一種可測廢氣流量的文丘里管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種文丘里管，尤其是涉及一種可測廢氣流量的文丘里管。包括EGR出氣管、文丘里管、EGR出氣管、溫度傳感器、壓力傳感器、壓差傳感器；文丘里管分為依次相連的文丘里管入口、文丘里管喉口和文丘里管漸擴(kuò)段；文丘里管入口上設(shè)置有壓力傳感器通道，與壓力傳感器相連；文丘里管入口靠近文丘里管喉口的位置設(shè)置有入口壓力測量通道，文丘里管喉口與喉口壓力測量通道相連；入口壓力測量通道和喉口壓力測量通道分別與壓差傳感器連通。本裝置通過文丘里管進(jìn)口截面與候口截面的壓差、氣體密度，利用伯努利方程，計算出流經(jīng)管路的氣體體積流量從而得到質(zhì)量流量，實現(xiàn)EGR系統(tǒng)流量閉環(huán)控制。
【專利說明】
-種可測廢氣流量的文丘里管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及一種文丘里管，尤其是設(shè)及一種可測廢氣流量的文丘里管。
【背景技術(shù)】
[0002] 文氏管（Venturi):是文丘里管的簡稱，文丘里效應(yīng)的原理則是當(dāng)風(fēng)吹過阻擋物 時，在阻擋物的背風(fēng)面上方端口附近氣壓相對較低，從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣的流動。 文氏管的原理其實很簡單，它就是把氣流由粗變細(xì)，W加快氣體流速，使氣體在文氏管出口 的后側(cè)形成一個"真空"區(qū)。
[0003] 專利《增壓柴油機(jī)文丘里管廢氣再循環(huán)裝置》中通過文丘里的應(yīng)用，解決了高壓 EGR系統(tǒng)在部分工況下再循環(huán)廢氣不能進(jìn)入進(jìn)氣管，存在廢氣倒流的問題，實現(xiàn)全工況范圍 下較好的EGR率。論文《利用文丘里管和VNT提高柴油機(jī)EGR率的研究》中利用文丘里達(dá)到提 高EGR率的目的?！对鰤褐欣洳裼蜋C(jī)EGR系統(tǒng)文丘里管的設(shè)計與試驗》中確定文丘里管喉口直 徑達(dá)到提升EGR率的目的。
[0004] 但無論是檢索到的論文還是專利中，全部是描述利用文丘里可W達(dá)到較高EGR率 的目的，沒有可W測量廢氣流量的內(nèi)容。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型通過文丘里管進(jìn)口截面與候口截面的壓差、氣體密度，利用伯努利方 程，計算出流經(jīng)管路的氣體體積流量從而得到質(zhì)量流量，實現(xiàn)EGR系統(tǒng)流量閉環(huán)控制策略， 是一種能利用氣道的設(shè)計達(dá)到感知測量排氣倒灌的設(shè)計。
[0006] 為了達(dá)到W上目的，本實用新型采取W下技術(shù)方案，一種可測廢氣流量的文丘里 管，包括EGR出氣管、文丘里管、EGR出氣管Π 、溫度傳感器、壓力傳感器、壓差傳感器;EGR出 氣管和EGR出氣管Π 分別與文丘里管兩端相連;溫度傳感器設(shè)置于EGR出氣管上；文丘里管 分為依次相連的文丘里管入口、文丘里管喉口和文丘里管漸擴(kuò)段;文丘里管入口上設(shè)置有 壓力傳感器通道，與壓力傳感器相連;文丘里管入口靠近文丘里管喉口的位置設(shè)置有入口 壓力測量通道，文丘里管喉口與喉口壓力測量通道相連;入口壓力測量通道和喉口壓力測 量通道分別與壓差傳感器連通。
[0007] 進(jìn)一步的，文丘里管外部設(shè)置有冷卻裝置，冷卻裝置置于支架上;冷卻裝置一端與 冷卻水進(jìn)水管相連，一端與冷卻水出水管相連。
