本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)流量測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)，適用于提高測量精度和準(zhǔn)確度。

背景技術(shù)：

隨著國6排放法規(guī)的臨近，國4/5階段采用的開式空氣管理系統(tǒng)已無法滿足更加嚴(yán)排放法規(guī)的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)必須采用閉式空氣管理系統(tǒng)才能滿足國6排放法規(guī)。目前，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制空氣管理系統(tǒng)的方式主要有以下三種，分別是λ傳感器，HFM（空氣流量計(jì)）以及壓差傳感器。

第一種λ傳感器的使用原理是將λ傳感器布置在汽車排氣管上，測量廢氣中的氧含量，借以判斷柴油機(jī)實(shí)時(shí)空燃比狀態(tài)，其缺點(diǎn)是事后測量，在下一個(gè)循環(huán)才能做出響應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，響應(yīng)慢。另一種是在整車空氣濾清器后面布置HFM，其缺點(diǎn)是對布置要求非常高，需要布置在1–2米的長直管段上，否則達(dá)不到±2%的控制精度需求。最后是采用文丘里管+壓差傳感器方式測量流量系統(tǒng)中的壓差信號，通過控制系統(tǒng)把壓差信號轉(zhuǎn)換為流量信號，實(shí)現(xiàn)廢氣流量的實(shí)時(shí)精確測量，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、且不受整機(jī)布置影響等優(yōu)點(diǎn)，被越來越多的采用。

中國專利：公開號為CN10543468A，公開日為2015年11月11日的發(fā)明專利公開了一種文丘里管，包括依次連接的入口段、收縮段、喉口及擴(kuò)散段，還包括用于檢測喉口的壓力的喉口壓力通道，喉口壓力通道伸入喉口的端部開口位于喉口和擴(kuò)散段的連接處，端部開口朝向擴(kuò)散段。雖然該發(fā)明能反映喉口與入口段之間的壓差，還可以通過壓差傳感器的壓差正負(fù)值得出經(jīng)過文丘里管的流體流向，有效提高了測量流體流量的準(zhǔn)確性，但仍然存在以下缺陷：

1、該結(jié)構(gòu)中，一方面，進(jìn)口壓力通道采用斜通道結(jié)構(gòu)，其取氣口位于入口段和收縮段的交界處，當(dāng)流體從入口段流至收縮段時(shí)，其壓力會(huì)逐漸降低，在測量時(shí)不僅會(huì)測得部分動(dòng)壓，而且受壓力降低的影響較大；另一方面，喉口壓力通道為L型結(jié)構(gòu)，其取氣口在喉口段和擴(kuò)張段的交界處，當(dāng)文丘里管內(nèi)部流體從喉口段流至擴(kuò)張段時(shí)，壓力會(huì)逐漸上升，該處測得的壓力值并不能直接反應(yīng)出喉口處的代表性低壓壓力值，因此該結(jié)構(gòu)的測量準(zhǔn)確度較低；

2、該結(jié)構(gòu)通過外接法蘭與文丘里管流量計(jì)連接，且在外接法蘭上設(shè)有冷卻水路通道，其上再連接傳感器，該設(shè)計(jì)使得取氣距離較長，沿程損失較大，測量精度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的測量精度和準(zhǔn)確度較低的問題，提供一種測量精度和準(zhǔn)確度較高的EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)，包括文丘里管及其頂部設(shè)置的傳感器安裝部，所述文丘里管包括依次同軸連通的入口段、收縮段、喉口段、擴(kuò)張段，所述傳感器安裝部的內(nèi)部開設(shè)有與入口段相通的高壓取壓通道、與喉口段相通的低壓取壓通道；

所述高壓取壓通道為Z字形結(jié)構(gòu)，包括依次垂直連接的一號通道、二號通道、三號通道，所述一號通道的一端與入口段相通，一號通道的另一端依次通過二號通道、三號通道與傳感器安裝部的頂面相通，且一號通道的軸線、低壓取壓通道的軸線均與文丘里管的軸線垂直。

所述入口段、喉口段均為內(nèi)徑不變的柱形結(jié)構(gòu)，所述收縮段、擴(kuò)張段均為錐形臺結(jié)構(gòu)，收縮段的大直徑端與入口段連接，收縮段的小直徑端通過喉口段與擴(kuò)張段的小直徑端連接；

