CN116220975A - 一种发动机及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机及具有其的车辆，发动机包括：发动机本体、进气结构、排气结构、循环结构以及泄压结构。进气结构一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口连通；泄压结构设置在进气结构上用于对进气结构泄压；进气结构包括进气管、第一管道和第二管道，进气管与气源连通，第二管道适于与第一进气口连通，第一管道设置在进气管与第二管道之间，进气管和第一管道之间通过增压件进行增压，泄压结构的泄压端连接在第一管道和第二管道之间。通过设置泄压结构的泄压端连接在第一管道和第二管道之间，避免在进气结构中发生温度较高的水蒸气冷凝成液态水的过程，进而避免进气的过程中液态水进入到发动机内部，造成发动机熄火的问题。

Description

一种发动机及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机及具有其的车辆。

背景技术

汽车的涡轮增压发动机一共有两个泄压阀，一个是进气系统的泄压阀，另外一个是在涡轮增压器总成上的泄压阀。ECU根据发动机的运转工况对进气系统的泄压阀的开闭进行控制。涡轮增压器将压缩的空气输送到进气歧管内，当发动机不需要那么多空气时，进气系统的泄压阀打开，将进气系统管路一部分空气泄压到涡轮增压前，以保证进气歧管内进气压力的稳定。

现有采用涡轮增压+废气EGR循环技术的汽车，燃烧后的废气重新进入进气系统中循环，以提升发动机的热效率。燃烧后的高温气体与进气管路的常温气体混合时就会产生少量的液态水，随着发动机的运转液态的水蒸气会在整个进气系统中循环。

现有的RCV阀管路布置设计的进气管路部分存在一段U型管路，且进气系统的泄压阀安装在进气管路和发动机进气口连接处；当进气管路的压力过大时，水的凝固点会降低，且由于进气管裸露在发动机缸体外，冷空气会将进气管路的热量带走，进气管路管道壁的温度降低，和进气管路内的废气中的水蒸气在冷热交替区会很容易形成少量液态的水，并储存在U型管路中，在发动机运转过程中吸入进气歧管，容易导致发动机异常熄火。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服发动机进气管路中的水蒸气很容易形成液态水，并储存在U型管路中，在发动机运转过程中吸入进气歧管，容易导致发动机异常熄火的缺陷。

为此，本发明提供一种发动机，包括：

发动机本体，所述发动机本体上设置有第一进气口和第一排气口；

进气结构，一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口连通；

排气结构，两端分别与所述第一排气口和外界连通；

循环结构，连通进气结构和排气结构，用于将所述排气结构内排出的废气过滤并重新流入进气结构；

泄压结构，设置在进气结构上，用于对所述进气结构泄压；

其中，所述进气结构包括进气管、第一管道和第二管道，所述进气管与所述气源连通，所述第二管道适于与所述第一进气口连通，所述第一管道设置在所述进气管与所述第二管道之间，进气管和第一管道之间通过增压件进行增压，泄压结构的泄压端连接在第一管道和第二管道之间，且在第二管道内的压力超过预设压力值时以对进气结构泄压。

