CN105464852A - 用于发动机的进气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进气系统。该进气系统可具有空气箱。空气箱可构造成从环境接收空气。该进气系统还可具有配置在空气箱内的滤清器组件。滤清器组件可构造成清洁空气。此外，该进气系统可具有管道。该管道可具有构造成接收离开滤清器组件的空气的第一管道端。该管道还可具有构造成输送空气到发动机的第二管道端。第二管道端可设置在沿重力方向比第一管道端高的位置处。

Description

用于发动机的进气系统

技术领域

本发明总的涉及进气系统，更具体地涉及用于发动机的进气系统。

背景技术

内燃发动机通常包括向发动机的燃烧室供给用于燃烧的空气的进气系统。该进气系统可包括一个或多个滤清器，以在空气进入燃烧室之前对空气进行清洁。此外，为了提高燃烧效率并产生更多动力，现代发动机常常包括涡轮增压器，以在输送空气到发动机之前帮助对空气进行压缩。发动机还必须最大限度地减少未燃烧燃料、诸如烟灰的颗粒物质和诸如一氧化碳或一氧化二氮的有害气体向大气中的排放，以遵守严格的排放控制规定。因此，发动机也配备有后处理构件，以在将排气排出到空气中之前清洁排气。

空气处理和后处理构件通常占用发动机周围大量的空间。此外，涡轮增压器和后处理构件的存在留下很小的用于将进气系统定位在紧邻对应的涡轮增压器入口的位置处的余地。结果，很远地定位的进气系统可能经由曲折的管道和/或空气流转向机构传送空气到涡轮增压器。用于以最低压力损失向发动机输送空气的管道和空气流转向机构的设计会存在挑战。

一种克服一些上述问题的尝试在2006年8月22日授权的Sorersen等人的美国专利US7,093,589(“’589专利”)中被公开。特别地，’589专利记载了一种使增强的空气流能够流到具有涡轮增压器的内燃发动机的进气道的系统。’589专利公开了从空气滤清器接收空气并且将空气输送到涡轮增压器的清洁空气管道。’589专利还公开了清洁空气管道集成了扩散器、集气室(plenum)、钟形口过渡部和涡轮增压器入口。’589专利还公开了集气室代替清洁空气管道内的一个或多个弯曲部或弯头。此外，’589专利公开了集气室、扩散器和管道以最低的系统头损失实现进气流动方向的180°改变。

尽管’589专利的进气系统可降低系统头损失，但它依然不会是最佳的。特别地，’589专利的进气系统仍可能需要大量管道以向用于某些动力系统应用中的多级涡轮增压装置供给空气。’589专利的系统还可能需要增加管道以确保进气不会被来自发动机的排气系统的辐射热加热。额外的管道会增加成本，增加压力损失，并且可能使得难以到达用于维护或修理的空气处理构件。额外的管道还可能使得难以将进气系统和发动机装配在特定发动机系统应用可获得的空间中。

本发明的进气系统解决了上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。

发明内容

在一方面，本发明涉及一种进气系统。该进气系统可包括空气箱。空气箱可构造成从环境接收空气。进气系统还可包括设置在空气箱内的滤清器组件。滤清器组件可构造成清洁空气。此外，进气系统可包括管道。该管道可具有构造成接收离开滤清器组件的空气的第一管道端。该管道还可具有构造成输送空气到发动机的第二管道端。第二管道端可位于在重力方向上比第一管道端高的位置处。

在另一方面，本发明涉及一种发动机系统。该发动机系统可包括具有附件端的发动机和与附件端相对的驱动端。该发动机系统还可包括位于附件端附近的进气系统。进气系统可构造成输送空气到发动机。该发动机系统还可包括位于附件端附近的涡轮增压器装置。该涡轮增压器装置可构造成从进气系统接收空气并且输送压缩空气到发动机。该发动机系统还可包括位于附件端附近的空气冷却装置。该空气冷却装置可构造成从涡轮增压器装置接收压缩空气，冷却压缩空气，并且输送压缩空气到发动机。该发动机系统还可包括从附件端延伸到驱动端的混合管道。该混合管道可构造成从涡轮增压器装置接收排气。此外，该发动机系统可包括位于驱动端附近的后处理系统。后处理系统可构造成从混合管道接收排气，处理排气，并且向环境排出排气。

