技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车配件技术领域，特别涉及一种发动机EGR系统，本实用新型还涉及一种具有上述发动机EGR系统的汽车。
背景技术
[0002] 汽车发动机的废气再循环系统(EGR系统)，主要作用是在一定工况下，将发动机内
燃料燃烧后的部分废气引入进气
歧管，与新鲜空气混合进行二次燃烧以实现循环利用，从而降低燃烧
温度，有效减少排放废气中NOx的含量，提高排放
水平，同时具有降低油耗的作用。
[0003] 随着排放法规及油耗法规的日趋严格，EGR技术在发动机上的应用越来越广泛。目前市场上应用的EGR技术无独立的EGR混合装置，再循环废气通过进入一段长度较大的进气管路，并在其中与新鲜空气实现混合。但是，随着发动机的不断改进，使得发动机的结构紧凑性更高，相应的也令进气管路的长度大大缩短，传统的令再循环废气与新鲜空气在进气管路内混合的方式，由于进气管路的缩短，会导致再循环废气与新鲜空气的混合均匀性降低，从而无法再满足发动机工作的排放及经济性要求。
[0004] 因此，如何进一步提高再循环废气与新鲜空气的混合均匀性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型的发动机EGR系统，其在适用于结构紧凑性更高的发动机的前提下，还能够进一步提高再循环废气与新鲜空气的混合均匀性。本实用新型还提供了一种具有上述发动机EGR系统的汽车。
[0006] 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种发动机EGR系统，其包括：
[0008] 进气接管，所述进气接管的两个端口分别为空气进口和连接端口，并且所述进气接管的接管
侧壁上开设有废气入口；
[0009] 与所述连接端口连接，用于导流混合气体的
进气歧管；
[0010] 与所述进气歧管的混合气体入口连接的混合气管，所述进气接管套设在所述混合气管的外侧，所述混合气管的气管侧壁与所述废气入口对正设置，并且所述气管侧壁上设置有径向通道和周向通道，所述径向通道能够允许再循环废气沿所述混合气管的径向进入到所述混合气管的混合内腔中，所述周向通道能够允许再循环废气沿所述混合气管的周向进入到所述混合内腔中。
[0011] 进一步的，上述发动机EGR系统中，所述径向通道为开设在所述气管侧壁上的多个径向通孔；所述周向通道为位于所述混合内腔中，并贯穿所述气管侧壁的多个导气弯管，全部所述导气弯管结构相同，并全部沿顺
时针方向或逆时针方向弯曲。
[0012] 进一步的，上述发动机EGR系统中，所述导气弯管包括与所述气管侧壁连接，并沿所述混合气管的径向延伸的直管段，和与所述直管段连接的弯管段，所述弯管段的轴线与所述直管段的轴线之间的夹
角为45°～60°。
[0013] 进一步的，上述发动机EGR系统中，所述径向通道为开设在所述气管侧壁上的多个径向通孔；所述周向通道为开设在所述气管侧壁上的多个切向通孔。
[0014] 进一步的，上述发动机EGR系统中，所述径向通道和所述周向通道均为多个，并且在向所述废气入口靠近的方向上，所述径向通道和所述周向通道在所述气管侧壁上的设置数量逐渐减少。
[0015] 进一步的，上述发动机EGR系统中，所述混合气管和所述进气接管同轴设置，并且所述进气接管的内腔为偏心内腔，所述偏心内腔的靠近所述废气入口一侧的容积，大于远离所述废气入口一侧的容积；或者，所述混合气管和所述进气接管的轴线平行设置，所述混合气管在所述进气接管的内腔中，设置在远离所述废气入口的一侧。
[0016] 进一步的，上述发动机EGR系统中：
[0017] 所述混合气体入口的边缘开设有环形凹槽，与所述混合气体入口连接的所述混合气管的端部，设置有凸出所述气管侧壁的凸缘，所述混合气管和所述进气歧管通过配合卡紧的所述凸缘和所述环形凹槽实现连接；
[0018] 所述混合气管的靠近所述空气进口的端口上设置有喇叭状
