废气混合装置及车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，尤其涉及一种废气混合装置及车辆。


背景技术：

2.对于汽油增压发动机，为保证动力性能，同时兼顾排放性能、节油性能等，同时不断提高发动机热效率的要求，特增加低压egr(废气再循环)系统，而增压发动机egr(废气再循环)系统中需要egr混合阀进行废气和新鲜空气的混合。
3.现有的egr混合阀多数为分体式，并且一般的混合管是采用三通式进行连接，将废气直接导入增压进气管内，与新鲜空气直接混合，导入的egr废气与新鲜空气只能通过其气流的扰动进行混合，混合效果差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种废气混合装置及车辆，以解决现有的废气混合阀混合效果差的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种废气混合装置，包括：混合阀，所述混合阀包括阀板以及相互连通的第一管道和第二管道，
7.所述第一管道的第一端用于输入空气，所述第一管道的第二端用于输出混合气体；
8.所述第二管道的第一端用于输入发动机排出的废气，所述第二管道的第二端设置在所述第一管道上，且与所述第一管道相连通；
9.所述阀板设置于所述第一管道内，且所述阀板位于所述第一管道的第二端与第三端之间。
10.可选的，所述装置还包括通气件，所述通气件环绕设置在所述第一管道上，所述通气件内设置有通气管道，所述通气管道的第一端与所述第二管道的第二端相连通；
11.所述第一管道上设置有多个进气孔，所述通气管道的第二端通过所述多个进气孔中的至少一个与所述第一管道相连通。
12.可选的，所述通气件包括主管和设置在所述主管上的多个支管，所述主管环绕所述第一管道设置，所述支管位于所述第一管道与所述主管之间；
13.所述主管与所述第二管道的第二端相连通，每一个支管均通过一个进气孔与所述第一管道相连通。
14.可选的，所述多个进气孔呈环状均匀分布。
15.可选的，所述第二管道的管径小于所述第一管道的管径。
16.可选的，所述支管和所述第一管道之间具有一夹角，所述夹角大于0度且小于90度。
17.可选的，所述装置还包括控制器和驱动电机，所述控制器与所述驱动电机连接，所
述驱动电机与所述阀板连接，所述控制器控制所述驱动电机，驱动所述阀板在所述第一管道内转动，以调节出气量。
18.可选的，所述装置还包括包裹在所述混合阀的套管，所述套管与所述混合阀之间采用钎焊连接。
19.可选的，所述装置还包括增压器，所述增压器与所述套管之间为螺栓连接。
20.第二方面，本技术实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的废气混合装置。
21.在本技术实施例提供的技术方案中，该废气混合装置包括混合阀，其中，该混合阀包括阀板以及相互连通的第一管道和第二管道，第一管道的第一端用于输入空气，第二端用于输出混合气体，第二管道的第一端用于输入发动机排出的废气，第二端设置在第一管道上，且与第一管道相连通，阀板设置在第一管道内，且位于第一管道的第二端与第三端之间。这样，通过设置上述混合阀，使得废气与空气充分混合，提高废气与空气的混合效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的废气混合装置的一结构示意图；
24.图2为本技术实施例提供的通气件的结构示意图；
25.图3为本技术实施例提供的支管与第一管道的结构示意图；
26.图4为本技术实施例提供的废气混合装置的另一结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.除非另有定义，本技术中使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性。而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
29.废气再循环系统是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的co2(二氧化碳)等多原子气体，而co2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少了nox(氮氧化物)的生成量。因为汽油机的负荷调节方式通常为量调节，所以在汽油机上应用废气再循环系统可以相应的增加进气量，废气再循环率的增加能降低汽油机在中低负荷
工况下的节流损失，降低汽油机的燃油消耗率。
30.目前，现有的废气再循环混合阀多数为分体式，并且一般的混合管是采用三通式进行连接，将废气直接导入增压进气管内，然后直接和新鲜空气混合，然后经过增压器增压，并通过中冷器冷却后进入进气歧管内，最后进入气缸参与燃烧。具体的，通常将发动机的废气直接引入到发动机增压器进气导管中，与新鲜空气直接混合，导入的发动机废气与新鲜空气只能通过其气流的扰动进行混合，为了达到比较均匀的混合效果，通常进气导管尺寸较长，废气混合效果不好。
31.因此，本技术实施例提供一种废气混合装置，以下对废气混合装置进行详细介绍。
32.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种废气混合装置的结构示意图，包括：混合阀，所述混合阀包括阀板10以及相互连通的第一管道20和第二管道30，
33.所述第一管道20的第一端用于输入空气，所述第一管道20的第二端用于输出混合气体；
34.所述第二管道30的第一端用于输入发动机排出的废气，所述第二管道30的第二端设置在所述第一管道20上，且与所述第一管道20相连通；