附图说明

图1是配备有发动机系统的示例性公开的机器的图示；

图2是图1的示例性公开的发动机系统的概略图；

图3是与图2的发动机系统相关的示例性公开的进气系统的剖视图；以及

图4是与图2的发动机系统相关的示例性公开的进气系统的另一剖视图。

具体实施方式

图1示出机器10的示例性实施例。机器10可以是执行某一类型与诸如铁路、海洋、发电、采矿、建设、农业的行业或本领域已知的另一行业相关的作业的机器。例如，如图1所示，机器10可以是设计成牵引铁路车辆的机车。机器10可具有由多个车轮14支承的平台12，所述车轮可构造成与轨道16接合。车轮14可具有与它们相关的牵引电机(未示出)，其可驱动车轮14沿向前或向后方向推进机器10。

机器10可具有安装在平台12上的发动机系统20。在一个示例性实施例中，如图1所示，发动机系统20可以沿机器10的行驶方向纵向地排布在平台12上。然而，本领域的技术人员将认识到，发动机系统20可按需前后地、横向地或以任何其它取向布置在平台12上。

图2示出发动机系统20的一个示例性实施例的概略图。如图2所示，发动机系统20可包括发动机22、进气系统30、涡轮增压器装置32、空气冷却装置34和后处理系统36。发动机系统20可沿发动机22的纵向轴线46具有附件端42和与附件端42相对的驱动端44。进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34可位于发动机22的附件端42附近。因而，进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34可相对于驱动端44更靠近附件端42定位。后处理系统36和用于将原动力从发动机22传递到机器10的驱动轮14(参见图1)的系统——例如齿轮系统(未示出)、传动系(未示出)等——可位于发动机22的驱动端44附近。因而，后处理系统36可相对于附件端42更靠近驱动端44定位。进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34可协作以向发动机22提供经冷却和压缩的新鲜空气。

发动机22可以是四冲程柴油发动机。设想发动机22可以是另一类型的发动机，例如二冲程柴油发动机、二冲程或四冲程汽油发动机，或二冲程或四冲程气态燃料动力的发动机。发动机22可包括多个气缸52、进气歧管54和排气歧管56。进气歧管54可将经冷却和压缩的空气引导到发动机22的气缸52。气缸52可燃烧燃料以产生原动力并经由排气歧管56排出排气。来自排气歧管56的排气可在排出到大气中之前推动涡轮增压器装置32中的一个或多个涡轮增压器。尽管图2仅可见发动机22的六个气缸，但可以想到发动机22可具有任意数目的气缸52。同样，尽管图2中仅示出一个进气歧管54和一个排气歧管56，但可以想到发动机22可具有任意数目的进气歧管54和排气歧管56。在一个示例性实施例中，发动机22的气缸52可采用V形构型排布。然而，可设想发动机22的气缸52可采用直列构型、对置活塞构型或本领域中已知的任何其它构型排布。

进气系统30可包括空气箱60、第一滤清器组62、第二滤清器组64和管道66。来自环境的空气可经由第一滤清器组和第二滤清器组62、64进入空气箱60。第一滤清器组和第二滤清器组62、64可包括一个或多个构件，其可构造成通过从空气除去诸如灰尘的颗粒物质来清洁空气。管道66可在第一管道端68与空气箱60连接。管道66可从第一管道端68延伸到第二管道端70。管道66可构造成将空气从空气箱60引导到涡轮增压器装置32。如图2所示，第一滤清器组和第二滤清器组62、64可采用V型排布配置。然而，可设想第一滤清器组和第二滤清器组可彼此对向地排布或采用本领域中已知的任何其它排布方式排布。尽管图2仅示出两个滤清器组，但可想到进气系统30可包括任意数目的第一滤清器组62和第二滤清器组64。

涡轮增压器装置32可包括高压涡轮增压器72、第一低压涡轮增压器74和第二低压涡轮增压器76。将低压涡轮增压器级分成第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可允许高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76具有基本相等的尺寸。在一个示例性实施例中，高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可具有相同尺寸。实施具有相似尺寸的高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可减少制造、修理或修复高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76所需的独特构件的数目。尽管图2仅示出一个高压涡轮增压器72和两个低压涡轮增压器74、76，但可想到发动机系统20可具有任意数目的高压涡轮增压器72以及任意数目的第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76。

