包括外部egr系統(tǒng)的發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包括外部EGR系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)組件包括限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣系統(tǒng)包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管。排氣系統(tǒng)包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管。排氣再循環(huán)系統(tǒng)包括提供所述進(jìn)氣系統(tǒng)與所述排氣系統(tǒng)之間的連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向延伸到一定距離而進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中。
【專利說明】包括外部EGR系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及發(fā)動機(jī)排氣再循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]該部分的內(nèi)容僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，且不必構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)可以包括排氣再循環(huán)系統(tǒng)，以提供排氣氣體到燃燒室以用于隨后的燃燒事件。外部排氣再循環(huán)系統(tǒng)可以通過提供排氣氣體到節(jié)流閥下游的進(jìn)氣系統(tǒng)而將排氣氣體再引導(dǎo)至燃燒室。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開提供了一種發(fā)動機(jī)組件，其包括限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣系統(tǒng)包括與燃燒室連通的進(jìn)氣歧管。排氣系統(tǒng)包括與燃燒室連通的排氣導(dǎo)管。排氣再循環(huán)系統(tǒng)包括提供進(jìn)氣系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)之間的連通的EGR管，EGR管包括端部，該端部沿與至進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向延伸一定距離而進(jìn)入到進(jìn)氣系統(tǒng)中。
[0005]其他應(yīng)用領(lǐng)域從本文提供的描述將顯而易見。該
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和具體示例僅旨在用于闡述目的，而不旨在限制本公開的范圍。
[0006]本發(fā)明還提供下述方案:
[0007]1.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括:
[0008]限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)；
[0009]進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管；
[0010]排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及
[0011]排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括提供所述進(jìn)氣系統(tǒng)與所述排氣系統(tǒng)之間的連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向延伸到一定距離而進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中。
[0012]2.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部在所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)大致平行于進(jìn)氣空氣的流動方向延伸。
[0013]3.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥，并且EGR管的端部在所述進(jìn)氣歧管和所述節(jié)流閥之間的位置處延伸到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，EGR管的端部在所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)沿朝向所述節(jié)流閥的方向延伸。
[0014]4.根據(jù)方案3所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部的面向所述節(jié)流閥的縱向端被封閉，并且所述EGR管的端部包括延伸穿過所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的所述EGR管的側(cè)壁的至少一個(gè)開口。
[0015]5.根據(jù)方案4所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的縱向端與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離。
[0016]6.根據(jù)方案5所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口與所述節(jié)流閥的樞軸
區(qū)域隔開一定距離。[0017]7.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部限定延伸穿過所述EGR管的側(cè)壁的至少一個(gè)開口。
[0018]8.根據(jù)方案7所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^所述至少一個(gè)開口的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失。
[0019]9.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)限定環(huán)繞所述EGR管的端部的同心流路。
[0020]10.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部包括限定倒圓輪廓的封閉端部。