35.所述阀板10设置于所述第一管道20内，且所述阀板10位于所述第一管道20的第二端与第三端之间。
36.在本技术实施例提供的技术方案中，该废气混合装置包括混合阀，其中，该混合阀包括阀板10以及相互连通的第一管道20和第二管道30，第一管道20的第一端用于输入空气，第二端用于输出混合气体，第二管道30的第一端用于输入发动机排出的废气，第二端设置在第一管道20上，且与第一管道20相连通，阀板10设置在第一管道20内，且位于第一管道20的第二端与第三端之间。这样，通过设置上述混合阀，使得废气与空气充分混合，提高废气与空气的混合效果。
37.其中，将第一管道20、第二管道30与混合阀集成，相对于现有技术中分体式的结构，具有体积小、重量轻、成本低、零件数量少、装配效率高等优点，同时还减少发生漏气问题的风险。例如：分体式时的体积约为223立方毫米，而集成式时其体积仅约为153立方毫米；分体式时的废气循环系统总质量约为1934克，而集成式时其总重量仅为1550克；分体式时生产一套废气循环系统总成本为230元，而集成式时其总成本仅为160元；分体式时组成该结构的零部件从原来的5个零件，集成式时可优化为1个零件；分体式时装配时间约需5分钟，而集成式时其装配时间缩短至约需3分钟。
38.可选的，如图2和图3所示，所述装置还包括通气件40，所述通气件40环绕设置在所述第一管道20上，所述通气件40内设置有通气管道，所述通气管道的第一端与所述第二管道30的第二端相连通；
39.所述第一管道20上设置有多个进气孔21，所述通气管道的第二端通过所述多个进气孔21中的至少一个与所述第一管道20相连通。
40.在本实施例中，通过设置环绕在第一管道20上的通气件40，废气从通气件40内的通气管道的第一端进入，并从第二端经多个进气孔21，进入第一管道20内，以提高废气进入第一管道20的均匀性。
41.在一可选的实施方式中，通气件40可为套设在第一管道20上的环状结构，环状结构的外壁设置有第一通孔，该第一通孔与第二管道30的第二端相连通，环状结构的内壁设
置有第二通孔，且第二通孔与至少一个进气孔21相连通，其中，第一通孔与第二通孔之间在第一管道20的径向呈相错设置，以提高从各进气孔21进入第一管道20的废气的均匀性。理所当然的，第二通孔的数量可为多个，多个第二通孔与多个进气孔21一一相对应，且相连通。
42.可选的，所述通气件40包括主管41和设置在所述主管41上的多个支管42，所述主管41环绕所述第一管道20设置，所述支管42位于所述第一管道20与所述主管41之间；
43.所述主管41与所述第二管道30的第二端相连通，每一个支管42均通过一个进气孔21与所述第一管道20相连通。
44.其中，支管42的数量与第一管道20上的进气孔21的数量一致，具体数量本实施例不进行限定。
45.在具体实施时，主管41套设在第一管道20上，且主管41与第一管道20管壁之间具有一定距离，主管41内的废气从多根支管42经多个进气孔21进入第一管道20内与空气进行混合，以提高废气的混合效率。
46.可选的，所述多个进气孔21呈环状均匀分布。
47.本实施例中，通过在第一管道20上设置多个呈环状均匀分布的进气孔21，以提高进入第一管道20内的废气的均匀性。
48.可选的，所述第二管道30的管径小于所述第一管道20的管径。
49.在具体实施时，具有废气循环系统的车辆，在发动机在燃烧后将发动机废气大部分经车辆排气系统进行处理后直接排放至大气中，而仅部分发动机废气导入至吸气侧再度吸气，进入废气循环系统内进行循环使用。另外，该部分发动机废气仅作为发动机燃烧过程中，抑制氮氧化物产生的辅助使用。
50.可选的，所述支管42和所述第一管道20之间具有一夹角，所述夹角大于0度且小于90度。
51.其中，设置支管42和第一管道20之间具有夹角，相对于将支管42垂直设置于第一管道20，支管42与第一管道20的连接面更大，从支管42进入第一管道20内的发动机废气更多，另外，使得支管42内的发动机废气进入第一管道20后与空气在第一管道20内的混合更均匀。
52.另外，在本实施例中对该夹角的大小不进行限定，可为0-90度之间的任意角度值。
53.可选的，所述装置还包括控制器50和驱动电机60，所述控制器50与所述驱动电机60连接，所述驱动电机60与所述阀板10连接，所述控制器50控制所述驱动电机60，驱动所述阀板10在所述第一管道20内转动，以调节出气量。
54.其中，设置在第一管道20内的阀板10，其最大平面直径应大于或等于第一管道20的最大直径，通过调节阀板10在第一管道20内的角度，以调节混合气体的出气量。
55.在具体实施时，控制器50控制驱动电机60，驱动电机60驱动阀门转动，当阀板10转动至与第一管道20管壁接触时，阀板10将第一管道20关断，此时，混合阀处于关闭状态，空气与发动机废气均未进入混合阀内，发动机处于未启动状态或待工状态；当阀板10转动至与第一管道20平行时，空气与发动机废气分别从第一管道20的第一端和第二管道30的第一端进入混合阀内，此时，混合阀处于最大开启状态，混合气体的出气量为最大出气量，发动机的输出功率最大。
56.可选的，如图4所示，所述装置还包括包裹在所述混合阀的套管70，所述套管70与所述混合阀之间采用钎焊连接。
57.本实施例中，通过在混合阀上套设套管70，套管70可为混合阀提供保护，另外，通过设置不同套管70的尺寸、材质等，在其他不同零部件通过套管70与混合阀连接的情况下，以提高连接灵活性。
58.具体实施时，套管70上设置有egr阀接口，可通过采用法兰螺栓或胶管卡箍等形式进行连接，以提高连接稳定性。
