CN103670815B - 基于引流板的汽油机egr分层进气系统 - Google Patents

Abstract

基于引流板的汽油机EGR分层进气系统属于发动机技术领域，本发明中排气管经旁通管、EGR阀、EGR冷却器、EGR回路与进气总管固接；缸盖部分进气口侧的气流腔分别与进气分流腔部分的气流腔对应连接，且缸盖部分的进气口与进气分流腔部分的各歧管相对应；节气门经进气总管与进气总管孔固接；排气管的各排气歧管分别与缸盖部分的四个排气道对应连接；本发明能避免废气和新鲜空气燃烧室外的过早混合以及进气门关闭后的堆积混合现象，能够实现新鲜空气和压力的等压进气，降低新鲜空气和废气的混合程度，能实现发动机的负荷控制，提高汽油机的循环热效率，实现高EGR率燃烧，有效改善汽油机的燃油经济性。

Description

基于引流板的汽油机EGR分层进气系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，更确切的说，本发明是一种基于引流板的汽油机EGR分层进气系统。

背景技术

石油这一不可再生资源占据了世界能源结构的重要部分，而我国对石油资源的依赖也逐年攀升。数据统计，我国的汽车石油年消耗占了全国石油年消耗量的约50%，因此实现汽车行业的节能技术革新将对我国的节能减排战略做出重大贡献。

汽油机相对于柴油机来说，由于其质量小、价格低、震动噪声小的优点而被广泛应用于乘用车载发动机，但由于汽油机固有的节气门结构和汽油的易爆性使得汽油机相对于柴油机而言具有更大的泵气损失和更小的压缩比，因而有更差的燃油经济性。废气再循环（EGR）被认为是改善汽油机燃油经济性的有效技术手段之一，在中小负荷引入废气，可以增大节气门开度，减小中小负荷时的泵气损失；在大负荷引入废气，可以抑制爆震，从而可以进一步提高几何压缩比，提高循环热效率，改善燃油经济性。但废气再循环率过高时，会对燃烧产生不利影响，火焰传播速度变慢，尾气中未燃碳氢和一氧化碳排放增多，燃油经济性变差。而缸内EGR分层可以解决高EGR率下的燃烧恶化问题，所谓的EGR分层就是在火花塞点火前，缸内新鲜空气和引入的废气并没有完全均匀混合，而是呈现出带状或环状的空间分布，即燃烧室中间为新鲜空气和燃油的混合气，两侧或周围为引入的废气，这样就可以使得点火时火花塞附近为可以正常点燃的混合气，不受废气的影响，而且还能保证火焰前期的正常传播。所以使用EGR分层技术可以进一步提高EGR容忍度，更大程度的改善汽油机的燃油经济性。

汽油机普遍采用的是屋脊形燃烧室和缸内滚流的混合气形成方式，而滚流方向的带状EGR分层（中间为新鲜空气和燃油的混合气，两侧为引入的废气）是一种非常适合该种汽油机的EGR分层方式。为实现这一分层方式，除了在进气口加废气引入导管，并没有成熟的分层结构出现，并且在进气道中插入导管，会降低进气管新鲜空气的进气截面积，影响发动机大负荷时的充量系数。因此，设计开发一种新型的适用于EGR滚流分层的进气系统对提高汽油机的燃油经济性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有技术中存在的汽油机均质EGR容忍度低、汽油机缸内EGR滚流分层实现困难和导管引入式影响充量系数的问题，提出了一种基于引流板的汽油机EGR分层进气系统。

本发明由缸盖部分Ⅰ、进气分流腔部分Ⅱ、进气管路部分Ⅲ、排气管1、旁通管2、EGR阀3、EGR冷却器4、EGR回路5组成，其中排气管1经旁通管2、EGR阀3、EGR冷却器4、EGR回路5与进气管路部分Ⅲ的进气总管38固接；缸盖部分Ⅰ进气口侧的气流腔a15、气流腔b16、气流腔c17、气流腔d18、气流腔e19、气流腔f20、气流腔g21、气流腔h22、气流腔i23、气流腔j24、气流腔k25、气流腔l26、气流腔m27、气流腔n28、气流腔o29、气流腔p30、气流腔q31、气流腔r32、气流腔s33、气流腔t34分别与进气分流腔部分Ⅱ的气流腔a’104、气流腔b’105、气流腔c’106、气流腔d’107、气流腔e’108、气流腔f’109、气流腔g’110、气流腔h’111、气流腔i’112、气流腔j’113、气流腔k’114、气流腔l’115、气流腔m’116、气流腔n117、气流腔o’118、气流腔p’119、气流腔q’120、气流腔r’121、气流腔s’122、气流腔t’123对应连接，且缸盖部分Ⅰ的进气口与进气分流腔部分Ⅱ的各歧管相对应；进气管路部分Ⅲ的节气门39经进气总管38与进气分流腔部分Ⅱ中中间气室C的进气总管孔81固接；排气管1位于缸盖部分Ⅰ的排气口侧，排气管1的各排气歧管分别与缸盖部分Ⅰ的排气道Ⅰ13、排气道Ⅱ11、排气道Ⅲ9、排气道Ⅳ7对应连接。

