一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公布了一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，包括電動(dòng)機(jī)、EGR管、進(jìn)氣總管、增壓葉片；EGR管和進(jìn)氣總管通過流通面積調(diào)節(jié)裝置相互連通；流通面積調(diào)節(jié)裝置通過電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)流通面積；增壓葉片設(shè)置在EGR管通道內(nèi)，由同一電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)EGR廢氣進(jìn)行增壓；電動(dòng)機(jī)通過單向驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同控制流通面積調(diào)節(jié)裝置和增壓葉片。本發(fā)明專利技術(shù)通過一個(gè)一體的裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)EGR廢氣的引入、增壓以及與新鮮空氣的混合。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不但能實(shí)現(xiàn)大EGR率，而且能夠兼顧高低負(fù)荷對(duì)EGR的需求，有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)NOx的排放，同時(shí)改善了EGR廢氣與新鮮空氣的混合，優(yōu)化了缸內(nèi)燃燒與排放性能。

A large EGR rate introduction device integrating pump, valve and mixer as a whole

The invention discloses a set of pump, valve, mixer as one of the large EGR rate is introduced into the device, including the motor, EGR pipe, inlet manifold, Turbocharger Blade; EGR pipe and the air inlet duct are communicated with each other through the circulation area adjusting device; circulation area adjusting device by motor forward drive adjusting flow area; Turbocharger Blade is set in EGR channel, by the same motor driving pressure of EGR gas; motor driving device through the one-way cooperative control flow area adjusting device and a booster blade. The invention realizes the introduction, pressurization, and mixing with the fresh air of the EGR exhaust gas through an integral device. The invention has the advantages of simple structure, can not only achieve high rate of EGR, and can satisfy the demand for EGR high and low load, effectively reduce the emissions of NOx engines, while improving the mixed EGR exhaust gas and fresh air, optimize the combustion and emission performance.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置
本專利技術(shù)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體來說是涉及一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置。
技術(shù)介紹
隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物的控制主要集中在對(duì)NOx和PM排放的控制上。對(duì)于控制NOx的排放，目前主流的技術(shù)方案是采用EGR方案。EGR的引入，必須解決發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和進(jìn)氣壓力差問題。對(duì)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來說，由于排氣壓力比進(jìn)氣壓力高，因此不存在EGR引入的難題。但目前柴油機(jī)多采用增壓中冷技術(shù)，進(jìn)氣管中的進(jìn)氣壓力較大，在某些負(fù)荷下存在EGR引入困難的問題。目前高低壓雙回路EGR方案能夠解決EGR引入困難的問題，但在大EGR率情況下，雙回路EGR方案需要結(jié)合排氣背壓閥、進(jìn)氣節(jié)流閥等額外裝置才能滿足大EGR率的需求。此外，高低壓雙回路EGR方案管路設(shè)計(jì)復(fù)雜、系統(tǒng)布置困難。在某些工況需要大EGR率情況下，需要結(jié)合排氣背壓閥、進(jìn)氣節(jié)流閥才能滿足大EGR率的要求。高低壓雙回路EGR技術(shù)并不能保證再循環(huán)廢氣與新鮮空氣良好混合，易造成各缸EGR率不一致，進(jìn)而影響各缸的燃燒與排放性能。此外，柴油機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)等方面的原因，排氣循環(huán)入口位置與各缸進(jìn)氣口距離不一致，導(dǎo)致各缸實(shí)際的EGR率不一致。在同樣噴油參數(shù)下，由于各缸實(shí)際EGR率的不同，導(dǎo)致了缸內(nèi)燃燒、排放情況也不相同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于針對(duì)增壓柴油機(jī)EGR引入困難、高低壓雙回路EGR涉及部件多，布置復(fù)雜、EGR廢氣與新鮮空氣混合不良等問題。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，解決了大EGR率引入的難題，同時(shí)改善了廢氣與新鮮空氣的混合。