一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统的制作方法

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统。

背景技术：

随着油耗以及排放法规的日益严苛，发动机必须进行技术升级才能满足油耗以及排放法规要求。

EGR技术可有效降低发动机缸内燃烧温度，从而降低NOx排放；另一方面，在部分负荷工况采用EGR了可有效提高进气歧管压力，继而在同等负荷下增大节气门开度，减小泵气损失，从而达到改善发动机燃油经济性的目的。随着油耗以及排放法规的日益严苛，EGR技术在汽油发动机上的应用也日趋广泛，在汽油机上应用EGR技术必然会成为各大主机厂发动机技术升级的一个主流。

然而，在多缸汽油机上采用EGR技术时，某一缸引入的废气过多就会导致其燃烧恶化，循环变动急剧增大，油耗反而会上升。因此合理均匀分配各缸EGR率，提高EGR废气在各缸分布的均匀性，从而保证各缸燃烧的均匀性，减少由进气歧管设计不合理导致的各缸燃烧不均、怠速抖动等NVH问题，对EGR发动机的开发至关重要。

虽然增加EGR技术可以提升发动机的燃油经济性，但同时也带来了一些负面的影响—燃烧不均，从而产生怠速抖动等NVH问题。作为整车评价的一个重要指标，NVH的好坏对顾客的驾乘感受有非常大的影响，可能直接影响消费者的购车选择。解决燃烧不均问题是EGR技术应用过程中必须要解决的一个难题。

增加EGR系统后，额外产生的燃烧问题主要存在于：汽油发动机EGR系统需要布置在进气歧管上，在需要EGR废气工况时，需要将EGR废气和新鲜空气混合后，合理且均匀的分配至各个气缸内。在EGR废气流入进气歧管时，遇到新鲜空气，气流状态会改变，受气流惯性影响，会导致各缸EGR率不一样。

为提高各缸EGR率的均匀性，现有的EGR进气方式，采用额外增加EGR气轨，配合分管进气方式。额外增加EGR气轨主要问题在于：

1.EGR分管进气的气轨，结构复杂，需要很大的机舱布置空间，与整车匹配性不高

2.增加EGR气轨后，进气系统可靠性降低，进气歧管制作工艺相对复杂，需要增加工艺成本。

因此，有必要提供一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统。

本实用新型公开了一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，包括第一进气管和第一歧管，所述第一歧管与所述第一进气管相连通，所述第一歧管与所述第一进气管垂直设置，所述第一歧管至少有两个，所述第一进气管的外侧壁上设置有第二进气管，所述第二进气管与所述第一进气管相连通，所述第二进气管靠近最接近所述第一进气管的所述第一歧管设置；所述第一进气管内部设置有EGR混合器，所述EGR混合器为一端底面开口的中空圆柱体结构，所述EGR混合器的开口端与所述第二进气管固定连接，所述EGR混合器与所述第二进气管相连通，所述EGR混合器的侧壁与底面上均设置有通孔。

优选地，所述EGR混合器与所述第一进气管相互垂直设置。

进一步地，所述EGR混合器的侧壁上设置有第一通孔。

进一步地，所述EGR混合器的底面设置有第二通孔。

进一步地，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径。

优选地，所述EGR混合器的管径与所述第二进气管的管径相等。

进一步地，所述第一歧管为U形。

进一步地，多个所述第一歧管并排设置于所述第一进气管同侧。

进一步地，还包括气缸、空气滤清器和三元催化器，所述空气滤清器设置于所述第一进气管中且靠近所述第一进气管入口设置，所述三元催化器设置于所述第一歧管末端。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，将EGR废气进气管设置于空气进气管外侧壁上，并在空气进气管中设置了EGR混合器，提高了新鲜空气与EGR废气的混合效率，并且提高了各个气缸的EGR率，解决了各个气缸燃烧不均的问题；

(2)本实用新型的应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，不需要在歧管上设置EGR气轨，而是将EGR混合器设置于空气进气管内部，有效的节省了机舱布置空间和工艺成本，推动了EGR技术在汽油发动机上的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是现有技术的一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的发动机EGR系统局部结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的EGR混合器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的发动机EGR系统整体结构示意图；