所述的缸盖部分Ⅰ由四缸6、排气道Ⅳ7、三缸8、排气道Ⅲ9、二缸10、排气道Ⅱ11、一缸12、排气道Ⅰ13、汽缸盖14、气流腔a15、气流腔b16、气流腔c17、气流腔d18、气流腔e19、气流腔f20、气流腔g21、气流腔h22、气流腔i23、气流腔j24、气流腔k25、气流腔l26、气流腔m27、气流腔n28、气流腔o29、气流腔p30、气流腔q31、气流腔r32、气流腔s33、气流腔t34组成，其中一缸12、二缸10、三缸8、四缸6自左至右依次排列，一缸12、二缸10、三缸8、四缸6分别设有排气道Ⅰ13、排气道Ⅱ11、排气道Ⅲ9、排气道Ⅳ7；气流腔a15、气流腔b16、气流腔c17、气流腔d18、气流腔e19的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于一缸12的进气道，气流腔f20、气流腔g21、气流腔h22、气流腔i23、气流腔j24的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于二缸10的进气道，气流腔k25、气流腔l26、气流腔m27、气流腔n28、气流腔o29的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于三缸8的进气道，气流腔p30、气流腔q31、气流腔r32、气流腔s33、气流腔t34的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于四缸6的进气道。

所述的进气分流腔部分Ⅱ由上气室A、上隔板B、中间气室C、下隔板D、下气室E组成，其中上气室A由上壁板45、后壁板Ⅰ46、左壁板Ⅰ47、上进气管口48、前壁板Ⅰ49、右壁板Ⅰ50组成，其中上进气管口48设于前壁板Ⅰ49。

上隔板B设有上孔板Ⅳ51、上孔板Ⅲ52、上孔板Ⅱ53、上孔板Ⅰ54、上孔Ⅰ55、上孔Ⅱ56、上孔Ⅲ57、上孔Ⅳ58、上孔Ⅴ59、上孔Ⅵ60、上孔Ⅶ61、上孔Ⅷ62。

下隔板D设有下孔Ⅷ86、下孔Ⅶ87、下孔Ⅵ88、下孔Ⅴ89、下孔Ⅳ90、下孔Ⅲ91、下孔Ⅱ92、下孔Ⅰ93、下孔板Ⅰ94、下孔板Ⅱ95、下孔板Ⅲ96、下孔板Ⅳ97。

下气室E由下壁板98、后壁板Ⅱ99、左壁板Ⅲ100、下进气管口101、前壁板Ⅲ102、右壁板Ⅲ103组成，其中下进气管口101设于前壁板Ⅱ102。

中间气室C上下分别与上隔板B和下隔板D固接，形成出口于中间气室C后部、自左至右的气流腔a’104、气流腔b’105、气流腔c’106、气流腔d’107、气流腔e’108、气流腔f’109、气流腔g’110、气流腔h’111、气流腔i’112、气流腔j’113、气流腔k’114、气流腔l’115、气流腔m’116、气流腔n117、气流腔o’118、气流腔p’119、气流腔q’120、气流腔r’121、气流腔s’122、气流腔t’123，其中上隔板B的上孔Ⅰ55、上孔Ⅱ56、上孔Ⅲ57、上孔Ⅳ58、上孔Ⅴ59、上孔Ⅵ60、上孔Ⅶ61、上孔Ⅷ62分别与气流腔b’105、气流腔d’107、气流腔g’110、气流腔i’112、气流腔l’115、气流腔n’117、气流腔q’120、气流腔s’122相通；

下隔板D的下孔Ⅰ93、下孔Ⅱ92、下孔Ⅲ91、下孔Ⅳ90、下孔Ⅴ89、下孔Ⅵ88、下孔Ⅶ87、下孔Ⅷ86分别与气流腔a’104、气流腔e’108、气流腔f’109、气流腔j’113气流腔k’114、气流腔o’118、气流腔p’119、气流腔t’123相通。

上隔板B上和下隔板D下分别与上气室A和下气室E固接。

中间气室C中进气总管孔81设于前壁板78；中间气室C中隔板Ⅰ76与横隔板Ⅰ79垂直固接；隔板Ⅴ72、隔板Ⅳ73、隔板Ⅲ74、隔板Ⅱ75横隔板Ⅱ与80垂直固接；隔板Ⅸ68、隔板Ⅷ69、隔板Ⅶ70、隔板Ⅵ71与横隔板Ⅲ82垂直固接；隔板ⅩⅢ64、隔板Ⅻ65、隔板Ⅺ66、隔板Ⅹ67与横隔板Ⅳ83垂直固接；隔板ⅩⅣ63与横隔板Ⅴ84垂直固接；横隔板Ⅰ79、横隔板Ⅱ80、横隔板Ⅲ82、横隔板Ⅳ83、横隔板Ⅴ84与前壁板78平行。