[000引進(jìn)一步的，EGR出氣管為EGR冷卻器出口，與文丘里管入口相連;文丘里管漸擴(kuò)段與 EGR出氣管Π 相連。
[0009] 本實用新型是一種特殊文丘里管，利用伯努利方程，將采集到的壓力、溫度、壓差 信號轉(zhuǎn)換成EGR廢氣流量，從而實現(xiàn)對EGR閥的精確控制。
[0010] 本實用新型文丘里管布置在EGR冷卻器出口與進(jìn)氣管之間，應(yīng)用的系統(tǒng)為廢氣再 循環(huán)系統(tǒng)，廢氣從排氣管排出，大部分進(jìn)去滿輪增壓器做功，小部分通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn) 入到進(jìn)氣參與新一輪的燃燒。
[0011] 本實用新型的優(yōu)點是：
[0012] 1、相對與現(xiàn)有的文丘里管技術(shù)，本實用新型增加了3種傳感器的應(yīng)用，用于測量廢 氣流量，可測得排氣管倒灌工況，通過標(biāo)定，可W實現(xiàn)測得排氣管倒灌的情況，預(yù)防在排氣 倒灌情況下，EGR閥的開啟；同時通過計算可W得到精準(zhǔn)的廢氣流量，根據(jù)標(biāo)定，可W用來控 審脅R閥的開度。
[0013] 2、相對于現(xiàn)有文丘里管，本實用新型在加工制作方面多了氣道和冷卻水道。
[0014] 3、一體成型，無需多余零部件，管路適應(yīng)性強(qiáng);本實用新型集成支架、壓力通道、壓 差通道、冷卻水路通道于一體，減少裝配零部件，簡化工藝流程。
[0015] 本實用新型結(jié)構(gòu)原用于公司某化機(jī)產(chǎn)品，可推廣至所有機(jī)型，相對于測量進(jìn)氣流 量的控制測量，利用該產(chǎn)品的控制方式抗污染能力強(qiáng)、對管路安裝要求低，標(biāo)定簡單，減少 工作量。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可W根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實用新型文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖中1-EGR出氣管，2-文丘里管，21-文丘里管入口，22-文丘里管喉口，23-文丘里 管漸擴(kuò)段，24-喉口壓力測量通道，25-入口壓力測量通道，26-壓力傳感器通道，3-EGR出氣 管Π ，4-溫度傳感器，5-壓力傳感器，6-壓差傳感器，7-冷卻水進(jìn)水管，8-冷卻水出水管，9- 支架。
【具體實施方式】
[0020] 為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護(hù)的范圍。
[0021] 實施例1:
[0022] 廢氣量計算原理：
[0023]
[0024] 式中；
[0025] Qm--質(zhì)量流量，單位時間內(nèi)通過文丘里管2的廢氣質(zhì)量，單位kg/s;
[0026] C一一流出系數(shù)，表示通過裝置的實際流量與理論流量之間關(guān)系的系數(shù)；
[0027] β一一直徑比，文丘里管喉口 22直徑與入口直徑之比；
[00測 ε__膨脹系數(shù)；
[00巧]d--喉口直徑，文丘里管喉口直徑，單位m;
[0030] Δρ--壓差，文丘里管入口 21與喉口測得的靜壓差，該信號由HCM壓差傳感器測 量，單位化；
[0031] P--廢氣密度，通過廢氣溫度和壓力計算，單位kg/m3。
