一种用于发动机的EGR管路系统的制作方法

一种用于发动机的egr管路系统
技术领域
1.本发明涉及汽车制动设备的技术领域，具体涉及一种用于发动机的egr管路系统。


背景技术：

2.egr(exhaust gas recirculation )即废气再循环。它是针对发动机排气中有害气体之一的氮氧化合物nox所设置的排气净化装置。n2是惰性气体，不易被氧化，但温度高到一定程度，会被氧化成no
x
。因此要降低no
x
含量，就必须设法降低发动机的燃烧温度。
3.目前车辆使用的方法就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用为降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了nox的生成量。
4.发动机控制电脑即ecu根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度控制egr电磁阀适时地打开，排气中的少部分废气经egr阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。
5.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。因此，egr在上述工况下会停止工作，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egr系统开始工作；在寒冷气候条件下，驾驶员在等待装卸货的过程中，通常会使用原地怠速工况开暖风来取暖，长时间情况下，容易发动机节气门的燃烧废气遇冷结冰，造成发动机运行过程中熄火或无法启动等一系列故障情况。
6.而且，由于目前车辆采用egr废气进气歧管总成的稳压腔或缸盖气道内，导致废气与新鲜空气混合不均匀，热效率不高，油耗得不到改善（部分主机厂取消egr系统）；egr冷却系统是单独的冷却装置，成本较高。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种既能加快暖风热机，又能解决发动机pcv阀管路结冰和节气门结冰问题的用于发动机的egr管路系统。
8.解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于发动机的egr管路系统，该系统设置在排气岐管总成和进气歧管总成之间，该系统包括egr阀，所述egr阀与进气歧管总成之间通过egr出气管连通，所述egr阀与排气岐管总成之间通过egr冷却管连通；所述egr冷却管包括egr进气管，所述egr进气管的进气端与排气岐管总成连通，出气端与egr阀连通，所述egr进气管外设有呈密封结构的冷却套管，所述冷却套管一端连通有与发动机水路连通的进水管，另一端连通有出水管；使用时，所述egr阀受控状态下打开，排气岐管总成内的废气进入egr进气管内，废气在egr进气管流动的过程中，通过发动机水路向进水管内输送的冷却液的作用，冷却液在冷却套管内与egr进气管内的废气进行热交换，降低内废气的温度。
9.本方案通过egr阀控制从排气岐管总成进入egr冷却管内的废气，从而控制egr出
气管进入进气歧管总成的废气量，由于egr冷却管包括egr进气管，egr进气管外设有呈密封结构的冷却套管，冷却套管一端连通有与发动机水路连通的进水管，另一端连通有出水管，使得发动机水路的冷却液经进水管流入呈密封结构的冷却套管内，而egr阀与egr进气管连通。
10.在排气歧管总成内具有一定热量的废气就会经egr进气管到达egr阀处，egr进气管内的废气在流动过程中，通过冷却套管内的冷却液对位于冷却套管内部分的egr进气管进行降温，经出水管带走egr进气管内废气的热量，这样出水管内的冷却液的温度就会升高，再进入汽车暖风水路，可加快暖风热机，提供暖风效果，具有提前暖机作用，降低排放的效果。
11.在排气歧管总成的废气最高温度约850℃，经过egr冷却管冷却后，在egr阀处废气温度可以降至330℃以下，到进气歧管总成处温度在降至250℃以下，废气与冷空气混合后处冷空气温度最高可提升50℃，这样，就能够避免发动机pcv阀管路和节气门结冰，而混合后的气体通过进气歧管总成进入燃烧室。
12.进一步，还包括egr安装座，egr安装座设置在发动机的气缸盖上，所述egr安装座上设有三个端口，三个端口分别与egr阀、egr冷却管以及进水管连通。
13.本方案采用egr安装座是为了方便后期维修，由于egr安装座上的三个端口分别与egr阀、egr冷却管以及进水管连通，因此，将egr安装座作为egr阀、egr冷却管以及进水管的汇集端，方便查看零件及检修。