由上隔板B、左壁板Ⅱ77、前壁板Ⅱ78、右壁板Ⅱ85、横隔板Ⅴ84、隔板ⅩⅣ63、隔板ⅩⅢ64、横隔板Ⅳ83、隔板Ⅹ67、隔板Ⅸ68、横隔板Ⅲ82、隔板Ⅵ71、隔板Ⅴ72、横隔板Ⅱ80、隔板Ⅱ75、隔板Ⅰ76、横隔板Ⅰ79、下隔板D形成的中间气室C气流腔，开口于中间气室C后面的气流腔c’106气流腔h’111、气流腔m’116、气流腔r’121。

所述的进气管路部分Ⅲ由EGR回路5、上进气管35、三通阀Ⅱ36、EGR回路压力传感器37、进气总管38、节气门39、三通阀Ⅰ40、下分流管41、下进气管42、上分流管43、新鲜空气压力传感器44组成，其中EGR回路5末端分成两个歧管，其中一个歧管经三通阀Ⅱ36、上进气管35与进气分流腔部分Ⅱ的上气室A连接，另一个歧管经三通阀Ⅰ40、下进气管42与进气分流腔部分Ⅱ的下气室E连接；节气门39固接于进气总管38的入口处，进气总管38上端经上分流管43与三通阀Ⅱ36连通，进气总管38下端经下分流管41与三通阀Ⅰ40连通；EGR回路压力传感器37固接于EGR回路5上，新鲜空气压力传感器44固接于进气分流腔部分Ⅱ的中间气室C。

三条进气路径

本发明通过上气室盖A、上隔板B、中间气室C、下隔板D和下气室盖E形成了三条进气路径：

上气室进气路径：通过调节三通阀Ⅱ36控制EGR回路5和上分流管43的进气比例，从而控制EGR引入量，引入气体再经上进气管35进入上气室盖A与上隔板B固接形成的上气室内，然后通过上隔板B上的上孔Ⅰ55进入气流腔b’105、通过上孔Ⅱ56进入气流腔d’107，通过上孔Ⅲ57进入气流腔g’110，通过上孔Ⅳ58进入气流腔i’112、通过上孔Ⅴ59进入气流腔l’115、通过上孔Ⅵ60进入气流腔n’117、通过上孔Ⅶ61进入气流腔q’120、通过上孔Ⅷ62进入气流腔s’122，最后分别经缸盖部分Ⅰ的气流腔b16、气流腔d18、气流腔g21、气流腔i23、气流腔l26、气流腔n28、气流腔q31、气流腔s33进入发动机汽缸。

中间气室进气路径：中间气室路径只引入新鲜空气，新鲜空气经进气管路部分(Ⅲ)的进气总管38进入进气分流腔部分(Ⅱ)的中间气室、气流腔c’106、气流腔h’111、气流腔m’116、气流腔r’121，然后进入缸盖部分Ⅰ的气流腔c17、气流腔h22、气流腔m27、气流腔r32，最后进入发动机汽缸。

下气室进气路径：通过调节三通阀Ⅰ40控制EGR回路5和下分流管41的进气比例，从而控制EGR引入量，引入气体再经下进气管42进入进气分流腔部分Ⅱ的下气室E，然后通过下孔Ⅰ93进入气流腔a’104、通过下孔Ⅱ92进入气流腔e’108，通过下孔Ⅲ91进入气流腔f’109、通过下孔Ⅳ90进入气流腔j’113、通过下孔Ⅴ89进入气流腔k’114、通过下孔Ⅵ88进入气流腔o’118、通过下孔Ⅶ87进入气流腔p’119、通过下孔86Ⅷ进入气流腔t’123，最后经相对应的缸盖部分Ⅰ的气流腔a15、气流腔e19.、气流腔f20、气流腔j24、气流腔k25、气流腔o29、气流腔p30、气流腔t34进入发动机汽缸。

分层EGR进气系统控制发动机负荷的实现

本发明实例通过控制废气流入发动机燃烧室进气门处的引入位置实现了适合于滚流运动的汽油机带状分层进气系统，如图10所示，两侧分别为高废气浓度区Ⅰ126和高废气浓度区Ⅱ124，中间为低废气浓度区125。而为了减少新鲜空气和废气在缸内的混合程度，首先要保证进入缸内的废气压力和新鲜空气压力相同，减少由于缸内压力梯度的不同带来的气体混合，因此通过EGR回路压力传感器37和新鲜空气压力传感器44分别测量EGR回路和新鲜空气的压力，结合EGR阀2的开度节流控制EGR回路中的废气压力，从而保证废气和新鲜空气具有相同的进气压力。