其中，图中附图标记对应为：1-新鲜空气进气管，2-EGR废气进气管，3-EGR气轨，4-歧管，5-第一进气管，6-第二进气管，7-第一歧管，8-第一通孔，9-第二通孔，10-冷却器，11-空气滤清器，12-节气门体，13-进气歧管，14-气缸盖，15-排气歧管，16-三元催化器，17-EGR混合器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1。如图所示，现有技术公开了一种发动机的EGR混合器系统，包括新鲜空气进气管1和四个歧管4，所述新鲜空气进气管1分别与四个所述歧管4相连通，四个所述歧管4并列设置于所述新鲜空气进气管1的同一侧，所述歧管4外侧面上设置有EGR气轨3，所述EGR气轨3分别与四个所述歧管4相连通，所述EGR气轨3与所述歧管4的中心轴线垂直设置，所述EGR气轨3远离所述歧管4一侧设置有EGR废气进气管2，所述EGR废气进气管2与所述EGR气轨3相连通。

额外增加EGR气轨主要问题在于：

1.EGR分管进气的气轨，结构复杂，需要很大的机舱布置空间，与整车匹配性不高；

2.增加EGR气轨后，进气系统可靠性降低，歧管制作工艺相对复杂，需要增加工艺成本。

实施例1

请参阅图2-4。如图所示，本实用新型公开了一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，包括第一进气管5和第一歧管7，所述第一歧管7与所述第一进气管5相连通，所述第一歧管7与所述第一进气管5垂直设置，所述第一歧管7有四个，所述第一歧管为U形，四个所述第一歧管并排设置于所述第一进气管同侧。所述第一进气管5的外侧壁上设置有第二进气管6，所述第二进气管6与所述第一进气管5相连通，所述第二进气管6靠近最接近所述第一进气管5的所述第一歧管7设置；所述第一进气管5内部设置有EGR混合器17，所述EGR混合器17为一端底面开口的中空圆柱体结构，所述EGR混合器17的开口端与所述第二进气管6固定连接，所述EGR混合器17与所述第二进气管6相连通，所述EGR混合器17的侧壁与底面上均设置有通孔。

所述EGR混合器17与所述第一进气管5相互垂直设置；所述EGR混合器17的侧壁上设置有第一通孔8，所述EGR混合器17的底面设置有第二通孔9，所述第一通孔8的孔径大于所述第二通孔9的孔径。所述EGR混合器17的管径与所述第二进气管6的管径相等。所述EGR混合器17与所述第二进气管6设置于同一条直线上。

图4中方向A表示新鲜空气的进气方向，方向B表示混合气进入发动机的方向，方向C表示混合气进入发动机进气系统的方向。所述第一进气管5用于通入新鲜空气，所述第二进气管6用于通入EGR废气。

所述发动机EGR系统还包括气缸、空气滤清器11和三元催化器16，所述空气滤清器11设置于所述第一进气管5中且靠近所述第一进气管5入口设置，所述三元催化器16设置于所述第一歧管7末端。所述空气滤清器11设置于第一进气管5中且靠近所述第一进气管5入口设置，所述空气滤清器11用于将进入第一进气管5中的新鲜空气进行过滤，所述空气滤清器11远离所述第一进气管5入口处设置有节气门体12，所述节气门体12用于调节所述新鲜空气的进气量，所述气缸盖14设置于第一歧管7上方，所述第一歧管7包括进气歧管13和排气歧管15，所述排气歧管15末端设置有三元催化器16。

新鲜空气先后经由第一进气管5、第一通孔8进入EGR混合器17，EGR废气由第二进气管6进入EGR混合器17，新鲜空气与EGR废气在EGR混合器17中混合后经通孔排出，EGR混合器提高了气体的混合效率，并且提高了各个气缸的EGR率，解决了各个气缸燃烧不均的问题。混合气体经过进气歧管13进气后通过排气歧管15排出，然后依次经过三元催化器16、冷却器10后进入发动机气缸中。