14.进一步，所述egr出气管通入进气歧管总成的进气口与节气门位于同一侧面，且两者的位置相邻近，所述进气歧管总成的进气端与所述egr出气管的出气端连通。
15.这样设计，在废气通过egr出气管的出气端进入进气歧管总成的进气端，而进气歧管总成的进气端的位置与节气门位于同一侧面，且两者的位置相邻近，因此，egr出气管内的废气与节气门处进来的新鲜空气混合（废气与新鲜空气充分混合），最高可提高混合气体50 ℃，提供节气门后端局部温度，有效的解决节气门结冰问题。
16.当发动机pcv管结冰堵塞，大量油气混合物经曲轴通风管，在曲轴通风管与干净空气管交汇处结冰，导致曲轴箱压力大，会出现冲油封，润滑油流出，导致拉缸、拉瓦等故障，因此，在egr出气管后端，有pcv管与进气歧管总成连接，在零下40℃，混合气体温度提高到5 ℃以上，防止pcv管与进气歧管总成交接处结冰，导致油气分离不彻底，防止润滑油经曲轴通风管进入进气系统，流入气缸燃烧积碳。
17.同时，废气和新鲜空气在进气歧管总成的稳压腔之前混合均匀，可以有效预防出现气缸盖内的各个缸体进气流量不均匀的现象，降低爆震问题，从而解决现有技术在稳压腔或缸盖气道混合，会导致混合不均匀的技术问题。
18.进一步，所述冷却套管为圆柱结构，所述进水管和出水管分别与冷却套管的连接线在同一平面上，且分布在冷却套管中心轴线两侧。这样设计，能够使得冷却液能够在冷却套管内对流均匀。
19.进一步，位于冷却套管内的egr进气管采用波纹管结构。这样设计，通过波纹管结构使得位于冷却套管内的egr进气管的表面形成凹凸曲面，增大接触面积，提高冷却效率。
20.进一步，所述egr进气管的出气端连接egr安装座的管路采用波纹管结构。这样设计，利用波纹管可弯曲性调节装配误差，降低零件的制作精度要求，也能缓解装配后零件产
生的应力。
21.进一步，所述egr进气管的进气端与排气歧管总成之间采用螺纹连接。这样设计，便于维修拆卸更换，避免由于egr进气管或排气歧管总成单个件损坏导致其他连接件同时更换、降低维修成本。
22.相比现有技术，本发明具有如下优点：本发明通过egr进气管外设有呈密封结构的冷却套管，冷却套管一端连通有进水管，进水管与设置在气缸盖内的egr冷却器连通，另一端连通有出水管，而egr进气管的进气端与排气岐管总成连通，出气端与egr安装座连通，这样，就在冷却套管分成两层结构，内层为egr进气管废气的流动层，外层为冷却液的流动层，使得在冷却套管处实现冷却液与废气热量交换处，将废气的热量降低，而冷却液带走的热量回到汽车暖风水路，可加快暖风热机，提供暖风效果，具有提前暖机作用，降低排放的效果；此外，经冷却液冷却后的废气经egr阀进入进气歧管总成，由于进气歧管总成的进气端与节气门两者位置同一侧面且位置相邻，因此，废气和新鲜空气在进气歧管总成之前混合均匀，可以有效预防出现气缸盖内的各个缸体进气流量不均匀的现象，降低爆震问题，从而解决现有技术在稳压腔或缸盖气道混合，会导致混合不均匀的技术问题。
附图说明
23.图1为本发明用于发动机的egr管路系统的结构示意图；图2为本发明用于发动机的egr管路系统的废气循环流程图；图3为本发明用于发动机的egr管路系统中废气口与节气门的位置关系示意图；图4为本发明用于发动机的egr管路系统的egr冷却管的结构示意图。
24.图中：排气岐管总成1、egr安装座2、egr阀3、egr冷却管4、进水管5、出水管6、egr出气管7、进气歧管总成8、气缸盖9、安装头10、节气门11、egr进气管12、冷却套管13。
具体实施方式
25.下面将结合附图及实施例对本发明作其中说明。
26.本实施例：参见图1至图4，一种用于发动机的egr管路系统，该系统设置在排气岐管总成1和进气歧管总成8之间，其特征在于，该系统包括egr阀3，egr阀3与进气歧管总成8之间通过egr出气管7连通，egr阀3与排气岐管总成1之间通过egr冷却管4连通；egr冷却管4包括egr进气管12，egr进气管12的进气端与排气岐管总成1连通，出气端与egr阀3连通，egr进气管12外设有呈密封结构的冷却套管13，冷却套管13一端连通有与发动机水路连通的进水管5，另一端连通有出水管6；使用时，所述egr阀3受控状态下打开，排气岐管总成1内的废气进入egr进气管12内，废气在egr进气管12流动的过程中，通过发动机水路向进水管5内输送的冷却液的作用，冷却液在冷却套管13内与egr进气管12内的废气进行热交换，降低内废气的温度。
