CN109826700B - 一种排气歧管、进排气系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气歧管，应用于具有第一组气缸和与第一组气缸交替点火的第二组气缸的发动机，包括第一组支管、第一总管、第二组支管和第二总管；其中，第一组支管用于与第一组气缸的排气门一一对应连接，第一组支管与第一总管密封连接；第二组支管用于与第二组气缸的排气门一一对应连接，第二组支管与第二总管密封连接；第一总管和第二总管分别设有用于排出废气的出气口，且二者的气体流道相互独立。本申请提供的排气歧管内部具有两个气体流道，避免各气缸排气的相互干扰，减少流动损失，使发动机工作平稳。本发明还公开了一种进排气系统及汽车，具有上述有益效果。

Description

一种排气歧管、进排气系统及汽车

技术领域

本发明涉及车辆废气处理技术领域，更具体地说，涉及一种排气歧管、进排气系统及汽车。

背景技术

排气歧管包括支管和总管，在排气过程中，废气经由与各个气缸一一对应相连的支管汇总到总管，并经由总管排出。当排气过分集中时，各气缸之间会产生相互干扰，也就是某气缸排气时，正好碰到别的气缸窜来的没有排净的废气。这样会增加排气的阻力，降低发动机的输出功率，并影响后续对废气能量的利用以及排气再循环(EGR，Exhaust GasRecirculation)处理的控制效率。

综上所述，如何降低发动机的排气阻力，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种排气歧管、进排气系统及汽车，其排气阻力较小，进而有效提高废气能量的利用率及排气再循环处理的控制效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种排气歧管，应用于具有第一组气缸和与所述第一组气缸交替点火的第二组气缸的发动机，包括：

用于与所述第一组气缸的排气门一一对应连接的第一组支管，所述第一组支管密封连接有第一总管，所述第一总管设有用于排出废气的出气口；

用于与所述第二组气缸的排气门一一对应连接的第二组支管，所述第二组支管密封连接有第二总管，所述第二总管设有用于排出废气的出气口，且所述第二总管的气体流道与所述第一总管的气体流道相互独立。

优选的，所述第一总管的出气口包括第一取气口，所述第二总管的出气口包括第二取气口，还包括用于与EGR阀的进口法兰固定连接的第一法兰，所述第一取气口和所述第二取气口通过所述第一法兰固定为整体式结构。

优选的，所述第一总管和/或所述第二总管的侧壁设有用于支撑所述EGR阀的第一加强筋。

优选的，当所述第一总管的侧壁设有所述第一加强筋时，所述第一总管设有所述第一取气口的端部为轴线呈弧形的第一弯曲段，所述第一加强筋设于所述第一弯曲段的外侧壁；当所述第二总管的侧壁设有所述第一加强筋时，所述第二总管设有所述第二取气口的端部为轴线呈弧形的第二弯曲段，所述第一加强筋设于所述第二弯曲段的外侧壁。

优选的，所述第一组支管、所述第一总管、所述第二组支管、所述第二总管为一体铸造制件。

优选的，所述第一总管的出气口还包括用于与增压器的进气口密封连接的第一排气口，所述第一总管设有所述第一排气口的端部为第一弧形段，所述第二总管的出气口还包括用于与所述增压器的进气口密封连接的第二排气口，所述第二总管设有所述第二排气口的端部为第二弧形段，所述第一弧形段和所述第二弧形段并排分布，且二者的外侧壁分别设有第二加强筋。

优选的，所述第一弧形段和所述第二弧形段的半径为66mm和/或圆心角为90度。

优选的，所述第一排气口和所述第二排气口设有一体式的第二法兰，所述第二法兰用于与所述增压器的进口法兰固定连接。

一种进排气系统，包括EGR阀和增压器，还包括上述任意一种排气歧管。

一种汽车，包括上述任意一种进排气系统。

本发明提供的排气歧管应用于具有第一组气缸和第二组气缸的发动机，其中，第一组气缸和第二组气缸在工作过程中交替点火；排气歧管包括气体流道相互独立的第一总管和第二总管，第一总管密封连接有与第一组气缸的排气门一一对应连接的第一组支管，第二总管密封连接有与第二组气缸的排气门一一对应连接的第二组支管。

