[实用新型]废气再循环混合器以及包含其的发动机系统

说明书

废气再循环混合器包括位于从混合器的空气入口至混合器的出口的流动路径中的会聚喷嘴。会聚喷嘴定向成朝向混合器的出口会聚。喷嘴将流动加速至高速，从而作为自由射流释放。混合器包括废气壳体和会聚－发散喷嘴，废气壳体具有进入废气壳体内部的废气入口，会聚－发散喷嘴具有流体连通的空气－燃料－废气入口，以接纳来自会聚喷嘴(即自由射流)、废气壳体的内部和进入混合器中的燃料供应源的流体流。

技术领域

本申请涉及用于内燃机的废气再循环(EGR)系统。

背景技术

废气再循环、尤其是冷却EGR可附加至内燃机系统，以减少NOx排放并减少暴震可能性。在该系统中，一定量的废气被添加至发动机的空气吸入歧管内的空气和/或燃料混合物。挑战在于，特别是对于一般当废气歧管压力低于进气歧管压力时最为有效的高效率发动机来说，递送冷却EGR (cEGR)存在成本。压力差产生了跨发动机的正扫气压力差，该压力差将燃烧气体从气缸腔扫出并提供良好的压力容量泵送回路功。特别有挑战的是，将cEGR从其在废气歧管处的来源递送至进气歧管而不负面地影响通过泵送回路的发动机循环的效率和残余气体的清扫。“经典的”高压回路 cEGR系统将废气直接送至进气歧管，其需要设计或可变涡轮增压来迫使发动机废气歧管压力高于进气歧管，这进而不期望地减小对热的已燃烧气体的清扫和发动机P－V循环并损失效率。由于cEGR的目的是要减小暴震可能性以提高效率和功率密度，故而这是特别起反作用的。但是，驱动EGR 的该经典方法实际上通过保留残余气体而增加了暴震可能性并通过发动机上的负压工作减小了效率－以减小返回量的方式，即有两个步骤向前以减小cEGR的暴震，但由于其被如何泵送而有一个步骤返回，从而导致零增益点，在该点处，驱动cEGR的成本抵消了递送cEGR的益处。

实用新型内容

本申请描述了涉及废气再循环的技术。

本申请中所描述的主题的一种示例性实施方式是带有以下特征的废气再循环混合器。会聚喷嘴位于从混合器的空气入口至混合器的出口的流动路径中。会聚喷嘴朝向混合器的出口会聚。废气壳体包括进入废气壳体内部的废气入口。会聚－发散喷嘴包括流体连通的空气－废气入口，以接纳来自会聚喷嘴、废气壳体的内部的流体流。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。会聚－发散喷嘴的空气－废气入口是与进入混合器中的燃料供应连通的空气－燃料－废气入口。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。燃料供应管平行地且对中地定位在空气流动路径内。燃料供应管构造成沿流动方向且在会聚喷嘴的上游处将燃料供应入空气流动路径中。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。燃料供应管包括气态燃料供应管。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。燃料供应源包括在废气入口的上游的燃料供应端口。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。燃料供应端口包括气态燃料供应端口。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。会聚喷嘴和会聚－发散喷嘴对齐在同一中心轴线上。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。废气入口在会聚喷嘴的出口上游。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。会聚喷嘴至少部分地位于废气壳体内。

可能与示例性实施方式单独地或组合地结合的示例性实施方式的各方面包括以下内容。会聚－发散喷嘴的入口具有比会聚喷嘴的出口更大的面积。