密封圈，所述喇叭状密封圈填充在所述端口的外边缘与所述进气接管的内壁之间。
[0019] 进一步的，上述发动机EGR系统中，还包括：设置在所述进气歧管上，与所述环形凹槽连通的限位凹槽；设置在所述凸缘上，与所述限位凹槽配合
定位的限位
凸块。
[0020] 进一步的，上述发动机EGR系统中：
[0021] 所述空气进口通过正方形
法兰与
电子节气
门总成连接，所述连接端口通过梯形法兰与所述进气歧管连接；
[0022] 所述气管侧壁的外表面上设置有耐高温的过滤环网。
[0023] 一种汽车，包括车体和设置在所述车体上的发动机EGR系统，该发动机EGR系统为上述任意一项所述的发动机EGR系统。
[0024] 本实用新型提供的发动机EGR系统中，包括进气接管、进气歧管和混合气管。其中，进气接管与进气歧管连接，而混合气管则设置在进气接管的内腔中。进气接管的一个端口为导入新鲜空气的空气进口，另一个端口为与进气歧管连接的连接端口。同时进气接管的接管侧壁上，还开设有允许再循环废气沿进气接管的径向进入进气接管内腔中的废气入口，进气歧管则将新鲜空气和再循环废气混合而成的混合气体导流至发动机中。
[0025] 在进气接管的内腔中设置的混合气管，是令新鲜空气和再循环废气进行混合的关键部件，此混合气管的气管侧壁与废气入口对正，并且气管侧壁上设置有径向通道和周向通道，再循环废气形成的废气气流从废气进口进入到进气接管中以后，由于气管侧壁与废气入口对正，所以废气气流会直接冲击气管侧壁，进而通过开设在气管侧壁上的径向通道和周向通道进入到混合气管的混合内腔中，同时在径向通道和周向通道的导流作用下，一部分废气气流会从径向通道中沿径向进入到混合内腔，另一部分废气气流则会从周向通道中沿周向进入到混合内腔中，沿周向进入的部分废气气流会在混合内腔中形成螺旋状气流。同时，由于进气接管套设在混合气管外侧，所以从空气进口进入到进气接管中的空气气流会沿混合气管的轴向进入到混合内腔中，使新鲜空气和再循环废气分别在沿轴向、径向以及周向流通的同时实现汇合，进而混合形成进气
涡流，以实现新鲜空气和再循环废气的充分混合。
[0026] 本实用新型提供的发动机EGR系统，与现有的采用进气管路实现新鲜空气和再循环废气混合的EGR系统相比，结构更为紧凑，能够满足结构紧凑性更高的发动机的安装要求，更重要的是，新鲜空气和再循环废气的混合，不再是在进气管路中自然混合，而是能够以形成涡流的方式实现混合，不仅混合均匀性不会降低，而且还令混合均匀性显著提升，提高了燃烧效率，能够小幅度降低油耗量，减小了发动机的
爆震，同时还降低了燃烧气体中
氧的浓度，令燃烧温度得到了降低，有效的降低了排出废气中NOx的含量。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或
现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本实用新型实施例提供的发动机EGR系统中进气歧管的结构示意图；
[0029] 图2为进气接管的俯视图；
[0030] 图3为混合气管的结构示意图；
[0031] 图4为进气接管、混合气管和进气歧管的配合示意图；
[0032] 图5为过滤环网的结构示意图；
[0033] 图6为发动机EGR系统的装配示意图。
[0034] 在图1-图6中：
[0035] 1-进气接管，2-空气进口，3-连接端口，4-废气入口，5-进气歧管，6-混合气体入口，7-混合气管，8-径向通孔，9-导气弯管，10-环形凹槽，11-凸缘，12-喇叭状密封圈，13-限位凹槽，14-限位凸块，15-正方形法兰，16-电子节气门总成，17-梯形法兰，18-过滤环网；
[0036] 91-直管段，92-弯管段。
具体实施方式
[0037] 本实用新型旨在提出一种新型的发动机EGR系统，其在适用于结构紧凑性更高的发动机的前提下，还能够进一步提高再循环废气与新鲜空气的混合均匀性。