对于均质混合气燃烧的汽油机来说是通过调节新鲜空气的进气量调整负荷大小的，小负荷所需新鲜空气量少，大负荷所需新鲜空气量多，为取消或增大节气门开度，减小汽油机部分负荷的泵气损失，本实例通过三通阀Ⅰ40和三通阀Ⅱ36控制EGR引入量，也即控制高废气浓度区Ⅰ126和高废气浓度区Ⅱ124的EGR浓度和EGR层厚度，进而控制新鲜空气的引入量。

全负荷工况：节气门39全开，控制三通阀Ⅰ40使下分流管41和下进气管42连通，控制三通阀Ⅱ36使上分流管43和上进气管35连通。新鲜空气首先进入进气总管38然后经上气室进气路径、中间气室进气路径和下气室进气路径进入缸盖部分Ⅰ的a～t的所有气流腔后进入燃烧室，保证节气门39全开后最大的新鲜空气进气量，实现发动机全负荷。

全负荷和75%负荷过度工况：控制三通阀Ⅰ40使新鲜空气经下分流管41和废气经EGR回路5末端下歧管均能进入下进气管42，而下气室废气的浓度可以随着三通阀Ⅰ40的开关比例连续可变，使得经下气室进气路径进入缸盖部分Ⅰ的a、e、f、j、k、o、p、t各气流腔的气体为废气浓度由0-100%变化的废气和新鲜空气的混合气，从而实现新鲜空气量的连续可变，完成全负荷到75%负荷的过度。

75%负荷工况：节气门39全开，控制三通阀Ⅱ36使上分流管43和上进气管35连通，控制三通阀Ⅰ40使EGR回路5的末端下歧管和下进气管42连通。新鲜空气进入进气总管38和上分流管43后分别经中间气室进气路径和上气室进气路径进入缸盖部分Ⅰ的b、c、d、g、h、i、l、m、n、q、r、s气流腔；废气由下进气管42进入下气室，经下气室进气路径进入缸盖部分Ⅰ的a、e、f、j、k、o、p、t各气流腔，从而形成中间低废气浓度区较宽，两侧高废气浓度区较窄的分层状态，保证节气门39全开后75%的新鲜空气进气量，实现发动机的75%负荷。

75%负荷和50%负荷过度工况：节气门39全开，保持下气室进气路径和中间气室进气路径的进气状态与大负荷工况相同，通过调节三通阀Ⅱ36使由EGR回路5末端的上歧管进入的废气和由上分流管43进入的新鲜空气在上气室能够混合，并经三通阀Ⅱ36的开度控制废气浓度由0-100%连续可变，使得进入缸盖部分Ⅰ的b、d、g、i、l、n、q、s各气流腔的气体为浓度可调的混合气，进而实现总进气量50%-75%的连续可变，完成75%负荷到50%负荷的过度。

50%负荷工况：节气门39全开，控制三通阀Ⅱ36使EGR回路5的末端上歧管和上进气管35连通，控制三通阀Ⅰ40使EGR回路5的末端下歧管和下进气管42连通。新鲜空气由进气总管38进入中间气室，经中间气室进气路径进入缸盖部分Ⅰ的c、h、m、r各气流腔；废气由上进气管35和下进气管42分别进入上气室和下气室，分别经上气室进气路径和下气室路径进入缸盖部分Ⅰ的b、d、g、i、l、n、q、s各气流腔和a、e、f、j、k、o、p、t气流腔，形成两侧高废气浓度区较宽和中间低废气浓度区较窄的分层状态，保证节气门39全开后50%的进气量，实现发动机的50%负荷。

50%以下负荷工况：保持上气室进气路径、中间气室进气路径和下气室进气路径进气状态与中负荷时相同，通过调整节气门39开度进一步限制新鲜空气的进入量，实现50%以下负荷的变化调节，与此同时，通过调整EGR阀3开度使废气和新鲜空气的进气压力仍然保持相同。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明可以实现发动机中负荷以上工况的无节气门负荷调节，并增大了小负荷的节气门开度，减少了发动机在进气过程中的泵气损失，能够有效改善汽油机的燃油经济性。

2.本发明发动机每个进气道内插入四个引流板，形成五个气体流道腔，通过外侧和次外侧气体流道腔内进不同废气浓度的气体，实现燃烧室内中间废气浓度小、两侧废气浓度高的带状分层。

3.本发明进气道和进气管中引流板的合理布置可以实现三条进气路径，并通过调节入口处的两个三通阀完成缸内EGR带状分层的废气层厚度连续可调，从而实现发动机的负荷控制。