发动机运行过程中，第一组气缸和第二组气缸按照点火顺序依次排气，由于第一组气缸通过第一总管进行排气，第二组气缸通过第二总管进行排气，而第一总管和第二总管的气体流道相互隔离，因此发动机的某气缸在排气时，不易受到其他气缸、尤其是在上一点火顺序中做功的气缸所窜来的没有排净的废气，实现了减小排气阻力的效果。

本申请还提供了一种进排气系统及汽车，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的排气歧管装配状态下的主视图；

图2为本发明所提供的排气歧管装配状态下的侧视图；

图3为本发明所提供的排气歧管的局部的结构示意图；

图4为本发明所提供的排气歧管的内部流道图。

图1至4中的附图标记为：

EGR取气出口1、EGR连接管2、EGR阀3、第一加强筋4、第二加强筋5、增压器6、第一法兰7、法兰结构8、第一组支管9、第二组支管10、第一排气口11、第二排气口12、第一取气口13、第二取气口14、排气歧管出气道转弯圆角15、排气歧管出气道转弯角度16、第二法兰17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种排气歧管，其排气阻力较小，能够提高后续对废气能量的利用率及排气再循环处理的控制效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述排气歧管的进排气系统和汽车。

请参考图1至4，图1为本发明所提供的排气歧管装配状态下的主视图；图2为本发明所提供的排气歧管装配状态下的侧视图；图3为本发明所提供的排气歧管的局部的结构示意图；图4为本发明所提供的排气歧管的内部流道图。

本申请提供了一种排气歧管，应用于具有第一组气缸和第二组气缸的发动机，排气歧管包括第一组支管9、第一总管、第二组支管10和第二总管；其中，第一组支管9用于与第一组气缸的排气门一一对应连接，第一组支管9与第一总管密封连接；第二组支管10用于与第二组气缸的排气门一一对应连接，第二组支管10与第二总管密封连接；第一总管和第二总管分别设有用于排出废气的出气口，且二者的气体流道相互独立。

具体的，发动机在运行过程中，不同类型的发动机的点火方式可能存在差异，但是发动机的各个气缸均按照特定的点火顺序依次做功，因此各个气缸会按照点火顺序依次排气。同一发动机的全部气缸按照点火顺序划分为两组，即第一组气缸和第二组气缸，在工作过程中，第一组气缸中的某一气缸做功后，第二组气缸中一个气缸继续做功，两组气缸交替做功。

例如，对于四缸发动机，点火顺序通常为1-3-4-2或1-2-4-3，因此第一组气缸包括第一个和第四个气缸，第二组气缸包括第二和第三个气缸。对于直列六缸发动机，点火顺序通常为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，因此第一组气缸包括第一、第二、第三个气缸，第二组气缸包括第四、第五、第六个气缸。

第一组支管9与第一组气缸一一对应，第一组支管9的进气口设计有法兰结构8，其与第一组气缸的缸盖本体密封连接，第一组支管9的出气口与第一总管的进气口保持密封；在工作过程中，第一组气缸排出的废气通过第一组支管9汇总至第一总管中，并通过第一总管的出气口排出。第二组支管10、第二总管的工作原理分别与第一组支管9、第一总管类似，本文不在赘述。

另外，第一组支管9、第一总管形成用于排出第一组气缸所排出废气的气体流道，而第二组支管10、第二总管形成用于排出第二组气缸所排出废气的气体流道，两个气体流道处于隔离状态。

现有技术中，为了方便管路的设计通常采用一个管路来排出发动机全部气缸的废气。而本申请提供的排气歧管考虑排气脉冲能量，其按照发动机的点火顺序划分两个排气管路，并形成两个独立的气体流道。发动机在运行过程中，第一组气缸和第二组气缸按照点火顺序依次做功，二者分别通过第一总管和第二总管进行排气。因此，发动机的某一个气缸在排气时，不易受到其他气缸、尤其是前一做功的气缸所窜来的没有排净的废气，排气歧管避免了各个气缸排气的相互干扰，减小了排气阻力，提高了废气的利用率。

