[发明专利]一种柴油机EGR废气混合器

说明书

技术领域

本发明属于柴油机零部件设计技术领域，主要涉及一种柴油机EGR废气混合器结构。

背景技术

EGR（Exhaust Gas Recirculation）是废气再循环系统的简称，是降低柴油机废气中NOx排放量的主要措施之一；其原理是通过管道和控制阀门将排气管中的部分废气重新引入进气管，进入气缸参与混合气的燃烧，降低燃烧时气缸中的工作温度和氧气的含量，抑制NOx的生成。

现有技术中，柴油机EGR废气混合器有两种结构形式，均采用直管。一种是将排气管中的部分废气直接接入进气管内，在进气管内与增压空气混合后经过扰流板进入气缸；另一种是通过延长混合管路，增加新鲜空气与废气混合管的长度，进而提高混合气体的均匀性。受结构和形状的限制，上述两种方案中的直管均造成来自柴油机排气管内的EGR废气压力与增压空气形不成合理的压差，造成柴油机EGR废气进入量少，EGR率达不到理想的预期目标；对于柴油机在中、低转速，高负荷工况，排气压力较小时，甚至会出现EGR废气压力与增压空气压差为负，增压空气进入EGR废气管，使废气产生倒流的现象，造成柴油机EGR率较低，NOx降低效果不明显。

发明内容

为解决现有技术中存在的结构缺陷，本发明的目的是提出一种柴油机EGR废气混合器。

本发明通过以下技术方案完成其发明任务：

一种柴油机EGR废气混合器，所述的废气混合器具有废气引流管；所述的废气引流管为中间细、两端粗的分段式锥形管结构，即，所述废气引流管由入口端向出口端依次为等直径段的入口段、由入口段向出口端渐缩径的收缩段、等直径的喉口段、由入口段向出口端渐扩径的扩散段以及等直径的出口段；所述入口段、收缩段、喉口段、扩散段、出口段同轴设置；所述入口段的直径与出口段的直径相同；出口段的长度是进口段长度的两倍；所述的入口段连接有与柴油机增压空气进气管连接的连接法兰Ⅰ，所述的出口段连接有与柴油机混合气出口管连接的连接法兰Ⅱ；所述喉口段的外壁面上加工有椭圆形状的凸台；所述凸台的中心具有与废气引流管相连通的圆孔，且圆孔的轴线与喉口段的中心轴线垂直；所述的废气混合器还包括有废气管；所述的废气管为90°弯管结构，所述废气管的出气端位于废气引流管所述喉口段，并与所述的废气引流管相连通；所述废气管的出气端为斜切口；所述斜切口的斜切方向与增压空气进口方向一致，且斜切口所在斜切面的上端与喉口段内壁面平齐；所述斜切口与废气管中心线之间的角度为γ，γ在19°～22°的范围内；所述废气管的进口端通过波纹管与柴油机排气管相连通。

所述的废气管上套置有椭圆法兰，所述的椭圆法兰与所述的凸台固联，并在椭圆法兰和凸台之间安装有与椭圆法兰形状相同的不锈钢密封垫片。

所述收缩段的收缩锥角α为20°～23。

所述扩散段的扩散锥角β为8°～10°。

本发明提出的一种柴油机EGR废气混合器，采用专用的废气引流管，利用废气引流管喉口处流速增大，压力降低的效果，解决了柴油机各工况来自排气管的EGR废气压力与增压空气压差的问题，有效防止EGR废气倒流，增大了柴油机进入气缸的EGR废气量；废气引流管喉口直径采用柴油机最大扭矩时的温度和流量参数计算得到，保证柴油机在全工况范围内都能实现较大的EGR废气量；废气管出口端采用斜切口式结构，利用气流扰动来提升EGR废气混合均匀性；本发明所述EGR废气混合器的结构设计，实现了柴油机在全工况范围内EGR率的灵活调整和控制，改善了柴油机性能，降低了排放。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图。

图2为本发明中废气引流管的结构示意图。

图3为本发明中废气管带椭圆法兰的结构示意图。

图中：1、废气引流管；2、连接法兰Ⅰ； 3、入口段；4、收缩段；5、喉口段；6、扩散段；7、出口段；8、凸台；9、圆孔；10、连接法兰Ⅱ；11、废气管；12、波纹管；13、斜切口、14、椭圆法兰；15、密封垫片；16、螺钉。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：