專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動機的排氣再循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的排氣再循環(huán)系統(tǒng)，更具體地涉及一種用于有效地提供再循環(huán)排出氣體至內(nèi)燃發(fā)動機的高壓進氣系統(tǒng)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于柴油和汽油發(fā)動機一特別是采用進氣升壓或壓縮(例如排氣驅(qū)動的渦輪增壓器或發(fā)動機驅(qū)動的機械增壓器)的發(fā)動機來說，排氣再循環(huán)(“EGR”)是改進燃料消耗量和減少被管制的尾管排出氣體排放物的重要因素。在采用排氣驅(qū)動的渦輪增壓器或發(fā)動機驅(qū)動的機械增壓器的發(fā)動機中，高壓EGR 可在高負載運轉(zhuǎn)期間從渦輪增壓器的上游位置轉(zhuǎn)移并且供應(yīng)至壓縮進氣。然而，在內(nèi)燃發(fā)動機的高負載運轉(zhuǎn)期間，EGR供應(yīng)與壓縮進氣之間的壓差(Λ “P”)可能是負的。具體地說，EGR的供應(yīng)壓力可能降至低于壓縮進氣的壓力，這就使得難于(如果可能)供應(yīng)EGR至進
氣系統(tǒng)(Pintme〉Pegr)。已經(jīng)提出在進氣系統(tǒng)中采用文氏管系統(tǒng)來降低進氣壓力，以使EGR供應(yīng)與壓縮進氣之間的Λ P瞬間為正數(shù)，從而允許EGR在高負載運轉(zhuǎn)情況下輸送至進氣系統(tǒng)。在這種情況下，包括除高負載之外的發(fā)動機運轉(zhuǎn)，都能夠使EGR被均勻輸送和分配。

發(fā)明內(nèi)容
在不例性實施方式中，內(nèi)燃發(fā)動機包括輸送壓縮進氣至該內(nèi)燃發(fā)動機的進氣系統(tǒng)、設(shè)置在所述進氣系統(tǒng)中并限定文氏管的文氏管組件以及環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，所述文氏管限定用于進氣穿過其中的低壓區(qū)域“Ζ”，所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道繞所述文氏管周向延伸并且從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過繞環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置的排氣再循環(huán)擴散器通道將排出氣體輸送至進氣。在另一個示例性實施方式中，內(nèi)燃發(fā)動機包括具有進氣歧管的進氣系統(tǒng)，所述進氣歧管用于輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸。排氣系統(tǒng)具有構(gòu)造成從內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸輸送排出氣體至定位成與排氣歧管流體連通的壓縮機的排氣歧管。壓縮機包括渦輪殼體和壓縮機殼體，所述渦輪殼體具有用于排出氣體并且通過排氣再循環(huán)導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通從而輸送被轉(zhuǎn)移排出氣體至進氣歧管的高壓入口，所述壓縮機殼體具有通過進氣導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通從而輸送壓縮進氣至進氣歧管的高壓出口。節(jié)氣門本體設(shè)置在進氣導(dǎo)管與進氣歧管之間。文氏管組件設(shè)置在節(jié)氣門本體的下游并且包括具有流動通道的入口以及包括橫截面為“Α/’的噴嘴截面且限定文氏管的出口，所述流動通道的截面直徑為“Α”且通過其本身接納進氣。進氣歧管入口與文氏管組件流體連通并且接納穿過文氏管排出的進氣。入口環(huán)居中地延伸穿過進氣歧管入口并且在其入口端包括等于噴嘴截面的截面直徑 “K”的直徑“D”，其中入口環(huán)84軸向地延伸距離“L”，所述入口環(huán)84的直徑沿著所述軸向延伸距離“L”增加至第二直徑“D2”，從而形成用于穿過其中的進氣的低壓區(qū)域“Z”。環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道繞入口環(huán)周向延伸并且通過入口與排氣再循環(huán)導(dǎo)管流體連通從而從排氣系統(tǒng)接收被轉(zhuǎn)移排出氣體，并且排氣再循環(huán)擴散器通道繞環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處，所述排氣再循環(huán)擴散器通道限定間隔通道，所述間隔通道用于來自環(huán)形排氣再循環(huán)分配通道并進入穿過進氣歧管的入口環(huán)的低壓區(qū)域“Z”的進氣的被轉(zhuǎn)移排出氣體的進入和均勻分配。方案I. 一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括
輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的進氣系統(tǒng)；
設(shè)置在進氣系統(tǒng)中并且具有文氏管的文氏管組件，所述文氏管限定用于穿過其中的壓縮進氣的低壓區(qū)域“Z”；以及
繞所述文氏管周向延伸的環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道從內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過排氣再循環(huán)擴散器通道將被轉(zhuǎn)移排出氣體輸送至壓縮進氣，所述排氣再循環(huán)擴散器通道繞所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置。方案2.如方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣驅(qū)動的渦輪增壓器，所述排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與排氣系統(tǒng)以及進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣系統(tǒng)。方案3.如方案2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括進氣冷卻器，所述進氣冷卻器設(shè)置在進氣系統(tǒng)中且介于排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與文氏管組件之間并且構(gòu)造成接納壓縮進氣并使壓縮進氣從中穿過。方案4.如方案2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)在排氣系統(tǒng)與環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道之間延伸并且構(gòu)造成接納排出氣體并將排出氣體輸送至穿過文氏管的低壓區(qū)域“Z”的壓縮進氣中。方案5.如方案4所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括能夠與排氣再循環(huán)系統(tǒng)一起操作的排氣再循環(huán)閥，所述排氣再循環(huán)閥能夠通過控制器操作以調(diào)節(jié)輸送至穿過文氏管的低壓區(qū)域“Z”的壓縮進氣的排出氣體的量。方案6. —種內(nèi)燃發(fā)動機,包括
具有進氣歧管的進氣系統(tǒng)，所述進氣歧管用于通過節(jié)氣門本體組件接收壓縮進氣并且輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸；
具有排氣歧管的排氣系統(tǒng)，所述排氣歧管構(gòu)造成從內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸輸送排出氣體至定位成與排氣歧管流體連通的壓縮機，所述壓縮機包括具有用于排出氣體的高壓入口的渦輪殼體以及具有高壓出口的壓縮機殼體，所述高壓入口通過排氣再循環(huán)導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通從而輸送被轉(zhuǎn)移排出氣體至進氣系統(tǒng)，所述高壓出口通過進氣導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣歧管；
節(jié)氣門本體，所述節(jié)氣門本體設(shè)置在進氣導(dǎo)管與進氣歧管之間；
文氏管組件，所述文氏管組件設(shè)置在所述節(jié)氣門本體的下游并且包括入口和出口，所述入口具有截面直徑為“A”的流動通道并且經(jīng)由該通道接納進氣，所述出口包括截面直徑為“A/’的噴嘴截面并且限定文氏管；
進氣歧管入口，所述進氣歧管入口與文氏管組件流體連通以接納排出文氏管的進氣； 入口環(huán)，所述入口環(huán)居中地延伸穿過進氣歧管入口并且在其入口端包括等于文氏管的截面直徑“A/’的直徑“D”，其中入口環(huán)(84)軸向地延伸距離“L”，所述入口環(huán)(84)的直徑沿著所述軸向延伸距離“L”增加至第二直徑“D2”，從而形成用于穿過其中的進氣的低壓區(qū)域 “Z，，；
環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，其繞入口環(huán)周向延伸并且通過入口與排氣再循環(huán)導(dǎo)管流體連通，以便從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體；以及
