在混合器下游与第二气体均匀地混合。混合器可以不阻碍第一气体的流动，并且可以与第一通道一体地形成。以这种方式，可以降低制造成本并且可以相对于其他混合器降低排气背压。
[0008]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0009]本专利或申请文件包含以彩色执行的至少一个附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公布的副本将在请求和支付必要费用后由专利局提供。
[0010]图1示意性地示出了具有排气再循环(EGR)系统的示例性发动机的一个气缸。
[0011]图2至图4示出了连接到与进气通道流体地接合的EGR通道的 EGR混合器的透视图。
[0012]图5至图6示出了图2至图4的EGR系统的透视图，包括进气流和排气流的示意图。
[0013]图7示出了没有混合器的EGR系统的透视图，包括进气流和排气流的示意图。
[0014]图8示出了图5至图6的EGR系统的进气通道的截面，包括排气和进气混合的示意图。
[0015]图9示出了图7的EGR系统的进气通道的截面，包括排气和进气混合的示意图。
具体实施方式
[0016]以下描述涉及车辆(诸如图1中所示的车辆)的排气系统和进气系统。排气系统包括用于使排气从内燃发动机的排气口流到内燃发动机的进气系统的排气再循环(EGR)系统。进气系统可以包括进气口以从车辆外部吸入空气并且将进气输送到发动机。EGR系统和进气系统可以包括流体连接，其中再循环排气汇合并且流入进气。如图2至图 4中所示，提供了连接到EGR通道的出口的混合器以使EGR与进气彻底混合。混合器可以包括延伸到进气通道中的壁，所述壁设置在 EGR通道的上游侧上(例如，在进气通道的上游方向处)。因此，混合器充当进气的部分屏障，使进气在混合器周围和下方流动。EGR沿混合器向下流动并且与进气一起被引导向下游。当进气流到EGR的侧面时，进气与EGR混合。如图5、图6和图8中所示，混合器用于将EGR散布在进气通道内的更大体积上，从而利于EGR与进气的流体混合。如图7和图9中所示，与没有混合器的类似系统相比，EGR 与进气更彻底地混合，同时在EGR通道与进气通道之间保持90
°
关系。此外，混合器可以由EGR通道形成，例如，在EGR通道的端部延伸到进气通道中的一段EGR通道可以被切割以形成混合器。通过这样做，混合器的制造可以相对便宜。
[0017]转到图1，示出了可以包括在车辆5的推进系统中的多缸发动机 10的一个气缸的示意图。车辆5可以被配置用于在道路上推进。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过由车辆操作员132经由输入装置130进行的输入来控制。在该示例中，输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室30(也称为气缸30)可以包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在所述燃烧室壁中。活塞36可以连接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间变速器系统(未示出)连接到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可经由飞轮(未示出)连接到曲轴40以实现发动机10的起动操作。
[0018]燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气歧管48排出燃烧气体。排气歧管48可以包括温度传感器72。进气歧管44和排气歧管48可以经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
[0019]燃料喷射器66被示为以如下配置布置在进气歧管44中：提供所谓的燃料到在燃烧室30上游的进气道中的进气道喷射。燃料喷射器 66可与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地喷射燃料。燃料可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可替代地或另外包括燃料喷射器，所述燃料喷射器直接地连接到燃烧室 30，以被称为直接喷射的方式直接地在其中喷射燃料。
[0020]进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由被提供到与节气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的气体流动系统，其特征在于，其包括：第一通道，第一气体被配置为沿着第一轴线流过所述第一通道；第二通道，第二气体被配置为沿着第二轴线流过所述第二通道，所述第一通道在所述第一通道的出口处流体地连接到所述第二通道；以及混合器，所述混合器在所述出口处连接到所述第一通道并且延伸到所述第二通道中，所述混合器包括围绕所述第一轴线径向延伸的延伸部和沿着所述第一轴线延伸到所述第二通道中的主体。2.如权利要求1所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述第二通道具有直径，并且所述主体具有从所述第一通道的所述出口延伸到所述主体的底部终端边缘的长度，并且其中所述长度在所述直径的70
‑
80％的范围内。3.如权利要求1所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述主体包括第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘中的每一者从所述延伸部延伸到所述主体的底部终端边缘。4.如权利要求3所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述主体包括由所述第一边缘和所述第二边缘形成的上部锥形部分和下部锥形部分，其中所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述延伸部到中线朝向所述主体的中心纵向轴线向内锥化以形成所述上部锥形部分，并且所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述中线到所述底部终端边缘远离所述主体的所述中心纵向轴线向外锥化以形成所述下部锥形部分。5.如权利要求4所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述主体具有从所述第一通道的所述出口延伸到所述主体的所述底部终端边缘的总长度，并且所述上部锥形部分具有从所述第一通道的所述出口延伸到所述中线的第一长度，并且其中所述第一长度在所述总长度的60
‑
75％的范围内。6.如权利要求3所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述延伸部包括从所述第一边缘连续地延伸到所述第二边缘的底部径向边缘，所述底部径向边缘以凹入方式弯曲以形成所述延伸部的第一拐角和第二拐角。7.如权利要求6所述的用于发动机的气体流动系统，其特征在于，所述主体由第一材料片形成，并且所述延伸部由连接到所述第一材料片的第二材料片形成，其中所述第一材料片和所述第二材料片中的每一者围绕所述第一轴线以共同的曲率半径弯曲，其中所述第一边缘、所述第二边缘和所述底部终端边缘是所述第一材料片的边缘，并且所述底部径向边缘是所述第二材料片的边缘，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓刚，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：新型
国别省市：