用于發(fā)動機的進氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)適配器及發(fā)動機系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適配器，且更具體地涉及一種用于發(fā)動機的進氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機系統(tǒng)通常包括與其相關(guān)聯(lián)的排氣再循環(huán)(EGR)回路。排氣再循環(huán)(EGR)回路配置成通過使排氣的一部分再循環(huán)到發(fā)動機的進氣系統(tǒng)而減少NOx的產(chǎn)生并增加發(fā)動機系統(tǒng)的效率。再循環(huán)排氣通常被引入進氣系統(tǒng)的進氣增壓室中且與其中的未燃燒進氣混合。
[0003]再循環(huán)排氣通常具有非常高的流速。在一些情況下，高速排氣趨于從進氣歧管和排氣管道的接合點在與進入的空氣流方向相反的方向上向上游行進。排氣可繼續(xù)朝向發(fā)動機系統(tǒng)的其它部件(例如，與進氣系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的后冷卻器)向上游流動，或者可進入曲軸箱通風(fēng)裝置的增壓管道。此外，存在于排氣中的煙塵顆?？沙练e在發(fā)動機部件上且影響發(fā)動機部件的使用壽命。
[0004]美國專利第8，430，083號描述了一種適用于在燃燒發(fā)動機的混合室中混合進氣流和排氣流的混合設(shè)備，所述燃燒發(fā)動機包括殼體，所述殼體具有貫穿其形成且在第一開口端和第二開端之間延伸的孔。所述殼體包括鄰近第一開口端形成在其側(cè)壁中的多個孔隙。保持構(gòu)件鄰近第二開口端形成在側(cè)壁中且適用于將混合設(shè)備固定在混合室內(nèi)?；旌显O(shè)備包括設(shè)置在殼體的孔中的偏流器。偏流器包括形成在其中的多個彎曲偏流器表面，其與多個孔隙的數(shù)量對應(yīng)且與多個孔隙對準(zhǔn)。端蓋在殼體的第一開口端處被固定于殼體，用于在第一開口端處關(guān)閉所述孔。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]在本實用新型的一個方面，公開了一種用于發(fā)動機的進氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)適配器。該排氣再循環(huán)適配器包括限定其中內(nèi)部空間的管部分。排氣再循環(huán)適配器還包括突出到管部分的內(nèi)部空間中的突出部。突出部配置成提供受排氣沖擊的表面。
[0006]所述突出部設(shè)置在所述管部分的底部區(qū)段的內(nèi)表面上。
[0007]所述突出部具有傾斜幾何形狀。
[0008]所述突出部包括第一壁和第二壁，所述第一壁具有配置成面向所述排氣的凹形表面。
[0009]所述突出部附接于所述管部分的內(nèi)表面。
[0010]所述突出部與所述管部分的內(nèi)表面的一部分一體形成。
[0011]進一步包括設(shè)置在所述管部分的外表面上的密封環(huán)。
[0012]所述突出部的高度小于所述管部分的半徑。
[0013]所述突出部的寬度小于所述管部分的直徑。
[0014]在實用新型的另一個方面，公開了一種發(fā)動機系統(tǒng)。發(fā)動機系統(tǒng)包括排氣管道。發(fā)動機系統(tǒng)還包括與排氣管道流體連通的連接器部分。發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括與連接器部分流體連通的流罩。發(fā)動機系統(tǒng)包括與排氣管道流體連通的進氣系統(tǒng)。進氣系統(tǒng)包括與流罩流體連通的進氣歧管。進氣系統(tǒng)還包括連接到進氣歧管的排氣再循環(huán)適配器，該排氣再循環(huán)適配器相對于進氣流位于流罩的上游。排氣再循環(huán)適配器包括限定其中內(nèi)部空間的管部分。排氣再循環(huán)適配器還包括突出到管部分的內(nèi)部空間中的突出部。突出部配置成提供受從流罩進入管部分的排氣沖擊的表面。突出部還配置成控制排氣在與進氣流的方向相反的方向上的流動。