[0038] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，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做出创造性劳动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。
[0039] 如图1-图6所示，本实用新型实施例提供的发动机EGR系统中，主要包括进气接管1、进气歧管5和混合气管7。在这其中，进气歧管5与进气接管1的连接端口3连接，混合气管7被进气接管1套设在其内腔中，从进气接管1的空气进口2中进入的新鲜空气沿进气接管1和混合气管7的轴向穿过，并流入到进气歧管5中。在进气接管1的接管侧壁上开设有废气入口
4，使得再循环废气能够沿进气接管1的径向流入到进气接管1的内腔中，同时令废气入口4和混合气管7的气管侧壁对正，这样就能够使得废气气流在吹到气管侧壁上时，能够通过开设在气管侧壁上的径向通道和周向通道而进入到混合气管7的混合内腔中，在径向通道的导流作用下，一部分废气气流沿混合气管7的径向进入到混合内腔中，在周向通道的导流作用下，另一部分的废气气流则同时沿混合气管7的周向进入到混合内腔中，在混合内腔中形成螺旋状气流，这两部分废气气流在混合内腔中与轴向流通的空气气流相遇，使得两种气流在沿三个不同方向流动时相互混合形成混合涡流，以实现再循环废气和新鲜空气的充分混合。
[0040] 本实施例提供的发动机EGR系统，与现有的采用进气管路实现新鲜空气和再循环废气混合的EGR系统相比，进气混合结构布置合理、紧凑，各零件开发容易，装配方便，有效减小了进气侧的装配空间，降低了整机搭载的难度。更重要的是，新鲜空气和再循环废气的混合，不再是在进气管路中自然混合，而是能够以涡流的方式实现混合，在混合路径长度减小的前提下，不仅混合均匀性不会降低，而且还令混合均匀性得到了显著提升。
[0041] 此外，在新鲜空气和再循环废气的混合均匀性得到提升的同时，还能够使燃烧效率得到提高，能够小幅度降低油耗量，减小了发动机的爆震，而且还降低了燃烧气体中氧的浓度，令燃烧温度得到了降低，有效的降低了排出废气中NOx的含量。
[0042] 为了进一步优化技术方案，本实施例提供的发动机EGR系统中，径向通道优选为开设在气管侧壁上的多个径向通孔8；周向通道优选为位于混合内腔中，并贯穿气管侧壁的多个导气弯管9，全部导气弯管9结构相同，并全部沿顺时针方向或逆时针方向弯曲，如图3所示。径向通道和周向通道的作用是导向废气气流，使废气气流能够按照其导向方向流动，在起到该作用的前提下，径向通道和周向通道的具体结构则可以有不同选择。本实施例优选径向通道为直接开设在气管侧壁上，结构最为简单的径向通孔8，而周向通道的结构则优选为设置在混合内腔中的导气弯管9，该导气弯管9的一端穿过气管侧壁与混合气管7的外侧连通，用于导入废气气流。而另一端则为导出废气气流的导出端，废气气流从此导出端的开口流出时，其流出方向为混合气管7的周向。
[0043] 而本实施例中进一步优选的令全部的导气弯管9的结构相同，从而有利于部件的制造和组装。同时将全部导气弯管9的弯曲方向设置为同一方向，即令导气弯管9的导出端全部沿顺时针方向弯曲或全部沿逆时针方向弯曲，是为了保证从各个导气弯管9流出的废气气流可以同时沿顺时针或逆时针方向流动，以形成螺旋状气流。
[0044] 具体的，上述导气弯管9包括与气管侧壁连接，并沿混合气管7的径向延伸的直管段91，和与直管段91连接的弯管段92，弯管段92的轴线与直管段91的轴线之间的夹角优选为45°～60°，如图3所示。令弯管段92的轴线与直管段91的轴线之间的夹角保持在45°～60°之间，能够使得废气气流在混合内腔中更好的形成螺旋状气流，有利于提高混合均匀性。上述数值范围的选择，是经过多次试验验证而得到的最优选数值范围。当然，在不影响再循环废气和新鲜空气正常混合的前提下，弯管段92的弯曲角度也可以为其他的数值范围，本实施例对此不做限定。