高压涡轮增压器72可包括高压涡轮78和高压压缩机(未示出)。高压涡轮78可从排气歧管56接收排气，该排气可推动高压涡轮78。高压涡轮又可经由例如共用的驱动轴驱动高压压缩机。第一低压涡轮增压器74可包括第一低压涡轮82和第一低压压缩机84。第一低压涡轮82可接收离开高压涡轮78的排气的一部分。从高压涡轮78接收的排气可推动第一低压涡轮82，第一低压涡轮82又可经由例如共同的驱动轴驱动第一低压压缩机84。第二低压涡轮增压器76可包括第二低压涡轮86和第二低压压缩机88。第二低压涡轮86可从高压涡轮78接收排气的剩余部分。从高压涡轮78接收的排气可推动第二低压涡轮86，第二低压涡轮86又可经由例如共同的驱动轴驱动第二低压压缩机88。来自第一低压涡轮和第二低压涡轮82、86的排气可被引导到后处理系统36。

第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88可分别经由第一入口92和第二入口94吸入从进气系统30的管道66接收的新鲜空气。第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88可将空气压缩至第一压力水平，并且将加压空气引导到空气冷却装置34。空气冷却装置34可冷却加压空气并且将经冷却和压缩的空气引导高压涡轮增压器72。高压涡轮增压器72可从空气冷却装置34接收加压空气并且将空气的压力升高到更高的水平。来自高压涡轮增压器72的压缩空气可重新进入空气冷却装置34，其可进一步冷却空气并且将经冷却的空气引导到进气歧管54。可设想高压和低压可以是相对术语且不表示特定压力。在一个示例性实施例中，高压涡轮增压器72的高压压缩机可将空气压缩至通过低压压缩机84、88压缩的空气的压力水平的约2至5倍。高压压缩机以及第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88各者可体现为固定几何形状压缩机、变几何形状压缩机或构造成接收空气并且将空气压缩至期望的压力水平的任何其它类型的压缩机。

空气冷却装置34可包括用于冷却从涡轮增压器装置32接收的压缩空气的一个或多个冷却器(未示出)。可想到空气冷却装置34可具有相比于从第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76接收的压缩空气用于冷却从高压涡轮增压器72接收的压缩空气的单独的冷却器。空气冷却装置34中的一个或多个冷却器可体现为空-空热交换器、液-空热交换器或两者的组合，并且可构造成有利于传递热能离开经过空气冷却装置34的压缩空气。被传递离开压缩空气的热能可被吸收到冷却剂如空气、乙二醇、水、水/乙二醇混合物、掺混空气混合物或本领域中已知的另一种冷却剂的流中。冷却剂可经由单独的冷却剂回路(未示出)和泵(未示出)循环通过空气冷却装置34。

如图2中进一步所示，高压涡轮增压器72、第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76和空气冷却装置34可安装在支承结构100上，支承结构100可安装在发动机22上。第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可配置在重力方向上比高压涡轮增压器72高的位置。附加地或替换地，包括高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76的涡轮增压器装置32可配置在重力方向上比空气冷却装置34高的位置处。在一个示例性实施例中，高压涡轮增压器72可位于空气冷却装置34的纵向中心处，其中第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76配置在高压涡轮增压器72的任一侧。包括高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76的涡轮增压器装置32也可配置在重力方向上比空气系统30的空气箱60高的位置处。尽管图2示出高压涡轮增压器72、第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76、空气箱60和空气冷却装置34的一种示例性几何排布方式，但可设想这些构件可采用任何其它次序或相对重力位置排布。例如，第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可配置在相对于空气箱60的相同重力位置处和高压涡轮增压器72的任一侧。还可想到高压涡轮增压器72以及第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76可安装在空气冷却装置34上而不是安装在支承结构100上。

如图2所示，将进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34定位在发动机22的附件端42处可最大限度地减少允许来自发动机22的排气被引导到涡轮增压器装置32所需管道的量。所公开的这些构件的排布还可帮助最大限度地减少允许新鲜空气从进气系统30分别被引导到第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76的第一入口和第二入口92、94所需的管道量。