另外，现有技术中的排气歧管的管路通常较长，气体的流动损失较大。而本申请提供的技术方案设计两个独立的气体流道，用户可以根据实际需求灵活缩短气体流道的长度，进一步减小气体的流动损失。

可选的，本申请提供的一种实施例中，第一总管的出气口包括第一取气口13，第二总管的出气口包括第二取气口14，还包括用于与EGR阀3的进口法兰固定连接的第一法兰7，第一取气口13和第二取气口14通过第一法兰7固定为整体式结构。

具体的，发动机排出的废气可以通过EGR系统处理后返回进气歧管，参与缸内的燃烧，因此排气歧管设置为EGR系统提供废气来源的取气口。取气口包括第一取气口13和第二取气口14，二者分别设置在第一总管和第二总管中，且二者排气方向的末端设置有第一法兰7。

在实际使用过程中，EGR系统主要包括EGR阀3，EGR阀3是一个安装在柴油机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量的机电一体化产品。它通常位于进气歧管的右侧，靠近节气门体，有一通向排气歧管的短金属管与它相连。其作用是对进入进气歧管的废气量进行控制，使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。

现有技术中通常利用管路连接EGR阀3，并为EGR阀3设计专门的支架，使用的零件数量会相应增多。本实施例中第一法兰7能够直接通过螺栓与EGR阀3密封连接，利用排气歧管直接对EGR阀3进行支撑和固定，减少所需的零件数量。

进一步的，考虑到EGR阀3较重，为了保障EGR阀3固定的牢固性，本实施例中，第一总管和/或第二总管的侧壁设有第一加强筋4，来加强排气歧管的强度。

具体的，在对排气歧管的结构进行设计时，为了保障第一加强筋4对EGR阀3的有效支撑，优选在靠近取气口的区域设置弯曲段，并将第一加强筋4设置在弯曲段中。本实施例优选第一总管和第二总管均设置有第一加强筋4，可以理解的，二者也可择一设置第一加强筋4。例如，当第一总管的侧壁设有第一加强筋4时，第一总管设有第一取气口13的端部为轴线呈弧形的第一弯曲段，第一加强筋4设于第一弯曲段的外侧壁。而当第二总管的侧壁设有第一加强筋4时，则第二总管设有第二取气口14的端部为轴线呈弧形的第二弯曲段，第一加强筋4设于第二弯曲段的外侧壁。

进一步的，为了优化排气歧管的使用效果，在上述任意一个实施例的基础上，排气歧管可以连接增压系统，增压系统主要包括增压器6，排气歧管设置有用于与增压器6的进气口密封连接的排气口，该排气口包括位于第一总管的第一排气口11和位于第二总管的第二排气口12。第一排气口11和第二排气口12将气缸排出的部分废气引入增压器6中，来增加发动机的进气量。

可选的，为了保障排气歧管对增压器6的固定效果，增加排气歧管强度，避免其开裂，优选排气歧管与增压器6连接的位置设置第二加强筋5。另外，为了方便第二加强筋5的布置，第一总管设有第一排气口11的端部为第一弧形段，第二总管设有第二排气口12的端部为第二弧形段，第一弧形段和第二弧形段并排分布，第二加强筋5设置在第一弧形段和第二弧形段的外侧壁。

在实际装配时，可以通过一体式的第二法兰17将第一排气口11和第二排气口12固定为整体式结构，并通过第二法兰17直接与增压器6的进口法兰固定连接。

可选的，为了适应发动机空间布置增压器6，并优化气体流道的平顺光滑，需要设计合适的排气歧管出气道转弯圆角15和排气歧管出气道转弯角度16，本实施例中，优选排气歧管出气道转弯圆角15的半径R为66mm，即第一弧形段和第二弧形段的半径为66mm。另外，排气歧管出气道转弯角度16的圆心角优选为90度，即第一弧形段和第二弧形段的圆心角为90度。需要说明的是，图2中所标注的具体尺寸仅为本实施例中提供的优选方案，而在其他实施例中，排气歧管的具体规格可以有其他可能。