繞環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處的排氣再循環(huán)擴散器通道，所述排氣再循環(huán)擴散器通道限定間隔通道，所述間隔通道用于來自環(huán)形排氣再循環(huán)分配通道并進入穿過進氣歧管的入口環(huán)的低壓區(qū)域“Z”的進氣中的被轉(zhuǎn)移排出氣體的進入和均勻分配。方案7. —種內(nèi)燃發(fā)動機,包括
輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的進氣系統(tǒng)；以及
環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道繞所述進氣系統(tǒng)周向延伸并且構(gòu)造成從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過繞所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處的排氣再循環(huán)擴散器通道將被轉(zhuǎn)移排出氣體輸送至壓縮進氣。方案8.如方案7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道與進氣歧管設(shè)置成一體并且繞進氣歧管的開口延伸，所述進氣歧管與進氣系統(tǒng)流體連通。方案9.如方案7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣驅(qū)動的渦輪增壓器，所述排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與排氣系統(tǒng)以及進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣系統(tǒng)。方案10.如方案9所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括進氣冷卻器，所述進氣冷卻器設(shè)置在進氣系統(tǒng)中并介于排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道之間并且構(gòu)造成接納壓縮進氣并使壓縮進氣從中穿過。方案11.如方案7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)在排氣系統(tǒng)與環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道之間延伸并且構(gòu)造成接納排出氣體并將排出氣體輸送至穿過所述進氣系統(tǒng)的壓縮進氣中。方案12.如方案11所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括能夠與排氣再循環(huán)系統(tǒng)一起操作的排氣再循環(huán)閥，所述排氣再循環(huán)閥能夠通過控制器操作以便調(diào)節(jié)輸送至穿過進氣系統(tǒng)的壓縮進氣中的排出氣體的量。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點將通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細描述而變得顯而易見。


在下面對實施方式的詳細描述中，僅通過示例來呈現(xiàn)其他特征、優(yōu)點和細節(jié)，所述詳細描述參閱附圖進行，附圖中
圖I是包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)以及體現(xiàn)本發(fā)明的特征的進氣系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖2是體現(xiàn)本發(fā)明的特征的圖I的圈2中內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)的一部分的放大立體圖3A是在圖2的線3A-3A處截取的文氏管組件的剖視圖3B是圖3A的文氏管組件的部分拆解圖4是在線4-4處截取的圖2的內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)的一部分的剖視圖5是圖I的內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)的進氣歧管的立體圖；以及圖6-9是體現(xiàn)本發(fā)明的特征的圖5的進氣歧管的各種實施方式。
具體實施方式
