本發(fā)明涉及用于將氣體燃料（即，以氣體狀態(tài)而不是液體狀態(tài)自然存在的燃料）和再循環(huán)的排氣引導(dǎo)入（例如在乘用車輛或商用車輛中的）內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中的氣體混合器。氣體燃料包括天然氣（主要是甲烷）及其衍生物，例如丁烷和丙烷，但不包括汽油。

天然氣可以用于給內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。與常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，使用天然氣運(yùn)行的車輛是節(jié)省燃料和環(huán)境友好的。這些車輛也能夠提供良好的扭矩和可靠的性能，同時(shí)輸出與傳統(tǒng)柴油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)相比較少的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。然而，為了滿足具有變化的排量、性能等的多種不同發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，需要大量的專用零部件。

現(xiàn)代的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)利用排氣再循環(huán)（EGR）來提供各種性能優(yōu)勢，包括與無EGR的發(fā)動(dòng)機(jī)相比提高的效率、增加的扭矩、和減少的排放。燃料和再循環(huán)排氣與進(jìn)氣的導(dǎo)入和混合需要單獨(dú)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣的氣體燃料混合裝置?；旌掀髦黧w具有：由在混合器主體內(nèi)的內(nèi)表面所限定的進(jìn)氣通道、和用于接收氣體燃料的氣體燃料進(jìn)口。多個(gè)氣體燃料擴(kuò)散孔與氣體燃料進(jìn)口處于流體連通，以便使氣體燃料擴(kuò)散進(jìn)入進(jìn)氣通道中。插入件位于進(jìn)氣通道的內(nèi)部。該插入件包括主體，主體限定在前端與后端之間的縱向軸線和從前端延伸至后端的外表面。主體長度從前端延伸至后端。多個(gè)支撐體從主體的外表面徑向地延伸，所述多個(gè)支撐體的每個(gè)支撐體在平行于縱向軸線的方向上延伸從而將在插入件主體的外表面與混合器主體的內(nèi)表面之間的區(qū)域劃分為多個(gè)單獨(dú)的縱向延伸的進(jìn)氣通道。所述多個(gè)縱向進(jìn)氣通道的每個(gè)進(jìn)氣通道具有從插入件主體的外表面到限定進(jìn)氣通道的內(nèi)表面所測量的徑向高度，該徑向高度沿縱向軸線而變化。插入件主體的外表面被成形為包括：鼻部段，其中徑向高度從在前端的最大值變化到在鼻部段下游端的最小值；和混合段，其中插入件主體的外表面在縱向截面中是平直的。插入件主體的外表面在朝向后端的方向上朝向縱向軸線漸縮減小，使得插入件主體在后端的直徑與在其中徑向高度處于最小值的位置處的插入件主體的最大直徑相比小至少15%。

在另一方面，本發(fā)明提供一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣的氣體燃料混合裝置的插入件。插入件主體限定縱向軸線、前端、后端、和從前端延伸至后端的外表面輪廓。多個(gè)支撐體從主體徑向地延伸，所述多個(gè)支撐體的每個(gè)支撐體在平行于縱向軸線的方向上延伸從而沿插入件主體將進(jìn)氣空氣流劃分入多個(gè)單獨(dú)的縱向進(jìn)氣通道中。插入件主體的外表面輪廓包括鼻部段，其中外表面輪廓的直徑從在前端的最小值增大到在鼻部段下游端的最大值，在朝向后端的方向上順序地接續(xù)在該鼻部段之后的是平直段和彎曲的漸縮段，其中外表面輪廓在朝向后端的縱向軸線的方向上從平直段以增加的比率（rate）朝向縱向軸線縮聚。插入部主體在后端的直徑與插入件主體的最大直徑相比至少小15%。

基于詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得清楚。

附圖說明

圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的混合裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。