实施例2

本实用新型公开了一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，包括第一进气管5和第一歧管7，所述第一歧管7与所述第一进气管5相连通，所述第一歧管7与所述第一进气管5垂直设置，所述第一歧管7有四个，四个所述第一歧管并排设置于所述第一进气管同侧。所述第一进气管5的外侧壁上设置有第二进气管6，所述第二进气管6与所述第一进气管5相连通，所述第二进气管6靠近最接近所述第一进气管5的所述第一歧管7设置；所述第一进气管5内部设置有EGR混合器17，所述EGR混合器17为一端底面开口的中空圆柱体结构，所述EGR混合器17的开口端与所述第二进气管6固定连接，所述EGR混合器17与所述第二进气管6相连通，所述EGR混合器17的侧壁与底面上均设置有通孔。

所述EGR混合器17与所述第一进气管5之间的夹角小于90°；所述EGR混合器17的侧壁上设置有第一通孔8，所述EGR混合器17的底面设置有第二通孔9，所述第一通孔8的孔径大于所述第二通孔9的孔径，所述EGR混合器17的管径小于所述第二进气管6的管径。

新鲜空气先后经由第一进气管5、第一通孔8进入EGR混合器17，EGR废气由第二进气管6进入EGR混合器17，新鲜空气与EGR废气在EGR混合器17中混合后经通孔排出，EGR混合器提高了气体的混合效率，并且提高了各个气缸的EGR率，解决了各个气缸燃烧不均的问题。

实施例3

本实用新型公开了一种应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，包括第一进气管5和第一歧管7，所述第一歧管7与所述第一进气管5相连通，所述第一歧管7与所述第一进气管5垂直设置，所述第一歧管7有六个，六个所述第一歧管并排设置于所述第一进气管同侧。所述第一进气管5的外侧壁上设置有第二进气管6，所述第二进气管6与所述第一进气管5相连通，所述第二进气管6靠近最接近所述第一进气管5的所述第一歧管7设置；所述第一进气管5内部设置有EGR混合器17，所述EGR混合器17为一端底面开口的中空圆柱体结构，所述EGR混合器17的开口端与所述第二进气管6固定连接，所述EGR混合器17与所述第二进气管6相连通，所述EGR混合器17的侧壁与底面上均设置有通孔。

所述EGR混合器17与所述第一进气管5之间的夹角小于90°；所述EGR混合器17的侧壁上设置有第一通孔8，所述EGR混合器17的底面设置有第二通孔9，所述第一通孔8的孔径大于所述第二通孔9的孔径，所述EGR混合器17的管径小于所述第二进气管6的管径。

所述发动机EGR系统还包括气缸、空气滤清器11和三元催化器16，所述空气滤清器11设置于所述第一进气管5中且靠近所述第一进气管5入口设置，所述三元催化器16设置于所述第一歧管7末端。所述空气滤清器11设置于第一进气管5中且靠近所述第一进气管5入口设置，所述空气滤清器11用于将进入第一进气管5中的新鲜空气进行过滤，所述空气滤清器11远离所述第一进气管5入口处设置有节气门体12，所述节气门体12用于调节所述新鲜空气的进气量，所述气缸盖14设置于第一歧管7上方，所述第一歧管7包括进气歧管13和排气歧管15，所述排气歧管15末端设置有三元催化器16。

新鲜空气先后经由第一进气管5、第一通孔8进入EGR混合器17，EGR废气由第二进气管6进入EGR混合器17，新鲜空气与EGR废气在EGR混合器17中混合后经通孔排出，EGR混合器提高了气体的混合效率，并且提高了各个气缸的EGR率，解决了各个气缸燃烧不均的问题。混合气体经过进气歧管13进气后通过排气歧管15排出，然后依次经过三元催化器16、冷却器10后进入发动机气缸中。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，将EGR废气进气管设置于空气进气管外侧壁上，并在空气进气管中设置了EGR混合器，提高了新鲜空气与EGR废气的混合效率，并且提高了各个气缸的EGR率，解决了各个气缸燃烧不均的问题；

(2)本实用新型的应用于自然吸气汽油机的发动机EGR系统，不需要在歧管上设置EGR气轨，而是将EGR混合器设置于空气进气管内部，有效的节省了机舱布置空间和工艺成本，推动了EGR技术在汽油发动机上的应用。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。