下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的，并非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。應(yīng)當理解的是，相應(yīng)的附圖標記在所有附圖中指代相同或相應(yīng)的部件或特征。參閱圖1，示例性實施方式涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機10，在本實例中是直列4缸發(fā)動機，其包括進氣系統(tǒng)12和排氣系統(tǒng)14。內(nèi)燃發(fā)動機包括多個氣缸16，進氣和燃料的組合被引入所述多個氣缸16。進氣/燃料混合物在氣缸16中燃燒，導(dǎo)致活塞(未示出)在其中往復(fù)運動。活塞的往復(fù)運動使曲軸(未示出)旋轉(zhuǎn)以傳遞原動力至車輛動力系(未示出)或至發(fā)電機，或者就內(nèi)燃發(fā)動機10的固定應(yīng)用來說傳遞至這種動力的其他固定接受者(未示出)。內(nèi)燃發(fā)動機10包括與氣缸16流體連通的進氣歧管18，所述進氣歧管18通過節(jié)氣門本體組件19從進氣系統(tǒng)12接納壓縮進氣20并且輸送進氣至多個氣缸16。排氣系統(tǒng)14 包括也與氣缸16流體連通的排氣歧管22，所述排氣歧管22構(gòu)造成去除進氣/燃料混合物的燃燒組分(即，排出氣體24)并且輸送所述燃燒組分至壓縮機26-例如定位成與其流體連通的排氣驅(qū)動的渦輪增壓器。在另一個示例性實施方式中，可以構(gòu)想到的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，壓縮機26還可包括發(fā)動機驅(qū)動的機械增壓器。排氣驅(qū)動的渦輪增壓器26包括容納在渦輪殼體28內(nèi)的排氣渦輪(未示出)。渦輪殼體28包括高壓渦輪殼體入口 30和低壓渦輪殼體出口 32。低壓渦輪殼體出口 32與排氣系統(tǒng)14的剩余部分流體連通并且輸送排出氣體24至可包括各種排氣后處理器件(未示出)的排出氣體導(dǎo)管34，所述各種排氣后處理器件構(gòu)造成在排出氣體24被釋放至大氣之前處理排出氣體24的各種被管制的組分。排氣驅(qū)動的渦輪增壓器26還包括容納在壓縮機殼體36內(nèi)的燃燒進氣壓縮機葉輪。壓縮機殼體36包括低壓入口 38和高壓出口 40，所述低壓入口 38通常與環(huán)境空氣64 流體連通。高壓出口 40與進氣系統(tǒng)12流體連通，并且通過進氣導(dǎo)管42輸送壓縮進氣20 至進氣歧管18從而輸送至內(nèi)燃發(fā)動機10的氣缸16。在不例性實施方式中，進氣冷卻器44 與進氣導(dǎo)管42共線地設(shè)置在壓縮機殼體36的出口 40與進氣歧管18之間。進氣冷卻器44 從進氣導(dǎo)管42接納加熱的(由于壓縮)壓縮進氣20，并且壓縮進氣20在所述進氣冷卻器 44中冷卻之后通過進氣導(dǎo)管42的后續(xù)部分輸送至進氣歧管18。進氣冷卻器44可包括入口 46和出口 48，以便冷卻介質(zhì)50 (例如典型的醇基汽車冷卻劑或環(huán)境空氣)經(jīng)由它們循環(huán)。以公知的方式，進氣冷卻器44從壓縮進氣20傳送熱量至冷卻介質(zhì)50，從而隨著壓縮進氣20經(jīng)過進氣冷卻器44，使所述壓縮進氣20的溫度降低并且密度增大。定位成與排氣系統(tǒng)14流體連通并且在圖I所示的示例性實施方式中的排氣再循環(huán)(“EGR”)系統(tǒng)51包括EGR導(dǎo)管52，所述EGR導(dǎo)管52與高壓渦輪殼體入口 30流體連通以便轉(zhuǎn)移其中的高壓(即渦輪增壓器入口的上游)排出氣體24。如將在此進一步描述的， EGR導(dǎo)管52定位在排氣驅(qū)動的渦輪增壓器26的上游高壓側(cè)，并且構(gòu)造成將排出氣體24的一部分從渦輪殼體入口轉(zhuǎn)移并且使其返回至或使其再循環(huán)至進氣系統(tǒng)12。在圖I所示的實施方式中，EGR導(dǎo)管52在渦輪殼體入口 30與進氣系統(tǒng)12之間延伸，其中在示例性實施方式中其流體連接在節(jié)氣門本體組件19的下游。EGR閥54流體連接至EGR導(dǎo)管52并且構(gòu)造成控制經(jīng)由所述EGR閥54并且至內(nèi)燃發(fā)動機10的進氣系統(tǒng)12的被轉(zhuǎn)移排出氣體56的流動。EGR閥54與控制模塊-例如發(fā)動機控制器58信號連通，所述控制模塊配置成在任何給定時間基于特定的發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件運轉(zhuǎn)EGR閥54以調(diào)節(jié)引入進氣系統(tǒng)12的被轉(zhuǎn)移排出氣體56的容積量。發(fā)動機控制器58從傳感器61a-61n收集有關(guān)內(nèi)燃發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)的信息，例如排氣系統(tǒng)、發(fā)動機冷卻劑、壓縮燃燒進氣、環(huán)境等的溫度以及壓力、排氣系統(tǒng)狀況以及駕駛員需求，以便確定通過EGR導(dǎo)管52再循環(huán)至內(nèi)燃發(fā)動機10的進氣系統(tǒng)12的被轉(zhuǎn)移排出氣體56的適當流量(如果有的話)?