圖2是具有以影線圖示出的可拆除插入件的混合裝置的剖視圖。

圖3是插入件的前端視圖。

圖4是插入件的后端視圖。

圖5是沿圖3的直線5-5所截取的插入件的剖視圖。

圖6是插入件的透視圖。

在詳細(xì)地說明本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于在以下描述中所陳述或者在以下附圖中所示出的各部件的結(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施例，并且以各種方式實(shí)施或執(zhí)行。另外，應(yīng)該理解的是本文中所使用的用語和術(shù)語是為了描述的目的而不應(yīng)被看作是限制性的。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了可使用氣體燃料而運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12（例如，構(gòu)造成使用氣體燃料而工作的渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）包括多個(gè)氣缸，這些氣缸限定用來自進(jìn)氣管的可燃進(jìn)氣料而進(jìn)料的燃燒室。如圖2中所示出和下面更詳細(xì)地描述，氣體燃料混合裝置14（或“混合器”）位于沿進(jìn)氣通道18的位置，用于當(dāng)氣體燃料流動(dòng)經(jīng)過混合裝置14時(shí)將計(jì)量的氣體燃料（例如，壓縮天然氣）流從燃料供給裝置16提供進(jìn)入進(jìn)氣空氣流?；旌涎b置14包括具有大體上呈圓柱形的開口的混合器主體22，該開口沿中心軸線A延伸并且可構(gòu)造成接納多種可互換的部件。進(jìn)氣空氣流經(jīng)過進(jìn)口38進(jìn)入由內(nèi)表面（例如，圓柱形或管狀的表面）所限定的進(jìn)氣通道18。由燃料供給裝置16所提供的來自一個(gè)或多個(gè)噴射器（未圖示）的氣體燃料噴射氣體燃料，該氣體燃料經(jīng)過混合裝置14的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口70被引導(dǎo)至在該混合裝置14中的環(huán)形通道54。從環(huán)形通道54中，氣體燃料被徑向地向內(nèi)引導(dǎo)經(jīng)過擴(kuò)散器34的徑向孔82，其中氣體燃料與進(jìn)氣空氣流混合并且被引導(dǎo)至混合裝置14的出口46。擴(kuò)散器34位于混合器主體22內(nèi)部沿進(jìn)氣通道18的位置（參見圖2）并且構(gòu)造成促進(jìn)進(jìn)氣空氣流與氣體燃料的混合（即，通過將氣體燃料分散于進(jìn)氣中）。用至少一個(gè)O形密封圈將擴(kuò)散器34密封抵接到混合器主體22。擴(kuò)散器34被混合器主體22徑向地圍合。

如圖中所示，擴(kuò)散器34形成為與混合器主體22分離且被其上游端所接納的進(jìn)口接合器。擴(kuò)散器34配合到上游進(jìn)氣管，該上游進(jìn)氣管可包括節(jié)氣門主體。擴(kuò)散器34形成該混合裝置的進(jìn)口38。然而，可想到其它變型，包括與混合器主體22分離且與限定混合裝置14的進(jìn)口的進(jìn)口接合器分離的擴(kuò)散器。

擴(kuò)散器34確定了進(jìn)口直徑，該接口直徑在共同地限定進(jìn)氣通道18的擴(kuò)散器34下游的多個(gè)部件中得以維持。由擴(kuò)散器34所提供的進(jìn)口38的尺寸可被設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)12的節(jié)氣門主體的直徑，使得這些直徑相互匹配。擴(kuò)散器34還包括各種溫度和壓力傳感器（未圖示），這些傳感器與在混合裝置14外部的電子裝置進(jìn)行通信連接從而協(xié)助對(duì)混合裝置14的控制。出口接合器42被布置在混合器主體22的下游位置并且提供混合裝置14的圓形出口46，進(jìn)氣空氣流在與氣體燃料和/或再循環(huán)排氣混合之后經(jīng)過該出口46被引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃燒室（例如，經(jīng)由中間進(jìn)氣歧管）。擴(kuò)散器34和出口接合器42可拆除地被固定到混合器主體22的第一端和第二端（即，利用安裝螺釘），并且當(dāng)被固定到混合器主體22時(shí)可至少部分地延伸進(jìn)入混合器主體22中。出口接合器42在出口46處可拆除地被固定到發(fā)動(dòng)機(jī)12的進(jìn)口（例如，管道或歧管），該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口通到一個(gè)或多個(gè)燃燒室中。當(dāng)可拆除地被固定到混合器主體22時(shí)，出口接合器42的內(nèi)表面可與混合器主體22、擴(kuò)散器34、和/或位于混合器主體22內(nèi)部的任何其它部件的內(nèi)表面齊平。在另一結(jié)構(gòu)中，出口接合器42的特征物是由混合器主體22直接地提供并且不使用單獨(dú)的接合器。