所述一號通道與收縮段的大直徑端的軸向距離為21.5mm，低壓取壓通道的軸線與喉口段兩端的軸向距離相等。

所述文丘里管還包括與擴(kuò)張段相通的出口段，該出口段為內(nèi)徑不變的柱形結(jié)構(gòu)，其一端與擴(kuò)張段的大直徑端連接。

所述入口段的內(nèi)徑為46mm，入口段的長度為100mm，所述收縮段的錐度為35.3°，所述喉口段的內(nèi)徑為26mm，喉口段的長度為45mm，所述擴(kuò)張段的錐度為16°，所述出口段的內(nèi)徑為46mm，出口段的長度為32mm，所述三號通道與收縮段的大直徑端的軸向距離為23mmmm，所述頂面與軸線的縱向距離為67.4mm，所述一號通道、二號通道、三號通道、低壓取壓通道的內(nèi)徑均為6.5mm，且三號通道與低壓取壓通道的徑向距離為24mm。

所述入口段與收縮段之間、收縮段與喉口段之間、喉口段與擴(kuò)張段之間、擴(kuò)張段與出口段之間均采用R2的圓角過渡。

所述頂面與傳感器固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)中高壓取壓通道為Z字形結(jié)構(gòu)，包括依次垂直連接的一號通道、二號通道、三號通道，一號通道的一端與入口段相通，另一端依次通過二號通道、三號通道與頂面相通，且一號通道的軸線、低壓取壓通道的軸線均與文丘里管的軸線垂直，即高壓取壓通道采用Z字形直通道、低壓取壓通道為一字型直通道，其測得的壓力值更接近真實(shí)靜壓，精度更高，另外，傳感器安裝部的頂面直接與傳感器固定連接，取氣距離較短，該設(shè)計(jì)進(jìn)一步保證了測量精度。因此，本發(fā)明的測量精度較高。

2、本發(fā)明一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)中低壓取壓通道的軸線與喉口段兩端的軸向距離相等，即將低壓取壓通道設(shè)置在喉口中心處，該處的低壓壓力值是喉口段最穩(wěn)定的部位，且測得的壓力值也更準(zhǔn)確，同時(shí)，一號通道與收縮段的大直徑端的軸向距離為21.5mm，即高壓取壓口離收縮段設(shè)定了一定距離，保證了測量值受收縮段的影響較小。因此，本發(fā)明不僅提高了測量準(zhǔn)確度，而且保證了測量的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：文丘里管1、入口段11、收縮段12、喉口段13、擴(kuò)張段14、出口段15、軸線16、傳感器安裝部2、高壓取壓通道21、一號通道211、二號通道212、三號通道213、低壓取壓通道22、頂面23。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參見圖1，一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)，包括文丘里管1及其頂部設(shè)置的傳感器安裝部2，所述文丘里管1包括依次同軸連通的入口段11、收縮段12、喉口段13、擴(kuò)張段14，所述傳感器安裝部2的內(nèi)部開設(shè)有與入口段11相通的高壓取壓通道21、與喉口段13相通的低壓取壓通道22；

所述高壓取壓通道21為Z字形結(jié)構(gòu)，包括依次垂直連接的一號通道211、二號通道212、三號通道213，所述一號通道211的一端與入口段11相通，一號通道211的另一端依次通過二號通道212、三號通道213與傳感器安裝部2的頂面23相通，且一號通道211的軸線、低壓取壓通道22的軸線均與文丘里管1的軸線16垂直。

所述入口段11、喉口段13均為內(nèi)徑不變的柱形結(jié)構(gòu)，所述收縮段12、擴(kuò)張段14均為錐形臺結(jié)構(gòu)，收縮段12的大直徑端與入口段11連接，收縮段12的小直徑端通過喉口段13與擴(kuò)張段14的小直徑端連接；

所述一號通道211與收縮段12的大直徑端的軸向距離為21.5mm，低壓取壓通道22的軸線與喉口段13兩端的軸向距離相等。

所述文丘里管1還包括與擴(kuò)張段14相通的出口段15，該出口段15為直徑不變的柱形結(jié)構(gòu)，其一端與擴(kuò)張段14的大直徑端連接。

所述入口段11的內(nèi)徑為46mm，所述入口段11的長度為100mm，所述收縮段12的錐度為35.3°，所述喉口段13的內(nèi)徑為26mm，喉口段13的長度為45mm，所述擴(kuò)張段14的錐度為16°，所述出口段15的內(nèi)徑為46mm，出口段15的長度為32mm，所述頂面23與軸線16的縱向距離為67.4mm，所述一號通道211、二號通道212、三號通道213、低壓取壓通道22的內(nèi)徑均為6.5mm，且三號通道213與低壓取壓通道22的軸向距離為24mmmm。

