一种废气再循环系统的制作方法

本技术属于车辆，具体涉及一种废气再循环系统。

背景技术：

1、废气再循环技术能够降低发动机原机排放，是满足未来排放和油耗法规的重要技术。发动机排气阶段由于不同气缸的连续工作，会形成周期性的排气脉冲，废气再循环系统的单向阀能够增强对排气脉冲中波峰的利用，同时降低脉冲中波谷的回流，有效提升废气再循环的量。

2、传统单向阀多采用膜片结构，正向来的气流，在气体压力的作用下，推开膜片，气体正向流动，当反向气流流过时，膜片在弹力和气流压力的双向作用下关闭，实现了对反向气流的阻断。上述单向阀虽然能够很好的起到气体止回的作用，但是膜片会发生高频振动，特别是在高转速的工况下，膜片的振动频率可以达到每秒几十次，膜片极易损坏，降低了废气再循环系统工作的可靠性。

3、专利cn202122410584.8中公开一种废气再循环系统,利用特斯拉阀代替常规废气再循环系统中的单向阀,在特斯拉阀内利用进回流过程中的流动形式不同,通过回流中的气流对撞产生止回效果,起到单向阀的作用,实现对气流的单向导通,同时特斯拉阀是一种固定结构的单向阀,特斯拉阀内无任何活动部件,也就不存在高频气流的冲击作用下导致特斯拉阀振动损坏的问题,从而提高了废气再循环系统工作的可靠性。此技术方案中所提出的特斯拉阀结构能够取代部分单向阀功能，但是其提升废气再循环量的效果还有进一步提升的空间。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种废气再循环系统，以提升废气再循环量和提高废气再循环系统工作的可靠性。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种废气再循环系统，包括增压器、中冷器、egr阀、止回阀和egr冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述egr冷却器、所述egr阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。

3、本实用新型通过用特斯拉阀代替传统单向阀，特斯拉阀工作原理为：

4、有效的起到了防止废气回流的作用，同时这是一种固定结构，能够避免由于高频震动带来的可靠性问题。通过在特斯拉阀上增加变径管结构，气流在管径变窄处压强低，流速快，进一步提高了废气再循环量。

5、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述变径管包括初始管段、渐扩管段、小径管段和大径管段，所述止回阀的出气口与所述小径管段连通，所述初始管段与所述发动机的进气管连通，所述渐扩管段固定在初始管段和小径管段之间，所述大径管段与所述中冷器的出气口连通。

6、通过将止回阀设置为特斯拉阀且在特斯拉阀上设置变径管，将废气再循环的出气口设置在了一段变径管上，通过对变径管不同段的形状和尺寸设计，降低了废气再循环的回流风险，进一步提升了废气再循环量。

7、通过将特斯拉阀的出气口与小径管段的侧壁连通，小径管处管径最小，压强最低，流速最大，气体从大径管段流至小径管段与特斯拉阀中排出的废气混合一起流向发动机进气管；为了与发动机进气管连接，在小径管处设置渐扩管段和初始管段，通过渐扩管段对气体流动进行缓冲，防止管径突然变大造成较大能量损失，初始管的管径与发动机进气管的管径相匹配。

8、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述初始管段的外径d取值范围为30-160mm。

9、通过初始管段与所述发动机的进气管连通，初始管段的外径要与发动机的进气管的外径相匹配，方便将变径管连通在原有废气再循环系统的管路上，节省改造原有废气再循环系统成本，提升改造的便利性。

10、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述渐扩管段的倾斜角度β取值范围为18-35°。

11、通过设置渐缩管，从小径管段过来的气体压力缓慢增大，减少气体能量损失。需要说明的是本申请并不限定渐扩管段的倾斜角度β的具体尺寸大小，优选实施方案为18°≤β≤35°。

12、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段的外径d的取值范围为0.5-0.7d。

13、需要说明的是，本申请并不限定小径管段外径d与初始管段的外径d的具体尺寸大小，优选实施方案为0.5d≤d≤0.7d。若小径管段外径d过小，则会导致气体流量减小，废气再循环量减小；若小径管段外径d过大，则不能起到很好的提升气体流速的作用，防止回流效果差，对废气再循环量的提高作用较小。

14、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述止回阀与所述渐扩管段之间的距离c的取值范围为15-30mm。

15、需要说明的是，本申请并不限定止回阀与渐扩管段之间的距离c的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤c≤30mm，若c过小,止回阀出气口与渐扩管段之间的距离过小，不利于提升气体在变径管中的流速；若c过大，小径管段的长度a则相应过大，小径管段的截面积小，对通过的气体有动量损耗，影响发动机的进气量。

16、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述止回阀与所述大径管段之间的距离b的取值范围为15-30mm。

17、需要说明的是，本申请并不限定止回阀与大径管段之间的距离b的具体尺寸大小，优选实施方案为15mm≤b≤30mm。

18、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段的长度a的取值范围为90-130mm。

19、需要说明的是，本申请并不限定小径管段的长度a的具体尺寸大小，优选实施方案为90mm≤a≤130mm。

20、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心。

21、通过将初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心设置，避免气体在变径管中受到变径处的管壁阻碍，从而避免气体流动中产生动能损失。

22、在一种废气再循环系统的优选的实现方式中，所述小径管段与所述渐扩管段连接处圆滑过渡。

23、通过设置将小径管段与渐扩管段连接处圆滑过渡，减少气体在变径管中的动量损失，提高气体流速，防止废气体回流，提高废气再循环量。

技术特征：

1.一种废气再循环系统，其特征在于，包括增压器、中冷器、egr阀、止回阀和egr冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述egr冷却器、所述egr阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。

2.根据权利要求1所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述变径管包括初始管段、渐扩管段、小径管段和大径管段，所述止回阀的出气口与所述小径管段连通，所述初始管段与所述发动机的进气管连通，所述渐扩管段固定在初始管段和小径管段之间，所述大径管段与所述中冷器的出气口连通。

3.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述初始管段的外径d取值范围为30-160mm。

4.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述渐扩管段的倾斜角度β取值范围为18-35°。

5.根据权利要求3所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段的外径d的取值范围为0.5-0.7d。

6.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述止回阀与所述渐扩管段之间的距离c的取值范围为15-30mm。

7.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述止回阀与所述大径管段之间的距离b的取值范围为15-30mm。

8.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段的长度a的取值范围为90-130mm。

9.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述初始管段、所述渐扩管段、所述小径管段和所述大径管段同轴心。

10.根据权利要求2所述的一种废气再循环系统，其特征在于，所述小径管段与所述渐扩管段连接处圆滑过渡。

技术总结
本技术公开了一种废气再循环系统，涉及车辆技术领域，包括增压器、中冷器、EGR阀、止回阀和EGR冷却器，所述增压器的进气口与发动机的排气管连通，所述中冷器的进气口与所述增压器的出气口连通，所述中冷器的出气口与所述发动机的进气管连通，所述EGR冷却器、所述EGR阀和所述止回阀串联设置，且位于所述发动机的进气管和排气管之间，所述止回阀为特斯拉阀，所述止回阀与变径管连通。通过用特斯拉阀代替传统单向阀，有效的起到了防止废气回流的作用，同时这是一种固定结构，能够避免由于高频震动带来的可靠性问题。通过在特斯拉阀上增加变径管结构，进一步提高了废气再循环机构的单向阻流效果，提升了废气再循环量。

技术研发人员：王晓艳,贾德民,石磊,韩凯
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：20230330
技术公布日：2024/1/14