[0045] 此外，径向通道和周向通道除采用上述结构以外，其结构还可以为：径向通道还为开设在气管侧壁上的多个径向通孔，其结构与前述径向通孔8的结构相同；周向通道为开设在气管侧壁上的多个切向通孔(图中未示出)。为了进一步简化制造难度，减少零件设置数量，周向通道可以简化为切向通孔，该切向通孔具体指的是：通孔的轴线为截面圆形的切线，此截面圆形为混合气管7的气管侧壁围成的形状。废气气流沿此切向通孔流入到混合内腔中时，也能够顺着混合气管7的内壁形成螺旋状气流。但是，与上述设置导气弯管9的设置方式相比，该切向通孔的导向效果相对较差，同时也增加了新鲜空气从混合内腔中流出的
风险，导致再循环废气和新鲜空气的混合效果不尽理想，所以此种结构中的周向通道仅作为候选方案备用。
[0046] 本实施例中，优选径向通道和周向通道均设置为多个，并且在向废气入口4靠近的方向上，径向通道和周向通道在气管侧壁上的设置数量逐渐减少。因为在废气气流经过废气入口4进入到进气接管1中以后，由于流通空间变大，随着逐渐远离废气入口4，废气气流的压
力会逐渐降低，其进入到混合气管7中的动力也越来越小，所以为了尽可能的使废气气流在混合气管7的整个外侧圆周上更加均匀的进入到混合内腔中，以实现更加均匀的混合，优选径向通道和周向通道不在气管侧壁上均匀设置，而是随着与废气入口4的距离逐渐增大，在气管侧壁上设置径向通道和周向通道的数量越来越多，从而为压力较小的废气气流提供更多的流通通道。
[0047] 在本实施例中，为了进一步提高再循环废气和新鲜空气的混合均匀性，混合气管7和进气接管1的配合方式可以有多种选择，例如：混合气管7和进气接管1同轴设置，并且进气接管1的内腔设置为偏心内腔，偏心内腔在靠近废气入口4的方向上，内腔空间逐渐增大，如图2所示。因为在进气接管1中，在靠近废气入口4的部位，废气气流的压力相对较大，而在远离废气入口4的部位，废气气流的压力则会减小，所以为了进一步提高废气气流进入到混合气管7中的均匀性，在流通通道不均匀设置的
基础上，还通过改进进气接管1的内腔空间或混合气管7的相对
位置来调整不同部位的废气气流的压力差，即增大废气入口4和混合气管7之间的空间大小，减小混合气管7与另一侧(此另一侧指的是远离废气入口4的一侧)接管内壁之间的空间大小，如图2所示。实现该目的的改进方式可以是将进气接管1的内腔设置为偏心内腔，此偏心内腔在设置废气入口4的一侧空间较大，而远离废气入口4的一侧空间则相对较小，从而使废气气流进入到进气接管1的内腔中以后，在靠近废气入口4的一侧具有更大的扩散空间，在远离废气入口4的一侧的扩散空间则较小，以使两侧的压力差值减小，从而令废气气流在混合气管7的整个周向上，更加均匀的进入道混合气管7中。此种设置方式对压力差值的调节效果较为明显，所以将其作为优选实施方案。
[0048] 除上述改进方式以外，调节压力差值的改进方式还可以采用以下方式：令混合气管7和进气接管1的轴线平行设置，而不重合设置(即混合气管7和进气接管1不同轴设置)，混合气管7在进气接管1的内腔中，设置在远离废气入口4的一侧。通过改变混合气管7在进气接管1的内腔中的设置位置，可以增大混合气管7与废气入口4之间的距离，用此种设置方式取代改进内腔结构的方式，也同样可以实现技术目的。但是，此种设置方式与上述改进内腔结构的方式相比，对压力差值的调节效果相对较差，所以此种设置方式仅为候选实施方案。
[0049] 进一步的，混合气体入口6的边缘开设有环形凹槽10，如图1所示，与混合气体入口6连接的混合气管7的端部，设置有凸出气管侧壁的凸缘11，如图3所示，混合气管7和进气歧管5通过配合卡紧的凸缘11和环形凹槽10实现连接，如图4所示。本实施例中，优选将混合气管7固定设置在进气歧管5上，此种设置方式的优点在于，在实现混合气管7的固定的同时，还能够实现混合气体入口6与混合气管7外侧空间的隔离，使得位于混合气管7之外的再循环废气无法直接进入到进气歧管5中，而只能先进入到混合内腔中，与新鲜空气实现混合之后，再通过混合气体入口6进入到进气歧管5中，从而提高混合效果。具体采用环形凹槽10和凸缘11的配合连接方式，不仅能够更好的实现空间隔离，还避免了连接部件的使用，为组装带来了方便，所以为优选实施例。此外，在不考虑混合效果的前提下，混合气管7也可以不固定在进气歧管5上，而是可以通过