[0015]在本實用新型的又一個方面，公開了一種用于控制進氣系統(tǒng)中排氣流動方向的方法。所述方法包括提供突出到排氣再循環(huán)適配器的管部分的內(nèi)部空間中的突出部。所述方法還包括將排氣引入到排氣再循環(huán)適配器的管部分中。所述方法進一步包括在排氣再循環(huán)適配器的突出部上沖擊排氣。所述方法包括基于所述沖擊阻擋排氣在朝向后冷卻器的方向上的流動。所述方法還包括基于所述阻擋將排氣引入進氣歧管。
[0016]本實用新型的突出部可控制、阻擋或減少隨排氣一起行進的煙塵顆粒接觸位于排氣下游的發(fā)動機部件，部件的可靠性和使用壽命得以提高，減少了與發(fā)動機系統(tǒng)的工作相關(guān)成本。此外，排氣再循環(huán)(EGR)適配器的突出部可促使再循環(huán)排氣與進氣流的進一步均勻的混合，從而可提高發(fā)動機系統(tǒng)的效率。
[0017]通過以下的說明和附圖，本實用新型的其它特征和方面將顯而易見。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本實用新型的一個實施例的具有與其相關(guān)聯(lián)的排氣再循環(huán)(EGR)適配器的發(fā)動機系統(tǒng)的一部分的橫截面透視圖；
[0020]圖3是根據(jù)本實用新型的一個實施例的具有平面A-A’的排氣再循環(huán)(EGR)適配器的透視圖；
[0021]圖4是根據(jù)本實用新型的一個實施例的圖3的排氣再循環(huán)(EGR)適配器沿平面A-A’的橫截面圖；和
[0022]圖5是根據(jù)本實用新型的一個實施例的用于控制進氣系統(tǒng)中排氣流動方向的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的參考編號表示相同或類似的部件。根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖1示出了示例性發(fā)動機系統(tǒng)100。發(fā)動機系統(tǒng)100可包括發(fā)動機102。在一個實施例中，發(fā)動機102可包括例如柴油機、汽油機、氣體燃料動力發(fā)動機(例如天然氣發(fā)動機)、已知動力源的組合、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它類型的動力源。如圖1所示，發(fā)動機102可包括進氣歧管104和排氣歧管106。進氣歧管104配置成通過進氣系統(tǒng)116接收進氣，其中可能包括微量的再循環(huán)排氣。燃燒產(chǎn)物可經(jīng)由排氣歧管106從發(fā)動機102排出。
[0024]環(huán)境空氣可通過進氣系統(tǒng)116的空氣過濾器120被吸入發(fā)動機102內(nèi)。發(fā)動機系統(tǒng)100的進氣系統(tǒng)116可包括渦輪增壓器118。進氣可經(jīng)由管道119被引入渦輪增壓器118內(nèi)，用于壓縮目的以實現(xiàn)更高氣壓。然后，壓縮的進氣可經(jīng)由管道125流向后冷卻器122。后冷卻器122配置成降低流經(jīng)其中的進氣的溫度。在所示實施例中，后冷卻器122體現(xiàn)為空氣-空氣后冷卻器?？蛇x地，后冷卻器122可體現(xiàn)為空氣-液體后冷卻器。然后，進氣在被引入進氣歧管104之前，可進入進氣管道127并進一步流向進氣系統(tǒng)116的進氣增壓室123。進氣增壓室123可流體連接至進氣歧管104和進氣管道127。
[0025]發(fā)動機系統(tǒng)100還包括排氣系統(tǒng)124。排氣系統(tǒng)124與排氣歧管106流體連通。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，當(dāng)燃燒溫度可能超過大約1372° C時，大氣中的氮氣會和氧氣發(fā)生反應(yīng)形成各種氮氧化物(NOx)。為了減少NOx的形成，可利用排氣再循環(huán)(EGR)過程來保持燃燒溫度低于形成NOx的溫度閾值。因此，一部分排出氣體可被再循環(huán)至發(fā)動機102的進氣歧管104內(nèi)。
