[发明专利]用于内燃发动机的废气再循环系统中的温控文氏管

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机，尤其涉及此类发动机中的废气再循环系统。

背景技术

内燃(IC)发动机可包括用于控制IC发动机运行中不合需要的废气和颗粒物质的产生的废气再循环(EGR)系统。EGR系统主要再循环废气副产物进入内燃发动机供气入口。被再引入发动机汽缸内的废气减少其中氧气浓度，其相应降低汽缸内的最高燃烧温度和减慢燃烧过程化学反应，减少氧化氮(NOx)的形成。此外，废气通常含有未完全燃烧的碳氢化合物，其在被再引入发动机汽缸时燃烧，从而进一步减少作为内燃发动机的不合需要的污染物排出的废气副产物的排放。

内燃发动机也可包括用于压缩流体的一个或多个涡轮增压器，所述流体被提供给相应的燃烧汽缸内的一个或多个燃烧室。每个涡轮增压器通常包括由发动机的废气驱动的涡轮和由所述涡轮驱动的压缩机。所述压缩机接收要被压缩的流体并将所述流体供应至燃烧室。被压缩机压缩的流体可为助燃空气或燃料与空气混合物的形式。

当利用涡轮增压柴油发动机内的EGR时，要再循环的废气优选地在与涡轮增压器相关的涡轮驱动的废气上游被去除。在许多EGR应用中，废气通过提升式EGR阀直接从排气歧管转移。被转移再引入内燃发动机的进气歧管的总排气流量的百分比被称作发动机的EGR率。

利用如上所述使用EGR阀的废气再循环系统，再循环围绕目标EGR率的相对较小的容差范围内的废气量是符合要求的。文氏管被广泛用作有竞争力的柴油发动机上的流量计来测量再循环至进气歧管的废气流量。文氏管很有用，因为压力差存在于与大流量相关联的设备内。

关于在EGR系统中使用的常规文氏管的问题是柴油燃烧的产物在文氏管内积聚并影响文氏管的内部几何结构，从而影响横跨文氏管的压差测量。EGR的精确测量对于控制发动机的排放量是必要的。

关于在EGR系统中使用的常规文氏管的另一个问题是流量测量传感器对温度敏感，因为传感器的寿命(过热)和传感器的可重复性(温度变化)。在通常的做法中，传感器必须免遭燃烧产物的高温，通过远距离安装或隔离以防止损坏。另一方面，周围温度的变化降低了传感器的可重复性。

本领域所需要的是一种用于EGR系统的免遭过热并有更高可靠性的文氏管。

发明内容

本发明的一种形式是一种用于内燃发动机的EGR系统的EGR文氏管。所述EGR文氏管包括主体，该主体限定收缩入口部分、喉管、以及与所述喉管相邻的内部液体热交换室。

本发明的另一种形式是一种内燃发动机，包括限定至少一个燃烧汽缸和一液体冷却剂系统的部件、与至少一个燃烧汽缸流体连接的进气歧管、与至少一个燃烧汽缸流体连接的排气歧管、以及流体连接在排气歧管与进气歧管之间的EGR文氏管。所述EGR文氏管包括限定与排气歧管流体连接的收缩入口部分的主体、喉管、以及与所述喉管相邻的内部液体热交换室。所述热交换室与液体冷却剂系统流体连接。

附图说明

图1是包括具有本发明的文氏管的例子的EGR系统的内燃发动机的示意图；

图2是本发明的文氏管实施例如图1所示被EGR系统使用去除盖板的透视图；

图3是如图2所示的文氏管沿线3-3的剖视图；

图4是本发明的文氏管的另一个实施例去除盖板的透视图；

图5是本发明的文氏管的另一个实施例盖板安装后的透视图；

图6是如图5所示的文氏管沿线6-6的剖视图；

图7是本发明的文氏管的另一个实施例剖视图；

图8是本发明的文氏管的另一个实施例去除盖板的透视图；

图9是如图8所示的文氏管沿线9-9的剖视图；及

图10-12表示本发明的文氏管的另一个实施例。

具体实施方案

现参考上述附图，尤其图1，表示本发明的内燃发动机10的实施例，其通常包括具有多个燃烧汽缸14的部件12、进气歧管16、排气歧管18、进气冷却器20、涡轮增压器22、EGR阀24、EGR冷却器26和EGR文氏管56。在所示的实施例中，内燃发动机10是柴油发动机，其为作业机械的一部分，例如农用拖拉机或联合收割机，但可能配置不同，这取决于实际应用。