4.本发明提出的滚流式汽油机带状EGR分层可以降低末端混合气的自燃概率，从而可以进一步提高几何压缩比，提高汽油机的循环热效率。

5.本发明提出的引流板式EGR分层结构，可以提高汽油机EGR容忍度，实现高EGR率燃烧。

6.本发明所用引流板一直镶嵌到汽油机进气道末端，能够避免废气和新鲜空气燃烧室外的过早混合以及进气门关闭后的堆积混合现象。

7.本发明废气流道腔和新鲜空气流道腔共用，没有降低全负荷时的进气截面积，有利于提高充量系数。

8.本发明通过两个压力传感器测量反馈控制EGR阀开度，能够实现新鲜空气和压力的等压进气，降低新鲜空气和废气的混合程度。

附图说明

图1是基于引流板的汽油机EGR分层进气系统结构示意图

图2是缸盖部分Ⅰ示意图

图3是进气管路部分Ⅲ与进气分流腔部分Ⅱ连接正面立体图

图4是上气室盖A正面立体示意图

图5是上隔板B立体示意图

图6是中间气室C正面立体示意图

图7是下隔板D立体示意图

图8是下气室盖E正面立体示意图

图9是上隔板B、中间气室C与下隔板D装配反面立体图

图10是基于引流板的废气分层效果示意图

图11是过气门引流板插入位置示意图

其中：Ⅰ.缸盖部分  Ⅱ.进气分流腔部分  Ⅲ.进气管路部分  A.上气室盖  B.上隔板C.中间气室  D.下隔板  E.下气室盖  1.排气管  2.旁通管  3.EGR阀  4.EGR冷却器5.EGR回路  6.四缸  7.排气口Ⅳ  8.三缸  9.排气口Ⅲ  10.二缸  11.排气口Ⅱ  12.一缸  13.排气口Ⅰ  14.汽缸盖  15.气流腔a  16.气流腔b  17.气流腔c  18.气流腔d19.气流腔e  20.气流腔f  21.气流腔g  22.气流腔h  23.气流腔i  24.气流腔j  25.气流腔k  26.气流腔l  27.气流腔m  28.气流腔n  29.气流腔o  30.气流腔p  31.气流腔q32.气流腔r  33.气流腔s  34.气流腔t  35.上进气管  36.三通阀Ⅱ  37.EGR回路压力传感器  38.进气总管  39.节气门  40.三通阀Ⅰ  41.下分流管  42.下进气管  43.上分流管  44.新鲜空气压力传感器  45.上壁板  46.后壁板Ⅰ  47.左壁板Ⅰ  48.上进气管口49.前壁板Ⅰ  50.右壁板Ⅰ  51.上孔板Ⅳ  52.上孔板Ⅲ  53.上孔板Ⅱ  54.上孔板Ⅰ55.上孔Ⅰ  56.上孔Ⅱ  57.上孔Ⅲ  58.上孔Ⅳ  59.上孔Ⅴ  60.上孔Ⅵ  61.上孔Ⅶ62.上孔Ⅷ  63.隔板ⅩⅣ  64.隔板ⅩⅢ  65.隔板Ⅻ  66.隔板Ⅺ  67.隔板Ⅹ  68.隔板Ⅸ69.隔板Ⅷ  70.隔板Ⅶ  71.隔板Ⅵ  72.隔板Ⅴ  73.隔板Ⅳ  74.隔板Ⅲ  75.隔板Ⅱ76.隔板Ⅰ  77.左壁板Ⅱ  78.前壁板Ⅱ  79.横隔板Ⅰ  80.横隔板Ⅱ  81.进气总管孔82.横隔板Ⅲ  83.横隔板Ⅳ  84.横隔板Ⅴ  85.右壁板Ⅱ  86.下孔Ⅷ  87.下孔Ⅶ  88.下孔Ⅵ  89.下孔Ⅴ  90.下孔Ⅳ  91.下孔Ⅲ  92.下孔Ⅱ  93.下孔Ⅰ  94.下孔板Ⅰ  95.下孔板Ⅱ  96.下孔板Ⅲ  97.下孔板Ⅳ  98.下壁板  99.后壁板Ⅱ  100.左壁板Ⅲ  101.下进气管口  102.前壁板Ⅲ  103.右壁板Ⅲ  104.气流腔a’  105.气流腔b’  106.气流腔c’107.气流腔d’  108.气流腔e’  109.气流腔f’  110.气流腔g’  111.气流腔h’  112.气流腔i’113.气流腔j’  114.气流腔k’  115.气流腔l’  116.气流腔m’  117.气流腔n’  118.气流腔o’119.气流腔p’  120.气流腔q’  121.气流腔r’.  122.气流腔s’  123.气流腔t’  124.高废气浓度区Ⅱ  125.低废气浓度区  126.高废气浓度区Ⅰ