59.其中，钎焊是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。钎焊连接具有变形小，接头光滑美观等优点，尤其适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。
60.可选的，所述装置还包括增压器，所述增压器与所述套管70之间为螺栓连接。
61.其中，增压器可为涡轮增压器，具体的，利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，从而增加发动机输出功率。
62.本实施例中，通过设置增压器与套管70之间为螺纹连接，提高增压器与套管之间的连接稳定性。
63.当然，增压器与套管之间还可通过胶管卡箍进行固定连接，对此本实施例不做限定。
64.为了更利于对本技术的理解，通过发动机的进排气工作原理对本技术实施例进行解释说明：
65.混合阀安装于进气管上，当发动机在负荷下运转时，该混合阀开启，发动机控制器(即ecu)根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度等控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入混合阀真空膜室，膜片拉杆将混合阀门打开，排气中的少部分废气经混合阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。其中，少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因no
x
(氮氧化物)是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了no
x
的生成，从而降低了废气中的no
x
的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，该混合阀关闭，ecu控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ecu控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的no
x
最低。
66.本技术实施例还提供一种车辆，包括如上所述的废气混合装置。由于本实施例的技术方案包含了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。
67.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在
本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种废气混合装置，其特征在于，包括：混合阀，所述混合阀包括阀板以及相互连通的第一管道和第二管道，所述第一管道的第一端用于输入空气，所述第一管道的第二端用于输出混合气体；所述第二管道的第一端用于输入发动机排出的废气，所述第二管道的第二端设置在所述第一管道上，且与所述第一管道相连通；所述阀板设置于所述第一管道内，且所述阀板位于所述第一管道的第二端与第三端之间。2.根据权利要求1所述的废气混合装置，其特征在于，所述装置还包括通气件，所述通气件环绕设置在所述第一管道上，所述通气件内设置有通气管道，所述通气管道的第一端与所述第二管道的第二端相连通；所述第一管道上设置有多个进气孔，所述通气管道的第二端通过所述多个进气孔中的至少一个与所述第一管道相连通。3.根据权利要求2所述的废气混合装置，其特征在于，所述通气件包括主管和设置在所述主管上的多个支管，所述主管环绕所述第一管道设置，所述支管位于所述第一管道与所述主管之间；所述主管与所述第二管道的第二端相连通，每一个支管均通过一个进气孔与所述第一管道相连通。4.根据权利要求3所述的废气混合装置，其特征在于，所述多个进气孔呈环状均匀分布。5.根据权利要求1所述的废气混合装置，其特征在于，所述第二管道的管径小于所述第一管道的管径。6.根据权利要求3所述的废气混合装置，其特征在于，所述支管和所述第一管道之间具有一夹角，所述夹角大于0度且小于90度。7.根据权利要求1所述的废气混合装置，其特征在于，所述装置还包括控制器和驱动电机，所述控制器与所述驱动电机连接，所述驱动电机与所述阀板连接，所述控制器控制所述驱动电机，驱动所述阀板在所述第一管道内转动，以调节出气量。8.根据权利要求1所述的废气混合装置，其特征在于，所述装置还包括包裹在所述混合阀的套管，所述套管与所述混合阀之间采用钎焊连接。9.根据权利要求8所述的废气混合装置，其特征在于，所述装置还包括增压器，所述增压器与所述套管之间为螺栓连接。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的废气混合装置。

技术总结
本申请实施例提供了一种废气混合装置及车辆，其中，该装置包括：混合阀，所述混合阀包括阀板以及相互连通的第一管道和第二管道，所述第一管道的第一端用于输入空气，所述第一管道的第二端用于输出混合气体；所述第二管道的第一端用于输入发动机排出的废气，所述第二管道的第二端设置在所述第一管道上，且与所述第一管道相连通；所述阀板设置于所述第一管道内，且所述阀板位于所述第一管道的第二端与第三端之间。这样，通过设置上述混合阀，使得废气与空气充分混合，提高废气与空气的混合效果。提高废气与空气的混合效果。提高废气与空气的混合效果。


技术研发人员：田江河 蔡继春 李现尧 魏志明
受保护的技术使用者：北京汽车动力总成有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2023/9/22