擴(kuò)散器34和出口接合器42與混合器主體22和EGR擴(kuò)散器35（在下面進(jìn)行描述）共同地限定經(jīng)過混合裝置14的進(jìn)氣通道18。進(jìn)氣通道18從進(jìn)口38軸向地延伸至出口46并且構(gòu)造成將進(jìn)氣空氣流從進(jìn)口38引導(dǎo)至出口46。進(jìn)氣通道18是由擴(kuò)散器34、混合器主體22、EGR擴(kuò)散器35、和出口接合器42的內(nèi)表面徑向地限定，并且以中心軸線A為中心。

擴(kuò)散器34被布置在混合器主體22的內(nèi)部，并且沿進(jìn)氣通道18至少部分地被混合器主體22所包圍。擴(kuò)散器34與混合器主體22共同地限定在混合器主體22的徑向內(nèi)表面58與擴(kuò)散器34的徑向外表面62之間的環(huán)形通道54。環(huán)形通道54是沿中心軸線A被布置在加燃料位置，在該位置氣體燃料是用于在進(jìn)氣通道18中與進(jìn)氣空氣流混合。環(huán)形通道54至少部分地包圍進(jìn)氣通道18。通到環(huán)形通道54的一個(gè)或多個(gè)氣體燃料進(jìn)口70（例如，三個(gè)進(jìn)口70）是由與環(huán)形通道54相鄰的（例如，直接地徑向外側(cè)）混合器主體22所限定。通到環(huán)形通道54的進(jìn)口70是圓形的孔，這些孔從混合器主體22的外表面相對(duì)于中心軸線A徑向地延伸至環(huán)形通道54。擴(kuò)散孔82被擴(kuò)散器34限定為半圓形的擴(kuò)散孔，這些擴(kuò)散孔被布置為允許在大體上垂直于中心軸線A（即，徑向地向內(nèi)）方向上的流動(dòng)。擴(kuò)散孔82被限定為在與進(jìn)口38相反的擴(kuò)散器34的下游端的軸向端面處的開孔或凹穴，并且在下游端面的周邊附近均勻地間隔。擴(kuò)散孔82通過緊靠垂直于中心軸線A而布置的混合器主體22的內(nèi)肩部表面而被限制在軸向下游端。利用該布置，擴(kuò)散孔82限定位于環(huán)形通道54的下游端的加燃料位置。然而，在其它結(jié)構(gòu)中，可以將加燃料位置限定在沿環(huán)形通道54的其它點(diǎn)，并且擴(kuò)散孔82可位于擴(kuò)散器34的內(nèi)部遠(yuǎn)離下游端面的位置。也應(yīng)注意的是，擴(kuò)散孔82可具有除圖示的半圓形狀外的其它截面形狀，例如圓形。下面更詳細(xì)描述的加燃料位置可以被定義為沿?cái)U(kuò)散孔82的截面（無論它們的具體形狀）的中心的中心軸線A的位置。