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，其特征在于：包括電動(dòng)機(jī)、EGR管、進(jìn)氣總管、增壓葉片；所述EGR管和進(jìn)氣總管通過流通面積調(diào)節(jié)裝置相互連通；所述流通面積調(diào)節(jié)裝置通過電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)流通面積；所述增壓葉片設(shè)置在EGR管通道內(nèi)，由同一電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)EGR廢氣進(jìn)行增壓；所述電動(dòng)機(jī)通過單向驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同控制流通面積調(diào)節(jié)裝置和增壓葉片。通過一個(gè)電動(dòng)機(jī)協(xié)同控制EGR廢氣的引入與增壓，就能實(shí)現(xiàn)大的EGR率，且改善了EGR廢氣與新鮮空氣的混合。其進(jìn)一步特征在于：所述流通面積調(diào)節(jié)裝置包括緊密貼合，且可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的混合管內(nèi)圈和位置固定的混合管外圈；所述混合管內(nèi)圈和混合管外圈設(shè)置有相互配合的通道，通過混合管內(nèi)圈的位置變化，使所述混合管內(nèi)圈和混合管外圈上的通道重疊或錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)流通面積的調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)了EGR閥的功能。EGR廢氣通過EGR混合管可實(shí)現(xiàn)EGR的引入以及改善廢氣與新鮮空氣混合的雙重功能。進(jìn)一步的：所述混合管外圈固定安裝在進(jìn)氣總管中，所述混合管內(nèi)圈由電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸與增壓葉片軸的一端相連接，增壓葉片軸的另一端與混合管內(nèi)圈上的支架通過單向軸承連接。EGR混合管安裝在進(jìn)氣總管中，實(shí)現(xiàn)EGR廢氣的引入以及改善廢氣與新鮮空氣的混合。優(yōu)選的：所述混合管外圈的通道為混合管外圈周向表面上間隔均勻設(shè)置的多排圓孔和混合管外圈端部的對(duì)稱排列的多個(gè)圓孔；所述混合管內(nèi)圈的通道為與混合管外圈上圓孔位置相配合的長(zhǎng)孔。所述流通面積調(diào)節(jié)裝置的流通面積調(diào)節(jié)范圍為，所述混合管外圈上的圓孔全部與混合管內(nèi)圈的長(zhǎng)孔重疊，即相當(dāng)于EGR閥全開，至所述混合管外圈上的圓孔全部與混合管內(nèi)圈的長(zhǎng)孔錯(cuò)開，即相當(dāng)于EGR閥關(guān)閉。通過電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)來控制混合管內(nèi)圈長(zhǎng)孔與混合管外圈圓孔的相對(duì)位置配合關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)EGR的引入；通過電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)來帶動(dòng)增壓葉片的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)EGR的增壓作用。所述混合管內(nèi)圈處設(shè)置有轉(zhuǎn)角位置傳感器；所述EGR管通道內(nèi)設(shè)置有廢氣流量計(jì)；所述進(jìn)氣總管出口處設(shè)置有氧氣濃度傳感器。通過轉(zhuǎn)角位置傳感器、氧氣濃度傳感器和廢氣流量計(jì)，可精確測(cè)量混合管內(nèi)圈位置、計(jì)算出EGR率。根據(jù)EGR率，通過ECU精確控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)所需的EGR率和氧氣濃度要求。本專利技術(shù)通過一個(gè)集成泵、閥、混合器為一體的裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)EGR廢氣的引入、增壓以及改善了廢氣與新鮮空氣的混合。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不但能實(shí)現(xiàn)大EGR率，而且能夠兼顧高低負(fù)荷對(duì)EGR的需求，有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)NOx的排放，同時(shí)改善了EGR廢氣與新鮮空氣的混合，優(yōu)化了缸內(nèi)燃燒與排放性能。附圖說明圖1是本專利技術(shù)裝置的三維裝配圖。圖2是本專利技術(shù)裝置的裝配截面圖。圖3a、圖3b是本專利技術(shù)的EGR氣體增壓葉片的正視圖及側(cè)視圖。圖4a、圖4b是本專利技術(shù)的混合管外圈、混合管內(nèi)圈的三維圖。圖5a、圖5b是本專利技術(shù)的混合管外圈、混合管內(nèi)圈端面的正視圖。圖6a、圖6b是本專利技術(shù)的混合管外圈、混合管內(nèi)圈的左視圖。圖7a、圖7b是本專利技術(shù)的混合管外圈、混合管內(nèi)圈的右視圖。具體實(shí)施方式如圖1、2所示，本專利技術(shù)裝置包括電動(dòng)機(jī)1、EGR管9、進(jìn)氣總管17、混合管外圈15、混合管內(nèi)圈14、增壓葉片10、密封盤4等。電動(dòng)機(jī)1通過電動(dòng)機(jī)安裝盤3用螺釘2固定安裝在密封盤4上。密封盤4與EGR管密封法蘭5通過緊固螺栓6實(shí)現(xiàn)貼合密封。混合管內(nèi)圈14和混合管外圈15緊密貼合，且可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。混合管外圈15周向表面上間隔均勻設(shè)置有多排混合管外圈圓孔28和混合管外圈15端部設(shè)置有對(duì)稱排列的多個(gè)混合管外圈端面圓孔29；所述混合管內(nèi)圈14上設(shè)置有與混合管外圈15上圓孔位置相配合的長(zhǎng)孔。