EGR阀、混合进气组件及天然气发动机的制作方法

egr阀、混合进气组件及天然气发动机
技术领域
1.本实用新型涉及动力设备技术领域，更具体地说，涉及一种egr阀、混合进气组件及天然气发动机。


背景技术：

2.egr(exhaust gas recirculation)阀，也叫废气再循环阀安装在汽油机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量。
3.为适应排放法规的要求，目前国六气体机多采用当量燃烧加egr系统方案。天然气燃烧时会产生大量水，会跟随废气进入egr系统。冬季低温环境下，天然气发动机怠速运行1h后停车2
‑
3h，egr阀内会出现结冰卡滞，导致天然气发动机再次起车后无法正常行驶。天然气发动机由高速高负荷转低速低负荷运行，混合器降温速率快，中冷后气温低，通过egr阀的废气进入混合器遇到低温的中冷后气体，冷凝成水或凝结成冰，又因混合器内壁温度低，冰粒附着在混合器导流管内壁，冰粒逐渐增长至大冰块，堵住混合器，使天然气发动机熄火。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种egr阀，该egr阀的结构设计可以有效地减少egr阀内结冰卡滞的情况，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述egr阀的天然气发动机。
5.为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种egr阀，所述egr阀的至少部分阀壁内设置有第一液腔，所述第一液腔具有液体流通口；
7.所述egr阀的阀壁内还设置有第一空腔。
8.优选地，上述egr阀中，所述第一液腔为环形且沿所述egr阀周向延伸。
9.优选地，上述egr阀中，所述第一液腔内填充防冻液。
10.优选地，上述egr阀中，所述第一空腔位于所述第一液腔的靠近阀壁外表面的一侧。
11.优选地，上述egr阀中，所述第一空腔设置有抽真空口。
12.一种混合进气组件，包括egr系统和混合器，所述egr系统的egr阀为如上述中任一项所述的egr阀。
13.优选地，上述混合进气组件中，所述混合器的至少部分器壁内设置有第二液腔，所述第二液腔具有流通口；
14.所述混合器的器壁内还设置有第二空腔。
15.优选地，上述混合进气组件中，所述第二空腔位于所述第二液腔的靠近器壁外表面的一侧。
16.优选地，上述混合进气组件中，所述第二液腔内填充防冻液；
17.所述第二空腔设置有抽真空口。
18.一种天然气发动机，包括如上述中任一项所述的混合进气组件。
19.本实用新型提供的egr阀的至少部分阀壁内设置有第一液腔，第一液腔具有液体流通口。换言之，egr阀的局部阀壁内设置有第一液腔，或者，egr阀的全部阀壁内开设有第一液腔。第一液腔具有液体流通口，防冻液可以经进液口进入第一液腔。防冻液也可以经液体流通口流出第一液腔。
20.egr阀的至少部分阀壁内还设置有第一空腔。第一空腔内可以抽真空或充入气体。
21.上述egr阀中，在egr阀的至少部分阀壁内设置有第一液腔，第一液腔内加防冻液，防冻液的热惯性高于金属热惯性，同时导热系数低于金属，如此经过egr阀的废气温度较高时，废气与第一液腔内的防冻液进行热交换，废气的热量储存在第一液腔内。另外，第一空腔具有隔热作用，可以减少egr阀与外界环境换热。如此设置，在提高egr阀本身储存热量的同时减少egr阀与外界环境换热。当停机或天然气发动机由高速高负荷转低速低负荷运行时，储存在第一液腔内的热量释放，可以防止egr阀内结冰卡滞，进而大大减少了egr阀内结冰卡滞的情况。
22.为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种混合进气组件和天然气发动机，该混合进气组件和天然气发动机包括上述任一种egr阀。由于上述的egr阀具有上述技术效果，具有该egr阀的混合进气组件和天然气发动机也应具有相应的技术效果。
附图说明
23.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的egr阀的剖视图；
25.图2为本实用新型实施例提供的egr阀与弯管连接的结构示意图。
26.在图1
‑
2中：
27.a
‑
egr阀、1
‑
第一液腔、1a
‑
液体流通口、2
‑
第一空腔、2a
‑
抽真空口。
具体实施方式
28.本实用新型的第一个目的在于提供一种egr阀，该egr阀的结构设计可以有效地减少egr阀内结冰卡滞的情况，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述egr阀的天然气发动机。
29.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。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构
成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.请参阅图1
‑
图2，本实用新型提供的egr阀的至少部分阀壁内设置有第一液腔1，第一液腔1具有液体流通口1a。换言之，egr阀的局部阀壁内设置有第一液腔1，或者，egr阀的全部阀壁内开设有第一液腔1。第一液腔1具有液体流通口1a，防冻液可以经进液口进入第一液腔1。防冻液也可以经液体流通口1a流出第一液腔1。
32.egr阀的至少部分阀壁内还设置有第一空腔2。第一空腔2内可以抽真空或充入气体。
33.上述egr阀中，在egr阀的至少部分阀壁内设置有第一液腔1，第一液腔1内加防冻液，防冻液的热惯性高于金属热惯性，同时导热系数低于金属，如此经过egr阀的废气温度较高时，废气与第一液腔1内的防冻液进行热交换，废气的热量储存在第一液腔1内。另外，第一空腔2具有隔热作用，可以减少egr阀与外界环境换热。如此设置，在提高egr阀本身储存热量的同时减少egr阀与外界环境换热。当停机或天然气发动机由高速高负荷转低速低负荷运行时，储存在第一液腔1内的热量释放，可以防止egr阀内结冰卡滞，进而大大减少了egr阀内结冰卡滞的情况。