除了氣體燃料進(jìn)口70外，還設(shè)置用于排氣再循環(huán)（EGR）的進(jìn)口47，以便混合裝置14構(gòu)造成使從發(fā)動(dòng)機(jī)12中排出的一部分的燃燒氣體擴(kuò)散進(jìn)入進(jìn)氣空氣流。更具體地，可為混合裝置14提供來自發(fā)動(dòng)機(jī)12經(jīng)過在渦輪增壓器20上游位置旁通管路的排氣，其中渦輪增壓器20構(gòu)造成壓縮在進(jìn)氣通道18中的進(jìn)氣，如圖1中所示。渦輪增壓器20和旁通管路的這種布置允許高壓EGR經(jīng)由EGR進(jìn)口47進(jìn)入混合裝置14。高壓EGR與低壓EGR的不同之處在于高壓EGR將再循環(huán)排氣添加入具有通過強(qiáng)制進(jìn)氣而不是自然吸氣所壓縮的空氣的進(jìn)氣中。EGR進(jìn)口47聯(lián)接到在混合器主體22中的EGR入口40，該入口40相應(yīng)地給與提供氣體燃料的環(huán)形通道54分離且在該通道下游位置的環(huán)形通道45進(jìn)料。下游環(huán)形通道45包圍至少一部分的進(jìn)氣通道18。被引導(dǎo)進(jìn)入環(huán)形通道45中的再循環(huán)排氣經(jīng)過EGR擴(kuò)散器35被擴(kuò)散進(jìn)入進(jìn)氣空氣流中。

EGR擴(kuò)散器35限定布置大體上垂直于中心軸線A而布置的徑向擴(kuò)散孔49（參見圖2）。EGR擴(kuò)散器35還限定下游環(huán)形通道45的徑向內(nèi)部62?；旌掀髦黧w22限定下游環(huán)形通道45的徑向外部58，并且徑向地環(huán)繞或包圍下游環(huán)形通道45。此外，EGR擴(kuò)散器35位于與EGR入口40相同的軸向位置，以便直接地接收在徑向向內(nèi)方向上來自該入口的排氣流。在未圖示的其它實(shí)施例中，出口接合器42和EGR擴(kuò)散器35是以單個(gè)整體部件的形式而提供。

盡管為了清楚地說明混合裝置14的其它部分而僅在圖2中的影線圖中示出，但插入件24位于進(jìn)氣通道18內(nèi)部在混合裝置14上游端和下游端之間。在圖3-圖6中更詳細(xì)地示出了插入件24。當(dāng)把插入件24組裝在混合裝置14中時(shí)，插入件24的縱向軸線Z與進(jìn)氣通道18和混合器主體22的中心軸線A為同軸。例如，可以用多個(gè)緊固件43將插入件24固定到混合器主體22。插入件24可以包括主體26及多個(gè)肋片或支撐體32，這些肋片或支撐體32從插入件主體26的外表面朝向限定進(jìn)氣通道18的內(nèi)壁徑向地向外延伸。支撐體32可在平行于縱向軸線Z的方向上延伸。在一些結(jié)構(gòu)中，插入件24是空氣動(dòng)力學(xué)為鈍的后緣插入件，其中插入件主體26限定從鈍的且發(fā)散的后緣翼型的吸入側(cè)修改而來的表面輪廓。在圖示的結(jié)構(gòu)中，插入件24包括圍繞縱向軸線Z以90度間隔而布置的四個(gè)支撐體32。一個(gè)或多個(gè)支撐體32具有徑向外邊緣，該外邊緣包括用于接納緊固件43（例如，安裝螺釘）的螺紋孔33，該緊固件43從混合器主體22的外側(cè)經(jīng)過相應(yīng)的主體22中的孔被徑向地向內(nèi)插入。插入件24與沿其縱向軸線Z的兩個(gè)擴(kuò)散位置（例如延伸到氣體燃料擴(kuò)散孔82的上游和EGR擴(kuò)散孔49的下游的擴(kuò)散位置）重疊。插入件24構(gòu)造成通過使與中心軸線A垂直的沿插入件24長度的進(jìn)氣通道18的截面面積變窄而增加進(jìn)氣空氣流在進(jìn)氣通道18中的流速。增加的進(jìn)氣空氣流的流速形成局部壓降從而有助于氣體燃料和再循環(huán)排氣的導(dǎo)入，因此使噴射器和排氣系統(tǒng)中的背壓最小化。此外，沿插入件24和在插入件24下游的進(jìn)氣的下游膨脹有助于在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的進(jìn)氣歧管之前進(jìn)氣的混合，這隨后提供經(jīng)由帶閥的進(jìn)氣口而進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的加注，以便燃燒。