后处理系统36可位于发动机22的驱动端44附近。后处理系统36可经由混合管道102接收来自第一低压涡轮和第二低压涡轮82、86的排气。后处理系统36可在将排气排出到环境中之前处理排气。后处理系统36可包括一个或多个柴油机氧化催化剂(DOC)(未示出)、一个或多个柴油机颗粒滤清器(DPF)(未示出)和/或本领域中已知的任何其它类型的后处理构件。后处理系统36可附接到位于发动机22的驱动端44附近的交流发电机结构104。然而，可想到后处理系统36可附加地或替代地由支承结构100经由悬臂式框架支承，所述悬臂式框架可利用竖直支承部件在驱动端44附近附接到发动机22上。交流发电机结构104可支承多种构件，例如一个或多个交流发电机(未示出)，该交流发电机可由发动机22驱动以发电，从而允许牵引电动机(未示出)推动机器10(参见图1)的车轮14(参见图1)。

后处理系统36中的排气的处理可能需要分别地第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76的第一出口和第二出口112、114与后处理系统36中的DOC之间相对长的距离。更长的距离可允许良好的扩散和气体/烃混合两者。此外，DOC的性能可取决于维持跨DOC的所有迎面区域的均匀质量流量分布。如图2所示，经由第一出口和第二出口112、114离开第一低压涡轮增压器和第二低压涡轮增压器74、76的排气可分别进入适配器120的第一支腿部和第二支腿部116、118并且可经由第三支腿部122离开适配器120。管道124可接收来自适配器120的排气并且输送排气到后处理系统36。在一个示例性实施例中，管道124可具有圆锥形。适配器120和管道124可包括混合管道102。如图2所示的实施例中所示，混合管道102可沿发动机22的纵向轴线46配置在发动机22的中央。混合管道102可具有分别与第一低压涡轮和第二低压涡轮82、86的第一出口和第二出口112、114连接的第一端132以及与过渡管道136连接的第二端134。过渡管道136可将混合管道102与后处理系统36连接，后处理系统36可在经由出口138将排气释放到大气之前处理从混合管道102接收的排气。

如图2所示，排气歧管56和混合管道102可配置在沿重力方向比进气歧管54和空气箱60高的位置处。排气歧管56和混合管道102可将来自气缸52的热排气运送到后处理系统36。结果，排气歧管56和混合管道102周围的环境空气可由从排气歧管56和混合管道102散发的热加热。由于暖空气由于其低密度而上升，所以排气歧管56和混合管道102周围的经加热的环境空气可保持处于沿重力方向比空气箱60周围的较冷环境空气高的位置处。因而，通过将空气箱60定位在重力方向上比排气歧管56和混合管道102低的位置处，进气系统30可帮助确保相对较冷的空气被供给到第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88。

图3示出沿图2的线A-A的进气系统30的剖视图。如图3所示，第一滤清器组和第二滤清器组62、64可包括一个或多个滤清器组件142。在一个示例性实施例中，滤清器组件142可包括以粘涂层包埋的玻璃纤维网。每个滤清器组件都可具有袋状捕集容积144，其具有由内钢丝笼146和外钢丝笼148限定出的形状。可想到滤清器组件142可包括金属丝网滤清器或本领域中已知的任何其它类型的空气滤清器。

第一滤清器组62可相对于第二滤清器组64成一定角度配置。例如，第一滤清器组62可相对于空气箱60的底座150成角度“θ”并且相对于大致正交于底座150的平面成互补角度“α”配置。第二滤清器组64可相对底座150成角度“φ”并相对于大致正交于底座150的平面成互补角度“β”配置。可设想角度θ、φ、α和β可具有相同或不同的值。尽管图3示出各第一滤清器组和第二滤清器组62、64中的所有滤清器组件都相对于底座150成大体相似的角度倾斜，但可设想各第一滤清器组和第二滤清器组62、64中的每个滤清器组件142可成任何角度倾斜。如图3所示将第一滤清器组和第二滤清器组62、64成一定角度定向还可确保滤清器组件142可从第一滤清器组和第二滤清器组62、64被容易地移除以进行清洁、维护或修复。例如，相对于大体正交于底座150的平面成角度α和β配置第一滤清器组和第二滤清器组62、64可使得更容易将滤清器组件142从第一滤清器组和第二滤清器组62、64拔出。