[0032] 根據(jù)計算需要，文丘里管系統(tǒng)需要Ξ種傳感器，如圖1所示，一種可測廢氣流量的 文丘里管，包括EGR出氣管1、文丘里管2、EGR出氣管Π 3、溫度傳感器4、壓力傳感器5、壓差傳 感器6;EGR出氣管1和EGR出氣管Π 3分別與文丘里管2兩端相連;溫度傳感器4設(shè)置于EGR出 氣管1上。
[0033] EGR系統(tǒng)的工作原理是利用壓差，即廢氣壓力高于進(jìn)氣壓力，使得廢氣與新鮮空氣 混合，再次進(jìn)入氣缸燃燒，在部分工況下，如怠速和倒拖工況，廢氣不能順利進(jìn)入進(jìn)氣管，存 在廢氣倒流的問題，運種情況下，普通文丘里管仍能測得正值的，此時計算的流量應(yīng)該是負(fù) 數(shù)，但系統(tǒng)不能區(qū)分，按照運種狀態(tài)調(diào)節(jié)的EGR閥開度勢必是錯誤的。本實用新型同時可W 解決排氣管倒灌帶來的錯誤計算。
[0034] 本實用新型文丘里管如圖2所示，文丘里管2分為依次相連的文丘里管入口 21、文 丘里管喉口 22和文丘里管漸擴(kuò)段23;文丘里管入口 21上設(shè)置有壓力傳感器通道26，與壓力 傳感器5相連;文丘里管入口 21靠近文丘里管喉口 22的位置設(shè)置有入口壓力測量通道25，文 丘里管喉口 22與喉口壓力測量通道24相連;入口壓力測量通道25和喉口壓力測量通道24分 別與壓差傳感器6連通。
[0035] 當(dāng)廢氣正向流過，由于喉口壓力測量通道24是順著氣流，此時氣體壓力相對入口 壓力測量通道25測得的壓力小，形成正壓差。相反當(dāng)廢氣反向流過，由于喉口壓力測量通道 24正對氣流，運時壓力差異常增大，根據(jù)標(biāo)定可W實現(xiàn)關(guān)閉EGR閥，防止錯誤判斷。
[0036] 文丘里管2外部設(shè)置有冷卻裝置，冷卻裝置置于支架9上;冷卻裝置一端與冷卻水 進(jìn)水管7相連，一端與冷卻水出水管8相連。
[0037] EGR出氣管1為EGR冷卻器出口，與文丘里管入口21相連;文丘里管漸擴(kuò)段23與EGR 出氣管Π 3相連。
【主權(quán)項】
1. 一種可測廢氣流量的文丘里管，其特征在于：包括EGR出氣管（I)、文丘里管（2)、EGR 出氣管Π (3)、溫度傳感器(4)、壓力傳感器(5)、壓差傳感器(6) ;EGR出氣管⑴和EGR出氣管 Π (3)分別與文丘里管（2)兩端相連;溫度傳感器(4)設(shè)置于EGR出氣管（1)上；文丘里管（2) 分為依次相連的文丘里管入口（21)、文丘里管喉口（22)和文丘里管漸擴(kuò)段(23);文丘里管 入口（21)上設(shè)置有壓力傳感器通道(26)，與壓力傳感器(5)相連;文丘里管入口（21)靠近文 丘里管喉口（22)的位置設(shè)置有入口壓力測量通道(25)，文丘里管喉口（22)與喉口壓力測量 通道(24)相連;入口壓力測量通道(25)和喉口壓力測量通道(24)分別與壓差傳感器(6)連 通。2. 如權(quán)利要求1所述的可測廢氣流量的文丘里管，其特征在于：文丘里管（2)外部設(shè)置 有冷卻裝置，冷卻裝置置于支架(9)上;冷卻裝置一端與冷卻水進(jìn)水管(7)相連，一端與冷卻 水出水管(8)相連。3. 如權(quán)利要求1所述的可測廢氣流量的文丘里管，其特征在于:EGR出氣管（I)SEGI^f 卻器出口，與文丘里管入口（21)相連;文丘里管漸擴(kuò)段(23)與EGR出氣管Π (3)相連。
【文檔編號】F02M26/47GK205559110SQ201620199295
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】張玉杰, 何福臣
【申請人】濰柴動力股份有限公司