可选的，在实际加工的过程中，排气歧管可以通过焊接、螺纹连接、圆柱配合等方式将多段管材拼接固定获得。而为了增加排气歧管的强度，优选第一组支管9、第一总管、第二组支管10、第二总管采用一体铸造的方式进行加工，即四者为一体铸造制件。另外，排气歧管的进气口和出气口分别通过法兰与前后设备连接，因此，排气歧管进气口处的法兰结构8、出气口处的第一法兰7、第二法兰17中每一者均可以与管体部分一体铸造成型。

除了上述排气歧管，本发明还提供一种进排气系统，该进排气系统包括排气再循环系统、增压系统以及上述任意一种排气歧管；其中，排气再循环系统包括依次连接的EGR阀3、EGR连接管2和EGR取气出口1，EGR阀3的进口法兰与排气歧管的取气口直接固定并保持密封，EGR取气出口1与发动机的进气歧管连接、并为进气歧管提供废气。增压系统包括增压器6，增压器6利用废气对进气歧管的气体进行压缩，提高发动机的进气量。进排气系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

另外，本申请还提供了一种汽车，汽车包括上述任意一种进排气系统，因此其排气压力较小，废气利用率较高，排气再循环处理效率较高。汽车的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

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。

以上对本发明所提供的排气歧管、进排气系统及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种排气歧管，其特征在于，应用于具有第一组气缸和与所述第一组气缸交替点火的第二组气缸的发动机，包括：

用于与所述第一组气缸的排气门一一对应连接的第一组支管（9），所述第一组支管（9）密封连接有第一总管，所述第一总管设有用于排出废气的出气口；

用于与所述第二组气缸的排气门一一对应连接的第二组支管（10），所述第二组支管（10）密封连接有第二总管，所述第二总管设有用于排出废气的出气口，且所述第二总管的气体流道与所述第一总管的气体流道相互独立；

所述第一总管的出气口包括第一取气口（13），所述第二总管的出气口包括第二取气口（14）；还包括用于与EGR阀（3）的进口法兰固定连接的第一法兰（7），所述第一取气口（13）和所述第二取气口（14）通过所述第一法兰（7）固定为整体式结构；

所述第一总管和/或所述第二总管的侧壁设有用于支撑所述EGR阀（3）的第一加强筋（4）；

当所述第一总管的侧壁设有所述第一加强筋（4）时，所述第一总管设有所述第一取气口（13）的端部为轴线呈弧形的第一弯曲段，所述第一加强筋（4）设于所述第一弯曲段的外侧壁；当所述第二总管的侧壁设有所述第一加强筋（4）时，所述第二总管设有所述第二取气口（14）的端部为轴线呈弧形的第二弯曲段，所述第一加强筋（4）设于所述第二弯曲段的外侧壁；

所述第一组支管（9）、所述第一总管、所述第二组支管（10）、所述第二总管为一体铸造制件。

2.根据权利要求1所述的排气歧管，其特征在于，所述第一总管的出气口还包括用于与增压器（6）的进气口密封连接的第一排气口（11），所述第一总管设有所述第一排气口（11）的端部为第一弧形段，所述第二总管的出气口还包括用于与所述增压器（6）的进气口密封连接的第二排气口（12），所述第二总管设有所述第二排气口（12）的端部为第二弧形段，所述第一弧形段和所述第二弧形段并排分布，且二者的外侧壁分别设有第二加强筋（5）。

3.根据权利要求2所述的排气歧管，其特征在于，所述第一弧形段和所述第二弧形段的半径为66mm和/或圆心角为90度。

4.根据权利要求3所述的排气歧管，其特征在于，所述第一排气口（11）和所述第二排气口（12）设有一体式的第二法兰（17），所述第二法兰（17）用于与所述增压器（6）的进口法兰固定连接。

5.一种进排气系统，包括EGR阀（3）和增压器（6），其特征在于，还包括权利要求1至4任意一项所述的排气歧管。

6.一种汽车，其特征在于，包括权利要求5所述的进排气系统。