[0021]11.根據(jù)方案10所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥，并且EGR管的端部在所述進(jìn)氣歧管和所述節(jié)流閥之間的位置處延伸到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，EGR管的端部在所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)沿朝向所述節(jié)流閥的方向延伸，其中所述EGR管的封閉端部面向所述節(jié)流閥。
[0022]12.根據(jù)方案11所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部包括延伸穿過所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的所述EGR管的側(cè)壁的至少一個(gè)開口，所述節(jié)流閥和所述EGR管的封閉端部適于在所述進(jìn)氣系統(tǒng)中在所述至少一個(gè)開口處引發(fā)湍流流場。
[0023]13.根據(jù)方案I所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，圍繞所述EGR管的端部的外圍的所述進(jìn)氣系統(tǒng)限定同心流路。
[0024]14.根據(jù)方案13所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部平行于所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)氣空氣的流動方向延伸，并且所述端部包括封閉端部和至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)開口延伸穿過所述EGR管的側(cè)壁并且面向與所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)氣空氣的流動方向垂直的方向。
[0025]15.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括:
[0026]限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)；
[0027]進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管以及適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥；
[0028]排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及
[0029]排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括與所述進(jìn)氣系統(tǒng)和所述排氣系統(tǒng)連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述節(jié)流閥和所述進(jìn)氣歧管之間的位置處延伸一定距離而進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向并且平行于所述空氣流延伸，所述端部限定封閉的縱向端，所述封閉的縱向端具有靠近所述節(jié)流閥的倒圓輪廓，至少一個(gè)開口延伸穿過所述EGR管的端部的側(cè)壁。
[0030]16.根據(jù)方案15所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的縱向端與所述節(jié)流閥的樞
軸區(qū)域隔開一定距離。
[0031]17.根據(jù)方案16所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口與所述節(jié)流閥的樞
軸區(qū)域隔開一定距離。
[0032]18.根據(jù)方案15所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^所述至少一個(gè)開口的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失。[0033]19.根據(jù)方案15所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)限定環(huán)繞所述EGR管的端部的同心流路。
[0034]20.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括:
[0035]限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)；
[0036]進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管以及適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥；
[0037]排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及
[0038]排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括與所述進(jìn)氣系統(tǒng)和所述排氣系統(tǒng)連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述節(jié)流閥和所述進(jìn)氣歧管之間的位置處延伸一定距離進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向并且平行于所述空氣流延伸，所述端部限定封閉的縱向端，所述封閉的縱向端具有靠近所述節(jié)流閥的倒圓輪廓，至少一個(gè)開口延伸穿過所述EGR管的端部的側(cè)壁，所述EGR管的縱向端與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離，并且所述至少一個(gè)開口與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離，所述至少一個(gè)開口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^所述至少一個(gè)開口的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失，并且所述進(jìn)氣系統(tǒng)限定環(huán)繞所述EGR管的端部的同心流路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]本文所述的附圖僅用于圖示說明的目的，且不打算以任何方式限制本公開的范圍。
[0040]圖1是根據(jù)本公 開的發(fā)動機(jī)組件的示意圖；以及
[0041]圖2是圖1中示出的發(fā)動機(jī)組件的局部截面圖。
[0042]貫穿附圖中的幾幅圖，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0043]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述本公開的示例。下述說明本質(zhì)上僅是示意性的，不旨在限制本公開、應(yīng)用或者使用。
