CN115324788A - 一种发动机进气结构以及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机进气结构以及发动机，该发动机进气结构包括进气稳压壳、进气歧管以及进气总管，进气稳压壳包括相互连接的第一壳体及第二壳体，第一壳体内形成第一稳压腔，第二壳体内形成第二稳压腔，第一稳压腔与第二稳压腔连通；进气歧管连接于第一壳体；进气总管包括EGR取气管、进气弯管及进气混合管，进气混合管包括依次连接的第一管段、折弯部及第二管段，第一管段设置于第一壳体远离进气歧管的一侧，第一管段的第一端与EGR取气管以及进气弯管均连通，第二管段设置于第一壳体与第二壳体连接的一侧，第二管段的第一端通过折弯部与第一管段的第二端连通，第二管段的第二端与第二壳体连通。

Description

一种发动机进气结构以及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机进气结构以及发动机。

背景技术

新鲜空气与EGR（废气再循环，Exhaust Gas Re-circulation）气体的混合均匀性对柴油发动机的动力性、经济性、排放等有显著的影响。在发动机的进气过程中，如果混合气分布不均匀，经进气管分配到各缸的燃气量不一致，必然导致发动机各缸工作一致性差、燃烧效果不好等问题。因此，混合气的均匀性是评价混合器的重要指标之一。

如图1所示，现有发动机的进气结构包括进气管01、EGR取气管02、稳压壳03以及进气歧管04，进气管01以及进气歧管04分别连接于稳压壳03的两侧，这种设计导致进气管01与稳压壳03的连接处直冲中间部分进气歧管04与稳压壳03的连通处，造成各缸进气量中间大、两边小的差异，并且进气管路气流流速高，气流正冲壁面，压损大，同时这种进气管01在稳压壳03中部直接与稳压壳03连接的方案导致进气管01的混合段，即进气管01位于EGR取气管02的下游部分的距离短，混合效果差、排放高。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种发动机进气结构，以改善各缸进气量一致性，降低压损，提高EGR与空气的混合效果。

本发明的第二个目的在于提供一种包括上述发动机进气结构的发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机进气结构，包括：

进气稳压壳，所述进气稳压壳包括相互连接的第一壳体以及第二壳体，所述第一壳体内形成有第一稳压腔，所述第二壳体内形成有第二稳压腔，所述第一稳压腔与所述第二稳压腔连通；

进气歧管，所述进气歧管连接于所述第一壳体；

进气总管，所述进气总管包括EGR取气管、进气弯管以及进气混合管，所述进气混合管包括依次连接的第一管段、折弯部以及第二管段，所述第一管段设置于所述第一壳体远离所述进气歧管的一侧，所述第一管段的第一端与所述EGR取气管以及所述进气弯管均连通，所述第二管段设置于所述第一壳体与所述第二壳体连接的一侧，所述第二管段的第一端通过所述折弯部与所述第一管段的第二端连通，所述第二管段的第二端与所述第二壳体连通。

可选地，所述第一管段的第二端延伸至所述第一壳体的端部。

可选地，所述第二壳体与所述第二管段的第二端连通处的横截面积小于所述第一壳体与所述第二壳体连通处的横截面积。

可选地，所述第二管段的第二端与所述第二壳体的连通处的延伸方向与所述第一壳体与所述第二壳体连通处的延伸方向相交。

可选地，沿远离所述第一壳体的一端至靠近所述第一壳体的一端方向，所述第二壳体与所述第二管段的第二端相对的壳壁与所述第二管段的第二端的距离逐渐增加，以形成倾斜导向壁面。

可选地，所述第二壳体设置于所述第一壳体的顶部。

可选地，所述第二管段的第二端设置第一法兰，所述第二壳体与所述第二管段的连接处设置第二法兰，所述第二管段的第二端与所述第二壳体通过所述第一法兰与所述第二法兰可拆卸连接。

可选地，所述第一壳体与所述第二壳体连接为一体。

可选地，所述第一壳体与所述第二壳体的连通处设置有向所述第一壳体与所述进气歧管连通处倾斜的导向结构。

一种发动机，所述发动机包括如上任意一项所述的发动机进气结构。

由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种发动机进气结构，该发动机进气结构包括进气稳压壳、进气歧管以及进气总管，其中，进气稳压壳包括相互连接的第一壳体以及第二壳体，第一壳体内形成有第一稳压腔，第二壳体内形成有第二稳压腔，第一稳压腔与第二稳压腔连通；进气歧管连接于第一壳体；进气总管包括EGR取气管、进气弯管以及进气混合管，进气混合管包括依次连接的第一管段、折弯部以及第二管段，第一管段设置于第一壳体远离进气歧管的一侧，第一管段的第一端与EGR取气管以及进气弯管均连通，第二管段设置于第一壳体与第二壳体连接的一侧，第二管段的第一端通过折弯部与第一管段的第二端连通，第二管段的第二端与第二壳体连通；在应用时，通过使上述进气稳压壳具有多个稳压腔，进气总管内的气体首先进入第二壳体的第二稳压腔内，再从第二稳压腔内进入第一稳压腔，并且通过进气总管的进气混合管的绕行，在增加进气混合管的长度，改善空气与EGR气体的混合效果的同时，使得进气混合管与第二壳体的连通处不再正对进气歧管与第一壳体的连通处，避免进气直冲进气歧管造成的各缸进气量不一致的问题，提高各缸进气量的均匀性，同时也可以避免气流正冲壁面，降低压损。