连杆等连接件与进气接管1实现连接。具体的设置方式是使用连杆连接混合气管7的气管侧壁的外表面和进气接管1的内壁，从而将混合气管7固定设置在进气接管1的内部。但是，此种设置方式由于无法隔离混合气管7的外侧空间和混合气体入口6，存在再循环废气不与新鲜空气混合而直接进入到进气歧管5中的可能，导致混合效果下降，所以不将其作为优选实施方式。
[0050] 更优选的，混合气管7的靠近空气进口2的端口上设置有喇叭状密封圈12，如图3所示，喇叭状密封圈12填充在端口的外边缘与进气接管1的内壁之间，以密封连接端口3和内壁，令从空气进口2中进入的新鲜空气无法从连接端口3和内壁之间流至混合气管7外侧的空间中，从而实现对新鲜空气与再循环废气的隔离。设置此喇叭状密封圈12的作用是密封隔离废气入口4和空气进口2，使得从空气进口2进入到进气接管1中的新鲜空气只能够流入到混合气管7中，而无法流到混合气管7与废气入口4之间，从而保证新鲜空气和再循环废气只能够在混合内腔中实现混合，以保证混合效果。此外，通过喇叭状密封圈12隔离新鲜空气，还能够避免空气气流流到混合气管7外侧而影响废气气流的压力，保证了混合均匀性。进一步优选的，即喇叭状密封圈12的倾斜侧壁与混合气管7的轴线之间的夹角优选为45°～
60°。
[0051] 本实施例提供的发动机EGR系统中，还包括：设置在进气歧管5上，与环形凹槽10连通的限位凹槽13，如图1所示；设置在凸缘11上，与限位凹槽13配合定位的限位凸块14，如图3所示。设置此限位凹槽13和限位凸块14，可以通过此限位凹槽13和限位凸块14的配合，能够快速实现混合气管7与进气歧管5的找准定位，为两者的组装带来了方便，降低了组装难度，节省了组装时间，提高了组装效率。
[0052] 如图1所示，本实施例提供的发动机EGR系统中，空气进口2通过正方形法兰15与电子节气门总成16连接，连接端口3通过梯形法兰17与进气歧管5连接。本实施例中，在空间进口上设置了电子节气门总成16，用于自动控制进入到进气接管1中的新鲜空气的流量，提高新鲜空气和再循环废气的混配
精度，而梯形法兰17与进气歧管5一体浇铸成型，简化了进气歧管5的制造工艺，同时梯形法兰17也便于进气歧管5和进气接管1的找准定位，为优选设置结构。
[0053] 更进一步的，本实施例提供的发动机EGR系统中，气管侧壁的外表面上设置有由耐高温材料制造而成的过滤环网18，此过滤环网18通过卡箍固定在气管侧壁的外表面上。由于燃烧后的再循环废气，不可避免的携带大量的
碳烟颗粒物，若直接与新鲜空气混合进入进气歧管5，久而久之会造成进气可变系统积碳卡滞、进气门积碳，严重影响充气效率，因此在混合气管7外包裹环形滤网，能够避免碳烟颗粒进入到混合气管7中，进而避免了碳烟颗粒进入到进气歧管5中，保证了进气可变系统的工作可靠性。
[0054] 基于上述实施例中提供的发动机EGR系统，本实用新型实施例还提供了一种汽车，该汽车具有上述实施例中提供的发动机EGR系统。
[0055] 由于汽车采用了上述实施例提供的发动机EGR系统，所以该汽车由发动机EGR系统带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分，在此不再赘述。
[0056] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间其余的相同相似部分互相参见即可。
[0057] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
