[发明专利]排气再循环混合器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机，更具体地涉及一种供内燃发动机使用的排气再循环混合器。

背景技术

内燃发动机通常在包括车辆、发电或工业设备的各种应用中用于将化学燃料能量转换为机械能和热能。此类车辆可包括铁路机车、土方机器等。为了更高效地运转，内燃发动机可结合涡轮增压或机械增压以压缩进气。此外，冷却器可从压缩空气去除过剩的热以协助燃烧特性。在运转期间，柴油、汽油或其它燃料可燃烧。

内燃发动机可采用排气再循环系统。这种系统使一部分来自内燃发动机的燃烧排气再循环回到进气中。该过程可减少总排气排放物(特别是一氧化二氮)，并且还可提高发动机燃烧效率。排气再循环系统可能需要排气和进气的混合。该混合物然后被给送到发动机的气缸中以与燃料燃烧。排气和进气的更彻底混合可产生更有效的排气再循环系统。

Cook(美国专利US7,793,498)公开了一种“一体的增压空气冷却器和排气再循环混合器”。Cook描述了一种集成了排气再循环混合器的增压空气冷却器。然而，使再循环气体在增压空气冷却器中混合需要排气再循环管网的延长的长度或不便的包装。这必定提高成本和空间要求。

因此，需要一种改进的排气再循环混合器。

发明内容

在一方面，公开了一种排气再循环系统。该排气再循环系统可包括冷却器、位于冷却器的一端部处的集管以及用于将排气和进气混合的混合器，混合器可位于集管内。

在另一方面，公开了一种内燃发动机。该内燃发动机可包括发动机缸体、设置在发动机缸体中的一个或多个气缸、与所述一个或多个气缸操作性地关联的冷却器、位于冷却器的一端部处的集管、和位于集管内的混合器，混合器适合使排气和进气在导入到所述一个或多个气缸中之前混合。

在另一方面，公开了一种在内燃发动机中使排气和进气混合的方法。该方法可包括将集管定位在内燃发动机的冷却器的一端部处，使排气和进气在位于集管内的混合器中混合，混合器包括用于接收排气的通路、用于接收进气的入口以及用于排出混合的排气和进气的出口。

在阅读下面结合附图进行的详细说明后，本发明的这些和其它方面及特征将更好理解。

附图说明

为了进一步理解所公开的概念和实施例，可参考下面结合附图阅读的详细说明，在附图中同样的元件被同样地标号，并且其中：

图1是根据本发明构成的机车和包含多节车厢的列车的示意性侧视图。

图2是根据本发明的内燃发动机的透视图。

图3是根据本发明构成的混合器和排气再循环系统的截面图。

图4是图3的排气再循环系统的另一截面图，但从顶部视角截取。

图5是图3的混合器和排气再循环系统的透视图。

图6是图3的混合器和排气再循环系统的另一截面图，但示出了气体流动方向。

图7是示出可在本发明的实施例中实施的动作的样本顺序的流程图。

应注意，附图仅示出典型实施例且因此不应看作限制了本发明或权利要求的范围。确切而言，本发明的概念可在其它同样有效的实施例中采用。此外，附图不一定按比例绘制，一般着重于示出特定实施例的原理。

具体实施方式

现在参照附图，且具体参照图1，根据本发明构成的机车总体由附图标记5标示。机车5可沿一个或多个轨道8拉动由多个车厢7组成的列车6，如图1所示。铁路运输通常用于运送人和货物。机车5还可包括根据本发明构成的内燃发动机10并且一般以附图标记10表示。

转到图2，内燃发动机10可包括具有一个或多个气缸18的发动机缸体14。内燃发动机10可通过抽吸进气到气缸18中、使空气与燃料混合、压缩混合的空气和燃料、点燃混合物并且排出排气而工作。在该过程中，特定内燃发动机10构件的往复运动可转换为用于有用功的旋转运动。该有用功例如可用于为机车5、土方车辆、其它车辆或工业过程提供动力。内燃发动机10可以是火花点火式发动机或压燃式发动机，并且可被设计成使用汽油、柴油、天然气或其它燃料。

包括涡轮增压器22的一个或多个增压进气系统可压缩进气以提高燃烧效率。由于压缩过程会升高进气的温度，所以一个或多个冷却器24可用于在压缩空气被导入到气缸18中之前降低压缩空气的温度。冷却器24可以是位于增压进气系统下游的后冷却器，或位于增压进气系统的构件之间的中间冷却器。冷却后的空气的密度高于较温暖的空气，从而允许更大质量的空气进入气缸18以改善燃烧。