所述入口段11與收縮段12之間、收縮段12與喉口段13之間、喉口段13與擴(kuò)張段14之間、擴(kuò)張段14與出口段15之間均采用R2的圓角過渡。

所述頂面23與傳感器固定連接，

本發(fā)明的原理說明如下：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)小巧，布置方便，響應(yīng)快，能較精確測量增壓柴油機(jī)EGR廢氣流量，可實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的排放以及燃燒室的溫度的控制。其具體工作原理為：

EGR廢氣由入口段11進(jìn)入文丘里管1內(nèi)部，傳感器通過高壓取壓通道21獲得入口段11的靜壓，廢氣流經(jīng)收縮段12時(shí)，壓力逐漸下降，傳感器通過低壓取壓通道22獲得喉口段13較低的靜壓，并計(jì)算壓力差。廢氣在流經(jīng)擴(kuò)張段14時(shí)，壓力逐漸上升，使得出口段15的氣壓較入口段11的氣壓降低較小。

本發(fā)明對入口段、收縮段、喉口段、擴(kuò)張段以及出口段的尺寸等參數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的限定，通過相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)定，得到其流量系數(shù)Cd值為0.9937，沿程損失為壓差值的20%，誤差范圍為-1%‐1%，且雷諾數(shù)在80000‐280000的范圍內(nèi)時(shí)，Cd值基本穩(wěn)定。

實(shí)施例1：

參見圖1，一種EGR發(fā)動(dòng)機(jī)文丘里管流量計(jì)，包括文丘里管1及其頂部設(shè)置的傳感器安裝部2，所述文丘里管1包括依次同軸連通的入口段11、收縮段12、喉口段13、擴(kuò)張段14、出口段15，所述入口段11、喉口段13、出口段15均為內(nèi)徑不變的柱形結(jié)構(gòu)，所述收縮段12、擴(kuò)張段14均為錐形臺結(jié)構(gòu)，收縮段12的大直徑端與入口段11連接，收縮段12的小直徑端通過喉口段13與擴(kuò)張段14的小直徑端連接，擴(kuò)張段14的大直徑端與出口段15的一端連接，所述入口段11與收縮段12之間、收縮段12與喉口段13之間、喉口段13與擴(kuò)張段14之間、擴(kuò)張段14與出口段15之間均采用R2的圓角過渡，所述傳感器安裝部2的頂面23與傳感器固定連接，傳感器安裝部2的內(nèi)部開設(shè)有高壓取壓通道21、低壓取壓通道22，所述高壓取壓通道21為Z字形結(jié)構(gòu)，包括依次垂直連接的一號通道211、二號通道212、三號通道213，所述一號通道211的一端與入口段11相通，一號通道211的另一端依次通過二號通道212、三號通道213與頂面23相通，所述低壓取壓通道22與喉口段13相通，且一號通道211的軸線、低壓取壓通道22的軸線均與文丘里管1的軸線16垂直；所述入口段11的內(nèi)徑為46mm，入口段11的長度為100mm，收縮段12的錐度為35.3°，喉口段13的內(nèi)徑為26mm，喉口段13的長度為45mm，擴(kuò)張段14的錐度為16°，出口段15的內(nèi)徑為46mm，出口段15的長度為32mm，所述頂面23與軸線16的縱向距離為67.4mm，所述一號通道211、二號通道212、三號通道213、低壓取壓通道22的內(nèi)徑均為6.5mm，且一號通道211與收縮段12的大直徑端的軸向距離為21.5mm，三號通道213與低壓取壓通道22的軸向距離為24mmmm，低壓取壓通道22的軸線與喉口段13兩端的軸向距離相等。

通過水介質(zhì)對實(shí)施例1文丘里管流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，測得平均流量系數(shù)Cd值為0.9937，誤差范圍為-1%‐1%，壓力損失為壓差的20%，雷諾數(shù)在80000‐280000的范圍內(nèi)時(shí)，流量系數(shù)Cd值基本穩(wěn)定。