電動(dòng)機(jī)輸出軸7與增壓葉片軸8的一端相連接，增壓葉片軸8的另一端與混合管內(nèi)圈支架23通過單向軸承12連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不采用EGR時(shí)，在ECU的控制下，電動(dòng)機(jī)1正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出軸7帶動(dòng)增壓葉片軸8旋轉(zhuǎn)，增壓葉片軸8通過單向軸承12的作用帶動(dòng)混合管內(nèi)圈支架23旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)混合管內(nèi)圈14旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，混合管內(nèi)圈14旋轉(zhuǎn)角度位置由轉(zhuǎn)角位置傳感器24實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)混合管內(nèi)圈長(zhǎng)孔20與所有混合管外圈圓孔28、混合管內(nèi)圈端面長(zhǎng)孔30與所有混合管外圈端面圓孔29均沒有任何交叉重疊時(shí)，這樣，混合管內(nèi)圈14與混合管外圈15通過緊密貼合實(shí)現(xiàn)了密封，即實(shí)現(xiàn)了EGR閥關(guān)閉的功能。此時(shí)，通過轉(zhuǎn)角位置傳感器24實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及反饋信號(hào)給ECU來控制電動(dòng)機(jī)1停止工作，這樣混合管內(nèi)圈14與混合管外圈15通過相互配合實(shí)現(xiàn)了密封，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了閥的功能，此時(shí)，EGR不引入。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用EGR，但不需要EGR增壓時(shí)，即只需要調(diào)節(jié)混合管內(nèi)圈長(zhǎng)孔20與混合管外圈圓孔28、混合管內(nèi)圈端面長(zhǎng)孔30與混合管外圈端面圓孔29的交叉重疊度就能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)所需的EGR率，即實(shí)現(xiàn)了EGR閥打開的功能。在ECU的控制下，電動(dòng)機(jī)1正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出軸7帶動(dòng)增壓葉片軸8旋轉(zhuǎn)，增壓葉片軸8通過單向軸承12的作用帶動(dòng)混合管內(nèi)圈支架23旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)混合管內(nèi)圈14旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，混合管內(nèi)圈14旋轉(zhuǎn)角度位置由轉(zhuǎn)角位置傳感器24實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)混合管內(nèi)圈長(zhǎng)孔20與混合管外圈圓孔28、混合管內(nèi)圈端面長(zhǎng)孔30與混合管外圈端面圓孔29有交叉重疊時(shí)，表明開始引入EGR。根據(jù)廢氣流量計(jì)25、氧氣濃度傳感器11以及轉(zhuǎn)角位置傳感器24的測(cè)量與反饋，ECU控制電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制混合管內(nèi)圈長(zhǎng)孔20與混合管外圈圓孔28、混合管內(nèi)圈端面長(zhǎng)孔30與混合管外圈端面圓孔29的交叉重疊度大小，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)所需的EGR率。此種情況下，增壓葉片10不工作，EGR廢氣由EGR管入口27進(jìn)入，經(jīng)混本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，其特征在于：包括電動(dòng)機(jī)、EGR管、進(jìn)氣總管、增壓葉片；所述EGR管和進(jìn)氣總管通過流通面積調(diào)節(jié)裝置相互連通；所述流通面積調(diào)節(jié)裝置通過電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)流通面積；所述增壓葉片設(shè)置在EGR管通道內(nèi)，由同一電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)EGR廢氣進(jìn)行增壓；所述電動(dòng)機(jī)通過單向驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同控制流通面積調(diào)節(jié)裝置和增壓葉片。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，其特征在于：包括電動(dòng)機(jī)、EGR管、進(jìn)氣總管、增壓葉片；所述EGR管和進(jìn)氣總管通過流通面積調(diào)節(jié)裝置相互連通；所述流通面積調(diào)節(jié)裝置通過電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)流通面積；所述增壓葉片設(shè)置在EGR管通道內(nèi)，由同一電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)EGR廢氣進(jìn)行增壓；所述電動(dòng)機(jī)通過單向驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同控制流通面積調(diào)節(jié)裝置和增壓葉片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，其特征在于：所述流通面積調(diào)節(jié)裝置包括緊密貼合，且可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的混合管內(nèi)圈和位置固定的混合管外圈；所述混合管內(nèi)圈和混合管外圈設(shè)置有相互配合的通道，通過混合管內(nèi)圈的位置變化，使所述混合管內(nèi)圈和混合管外圈上的通道重疊或錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)流通面積的調(diào)節(jié)功能，即實(shí)現(xiàn)了EGR閥的功能。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集泵、閥、混合器為一體的大EGR率引入裝置，其特征在于：所述混合管外圈固定安裝在進(jìn)氣總管中，所述混合管內(nèi)圈由電動(dòng)機(jī)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭金保，王對(duì)對(duì)，繆雪龍，居鈺生，趙志博，王吉華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)第一汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32