34.在一具体实施例中，第一液腔1为环形且沿egr阀周向延伸。即第一液腔1整体为圆环状，且第一液腔1沿着egr阀周向延伸。第一液腔1的轴向沿着egr阀长度设置。第一液腔1的周向围绕egr阀中心线设置。如此设置，第一液腔1内的防冻液与egr阀内气体的换热效率更高，换热更快。
35.当然，第一液腔1也可以为条形或螺旋状，在此不作限定。
36.优选地，20℃时，防冻液的导热系数为0.5w/(m
·
k)左右，相同条件下，金属阀壁的导热系数为防冻液的100倍，金属更易导热。相同条件下，防冻液的比热容为3.57j/(kg
·
k)，为金属阀壁比热容的100倍，防冻液的热惯性更大，能储存更多的热量。通过在egr阀阀壁内加工第一液腔1，使egr阀第一液腔1内充满防冻液，可大大降低egr阀的降温速率。
37.上述实施例中，第一空腔2可以位于第一液腔1的靠近阀壁外表面的一侧。即第一空腔2与第一液腔1相邻设置，并且第一空腔2位于第一液腔1的外侧。如此，进一步减少egr阀与外界换热，降低egr阀降温速率。设置第一液腔1和第一空腔2可以使egr系统温度低点转移至阀前薄壁弯管，解决egr阀停车结冰问题。
38.第一空腔2可以设置有抽真空口2a，以连接真空泵。第一空腔2内抽真空，可以进一步隔绝egr阀内壁与外界环境换热，降低egr阀内壁降温速率。
39.第一空腔2抽真空和第一液腔1的设置可以将egr系统温度低点转移至egr阀a前连接弯管，如图2所示。
40.另一实施例中，也可以在egr阀的至少部分阀壁外表面敷设有隔热层，以进一步减少减少egr阀与外界环境换热，同时减少egr阀的降温速率。
41.上述实施例中，egr阀的阀壁开设有第一液腔1的位置外表面敷设有隔热层。即隔热层与第一液腔1相对设置，如此可以防止第一液腔1内的防冻液与外界换热。隔热层可以为泡沫等结构，在此不作限定。
42.基于上述实施例中提供的egr阀a，本实用新型还提供了一种混合进气组件，该混合进气组件包括egr系统和混合器，其中egr系统的egr阀为如上述中任一实施例中的egr阀
a。由于该混合进气组件采用了上述实施例中的egr阀a，所以该混合进气组件的有益效果请参考上述实施例。
43.混合进气组件还包括天然气进气管路和空气进气管路，天然气、空气以及egr废气在混合器内混合后进入发动机中。
44.本实施例中，混合器的至少部分器壁内设置有第二液腔，第二液腔具有液体流通口。换言之，混合器的局部器壁内设置有第二液腔，或者，混合器的全部器壁内开设有第二液腔。第二液腔具有液体流通口，防冻液可以经进液口进入第二液腔。防冻液也可以经液体流通口流出第二液腔。
45.混合器的至少部分器壁内还设置有第二空腔。第二空腔内可以抽真空或充入气体。
46.上述混合器中，在混合器的至少部分器壁内设置有第二液腔，第二液腔内加防冻液，防冻液的热惯性高于金属热惯性，同时导热系数低于金属，如此经过混合器的废气温度较高时，废气与第二液腔内的防冻液进行热交换，废气的热量储存在第二液腔内。另外，第二空腔具有隔热作用，可以减少混合器与外界环境换热。如此设置，在提高混合器本身储存热量的同时减少混合器与外界环境换热。当停机或天然气发动机由高速高负荷转低速低负荷运行时，储存在第二液腔内的热量释放，可以防止混合器内结冰卡滞，进而大大减少了混合器内结冰卡滞的情况。
47.在一具体实施例中，第二液腔为环形且沿混合器周向延伸。即第二液腔整体为圆环状，且第二液腔沿着混合器周向延伸。第二液腔的轴向沿着混合器长度设置。第二液腔的周向围绕混合器中心线设置。如此设置，第二液腔内的防冻液与混合器内气体的换热效率更高，换热更快。
48.当然，第二液腔也可以为条形或螺旋状，在此不作限定。
49.优选地，20℃时，防冻液的导热系数为0.5w/(m
·
k)左右，相同条件下，金属器壁的导热系数为防冻液的100倍，金属更易导热。相同条件下，防冻液的比热容为3.57j/(kg
·
k)，为金属器壁比热容的100倍，防冻液的热惯性更大，能储存更多的热量。通过在混合器器壁内加工第二液腔，使混合器第二液腔内充满防冻液，可大大降低混合器的降温速率。
50.上述实施例中，第二空腔可以位于第二液腔的靠近器壁外表面的一侧。即第二空腔与第二液腔相邻设置，并且第二空腔位于第二液腔的外侧。如此，进一步减少混合器与外界换热，降低混合器降温速率。
51.第二空腔可以设置有抽真空口，以连接真空泵。第二空腔内抽真空，可以进一步隔绝混合器内壁与外界环境换热，降低混合器内壁降温速率。
52.另一实施例中，也可以在混合器的至少部分器壁外表面敷设有隔热层，以进一步减少减少混合器与外界环境换热，同时减少混合器的降温速率。
53.上述实施例中，混合器的器壁开设有第二液腔的位置外表面敷设有隔热层。即隔热层与第二液腔相对设置，如此可以防止第二液腔内的防冻液与外界换热。隔热层可以为泡沫等结构，在此不作限定。
54.基于上述实施例中提供的混合进气组件，本实用新型还提供了一种天然气发动机，该天然气发动机包括上述中任一实施例中的混合进气组件。由于该天然气发动机采用了上述实施例中的混合进气组件，所以该天然气发动机的有益效果请参考上述实施例。
55.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，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.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。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
58.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。