每个滤清器组件142都可具有构造成接收来自空气箱60的相邻侧154的环境空气的进气端152。空气可移动通过滤清器组件142并且可经由排出端156离开滤清器组件142。如图3所示，滤清器组件142的排出端156可位于沿重力方向比进气端152低的位置处。空气的第一部分可沿第一方向162从第一滤清器组62进入空气箱60的集气室158，第一方向162可大体正交于侧面154并且相对于底座150倾斜。空气的第二部分可沿第二方向164从第二滤清器组64进入集气室158，第二方向164可大体正交于侧面154并且相对于底座150倾斜。在如图3所示的一个示例性实施例中，第一方向和第二方向162和164可大体彼此相反。空气的第一部分和第二部分可沿第三方向166(参见图4)离开集气室158，第三方向166可正交于第一方向和第二方向162、164两者。例如，参照图3，空气可沿大体正交于页面并离开页面的第三方向166离开集气室158。本领域的普通技术人员将认识到，通过将滤清器组件142的较宽表面布置成大体平行于纵向轴线46，空气可在较低速率下离开各滤清器组件142并以最低限度的阻碍离开集气室158。以此方式定向滤清器组件还可减少在空气离开各滤清器组件142时排出端154附近的尾流的形成，由此最大限度地减少空气箱60中的压力损失。

管道66可接收来自集气室158的空气并经第一开口和第二开口172、174排出空气。第二开口174可与第一开口172间隔开。第一开口和第二开口172、174可具有如图3所示的圆形形状。然而，可想到第一开口和第二开口172、174可具有椭圆形、矩形、多边形或本领域中已知的任何其它形状。在一个示例性实施例中，管道66中的空气的第一部分可离开第一开口172并进入第一低压涡轮85的第一入口92(参见图2)。类似地，例如，管道66中的空气的第二部分可离开第二开口174并进入第二低压压缩机88的第二入口94(参见图2)。第一开口和第二开口172、174可分别利用管道(未示出)与第一开口和第二入口92、94连接。

图4示出沿图3的线B-B的示例性公开的进气系统30的另一剖视图。如图4所示，管道66可具有深度“D”，其可小于管道66的宽度“W”(参见图3)。管道66可在第一管道端182附近接收来自集气室158的空气并在第二管道端184附近经由第二开口174排出空气。因而，管道66可在相比于第二管道端184更接近第一管道端182的位置处接收来自集气室158的空气。如图4所示，第一管道端182可位于沿重力方向比第二管道端184低的位置处。空气可沿第四方向186从第一管道端182移动到第二管道端184，第四方向186可大体正交于第三方向166。空气可沿第五方向188经由第一开口172(参见图3)和第二开口174在第二管道端184附近离开管道66，第五方向188可大体正交于第四方向186且大体平行于第三方向166。

管道66可包括第一平滑化结构192，其可帮助空气从第三方向166转向为第四方向186。第一平滑化结构192可以是弯曲管道表面，其可将管道66的前壁194与其底壁196连接。前壁194可大体正交于纵向轴线46，且底壁196可大体平行于纵向轴线46。第一平滑化结构192可具有与管道66的宽度W大致相等的宽度。在一个示例性实施例中，弯曲管道表面可具有约等于深度D的20％的半径“R1”。还可设想第一平滑化结构192可以是倒角的管道区段，其可以是从前壁194延伸到底壁196的倾斜平坦面。

管道66还可包括第二平滑化结构202，其可帮助空气从第四方向186转向为第五方向188。与第一平滑化结构192相似，第二平滑化结构202可以是弯曲管道表面，其可将管道66的后壁204与其顶壁206连接。后壁204可定位成与前壁194相对。后壁204可配置成大体平行于前壁194并且大体正交于纵向轴线46。顶壁206可定位成与底壁196相对。顶壁206可配置成大体平行于底壁196和纵向轴线46。第二平滑化结构202可具有与管道66的宽度W大致相等的宽度。第二平滑化结构202可具有可为深度D的约20％的半径“R2”。也可想到第二平滑化结构202可以是倒角的管道区段，其可以是从后壁204延伸到顶壁206的倾斜平坦面。