本发明还公开了一种发动机，该发动机包括上述发动机进气结构，由于该发动机采用了上述发动机进气结构，因此发动机理应具有与发动机进气结构相同的有益效果，在此不再赘述。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中发动机进气结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的发动机进气结构的一种视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发动机进气结构的另一种视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的发动机进气结构的侧视图；

图5为本发明实施例提供的发动机进气结构与现有技术的发动机进气结构的EGR率偏差直方图；

图6为本发明实施例提供的发动机进气结构与现有技术的发动机进气结构的流量系数变化直方图；

图7为本发明实施例提供的发动机进气结构与现有技术的发动机进气结构的流量系数偏差直方图。

图1中：

01为进气管；02为EGR取气管；03为稳压壳；04为进气歧管；

图2至图4中：

1为进气稳压壳；101为第一壳体；102为第二壳体；2为进气歧管；3为进气弯管；4为EGR取气管；5为混合器；6为进气混合管；601为第一管段；602为第二管段；603为折弯部；7为螺栓避让槽；8为导向结构。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种发动机进气结构，该发动机进气结构的结构设计使其能够改善各缸进气量一致性，降低压损，提高EGR与空气的混合效果。

本发明的另一核心在于提供一种包括上述发动机进气结构的发动机。

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。

请参阅图2至图4，图2为本发明实施例提供的发动机进气结构的一种视角的结构示意图，图3为本发明实施例提供的发动机进气结构的另一种视角的结构示意图，图4为本发明实施例提供的发动机进气结构的侧视图。

本发明实施例中公开了一种发动机进气结构，该发动机进气结构包括进气稳压壳1、进气歧管2以及进气总管。

其中，进气稳压壳1包括相互连接的第一壳体101以及第二壳体102，第一壳体101内形成有第一稳压腔，第二壳体102内形成有第二稳压腔，第一稳压腔与第二稳压腔连通；进气歧管2连接于第一壳体101；进气总管包括EGR取气管4、进气弯管3以及进气混合管6，进气混合管6包括依次连接的第一管段601、折弯部603以及第二管段602，第一管段601设置于第一壳体101远离进气歧管2的一侧，第一管段601的第一端与EGR取气管4以及进气弯管3均连通，第二管段602设置于第一壳体101与第二壳体102连接的一侧，第二管段602的第一端通过折弯部603与第一管段601的第二端连通，第二管段602的第二端与第二壳体102连通。

进一步地，上述第一管段601的第一端通过混合器5分别与EGR取气管4以及进气弯管3连通。

可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的发动机进气结构在应用时，通过使上述进气稳压壳1具有多个稳压腔，进气总管内的气体首先进入第二壳体102的第二稳压腔内，再从第二稳压腔内进入第一稳压腔，并且通过进气总管的进气混合管6的绕行，在增加进气混合管6的长度，改善空气与EGR气体的混合效果的同时，使得进气混合管6与第二壳体102的连通处不再正对进气歧管2与第一壳体101的连通处，避免进气直冲进气歧管2造成的各缸进气量不一致的问题，提高各缸进气量的均匀性，同时也可以避免气流正冲壁面，降低压损。

作为优选地，如图2和图3所示，在本发明实施例中，第一管段601的第二端延伸至靠近第一壳体101远离进气弯管3的一端，随后第一管段601的第二端连接折弯部603的第一端，折弯部603的第二端连接第二管段602的第一端，折弯部603通过自身的折弯，将并排布置的第一管段601与第二管段602连接，第二管段602的第二端向第一壳体101靠近进气弯管3的一端延伸并最终连接于第二壳体102，以充分利用该处空间增加进气混合管6的长度，提高EGR气体和空气的混合效果，EGR混合改善效果如图5所示，相对于现有技术中进气总管在稳压壳的中部与稳压壳直接连接的方案，本发明实施例中的进气混合管6的长度可以达到现有技术中的进气总管的混合段的三倍以上，改善了EGR气体跟燃气的混合，降低了各缸工作循环变动，提升了燃烧稳定性。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第二壳体102与第二管段602的第二端连通处的横截面积小于第一壳体101与第二壳体102连通处的横截面积，通过上述设计，第一壳体101与第二壳体102连通处的横截面积（第二稳压腔的出口的横截面积）大于第二壳体102与第二管段602的第二端连通处的横截面积（第二稳压腔的入口的横截面积），使得进气气流速度降低，气流冲击损失以及沿程压损降低，有利于增加进气流量、降低发动机油耗和烟雾等排放，流量系数改善如图6和图7所示。