27.本方案通过egr阀3控制从排气岐管总成1进入egr冷却管4内的废气，从而控制egr出气管7进入进气歧管总成8的废气量，由于egr冷却管4包括egr进气管12，egr进气管12外设有呈密封结构的冷却套管13，冷却套管13一端连通有与发动机水路连通的进水管5，另一端连通有出水管6，使得发动机水路的冷却液经进水管流入呈密封结构的冷却套管13内，而
egr阀3与egr进气管12连通，排气歧管总成1内具有一定热量的废气就会经egr进气管12到达egr阀3处，egr进气管12内的废气在流动过程中，通过冷却套管13内的冷却液对位于冷却套管13内部分的egr进气管12进行降温，经出水管6带走egr进气管12内废气的热量，这样出水管6内的冷却液的温度就会升高，再进入汽车暖风水路，可加快暖风热机，提供暖风效果，具有提前暖机作用，降低排放的效果。
28.本方案在排气歧管总成的废气最高温度约850℃，经过egr冷却管4冷却后，在egr阀3处废气温度可以降至330℃以下，到进气歧管总成8处温度在降至250℃以下，废气与冷空气混合后处冷空气温度最高可提升50℃，这样，就能够避免发动机节气门11结冰，而混合后的气体通过进气歧管总成8进入燃烧室。
29.作为优选，还包括egr安装座2，egr安装座2设置在发动机的气缸盖9上，egr安装座2上设有三个端口，三个端口分别与egr阀3、egr冷却管4以及进水管5连通。
30.本方案采用egr安装座2是为了方便后期维修，由于egr安装座2上的三个端口分别与egr阀3、egr冷却管4以及进水管5连通，因此，将egr安装座2作为egr阀3、egr冷却管4以及进水管5的汇集端，方便查看零件及检修。
31.作为优选，egr出气管7通入进气歧管总成8的进气口与节气门11位于同一侧面，且两者的位置相邻近，进气歧管总成8的进气端与egr出气管7的出气端连通。
32.这样设计，在废气通过egr出气管7的出气端进入进气歧管总成8的进气端，而进气歧管总成8的进气端的位置与节气门11位于同一侧面，且两者的位置相邻近，因此，egr出气管7内的废气与节气门11处进来的新鲜空气混合（废气与新鲜空气充分混合），最高可提高混合气体50 ℃，提供节气门11后端局部温度，有效的解决节气门11结冰问题；同时，废气和新鲜空气在进气歧管总成8之前混合均匀，可以有效预防出现气缸盖9内的各个缸体进气流量不均匀的现象，降低爆震问题，从而解决现有技术在稳压腔或缸盖气道混合，会导致混合不均匀的技术问题。
33.作为优选，冷却套管13为圆柱结构，进水管5和出水管6分别与冷却套管13的连接线在同一平面上，且分布在冷却套管13中心轴线两侧。这样设计，能够使得冷却液能够在冷却套管13内对流均匀。
34.作为优选，位于冷却套管13内的egr进气管12采用波纹管结构。这样设计，通过波纹管结构使得位于冷却套管13内的egr进气管12的表面形成凹凸曲面，增大接触面积，提高冷却效率。
35.作为优选，egr进气管12的出气端连接egr安装座2的管路采用波纹管结构。这样设计，利用波纹管可弯曲性调节装配误差，降低零件的制作精度要求，也能缓解装配后零件产生的应力。
36.作为优选，egr进气管12的进气端与排气歧管总成之间采用螺纹连接。这样设计，便于维修拆卸更换，避免由于egr进气管12或排气歧管总成单个件损坏导致其他连接件同时更换、降低维修成本。
37.本发明通过egr进气管12外设有呈密封结构的冷却套管13，冷却套管13一端连通有进水管5，进水管5与设置在气缸盖9内的egr冷却器连通，另一端连通有出水管6，而egr进气管12的进气端与排气岐管总成1连通，出气端与egr安装座2连通，这样，就在冷却套管13分成两层结构，内层为egr进气管12废气的流动层，外层为冷却液的流动层，使得在冷却套
管13处实现冷却液与废气热量交换处，将废气的热量降低，而冷却液带走的热量回到汽车暖风水路，可加快暖风热机，提供暖风效果，具有提前暖机作用，降低排放的效果；因此，启动发动机时，排出部分废气加热冷却液（冷却管
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出水管水温迅速提升），达到快速暖机，减少排放；当打开暖风开关时，增加暖风效果（驾驶室升温快）。
38.此外，经冷却液冷却后的废气经egr阀3进入进气歧管总成8，由于进气歧管总成8的进气端与节气门11两者位置同一侧面且位置相邻，因此，废气和新鲜空气在进气歧管总成8之前混合均匀，可以有效预防出现气缸盖9内的各个缸体进气流量不均匀的现象，降低爆震问题，从而解决现有技术在稳压腔或缸盖气道混合，会导致混合不均匀的技术问题。
39.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。