插入件24（更具體地插入件主體26）限定前端66和后端68，在前端66和后端68之間所測量的是主體長度L（圖5）。插入件主體26的外表面26A限定沿縱向軸線Z且經(jīng)過縱向軸線Z的截面中的輪廓。外表面26A的輪廓在下面進(jìn)行更詳細(xì)地描述，并且被設(shè)計(jì)成提供用于擴(kuò)散進(jìn)入在混合裝置14內(nèi)部的進(jìn)氣通道中的氣體燃料和再循環(huán)排氣的有利混合效果。插入件主體26的外表面26A被成形為包括從前端66延伸出的鼻部段72、和從鼻部段72延伸出的混合段76。該混合段76可以是第一、前、或上游混合段，其中外表面26A的縱向截面是平直的。盡管是平直的，但外表面26A可具有相對(duì)于縱向軸線Z的微小角度（例如，3度或小于3度）。例如，外表面26A可限定直的錐度（例如，1度的），因而在朝向后端68的方向上變得更加接近縱向軸線Z。從混合段76朝向后端68，外表面26A朝向縱向軸線Z漸縮減小，使得插入件主體26在后端68的直徑D3與插入件主體26的最大直徑D2相比至少小15%。在混合段76下游的漸縮區(qū)域可形成第二、后、或下游混合段79，如下面更詳細(xì)地說明。后混合段79可從前混合段76延伸至后端68。在后混合段79中的漸縮段可以是彎曲的漸縮段，并且錐度比率（rate of taper）在接近后端68的方向上可以增大。

在一些結(jié)構(gòu)中，總插入件長度L與最大主體直徑D2的比率可以是2.93+/-1。盡管可擴(kuò)展到多種應(yīng)用中，但總插入件長度L可以是158mm。在一些結(jié)構(gòu)中，后混合段79具有比前混合段76的長度LM1更長的長度LM2，如沿縱向軸線Z所測量的。在長度方向上，從鼻部段72到前混合段76的過渡是出現(xiàn)在距離前端66為長度L1處。因此，長度L1是鼻部段72的長度。鼻部段72的長度L1可以是總插入件長度L的22%至32%（例如，27%）。從前混合段76到后混合段79的過渡是出現(xiàn)在距離前端66為長度L2處。因此，前混合段76的長度LM1等于L2減去L1。該過渡可以是外表面26A的輪廓從直變?yōu)閺澢狞c(diǎn)。在一些結(jié)構(gòu)中，前混合段76的長度LM1為總插入件長度L的5%至55%（例如，30%）。從前混合段76的前端66到下游端的長度L2可以是總插入件長度L的37%至77%（例如，57%）。

每個(gè)支撐體32限定長度L_F，該長度L_F是插入件24的長度L的全部或大部分。例如，支撐體32的長度L_F可以是超過總長度L的70%、或超過90%。如圖中所示，支撐體32在超過總插入件長度L的90%的上方延伸并且在到后端68的全程上延伸。長度L_F被認(rèn)為是平行于縱向軸線Z的距離，支撐體32沿該縱向軸線Z保持它們的最大直徑D1，該支撐體32延伸至限定進(jìn)氣通道18的內(nèi)表面。每個(gè)支撐體32限定垂直于縱向軸線Z的一致的厚度T。該厚度T可以是最大插入件主體直徑D2的18%（+/-10%）。厚度T被設(shè)計(jì)成結(jié)合插入件主體26在后端68的輪廓而工作，以便控制單獨(dú)空氣流在每個(gè)進(jìn)氣通道18A-18D中返回進(jìn)入單個(gè)空氣流的再加入。在全部進(jìn)氣通道18A-18D中的流動(dòng)在后端68之后將匯聚到朝向縱向軸線Z的中心，但進(jìn)一步的匯聚是發(fā)生在被共同的支撐體32所隔開的兩個(gè)相鄰的進(jìn)氣通道18A-18D之間。通過使支撐體厚度T相對(duì)于后端直徑D3平衡，可以將插入件24被設(shè)計(jì)成對(duì)氣流分離漩渦和衰減進(jìn)行控制從而使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣流變得平穩(wěn)。