，F(xiàn)參閱圖2,在示例性實施方式中,進氣系統(tǒng)12進一步包括如上所述的圖I的進氣冷卻器44、進氣導(dǎo)管42、節(jié)氣門本體組件19、文氏管噴嘴組件59以及用于輸送進氣20至內(nèi)燃發(fā)動機10的進氣歧管18。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可構(gòu)想出上述特征的其他構(gòu)造和組合。圖3A和3B示出了文氏管噴嘴組件59的示例性實施方式，在示出的示例性實施方式中，文氏管噴嘴組件59還包括加熱進氣20的機構(gòu)。文氏管噴嘴組件59包括具有流動通道63的入口 62，所述流動通道63流體聯(lián)接至節(jié)氣門本體組件19的出口(未示出)并且接納經(jīng)由其中的進氣20。具有流動通道68的加熱器模塊66從入口 62接納進氣20并且包括加熱元件70，所述加熱元件70在收到來自控制器58的信號命令時運轉(zhuǎn)以便在預(yù)定的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況下加熱進氣。加熱器模塊66包括出口 72，所述出口 72包括噴嘴截面74，所述噴嘴截面74在示出的示例性實施方式中為運轉(zhuǎn)以在其中限定文氏管76的鐘口形噴嘴截面。可以構(gòu)想到的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，其他噴嘴形狀-例如圓錐形可以根據(jù)進氣系統(tǒng)12的軸向空間限制被選擇。文氏管76通過收縮率來限定，所述收縮率是加熱器模塊66的流動通道68的截面直徑(“A”)與噴嘴截面74的截面直徑(“A/’)的比率， 或(收縮率=A1 / Α) ο參閱圖3A和3B、4、5以及6，在示例性實施方式中，進氣歧管18包括限定入口 80的凸緣部分78。凸緣部分78構(gòu)造成與加熱器模塊66的下游端82密封接合，并且構(gòu)造成通過入口 80接納文氏管76排出的進氣20。進氣歧管18的凸緣部分78可使用穿過緊固件開口 79的適當?shù)木o固件(未示出)固定至加熱器模塊66的下游端82。入口環(huán)84居中地延伸穿過入口 80并且在其入口端處包括等于噴嘴截面74的截面直徑(“A/’)的直徑(“D”)。 入口環(huán)84軸向地延伸距離(“L”)，所述入口環(huán)84的直徑沿著所述軸向延伸距離(“L”) 增加至第二直徑(“D2”)從而導(dǎo)致穿過其中的進氣20的壓降或低壓區(qū)域(“Z”)；由此完成文氏管和文氏管效應(yīng)。在示出的示例性實施方式中，環(huán)形EGR分配通道86繞入口環(huán)84 周向延伸并且通過入口 94與EGR導(dǎo)管52流體連通從而從排氣系統(tǒng)14接收被轉(zhuǎn)移排出氣體56。在示例性實施方式中，入口環(huán)包括繞著入口環(huán)設(shè)置在周向間隔位置的一系列EGR擴散器通道88。EGR擴散器通道88限定用于來自環(huán)形EGR分配通道86并且進入進氣20的被轉(zhuǎn)移排出氣體56的進入和均勻分配的間隔通道，所述進氣20在流動前進到一個或多個進氣流道90中之前穿過入口環(huán)84。低壓區(qū)域“Z”以及均勻分配的被轉(zhuǎn)移排出氣體56的噴射的組合在內(nèi)燃發(fā)動機10的進氣系統(tǒng)12中的緊湊(即軸向緊湊)空間中提供了排出氣體至進氣20的良好分配和混合輸送。現(xiàn)參閱圖7，在備選的示例性實施方式中，入口環(huán)84可包括定位成鄰近所述入口環(huán)84的入口 94的流動引導(dǎo)器或隔膜92。流動引導(dǎo)器92構(gòu)造成幫助進入環(huán)84的被轉(zhuǎn)移排出氣體56均勻分配，從而導(dǎo)致進入EGR擴散器通道88的排出氣體的改進的分配。類似地， 第二流動引導(dǎo)器96可與流動引導(dǎo)器92徑向相反設(shè)置，從環(huán)形EGR分配通道86的內(nèi)壁98 徑向向內(nèi)延伸。在優(yōu)選的實施方式中，第二流動引導(dǎo)器96位于鄰近EGR擴散器通道88處并且構(gòu)造成引導(dǎo)被轉(zhuǎn)移排出氣體56穿過EGR擴散器通道并且進入進氣歧管18的入口 80。 另外，流動引導(dǎo)器92、96構(gòu)造成防止環(huán)形EGR分配通道86內(nèi)出現(xiàn)可導(dǎo)致排出氣體殘余的累積以及通道堵塞的低流動區(qū)域。 現(xiàn)參閱圖8和9，在備選的示例性實施方式中，環(huán)形EGR分配通道86的入口可構(gòu)造為與螺旋狀環(huán)形EGR分配通道86B關(guān)聯(lián)的偏置轉(zhuǎn)移排出氣體入口 94B。偏置轉(zhuǎn)移排出氣體入口 94B可運轉(zhuǎn)以使被轉(zhuǎn)移排出氣體56繞入口環(huán)84的流動加速從而改進排出氣體繞所述入口環(huán)84的圓周的分布。