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

所述的排气管1为普通四缸汽油机用排气管，安装在缸盖部分Ⅰ的排气口侧，排气管1的各歧管与汽缸盖的排气口一一对应，排气管1一般为铸铁材料。

所述的EGR阀3串联在EGR回路5中，EGR冷却器4之前，用于控制引入进气系统的EGR量，与EGR回路压力传感器37和新鲜空气压力传感器44配合使用，保证引入燃烧室内的废气压力和新鲜空气压力相等。

所述的EGR冷却器4为水冷EGR冷却器，串联在EGR回路5中，EGR阀3的后端，外围装有一进一出的冷却水接口，通过进出水量的调节可以实现EGR温度的控制。

所述的EGR回路5一端固接在排气管1，另一端分成两个末端歧管，分别固接在三通阀Ⅰ25和三通阀Ⅱ31上。

参阅图2，所述的汽缸盖6为汽油机用屋脊形燃烧室汽缸盖，具体的说，汽缸盖6有四个进气道，从左往右依次为一缸12、二缸10、三缸8、四缸6的进气道，每个进气道相同位置插入四个引流板，引流板安装方法如图11剖面线所示：将引流板分成紧贴气门的两部分，与气门曲面间隙保持为0.3mm。

一缸12、二缸10、三缸8、四缸6分别设有排气道Ⅰ13、排气道Ⅱ11、排气道Ⅲ9、排气道Ⅳ7；气流腔a15、气流腔b16、气流腔c17、气流腔d18、气流腔e19的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于一缸12的进气道；气流腔f20、气流腔g21、气流腔h22、气流腔i23、气流腔j24的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于二缸10的进气道；气流腔k25、气流腔l26、气流腔m27、气流腔n28、气流腔o29的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于三缸8的进气道；气流腔p30、气流腔q31、气流腔r32、气流腔s33、气流腔t34的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于四缸6的进气道。

参阅图3，EGR回路5末端分成两个歧管，其中一个歧管经三通阀Ⅱ36、上进气管35与进气分流腔部分Ⅱ的上气室A连接，另一个歧管经三通阀Ⅰ40、下进气管42与进气分流腔部分Ⅱ的下气室E连接；节气门39固接于进气总管38的入口处，进气总管38上端经上分流管43与三通阀Ⅱ36连通，进气总管38下端经下分流管41与三通阀Ⅰ40连通，三通阀Ⅰ40和三通阀Ⅱ36可实现比例调节；EGR回路压力传感器37固接于EGR回路5上；新鲜空气压力传感器44固接于进气分流腔部分Ⅱ的中间气室C，用于测量中间气室C内部的气体压力。EGR回路压力传感器37，为普通发动机用压力传感器，安装在EGR回路5上，测量EGR回路中废气的压力。以上两种传感器的量程在5bar以内即可。

参阅图6、图9，所述的进气分流腔部分Ⅱ由上气室A、上隔板B、中间气室C、下隔板D、下气室E组成，其中中间气室C上下分别与上隔板B和下隔板D固接，形成出口于中间气室C后部、自左至右的气流腔a’104、气流腔b’105、气流腔c’106、气流腔d’107、气流腔e’108、气流腔f’109、气流腔g’110、气流腔h’111、气流腔i’112、气流腔j’113、气流腔k’114、气流腔l’115、气流腔m’116、气流腔n117、气流腔o’118、气流腔p’119、气流腔q’120、气流腔r’121、气流腔s’122、气流腔t’123；上隔板B的上孔Ⅰ55、上孔Ⅱ56、上孔Ⅲ57、上孔Ⅳ58、上孔Ⅴ59、上孔Ⅵ60、上孔Ⅶ61、上孔Ⅷ62分别与气流腔b’105、气流腔d’107、气流腔g’110、气流腔i’112、气流腔l’115、气流腔n’117、气流腔q’120、气流腔s’122相通；下隔板D的下孔Ⅰ93、下孔Ⅱ92、下孔Ⅲ91、下孔Ⅳ90、下孔Ⅴ89、下孔Ⅵ88、下孔Ⅶ87、下孔Ⅷ86分别与气流腔a’104、气流腔e’108、气流腔f’109、气流腔j’113气流腔k’114、气流腔o’118、气流腔p’119、气流腔t’123相通；上隔板B上和下隔板D下分别与上气室A和下气室E固接；中间气室C气流腔，开口于中间气室C后面的气流腔c’106气流腔h’111、气流腔m’116、气流腔r’121。

本实例所用的各引流板、各外壁板、上下隔板以及各止流板均为镀锌板材料，厚度约0.7mm。

Claims (3)