支撐體32的徑向外端限定總插入件直徑D1，該直徑D1超過最大主體直徑D2?？偛迦爰睆紻1通常與進(jìn)氣通道18的直徑匹配，盡管可提供最小裝配間隙。進(jìn)氣通道18和插入件24的直徑D1與插入件主體26的最大直徑D2相比至少大5%，并且與插入件主體26的最大直徑D2相比大到不超過65%。支撐體32將在插入件主體26的外表面26A與混合裝置14內(nèi)部之間的區(qū)域劃分為多個(gè)單獨(dú)的縱向延伸的進(jìn)氣通道18A-18D，用于當(dāng)進(jìn)氣空氣流在朝向進(jìn)氣歧管的方向上前進(jìn)并最終到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃燒室時(shí)引導(dǎo)進(jìn)氣空氣流并使其變直。每個(gè)的這些平行縱向進(jìn)氣通道18A-18D具有從插入件主體26的外表面26A到限定進(jìn)氣通道18的內(nèi)表面（即，到支撐體32的徑向外端）所測量的徑向高度RH，該徑向高度RH沿縱向軸線Z而變化。徑向高度RH通常從前端66到前混合段76增大，在前混合段76內(nèi)部保持不變或者以恒定的比率增加，并且在整個(gè)后混合段79中增加例如以朝向后端68的增加的比率）。因此，每個(gè)的進(jìn)氣通道18A-18D朝向前混合段76縮聚并且在整個(gè)后混合段79從前混合段76發(fā)散。應(yīng)當(dāng)指出的是，徑向高度RH在前端66處于最大值，并且在插入件主體26具有其最大直徑D2處徑向高度RH處于最大值。徑向高度RH的最小值可在鼻部段72與前混合段76之間的過渡處，并且可任選地在整個(gè)前混合段76中得以保持。

插入件主體26的外表面26A在前混合段76內(nèi)部的延伸的直輪廓允許在混合裝置14內(nèi)部的相對(duì)較低壓力、較高流速（與插入件24正好上游的壓力和流速相比）區(qū)域?qū)怏w燃料和再循環(huán)排氣兩者導(dǎo)入進(jìn)氣空氣流中的可能性。如上所述，插入件24相對(duì)于混合器主體22被固定，這決定了氣體燃料和再循環(huán)排氣沿插入件24的導(dǎo)入位置。插入件24位于混合器主體22的內(nèi)部，使得用于導(dǎo)入氣體燃料的擴(kuò)散孔82位于遠(yuǎn)離前端66及其下游的長度L_NG處，如圖2中最佳地示出。長度L_NG可以是總插入件長度L的24%至34%（例如，29%）。EGR擴(kuò)散孔49位于氣體燃料擴(kuò)散孔82的下游位置，但不超過遠(yuǎn)離插入件主體26的前端66的總插入件長度L的80%（例如，總插入件長度L的60%）。前端66與EGR擴(kuò)散孔49之間的長度被定義為L_EGR，如圖2中所示。在一些結(jié)構(gòu)中，從前端66到EGR擴(kuò)散孔49的長度L_EGR小到總插入件長度L的40%。在一些結(jié)構(gòu)中，氣體燃料擴(kuò)散位置是在前混合段76的上游端（例如，在前混合段長度LM1的前20%內(nèi)）并且EGR擴(kuò)散位置是在后混合段79的上游端（例如，在后混合段長度LM2的前20%內(nèi)）。然而，變化的范圍允許替代的關(guān)系。例如，氣體燃料擴(kuò)散孔82可位于在前混合段76中更下游的位置、或者位于前混合段76的上游位置。此外，EGR擴(kuò)散孔49可位于在后混合段79中更下游的位置、或者位于在前混合段76中后混合段79的上游位置。在一些結(jié)構(gòu)中，可在EGR導(dǎo)入位置的下游位置提供用于進(jìn)氣進(jìn)料的主要?dú)怏w燃料。例如，可以將氣體燃料擴(kuò)散孔82的位置和EGR擴(kuò)散孔49的位置反轉(zhuǎn)，同時(shí)與以上的描述一致。在本文中所說明或者在上面所描述的任何實(shí)施例中，也可僅將一種擴(kuò)散物質(zhì)與空氣混合。例如，甚至當(dāng)混合裝置具備用于氣體燃料和EGR兩者的擴(kuò)散器時(shí)，可將一個(gè)或另一個(gè)擴(kuò)散器關(guān)閉達(dá)給定的時(shí)間段（例如，利用來自控制器的信號(hào)而關(guān)閉閥）。在其它結(jié)構(gòu)中，混合裝置可只包括單個(gè)擴(kuò)散器，并且僅將單個(gè)擴(kuò)散物質(zhì)與空氣混合。