管道66可包括第三平滑化结构212，其可设置在前壁194上并定位成与第二开口174相邻。因而，第三平滑化结构212可定位成相对于第一管道端182更靠近第二管道端184。第三平滑化结构212可包括附接在前壁194上的凹进管道表面。第三平滑化结构212可具有与管道66的宽度W大致相等的宽度。凹进管道表面可具有可为管道66的深度D的约20％的弯曲部半径“R3”。第一、第二和第三平滑化特征192、202、212可协作以使空气以最低压力损失从第三方向166转向为第四方向186并从第四方向186转向为第五方向188。管道66还可包括会聚喷嘴部214，其可帮助引导来自管道66的空气均匀地跨越第一开口和第二开口172、174。

如图4所示，管道66还可包括可附接到管道66的后壁204上的一个或多个系杆216。系杆216可以是设计成增强后壁204以帮助确保后壁204能够承载结构负荷的结构加强杆。例如，利用系杆216增强的后壁204可用来将包括软管、电缆和/或其它管道的其它发动机构件安装在进气系统30上。尽管图4仅示出了后壁204上的系杆216，但可想到一个或多个系杆216可安装在管道66的前壁194、顶壁206和/或底壁196上。系杆216的截面可被选择成使得系杆216不会在管道66中流动的空气中引入流动干扰，以便最大限度地减少管道66中的压力损失。

工业适用性

所公开的进气系统30可在被包装在可获得以用于容纳动力系统的有限空间量中的任何动力系统应用中实施。所公开的进气系统30可以是简单和可靠的，并且可由于其紧凑的尺寸和改善的可维修性而提供增强的应用机会。特别地，将进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34定位在发动机22的附件端42附近可减小发动机系统20的总体包装尺寸。例如，通过将进气系统30、涡轮增压器装置32和空气冷却装置34定位成紧邻，可需要更少的管道量以将空气从环境分别输送到第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88的第一入口和第二入口92、94。减少管道量可降低进气系统30的成本并且还可帮助最大限度地降低通过进气系统30的压力损失。所公开的进气系统30还可通过将空气箱60定位在沿重力方向比排气歧管56和混合管道102低的位置处来向发动机22提供相对冷的进气。此外，第一滤清器组和第二滤清器组62、64的排布可使得更容易清洁、修复或更换滤清器组件142。

参照图2、3和4，空气可经第一滤清器组62和第二滤清器组64进入空气箱60。在第一滤清器组和第二滤清器组62、64内，空气可经过一个或多个滤清器组件142，其中诸如灰尘的颗粒物质可由滤清器组件142从空气被移除。空气可从第一滤清器组和第二滤清器组62、64中的滤清器组件142离开并分别沿第一方向和第二方向162、164进入集气室156中。空气可沿第三方向166在集气室158中移动，第三方向166可大体正交于第一方向和第二方向162、164。空气可从集气室158在第一管道端182附近进入管道66。第一平滑化结构192可帮助空气从第三方向166转向为第四方向186，第四方向186可大体正交于第三方向166。空气可从第一管道端182经管道66移动到第二管道端184附近的第一开口和第二开口172、174。空气可在第二管道端184附近从第四方向186转向为第五方向188。第二和第三平滑化结构202和212可帮助空气从第四方向186转向为第五方向188，第五方向188可大体正交于第四方向186并大体正交于第三方向166。第一、第二和第三平滑化特征192、202、212可协作以最大限度地降低空气从滤清器组件142的进气端152经集气室158和管道66移动到第一开口和第二开口172、174时的压力损失。

参照图2，通过将空气箱60布置在沿重力方向比排气歧管56和混合管道102低的位置处，进气系统30可帮助发动机系统20利用发动机系统20周围的环境空气中的温度梯度。例如，由于排气歧管56和混合管道102运送热排气，所以排气歧管56和混合管道102周围的环境空气的温度可显著高于空气箱60周围的环境空气的温度。当发动机系统20位于行驶通过例如长隧道的机器10上时，发动机系统20周围的空气中的温度梯度可变得更加重要。由于隧道中的封闭空间并且因为来自发动机22的热排气可更接近隧道的洞顶排出，隧道洞顶附近的空气可比位于沿重力方向比排气出口138低的位置处的空气箱60周围的空气热得多。因而，通过将空气箱60定位在沿重力方向比排气歧管56和混合管道102低的位置处，进气系统30可帮助确保相对较冷的空气被输送到发动机22的第一低压压缩机和第二低压压缩机84、88。此外，通过将空气箱60布置在沿重力方向比出口138低的位置处，进气系统30可帮助确保滤清器组件142不会被从出口138排出的排气中的颗粒物质污染。

