包括外部egr系统的发动的制造方法
【专利摘要】本发明涉及包括外部EGR系统的发动机。发动机组件包括限定燃烧室的发动机结构。进气系统包括与所述燃烧室连通的进气歧管。排气系统包括与所述燃烧室连通的排气导管。排气再循环系统包括提供所述进气系统与所述排气系统之间的连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向延伸到一定距离而进入到所述进气系统中。
【专利说明】包括外部EGR系统的发动机
【技术领域】
[0001]本公开涉及发动机排气再循环系统。
【背景技术】
[0002]该部分的内容仅提供与本公开有关的背景信息，且不必构成现有技术。
[0003]内燃发动机可以包括排气再循环系统，以提供排气气体到燃烧室以用于随后的燃烧事件。外部排气再循环系统可以通过提供排气气体到节流阀下游的进气系统而将排气气体再引导至燃烧室。
【发明内容】
[0004]本公开提供了一种发动机组件，其包括限定燃烧室的发动机结构。进气系统包括与燃烧室连通的进气歧管。排气系统包括与燃烧室连通的排气导管。排气再循环系统包括提供进气系统与排气系统之间的连通的EGR管，EGR管包括端部，该端部沿与至进气歧管的空气流相反的方向延伸一定距离而进入到进气系统中。
[0005]其他应用领域从本文提供的描述将显而易见。该
【发明内容】
中的描述和具体示例仅旨在用于阐述目的，而不旨在限制本公开的范围。
[0006]本发明还提供下述方案:
[0007]1.一种发动机组件，所述发动机组件包括:
[0008]限定燃烧室的发动机结构；
[0009]进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管；
[0010]排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及
[0011]排气再循环系统，其包括提供所述进气系统与所述排气系统之间的连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向延伸到一定距离而进入到所述进气系统中。
[0012]2.根据方案I所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部在所述进气系统内大致平行于进气空气的流动方向延伸。
[0013]3.根据方案I所述的发动机组件，其中，所述进气系统包括适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀，并且EGR管的端部在所述进气歧管和所述节流阀之间的位置处延伸到所述进气系统中，EGR管的端部在所述进气系统内沿朝向所述节流阀的方向延伸。
[0014]4.根据方案3所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部的面向所述节流阀的纵向端被封闭，并且所述EGR管的端部包括延伸穿过所述进气系统内的所述EGR管的侧壁的至少一个开口。
[0015]5.根据方案4所述的发动机组件，其中，所述EGR管的纵向端与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离。
[0016]6.根据方案5所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口与所述节流阀的枢轴
区域隔开一定距离。[0017]7.根据方案I所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部限定延伸穿过所述EGR管的侧壁的至少一个开口。
[0018]8.根据方案7所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直径的有效直径，从而不会因为通过所述至少一个开口的排气气流而产生显著的压力损失。
[0019]9.根据方案I所述的发动机组件，其中，所述进气系统限定环绕所述EGR管的端部的同心流路。
[0020]10.根据方案I所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部包括限定倒圆轮廓的封闭端部。
[0021]11.根据方案10所述的发动机组件，其中，所述进气系统包括适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀，并且EGR管的端部在所述进气歧管和所述节流阀之间的位置处延伸到所述进气系统中，EGR管的端部在所述进气系统内沿朝向所述节流阀的方向延伸，其中所述EGR管的封闭端部面向所述节流阀。
[0022]12.根据方案11所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部包括延伸穿过所述进气系统内的所述EGR管的侧壁的至少一个开口，所述节流阀和所述EGR管的封闭端部适于在所述进气系统中在所述至少一个开口处引发湍流流场。
[0023]13.根据方案I所述的发动机组件，其中，围绕所述EGR管的端部的外围的所述进气系统限定同心流路。
[0024]14.根据方案13所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部平行于所述进气系统内的进气空气的流动方向延伸，并且所述端部包括封闭端部和至少一个开口，所述至少一个开口延伸穿过所述EGR管的侧壁并且面向与所述进气系统内的进气空气的流动方向垂直的方向。
[0025]15.一种发动机组件，所述发动机组件包括:
[0026]限定燃烧室的发动机结构；
[0027]进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管以及适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀；
[0028]排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及
[0029]排气再循环系统，其包括与所述进气系统和所述排气系统连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述节流阀和所述进气歧管之间的位置处延伸一定距离而进入到所述进气系统中，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向并且平行于所述空气流延伸，所述端部限定封闭的纵向端，所述封闭的纵向端具有靠近所述节流阀的倒圆轮廓，至少一个开口延伸穿过所述EGR管的端部的侧壁。