如图2至图4所示，在本发明实施例中，第二壳体102设置于第一壳体101的顶部，第二稳压腔因其高度要高于第一稳压腔，其形状设计更为灵活，受约束更小，可以按照需求放在第一稳压腔的中间、前端和后端，设计灵活，通用性强，通过将第一壳体101与第二壳体102上下层叠布置，进气气流的整体流动趋势为自上而下，便于缸内气流组织，实现更高强度滚流，从而降低油耗、提升燃烧稳定性。

作为优选地，第二管段602的第二端与第二壳体102的连通处的延伸方向与第一壳体101与第二壳体102连通处的延伸方向相交，这样当进气沿平行于第一壳体101的方向进入第二壳体102后，在第二稳压腔的作用下向下转向进入第一壳体101的第一稳压腔，然在再在第一稳压腔的作用下向进气歧管2方向转向，通过多次转向，可以起到一定的缓冲作用，同时第二管段602的横截面积小于第二壳体102的横截面积，因此进气从第二管段602进入第二壳体102时可以起到一定的缓冲稳压作用，而第二壳体102的容积小于第一壳体101的容积，进气从第二壳体102进入第一壳体101时可以实现进一步的缓冲稳压作用。

为了减少气流损失，在本发明实施例中，沿远离第一壳体101的一端至靠近第一壳体101的一端方向，上述第二壳体102与第二管段602的第二端相对的壳壁与第二管段602的第二端的距离逐渐增加，以形成倾斜导向壁面。

作为优选地，第二管段602的第二端设置第一法兰，第二壳体102与第二管段602的连接处设置第二法兰，第二管段602的第二端与第二壳体102通过第一法兰与第二法兰可拆卸连接。

在本发明实施例中，第一壳体101与第二壳体102为一体设计，第一壳体101与第二壳体102连接为一体。

可以预见的是，由于第一壳体101上存在一些不可缺少的螺栓避让槽7（用于将第一壳体101固定在缸盖上），使得气流经过螺栓避让槽7处时，会产生一定的节流效应，进而产生能量的损失，为此如图4所示，在本发明实施例中，第二壳体102相对于第一壳体101向进气弯管3、EGR取气管4、混合器5以及进气混合管6所在方向偏置，并且第一壳体101与第二壳体102的连通处设置有向第一壳体101与进气歧管2连通处倾斜的导向结构8，以实现在气流从上到下移动时，使其能够向进气歧管2方向倾斜，有利于使进气在第一壳体101内的第二稳压腔内形成沿第一壳体101的长度方向旋转向前的状态，减小节流情况，降低能量损失。

本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机包括如上述实施例所述的发动机进气结构，由于该发动机采用了上述实施例中的发动机进气结构，因此该发动机的技术效果请参考上述实施例。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (10)

1.一种发动机进气结构，其特征在于，包括：

进气稳压壳，所述进气稳压壳包括相互连接的第一壳体以及第二壳体，所述第一壳体内形成有第一稳压腔，所述第二壳体内形成有第二稳压腔，所述第一稳压腔与所述第二稳压腔连通；

进气歧管，所述进气歧管连接于所述第一壳体；

进气总管，所述进气总管包括EGR取气管、进气弯管以及进气混合管，所述进气混合管包括依次连接的第一管段、折弯部以及第二管段，所述第一管段设置于所述第一壳体远离所述进气歧管的一侧，所述第一管段的第一端与所述EGR取气管以及所述进气弯管均连通，所述第二管段设置于所述第一壳体与所述第二壳体连接的一侧，所述第二管段的第一端通过所述折弯部与所述第一管段的第二端连通，所述第二管段的第二端与所述第二壳体连通。

2.根据权利要求1所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第一管段的第二端延伸至所述第一壳体的端部。

3.根据权利要求1所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第二壳体与所述第二管段的第二端连通处的横截面积小于所述第一壳体与所述第二壳体连通处的横截面积。

4.根据权利要求1所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第二管段的第二端与所述第二壳体的连通处的延伸方向与所述第一壳体与所述第二壳体连通处的延伸方向相交。

5.根据权利要求4所述的发动机进气结构，其特征在于，沿远离所述第一壳体的一端至靠近所述第一壳体的一端方向，所述第二壳体与所述第二管段的第二端相对的壳壁与所述第二管段的第二端的距离逐渐增加，以形成倾斜导向壁面。

6.根据权利要求1所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第二壳体设置于所述第一壳体的顶部。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第二管段的第二端设置第一法兰，所述第二壳体与所述第二管段的连接处设置第二法兰，所述第二管段的第二端与所述第二壳体通过所述第一法兰与所述第二法兰可拆卸连接。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体连接为一体。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的发动机进气结构，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体的连通处设置有向所述第一壳体与所述进气歧管连通处倾斜的导向结构。

10.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括如权利要求1-9任意一项所述的发动机进气结构。

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