1.一种基于引流板的汽油机EGR分层进气系统，其特征在于由缸盖部分(Ⅰ)、进气分流腔部分(Ⅱ)、进气管路部分(Ⅲ)、排气管(1)、旁通管(2)、EGR阀(3)、EGR冷却器(4)、EGR回路(5)组成，其中缸盖部分(Ⅰ)进气口侧的气流腔a(15)、气流腔b(16)、气流腔c(17)、气流腔d(18)、气流腔e(19)、气流腔f(20)、气流腔g(21)、气流腔h(22)、气流腔i(23)、气流腔j(24)、气流腔k(25)、气流腔l(26)、气流腔m(27)、气流腔n(28)、气流腔o(29)、气流腔p(30)、气流腔q(31)、气流腔r(32)、气流腔s(33)、气流腔t(34)分别与进气分流腔部分(Ⅱ)的气流腔a’(104)、气流腔b’(105)、气流腔c’(106)、气流腔d’(107)、气流腔e’(108)、气流腔f’(109)、气流腔g’(110)、气流腔h’(111)、气流腔i’(112)、气流腔j’(113)、气流腔k’(114)、气流腔l’(115)、气流腔m’(116)、气流腔n(117)、气流腔o’(118)、气流腔p’(119)、气流腔q’(120)、气流腔r’(121)、气流腔s’(122)、气流腔t’(123)对应连接，且缸盖部分(Ⅰ)的进气口与进气分流腔部分(Ⅱ)的各歧管相对应；进气管路部分(Ⅲ)的节气门(39)经进气总管(38)与进气分流腔部分(Ⅱ)中中间气室(C)的进气总管孔(81)固接；排气管(1)位于缸盖部分(Ⅰ)的排气口侧，排气管(1)的各排气歧管分别与缸盖部分(Ⅰ)的排气道Ⅰ(13)、排气道Ⅱ(11)、排气道Ⅲ(9)、排气道Ⅳ(7)对应连接；排气管(1)经旁通管(2)、EGR阀(3)、EGR冷却器(4)、EGR回路(5)与进气管路部分(Ⅲ)的进气总管(38)固接；所述的进气分流腔部分(Ⅱ)由上气室(A)、上隔板(B)、中间气室(C)、下隔板(D)、下气室(E)组成，其中上气室(A)由上壁板(45)、后壁板Ⅰ(46)、左壁板Ⅰ(47)、上进气管口(48)、前壁板Ⅰ(49)、右壁板Ⅰ(50)组成，其中上进气管口(48)设于前壁板Ⅰ(49)；上隔板(B)设有上孔板Ⅳ(51)、上孔板Ⅲ(52)、上孔板Ⅱ(53)、上孔板Ⅰ(54)、上孔Ⅰ(55)、上孔Ⅱ(56)、上孔Ⅲ(57)、上孔Ⅳ(58)、上孔Ⅴ(59)、上孔Ⅵ(60)、上孔Ⅶ(61)、上孔Ⅷ(62)；下隔板(D)设有下孔Ⅷ(86)、下孔Ⅶ(87)、下孔Ⅵ(88)、下孔Ⅴ(89)、下孔Ⅳ(90)、下孔Ⅲ(91)、下孔Ⅱ(92)、下孔Ⅰ(93)、下孔板Ⅰ(94)、下孔板Ⅱ(95)、下孔板Ⅲ(96)、下孔板Ⅳ(97)；下气室(E)由下壁板(98)、后壁板Ⅱ(99)、左壁板Ⅲ(100)、下进气管口(101)、前壁板Ⅲ(102)、右壁板Ⅲ(103)组成，其中下进气管口(101)设于前壁板Ⅲ(102)；中间气室(C)上下分别与上隔板(B)和下隔板(D)固接，形成出口于中间气室(C)后部、自左至右的气流腔a’(104)、气流腔b’(105)、气流腔c’(106)、气流腔d’(107)、气流腔e’(108)、气流腔f’(109)、气流腔g’(110)、气流腔h’(111)、气流腔i’(112)、气流腔j’(113)、气流腔k’(114)、气流腔l’(115)、气流腔m’(116)、气流腔n(117)、气流腔o’(118)、气流腔p’(119)、气流腔q’(120)、气流腔r’(121)、气流腔s’(122)、气流腔t’(123)，其中上隔板(B)的上孔Ⅰ(55)、上孔Ⅱ(56)、上孔Ⅲ(57)、上孔Ⅳ(58)、上孔Ⅴ(59)、上孔Ⅵ(60)、上孔Ⅶ(61)、上孔Ⅷ(62)分别与气流腔b’(105)、气流腔d’(107)、气流腔g’(110)、气流腔i’(112)、气流腔l’(115)、气流腔n’(117)、气流腔q’(120)、气流腔s’(122)相通；下隔板(D)的下孔Ⅰ(93)、下孔Ⅱ(92)、下孔Ⅲ(91)、下孔Ⅳ(90)、下孔Ⅴ(89)、下孔Ⅵ(88)、下孔Ⅶ(87)、下孔Ⅷ(86)分别与气流腔a’(104)、气流腔e’(108)、气流腔f’(109)、气流腔j’(113)、气流腔k’(114)、气流腔o’(118)、气流腔p’(119)、气流腔t’(123)相通；上隔板(B)上和下隔板(D)下分别与上气室(A)和下气室(E)固接；中间气室(C)中进气总管孔(81)设于前壁板(78)；中间气室(C)中隔板Ⅰ(76)与横隔板Ⅰ(79)垂直固接；隔板Ⅴ(72)、隔板Ⅳ(73)、隔板Ⅲ(74)、隔板Ⅱ(75)、横隔板Ⅱ与(80)垂直固接；隔板Ⅸ(68)、隔板Ⅷ(69)、隔板Ⅶ(70)、隔板Ⅵ(71)与横隔板Ⅲ(82)垂直固接；隔板ⅩⅢ(64)、隔板Ⅻ(65)、隔板Ⅺ(66)、隔板Ⅹ(67)与横隔板Ⅳ(83)垂直固接；隔板ⅩⅣ(63)与横隔板Ⅴ(84)垂直固接；横隔板Ⅰ(79)、横隔板Ⅱ(80)、横隔板Ⅲ(82)、横隔板Ⅳ(83)、横隔板Ⅴ(84)与前壁板(78)平行；由上隔板(B)、左壁板Ⅱ(77)、前壁板Ⅱ(78)、右壁板Ⅱ(85)、横隔板Ⅴ(84)、隔板ⅩⅣ(63)、隔板ⅩⅢ(64)、横隔板Ⅳ(83)、隔板Ⅹ(67)、隔板Ⅸ(68)、横隔板Ⅲ(82)、隔板Ⅵ(71)、隔板Ⅴ(72)、横隔板Ⅱ(80)、隔板Ⅱ(75)、隔板Ⅰ(76)、横隔板Ⅰ(79)、下隔板(D)形成的中间气室(C)气流腔，开口于中间气室(C)后面的气流腔c’(106)、气流腔h’(111)、气流腔m’(116)、气流腔r’(121)。