在操作中，進(jìn)氣經(jīng)過進(jìn)口38被提供至混合裝置14中。與此同時(shí)，氣體燃料從氣體燃料供給裝置16被提供至進(jìn)口70。氣體燃料被引導(dǎo)進(jìn)入第一環(huán)形通道54并且經(jīng)過擴(kuò)散孔82而形成噴射，該噴射進(jìn)入被引導(dǎo)的進(jìn)氣空氣流并與之混合。如上所述，擴(kuò)散孔82位于相對(duì)于插入件24的位置，以便當(dāng)氣體燃料被強(qiáng)制在鼻部段72周圍流動(dòng)進(jìn)入前混合段76中時(shí)利用進(jìn)氣空氣流的高流速和低壓來促進(jìn)氣體燃料的導(dǎo)入。在更下游的位置，來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的排氣經(jīng)過EGR供給管道47被輸送至EGR入口40以便再循環(huán)。用于再循環(huán)的排氣被引導(dǎo)經(jīng)過第二環(huán)形通道45并且經(jīng)過EGR擴(kuò)散器35中的孔49。由于EGR擴(kuò)散器35與插入件24之間的相對(duì)取向，因而在孔49的位置的進(jìn)氣空氣流仍然處于相對(duì)較高的流速和較低的壓力。因此，在來自發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)的EGR管道中背壓減小。從EGR擴(kuò)散孔49到后端68的顯著的間隔距離保證進(jìn)入進(jìn)氣空氣流與氣體燃料的EGR的足夠的混合時(shí)間，以便實(shí)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)部的高質(zhì)量的、可預(yù)知的燃燒。

如上所述，插入件主體26的外表面26A可在后混合段79中漸縮，使得后端直徑D3與最大插入件主體直徑D2相比至少小15%、與最大插入件主體直徑D2相比小到多達(dá)75%。在一些結(jié)構(gòu)中，后端直徑D3與最大插入件主體直徑D2相比至少小30%。在一些結(jié)構(gòu)中，后端直徑D3與最大插入件主體直徑D2相比至少小45%。在圖示的結(jié)構(gòu)中，后端直徑D3為最大插入件主體直徑D2的55%。插入件主體直徑朝向后端68的減小降低了在后緣68處分離漩渦的強(qiáng)度，但過大的減小將導(dǎo)致在后端68前的氣流分離和相應(yīng)的性能損失。

在上面所公開且在附圖中所示出的實(shí)施例僅僅是通過舉例而給出，并非意圖是對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和原理的限制。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下在各元件及它們的構(gòu)造和布置中的各種變更是可行的。