对本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对所公开的进气系统作出各种改型和变型。根据说明书和对所公开的进气系统的实践，其它实施例对本领域的技术人员来说将显而易见。应该认为说明书和示例仅为示范性的，实际范围通过以下权利要求和它们的等同来指示。

Claims (10)

1.一种用于发动机的进气系统，包括：

构造成从环境接收空气的空气箱；

配置在所述空气箱内并且构造成清洁空气的滤清器组件；和

管道，所述管道具有：

构造成接收离开所述滤清器组件的空气的第一管道端；和

构造成输送空气到所述发动机的第二管道端，其中所述第二管道端位于沿重力方向比所述第一管道端高的位置处。

2.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述空气箱包括：

第一滤清器组，所述第一滤清器组包括多个第一滤清器组件；和

第二滤清器组，所述第二滤清器组包括多个第二滤清器组件，其中所述第一滤清器组和所述第二滤清器组相对于彼此成一定角度设置。

3.根据权利要求2所述的进气系统，其中，所述空气箱包括集气室，所述集气室构造成：

从所述第一滤清器组接收空气的第一部分，所述第一部分沿第一方向从所述第一滤清器组进入所述集气室；

从所述第二滤清器组接收空气的第二部分，所述第二部分沿第二方向从所述第二滤清器组进入所述集气室；和

沿大体正交于所述第一方向和所述第二方向两者的第三方向输送空气的所述第一部分和所述第二部分到所述第一管道端。

4.根据权利要求3所述的进气系统，其中，所述管道排布成使得空气沿大体正交所述第三方向的第四方向在所述管道中流动。

5.根据权利要求4所述的进气系统，其中，所述管道包括邻近所述第一管道端的第一平滑化结构，所述第一平滑化结构构造成帮助空气从第三方向转向为第四方向。

6.根据权利要求5所述的进气系统，其中

所述管道包括：

前壁；和

底壁；并且

所述第一平滑化结构包括从所述前壁延伸到所述底壁的弯曲管道表面。

7.根据权利要求6所述的进气系统，其中，所述管道包括：

第一开口，所述第一开口设置在所述第二管道端附近并且构造成输送空气的所述第一部分到所述发动机；和

设置在所述第二管道端附近的第二开口，所述第二开口与所述第一开口间隔开并且构造成输送空气的所述第二部分到所述发动机，其中所述第一开口和第二开口定向成使得空气沿大体正交于所述第四方向且大体平行于所述第三方向的第五方向从所述第一开口和所述第二开口中流出。

8.一种发动机系统，包括：

发动机，所述发动机具有附件端和与所述附件端相对的驱动端；

位于所述附件端附近的进气系统；

位于所述附件端附近的涡轮增压器装置，所述涡轮增压器装置构造成从所述进气系统接收空气，所述涡轮增压器装置还构造成从所述发动机接收排气；

位于所述附件端附近的空气冷却装置，所述空气冷却装置构造成从所述涡轮增压器装置接收压缩空气，冷却所述压缩空气，并且输送所述压缩空气到所述发动机；

混合管道，所述混合管道从所述附件端延伸到所述驱动端并且构造成从所述涡轮增压器装置接收排气；和

位于所述驱动端附近的后处理系统，所述后处理系统构造成从所述混合管道接收排气，处理排气，并将排气排放到环境。

9.根据权利要求8所述的发动机系统，其中，所述进气系统包括构造成从环境接收空气的空气箱，所述空气箱位于沿重力方向比所述涡轮增压器装置低的位置处。

10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中，所述进气系统包括：

设置在所述空气箱中的第一滤清器组；

设置在所述空气箱中的第二滤清器组，所述第二滤清器组相对于所述第一滤清器组成一定角度设置；和

管道，所述管道具有：

第一管道端，所述第一管道端构造成接收离开所述第一滤清器组和所述第二滤清器组的空气；和

第二管道端，所述第二管道端构造成输送空气到所述涡轮增压器装置。