在圖8所示的實施方式中，流動引導(dǎo)EGR擴散器通道88B構(gòu)造成隨著所述被轉(zhuǎn)移排出氣體56與進氣20混合而限定被轉(zhuǎn)移排出氣體56中改變的流動特性 (例如，漩渦、翻滾等)。雖然本發(fā)明已描述為包括具有低壓區(qū)域“Z”以便于將被轉(zhuǎn)移排出氣體56輸送至進氣系統(tǒng)12的進氣歧管18的文氏管，但是可以構(gòu)想到的是，在內(nèi)燃發(fā)動機10的某些應(yīng)用中，可能不需要使用文氏管76和文氏管噴嘴組件59。在這種情形中，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，仍然可以將入口環(huán)84用于通過繞所述環(huán)設(shè)置在周向間隔位置的一系列EGR擴散器通道88來輸送排出氣體，并使其進入進氣系統(tǒng)，入口環(huán)84具有環(huán)形EGR分配通道86， 所述環(huán)形EGR分配通道86繞所述入口環(huán)84周向延伸并且通過入口 94與EGR導(dǎo)管52流體連通以便從排氣系統(tǒng)14接收被轉(zhuǎn)移排出氣體56。另外可以構(gòu)想到的是，在這種情形中，入口環(huán)84可繞進氣系統(tǒng)12的一部分而非進氣歧管18設(shè)置；例如節(jié)氣門本體組件19或進氣導(dǎo)管42。雖然已經(jīng)參照示例性實施方式描述了本發(fā)明，但是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可對本發(fā)明做出各種改變并且可用等同元件來代替本發(fā)明的元件。另外，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)范圍的情況下，可做出多種改型以使本發(fā)明教導(dǎo)適應(yīng)特定情況或材料。因此，本發(fā)明將不局限于所公開的特定實施方式，相反，本發(fā)明將包括落入本申請的范圍內(nèi)的所有實施方式。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的進氣系統(tǒng)；設(shè)置在進氣系統(tǒng)中并且具有文氏管的文氏管組件，所述文氏管限定用于穿過其中的壓縮進氣的低壓區(qū)域“Z”；以及繞所述文氏管周向延伸的環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道從內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過排氣再循環(huán)擴散器通道將被轉(zhuǎn)移排出氣體輸送至壓縮進氣，所述排氣再循環(huán)擴散器通道繞所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣驅(qū)動的渦輪增壓器，所述排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與排氣系統(tǒng)以及進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括進氣冷卻器，所述進氣冷卻器設(shè)置在進氣系統(tǒng)中且介于排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與文氏管組件之間并且構(gòu)造成接納壓縮進氣并使壓縮進氣從中穿過。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)在排氣系統(tǒng)與環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道之間延伸并且構(gòu)造成接納排出氣體并將排出氣體輸送至穿過文氏管的低壓區(qū)域“Z”的壓縮進氣中。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括能夠與排氣再循環(huán)系統(tǒng)一起操作的排氣再循環(huán)閥，所述排氣再循環(huán)閥能夠通過控制器操作以調(diào)節(jié)輸送至穿過文氏管的低壓區(qū)域 “Z”的壓縮進氣的排出氣體的量。
6.—種內(nèi)燃發(fā)動機,包括具有進氣歧管的進氣系統(tǒng)，所述進氣歧管用于通過節(jié)氣門本體組件接收壓縮進氣并且輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸；具有排氣歧管的排氣系統(tǒng)，所述排氣歧管構(gòu)造成從內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸輸送排出氣體至定位成與排氣歧管流體連通的壓縮機，所述壓縮機包括具有用于排出氣體的高壓入口的渦輪殼體以及具有高壓出口的壓縮機殼體，所述高壓入口通過排氣再循環(huán)導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通從而輸送被轉(zhuǎn)移排出氣體至進氣系統(tǒng)，所述高壓出口通過進氣導(dǎo)管與進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣歧管；節(jié)氣門本體，所述節(jié)氣門本體設(shè)置在進氣導(dǎo)管與進氣歧管之間；文氏管組件，所述文氏管組件設(shè)置在所述節(jié)氣門本體的下游并且包括入口和出口，所述入口具有截面直徑為“A”的流動通道并且經(jīng)由該通道接納進氣，所述出口包括截面直徑為“A/’的噴嘴截面并且限定文氏管；進氣歧管入口，所述進氣歧管入口與文氏管組件流體連通以接納排出文氏管的進氣； 