[0030]16.根据方案15所述的发动机组件，其中，所述EGR管的纵向端与所述节流阀的枢
轴区域隔开一定距离。
[0031]17.根据方案16所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口与所述节流阀的枢
轴区域隔开一定距离。
[0032]18.根据方案15所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直径的有效直径，从而不会因为通过所述至少一个开口的排气气流而产生显著的压力损失。[0033]19.根据方案15所述的发动机组件，其中，所述进气系统限定环绕所述EGR管的端部的同心流路。
[0034]20.一种发动机组件，所述发动机组件包括:
[0035]限定燃烧室的发动机结构；
[0036]进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管以及适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀；
[0037]排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及
[0038]排气再循环系统，其包括与所述进气系统和所述排气系统连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述节流阀和所述进气歧管之间的位置处延伸一定距离进入到所述进气系统中，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向并且平行于所述空气流延伸，所述端部限定封闭的纵向端，所述封闭的纵向端具有靠近所述节流阀的倒圆轮廓，至少一个开口延伸穿过所述EGR管的端部的侧壁，所述EGR管的纵向端与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离，并且所述至少一个开口与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离，所述至少一个开口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直径的有效直径，从而不会因为通过所述至少一个开口的排气气流而产生显著的压力损失，并且所述进气系统限定环绕所述EGR管的端部的同心流路。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]本文所述的附图仅用于图示说明的目的，且不打算以任何方式限制本公开的范围。
[0040]图1是根据本公 开的发动机组件的示意图；以及
[0041]图2是图1中示出的发动机组件的局部截面图。
[0042]贯穿附图中的几幅图，相应的附图标记表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0043]现在将参考附图更全面地描述本公开的示例。下述说明本质上仅是示意性的，不旨在限制本公开、应用或者使用。
[0044]提供了示例性实施例，使得本公开将是透彻的，并且将向本领域技术人员完整地传达本公开的范围。阐述了多个具体细节，例如具体部件、设备以及方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不必采用具体细节，示例性实施例可以以许多不同的形式进行实施，具体细节和示例性实施例应该解释为不限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，公知的过程、公知的设备结构以及公知的技术也不做详细描述。
[0045]当元件或者层被称为“在…上”、“接合到”、“连接到”或者“联接到”另一元件或者层时，所述元件或者层可以直接地在其他元件或者层上、接合到、连接到或者联接到其他元件或者层，或者可能存在中间元件或者层。对比而言，当元件被称为“直接在…上”、“直接接合到”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一元件或者层时，可能不存在中间元件或者层。用于描述元件之间关系的其他词语应该以类似的方式被解释(例如，“在…之间”对比“直接在…之间”，“邻近，”对比“直接邻近”等)。如本文所用的，术语“和/或”包括相关列出条目中的一个或者多个的任意以及全部组合。
[0046]参考图1，发动机组件10可以包括发动机结构12、进气系统14、排气系统16和排气再循环(EGR)组件18。发动机结构12可以限定形成燃烧室的汽缸孔20。发动机结构12可以包括限定汽缸孔20的发动机缸体、以及联接到发动机缸体且限定与燃烧室连通的进气端口和排气端口的汽缸盖。
[0047]仅出于阐述的目的，图1示意性地示出了具有四个汽缸的直列式发动机结构。要理解的是，本教导适用于任何数量的活塞-汽缸布置和各种往复式发动机结构，包括但不限于V型发动机、直列式发动机和水平对置发动机、以及顶置凸轮和整体式凸轮结构。
[0048]进气系统14可以包括:进气歧管22，其联接到发动机结构12且与燃烧室连通；以及节流阀24，其与进气歧管22连通并且控制至进气歧管22的空气流(A)。排气系统16可以包括:排气歧管26，其联接到发动机结构12且与燃烧室连通；排气导管28，其从排气歧管26延伸且与燃烧室连通；以及位于排气导管28中的催化剂30。
[0049]EGR组件18可以包括:EGR管32，其从排气系统16延伸到进气系统14并且提供进气系统和排气系统14、16之间的连通；沿着EGR管32设置的EGR冷却器34 ;以及在EGR管32中的EGR控制阀36。EGR管32可以包括:端部38，其在节流阀24和进气歧管22之间的位置处从进气系统14延伸；以及端部40，其在催化剂30下游的位置处从排气导管28延伸。在一些布置中，EGR控制阀36可以位于EGR冷却器34和进气系统14之间。替代性地，EGR控制阀36可以位于EGR冷却器34和排气端部40之间。
[0050]参看图2，端部38可以沿与至进气歧管22的空气流㈧相反的方向⑶延伸一定距离而进入进气系统14中。替代性地，端部38可以沿空气流(A)的方向延伸。端部38可以在端部38的位置处在进气歧管14内大致平行于空气流(A)的流动方向延伸。更具体地，端部38可以沿朝向节流阀24的方向(D)延伸。端部38的面向节流阀24的纵向端42可以封闭并且可以限定倒圆轮廓。