2.按权利要求1所述的基于引流板的汽油机EGR分层进气系统，其特征在于所述的缸盖部分(Ⅰ)由四缸(6)、排气道Ⅳ(7)、三缸(8)、排气道Ⅲ(9)、二缸(10)、排气道Ⅱ(11)、一缸(12)、排气道Ⅰ(13)、汽缸盖(14)、气流腔a(15)、气流腔b(16)、气流腔c(17)、气流腔d(18)、气流腔e(19)、气流腔f(20)、气流腔g(21)、气流腔h(22)、气流腔i(23)、气流腔j(24)、气流腔k(25)、气流腔l(26)、气流腔m(27)、气流腔n(28)、气流腔o(29)、气流腔p(30)、气流腔q(31)、气流腔r(32)、气流腔s(33)、气流腔t(34)组成，其中一缸(12)、二缸(10)、三缸(8)、四缸(6)自左至右依次排列，一缸(12)、二缸(10)、三缸(8)、四缸(6)分别设有排气道Ⅰ(13)、排气道Ⅱ(11)、排气道Ⅲ(9)、排气道Ⅳ(7)；气流腔a(15)、气流腔b(16)、气流腔c(17)、气流腔d(18)、气流腔e(19)的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于一缸(12)的进气道；气流腔f(20)、气流腔g(21)、气流腔h(22)、气流腔i(23)、气流腔j(24)的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于二缸(10)的进气道；气流腔k(25)、气流腔l(26)、气流腔m(27)、气流腔n(28)、气流腔o(29)的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于三缸(8)的进气道；气流腔p(30)、气流腔q(31)、气流腔r(32)、气流腔s(33)、气流腔t(34)的横截面面积比为1:1:4:1:1，且设于四缸(6)的进气道。

3.按权利要求1所述的基于引流板的汽油机EGR分层进气系统，其特征在于所述的进气管路部分(Ⅲ)由EGR回路(5)、上进气管(35)、三通阀Ⅱ(36)、EGR回路压力传感器(37)、进气总管(38)、节气门(39)、三通阀Ⅰ(40)、下分流管(41)、下进气管(42)、上分流管(43)、新鲜空气压力传感器(44)组成，其中EGR回路(5)末端分成两个歧管，其中一个歧管经三通阀Ⅱ(36)、上进气管(35)与进气分流腔部分Ⅱ的上气室(A)连接，另一个歧管经三通阀Ⅰ(40)、下进气管(42)与进气分流腔部分Ⅱ的下气室(E)连接；节气门(39)固接于进气总管(38)的入口处，进气总管(38)上端经上分流管(43)与三通阀Ⅱ(36)连通，进气总管(38)下端经下分流管(41)与三通阀Ⅰ(40)连通；EGR回路压力传感器(37)固接于EGR回路(5)上，新鲜空气压力传感器(44)固接于进气分流腔部分(Ⅱ)的中间气室(C)。