入口環(huán)，所述入口環(huán)居中地延伸穿過進氣歧管入口并且在其入口端包括等于文氏管的截面直徑“A/’的直徑“D”，其中入口環(huán)(84)軸向地延伸距離“L”，所述入口環(huán)(84)的直徑沿著所述軸向延伸距離“L”增加至第二直徑“D2”，從而形成用于穿過其中的進氣的低壓區(qū)域 “Z，，；環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，其繞入口環(huán)周向延伸并且通過入口與排氣再循環(huán)導(dǎo)管流體連通，以便從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體；以及繞環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處的排氣再循環(huán)擴散器通道，所述排氣再循環(huán)擴散器通道限定間隔通道，所述間隔通道用于來自環(huán)形排氣再循環(huán)分配通道并進入穿過進氣歧管的入口環(huán)的低壓區(qū)域“Z”的進氣中的被轉(zhuǎn)移排出氣體的進入和均勻分配。
7.—種內(nèi)燃發(fā)動機,包括輸送壓縮進氣至內(nèi)燃發(fā)動機的進氣系統(tǒng)；以及環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道，所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道繞所述進氣系統(tǒng)周向延伸并且構(gòu)造成從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過繞所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處的排氣再循環(huán)擴散器通道將被轉(zhuǎn)移排出氣體輸送至壓縮進氣。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道與進氣歧管設(shè)置成一體并且繞進氣歧管的開口延伸，所述進氣歧管與進氣系統(tǒng)流體連通。
9.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括排氣驅(qū)動的渦輪增壓器，所述排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與排氣系統(tǒng)以及進氣系統(tǒng)流體連通并且構(gòu)造成輸送壓縮進氣至進氣系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動機，進一步包括進氣冷卻器，所述進氣冷卻器設(shè)置在進氣系統(tǒng)中并介于排氣驅(qū)動的渦輪增壓器與環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道之間并且構(gòu)造成接納壓縮進氣并使壓縮進氣從中穿過。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機的排氣再循環(huán)系統(tǒng)。具體而言，提供一種內(nèi)燃發(fā)動機，該內(nèi)燃發(fā)動機包括向發(fā)動機輸送壓縮進氣的進氣系統(tǒng)。文氏管組件設(shè)置在進氣系統(tǒng)中并且限定文氏管，所述文氏管限定用于穿過其中的進氣的低壓區(qū)域“Z”。環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道繞進氣歧管的入口環(huán)周向延伸并且從排氣系統(tǒng)接納被轉(zhuǎn)移排出氣體，以便通過繞環(huán)形排氣再循環(huán)導(dǎo)管分配通道設(shè)置在周向間隔位置處的排氣再循環(huán)擴散器通道將排出氣體輸送到進氣中。
文檔編號F02M25/07GK102606347SQ201210015110
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者C.E.豐維爾, S.伊拉姆, T.J.約翰遜 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司