[0044]提供了示例性實(shí)施例，使得本公開將是透徹的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完整地傳達(dá)本公開的范圍。闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)，例如具體部件、設(shè)備以及方法的示例，以提供對本公開的實(shí)施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，不必采用具體細(xì)節(jié)，示例性實(shí)施例可以以許多不同的形式進(jìn)行實(shí)施，具體細(xì)節(jié)和示例性實(shí)施例應(yīng)該解釋為不限制本公開的范圍。在一些示例性實(shí)施例中，公知的過程、公知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及公知的技術(shù)也不做詳細(xì)描述。
[0045]當(dāng)元件或者層被稱為“在…上”、“接合到”、“連接到”或者“聯(lián)接到”另一元件或者層時(shí)，所述元件或者層可以直接地在其他元件或者層上、接合到、連接到或者聯(lián)接到其他元件或者層，或者可能存在中間元件或者層。對比而言，當(dāng)元件被稱為“直接在…上”、“直接接合到”、“直接連接到”或者“直接聯(lián)接到”另一元件或者層時(shí)，可能不存在中間元件或者層。用于描述元件之間關(guān)系的其他詞語應(yīng)該以類似的方式被解釋(例如，“在…之間”對比“直接在…之間”，“鄰近，”對比“直接鄰近”等)。如本文所用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出條目中的一個(gè)或者多個(gè)的任意以及全部組合。
[0046]參考圖1，發(fā)動機(jī)組件10可以包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12、進(jìn)氣系統(tǒng)14、排氣系統(tǒng)16和排氣再循環(huán)(EGR)組件18。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12可以限定形成燃燒室的汽缸孔20。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12可以包括限定汽缸孔20的發(fā)動機(jī)缸體、以及聯(lián)接到發(fā)動機(jī)缸體且限定與燃燒室連通的進(jìn)氣端口和排氣端口的汽缸蓋。
[0047]僅出于闡述的目的，圖1示意性地示出了具有四個(gè)汽缸的直列式發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。要理解的是，本教導(dǎo)適用于任何數(shù)量的活塞-汽缸布置和各種往復(fù)式發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，包括但不限于V型發(fā)動機(jī)、直列式發(fā)動機(jī)和水平對置發(fā)動機(jī)、以及頂置凸輪和整體式凸輪結(jié)構(gòu)。
[0048]進(jìn)氣系統(tǒng)14可以包括:進(jìn)氣歧管22，其聯(lián)接到發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12且與燃燒室連通；以及節(jié)流閥24，其與進(jìn)氣歧管22連通并且控制至進(jìn)氣歧管22的空氣流(A)。排氣系統(tǒng)16可以包括:排氣歧管26，其聯(lián)接到發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12且與燃燒室連通；排氣導(dǎo)管28，其從排氣歧管26延伸且與燃燒室連通；以及位于排氣導(dǎo)管28中的催化劑30。
[0049]EGR組件18可以包括:EGR管32，其從排氣系統(tǒng)16延伸到進(jìn)氣系統(tǒng)14并且提供進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)14、16之間的連通；沿著EGR管32設(shè)置的EGR冷卻器34 ;以及在EGR管32中的EGR控制閥36。EGR管32可以包括:端部38，其在節(jié)流閥24和進(jìn)氣歧管22之間的位置處從進(jìn)氣系統(tǒng)14延伸；以及端部40，其在催化劑30下游的位置處從排氣導(dǎo)管28延伸。在一些布置中，EGR控制閥36可以位于EGR冷卻器34和進(jìn)氣系統(tǒng)14之間。替代性地，EGR控制閥36可以位于EGR冷卻器34和排氣端部40之間。
[0050]參看圖2，端部38可以沿與至進(jìn)氣歧管22的空氣流㈧相反的方向⑶延伸一定距離而進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)14中。替代性地，端部38可以沿空氣流(A)的方向延伸。端部38可以在端部38的位置處在進(jìn)氣歧管14內(nèi)大致平行于空氣流(A)的流動方向延伸。更具體地，端部38可以沿朝向節(jié)流閥24的方向(D)延伸。端部38的面向節(jié)流閥24的縱向端42可以封閉并且可以限定倒圓輪廓。
[0051]至少一個(gè)開口 44可以延伸通過進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)的EGR管32的端部38的側(cè)壁46。在本非限制性的示例中，兩個(gè)開口 44延伸穿過在彼此相對的兩側(cè)上的側(cè)壁46( —個(gè)被示出)。進(jìn)氣系統(tǒng)14可以限定環(huán)繞端部38的外圍的同心流路48，并且開口 44可以在開口 44的位置處面向與進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)的空氣流(A)的流動方向大致垂直的方向。
[0052]EGR管32的縱向端42可以與節(jié)流閥24的樞軸區(qū)域隔開一定距離(LI)。每個(gè)開口 44都可以與節(jié)流閥24的樞軸區(qū)域隔開一定距離(L2)。開口 44可以沿著端部38與EGR管32的縱向端42縱向隔開一定距離(L3)。
[0053]開口 44可以具有至少等于EGR管32的端部38的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^開口 44的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失。同心流路48的有效流動面積可以限定有效直徑，以在闊開節(jié)流狀況下允許空氣流通過進(jìn)氣系統(tǒng)14。
[0054]在進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)的EGR管32的端部38的布置以及開口 44的取向可以增強(qiáng)進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)的再循環(huán)廢氣(E)和進(jìn)氣空氣(A)的混合。更具體地，節(jié)流閥24和靠近節(jié)流閥24的EGR管32的縱向端42的倒圓輪廓可以引發(fā)在進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)在開口 44處的湍流流場。所述湍流流場和開口 44的取向可以提供進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)的再循環(huán)排氣氣體(E)與進(jìn)氣空氣(A)的增強(qiáng)混合。