[0026]因此，排氣系統(tǒng)124可包括排氣管道126。排氣管道126配置成用于接收來自排氣歧管106的排氣。如附圖1所示，排氣系統(tǒng)124可包括排氣再循環(huán)(EGR)閥110。更具體地，排氣再循環(huán)(EGR)閥110可設(shè)置在排氣管道126上，并可配置成控制排氣管道126內(nèi)的排氣流速。排氣再循環(huán)(EGR)閥110通常在真空或一定壓力下運行，但是也可由與發(fā)動機系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的控制器(未示出)控制。
[0027]排氣系統(tǒng)124還可包括設(shè)置在排氣管道126上的排氣再循環(huán)(EGR)冷卻器114。排氣再循環(huán)(EGR)冷卻器114可配置成利用冷卻劑通過熱交換來冷卻排出發(fā)動機102的高溫排氣。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，排氣再循環(huán)(EGR)冷卻器114可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何空氣/冷卻劑熱交換器。排氣可進一步經(jīng)由排氣管道126流向進氣歧管104用于排氣的再循環(huán)。排氣在經(jīng)由進氣增壓室123流向進氣歧管104時可與來自進氣管道127的進氣流相混合。發(fā)動機系統(tǒng)100還可包括排氣限制閥129。排氣限制閥129配置成經(jīng)由管道132將排氣歧管106和與發(fā)動機系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的后處理裝置131相連接。排氣限制閥129可配置成迫使排氣通過排氣再循環(huán)(EGR)閥110，從而重新定向排氣遠離渦輪增壓器118。本實用新型涉及在排氣管道126與進氣管道127和進氣增壓室123的接合點處進行排氣流動方向的控制，并將結(jié)合圖2進行詳細說明。
[0028]參考圖2，來自排氣管道126的排氣可被引入至排氣系統(tǒng)124的連接器部分128。連接器部分128可具有彎曲形狀。在一個實施例中，連接器部分128可體現(xiàn)為彎頭。排氣系統(tǒng)124可進一步包括流罩130。流罩130的上游側(cè)與連接器部分128流體連通。進一步，流罩130的下游側(cè)與進氣增壓室123流體連通。流罩130可包括彎管設(shè)計。在一些實施例中，流罩130可體現(xiàn)為排氣再循環(huán)(EGR)混合器，所述排氣再循環(huán)(EGR)混合器促進了排氣再循環(huán)(EGR)氣體的混合且增加了混合速度。
[0029]流經(jīng)排氣系統(tǒng)124的排氣可具有高速。另外，高速排氣可包括煙塵和存在于其中的其它外來顆粒。倘若煙塵顆粒與發(fā)動機系統(tǒng)100的部件相接觸則會損壞這些部件。本實用新型涉及一種與發(fā)動機102的進氣系統(tǒng)116相關(guān)聯(lián)的排氣再循環(huán)(EGR)適配器200。排氣再循環(huán)(EGR)適配器200配置成將進氣增壓室123與進氣管道127流體連接。在圖2中，排氣的流動方向用粗實線箭頭表示，而進氣的流動方向用虛線箭頭表示。相對于進氣流，排氣再循環(huán)(EGR)適配器200可設(shè)置在流罩130的上游。相對于進氣流，排氣再循環(huán)(EGR)適配器200的下游側(cè)經(jīng)由進氣增壓室123可與進氣歧管104流體連通。進一步，相對于進氣流，排氣再循環(huán)(EGR)適配器200的上游側(cè)可與進氣管道127流體連通。
[0030]參照圖2、圖3和圖4，排氣再循環(huán)(EGR)適配器200包括管部分202。管部