[0051]至少一个开口 44可以延伸通过进气系统14内的EGR管32的端部38的侧壁46。在本非限制性的示例中，两个开口 44延伸穿过在彼此相对的两侧上的侧壁46( —个被示出)。进气系统14可以限定环绕端部38的外围的同心流路48，并且开口 44可以在开口 44的位置处面向与进气系统14内的空气流(A)的流动方向大致垂直的方向。
[0052]EGR管32的纵向端42可以与节流阀24的枢轴区域隔开一定距离(LI)。每个开口 44都可以与节流阀24的枢轴区域隔开一定距离(L2)。开口 44可以沿着端部38与EGR管32的纵向端42纵向隔开一定距离(L3)。
[0053]开口 44可以具有至少等于EGR管32的端部38的有效直径的有效直径，从而不会因为通过开口 44的排气气流而产生显著的压力损失。同心流路48的有效流动面积可以限定有效直径，以在阔开节流状况下允许空气流通过进气系统14。
[0054]在进气系统14内的EGR管32的端部38的布置以及开口 44的取向可以增强进气系统14内的再循环废气(E)和进气空气(A)的混合。更具体地，节流阀24和靠近节流阀24的EGR管32的纵向端42的倒圆轮廓可以引发在进气系统14内在开口 44处的湍流流场。所述湍流流场和开口 44的取向可以提供进气系统14内的再循环排气气体(E)与进气空气(A)的增强混合。
[0055]此外，EGR管32的端部38中的开口 44相对于由进气系统14限定的同心流路48的取向可以产生在进气系统14内在开口 44处的减压区域。该减压区域可以将排气气体汲取通过EGR管32而到达进气系统(类似于文丘里管)。
【权利要求】
1.一种发动机组件，所述发动机组件包括: 限定燃烧室的发动机结构； 进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管； 排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及 排气再循环系统，其包括提供所述进气系统与所述排气系统之间的连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向延伸到一定距离而进入到所述进气系统中。
2.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部在所述进气系统内大致平行于进气空气的流动方向延伸。
3.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述进气系统包括适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀，并且EGR管的端部在所述进气歧管和所述节流阀之间的位置处延伸到所述进气系统中，EGR管的端部在所述进气系统内沿朝向所述节流阀的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部的面向所述节流阀的纵向端被封闭，并且所述EGR管的端部包括延伸穿过所述进气系统内的所述EGR管的侧壁的至少一个开口。
5.根据权利要求4所述的发动机组件，其中，所述EGR管的纵向端与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离。
6.根据权利要求5所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口与所述节流阀的枢轴·区域隔开一定距离。
7.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述EGR管的端部限定延伸穿过所述EGR管的侧壁的至少一个开口。
8.根据权利要求7所述的发动机组件，其中，所述至少一个开口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直径的有效直径，从而不会因为通过所述至少一个开口的排气气流而产生显著的压力损失。
9.一种发动机组件，所述发动机组件包括: 限定燃烧室的发动机结构； 进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管以及适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀； 排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及 排气再循环系统，其包括与所述进气系统和所述排气系统连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述节流阀和所述进气歧管之间的位置处延伸一定距离而进入到所述进气系统中，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向并且平行于所述空气流延伸，所述端部限定封闭的纵向端，所述封闭的纵向端具有靠近所述节流阀的倒圆轮廓，至少一个开口延伸穿过所述EGR管的端部的侧壁。
10.一种发动机组件，所述发动机组件包括: 限定燃烧室的发动机结构； 进气系统，其包括与所述燃烧室连通的进气歧管以及适于控制至所述进气歧管的空气流的节流阀； 排气系统，其包括与所述燃烧室连通的排气导管；以及排气再循环系统，其包括与所述进气系统和所述排气系统连通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述节流阀和所述进气歧管之间的位置处延伸一定距离进入到所述进气系统中，所述端部沿与至所述进气歧管的空气流相反的方向并且平行于所述空气流延伸，所述端部限定封闭的纵向端，所述封闭的纵向端具有靠近所述节流阀的倒圆轮廓，至少一个开口延伸穿过所述EGR管的端部的侧壁，所述EGR管的纵向端与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离，并且所述至少一个开口与所述节流阀的枢轴区域隔开一定距离，所述至少一个开口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直径的有效直径，从而不会因为通过所述至少一个开口的排气气流而产生显著的压力损失，并且所述进气系统限定环绕所述EGR管的端部的 同心流路。
【文档编号】F02M25/07GK103850829SQ201310756884
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】B·J·宋, E·F·格里明格, C·D·阿曼德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司