[0055]此外，EGR管32的端部38中的開口 44相對于由進(jìn)氣系統(tǒng)14限定的同心流路48的取向可以產(chǎn)生在進(jìn)氣系統(tǒng)14內(nèi)在開口 44處的減壓區(qū)域。該減壓區(qū)域可以將排氣氣體汲取通過EGR管32而到達(dá)進(jìn)氣系統(tǒng)(類似于文丘里管)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括: 限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)； 進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管； 排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及 排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括提供所述進(jìn)氣系統(tǒng)與所述排氣系統(tǒng)之間的連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向延伸到一定距離而進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部在所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)大致平行于進(jìn)氣空氣的流動方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥，并且EGR管的端部在所述進(jìn)氣歧管和所述節(jié)流閥之間的位置處延伸到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，EGR管的端部在所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)沿朝向所述節(jié)流閥的方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部的面向所述節(jié)流閥的縱向端被封閉，并且所述EGR管的端部包括延伸穿過所述進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的所述EGR管的側(cè)壁的至少一個(gè)開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的縱向端與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口與所述節(jié)流閥的樞軸·區(qū)域隔開一定距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述EGR管的端部限定延伸穿過所述EGR管的側(cè)壁的至少一個(gè)開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)組件，其中，所述至少一個(gè)開口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^所述至少一個(gè)開口的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失。
9.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括: 限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)； 進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管以及適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥； 排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及 排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括與所述進(jìn)氣系統(tǒng)和所述排氣系統(tǒng)連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述節(jié)流閥和所述進(jìn)氣歧管之間的位置處延伸一定距離而進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向并且平行于所述空氣流延伸，所述端部限定封閉的縱向端，所述封閉的縱向端具有靠近所述節(jié)流閥的倒圓輪廓，至少一個(gè)開口延伸穿過所述EGR管的端部的側(cè)壁。
10.一種發(fā)動機(jī)組件，所述發(fā)動機(jī)組件包括: 限定燃燒室的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)； 進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的進(jìn)氣歧管以及適于控制至所述進(jìn)氣歧管的空氣流的節(jié)流閥； 排氣系統(tǒng)，其包括與所述燃燒室連通的排氣導(dǎo)管；以及排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括與所述進(jìn)氣系統(tǒng)和所述排氣系統(tǒng)連通的EGR管，所述EGR管包括端部，所述端部在所述節(jié)流閥和所述進(jìn)氣歧管之間的位置處延伸一定距離進(jìn)入到所述進(jìn)氣系統(tǒng)中，所述端部沿與至所述進(jìn)氣歧管的空氣流相反的方向并且平行于所述空氣流延伸，所述端部限定封閉的縱向端，所述封閉的縱向端具有靠近所述節(jié)流閥的倒圓輪廓，至少一個(gè)開口延伸穿過所述EGR管的端部的側(cè)壁，所述EGR管的縱向端與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離，并且所述至少一個(gè)開口與所述節(jié)流閥的樞軸區(qū)域隔開一定距離，所述至少一個(gè)開口具有至少等于所述EGR管的端部的有效直徑的有效直徑，從而不會因?yàn)橥ㄟ^所述至少一個(gè)開口的排氣氣流而產(chǎn)生顯著的壓力損失，并且所述進(jìn)氣系統(tǒng)限定環(huán)繞所述EGR管的端部的 同心流路。
【文檔編號】F02M25/07GK103850829SQ201310756884
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】B·J·宋, E·F·格里明格, C·D·阿曼德 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司