可选地，上述的所述第二管道为水平放置。

可选地，上述的所述第二管道的材料为硬质塑料；

所述泄压结构安装在所述第二管道上。

可选地，上述的所述泄压结构包括泄压阀和第三管道，所述泄压阀的一端安装在所述第二管道上，所述泄压阀的另一端与所述第三管道连通。

可选地，上述的所述排气结构具有第一排气管和第二排气管，所述第一排气管中的废气通过增压件引导向第二排气管流出。

可选地，上述的所述循环结构的一端与所述进气管连通，所述循环结构的另一端与所述第二排气管相连通。

可选地，上述的所述循环结构包括：开关件；

冷却件，用于降低重新进入进气结构的废气的温度。

可选地，上述的所述增压件为涡轮增压器。

可选地，上述的所述第二管道上还固定连接有安装座，所述安装座的一端固定在所述第二管道上，所述安装座的另一端开设有安装孔。

一种车辆，包括上述所述的一种发动机。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的发动机，包括：发动机本体、进气结构、排气结构、循环结构以及泄压结构。其中，发动机本体上设置有第一进气口和第一排气口，进气结构一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口连通；排气结构的两端分别与所述第一排气口和外界连通；循环结构连通进气结构和排气结构，用于将所述排气结构内排出的废气过滤并重新流入进气结构；泄压结构设置在进气结构上，用于对所述进气结构泄压；其中，所述进气结构包括进气管、第一管道和第二管道，所述进气管与所述气源连通，所述第二管道适于与所述第一进气口通过软管连通，所述第一管道设置在所述进气管与所述第二管道之间，进气管和第一管道之间通过增压件进行增压，泄压结构的泄压端连接在第一管道和第二管道之间，且在第二管道内的压力超过预设压力值时以对进气结构泄压。

此结构的发动机，当在第二管道和发动机内的压力超过预设值时，泄压结构打开，此时第一管道和第二管道内的气压大于泄压结构内部的气压，所以第一管道和第二管道内部的部分气体会流向泄压结构中，会使得第二管道内部的气压降低直至小于等于预设值，并且让第一管道和第二管道内部的气体进行中和，进一步缩减第二管道内的气压；此时，泄压过后第一管道和第二管道内部的气压会减小，随之而来的水蒸气的冷凝点会升高，外界的冷空气对裸露在外的第一管道和第二管道降温，发动机本体中的汽油燃烧过后会产生高热量的水蒸气，这些水蒸气会经过排气结构和循环结构重新进入待进气结构中，第一管道和第二管道内部的温度较高的水蒸气接触到温度低的第一管道和第二管道时，避免在进气结构中发生温度较高的水蒸气冷凝成水的过程，从而使得第一管道和第二管道以及进气结构中不会产生液态水，也就不会出现进气的过程中，液态水进入到发动机内部，造成发动机熄火的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的实施例中提供的发动机的结构示意图；

图2为本发明的实施例中提供的发动机中进气结构和泄压结构的爆炸图；

图3为本发明的实施例中提供的发动机的工作原理图；

附图标记说明：

1－发动机本体；11－第一进气口；12－第一排气口；

2－进气结构；21－进气管；22－第一管道；23－第二管道；

3－排气结构；31－第一排气管；32－第二排气管；

4－循环结构；41－开关件；42－冷却件；

5－泄压结构；51－泄压阀；52－第三管道；

6－增压件；7－安装座；8－第三排气管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种发动机，如图1至图3所示，包括：发动机本体1、进气结构2、排气结构3、循环结构4和泄压结构5。其中，如图1、图2和图3所示，发动机本体1上设置有第一进气口11和第一排气口12，进气结构2一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口11连通；排气结构3的两端分别与第一排气口12和外界连通；循环结构4连通进气结构2和排气结构3，用于将排气结构3内排出的废气过滤并重新流入进气结构2；泄压结构5设置在进气结构2上，用于对进气结构2泄压；其中，进气结构2包括进气管21、第一管道22和第二管道23，进气管21与气源连通，第二管道23适于与第一进气口11通过软管连通，第一管道22设置在进气管21与第二管道23之间，进气管21和第一管道22之间通过增压件6进行增压，泄压结构5的泄压端连接在第一管道22和第二管道23之间，且在第二管道23内的压力超过预设压力值时以对进气结构2泄压。

本实施例的发动机本体1上设置有第一进气口11和第一排气口12，进气结构2一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口11固定连接，进气结构2与气源连通的一端还固定连接有空气滤清器，空气滤清器会对气源中的空气进行过滤，将空气中的杂质过滤掉，防止空气中的杂质进入到发动机的气体循环内部，造成内部零部件的损坏；排气结构3的两端分别与第一排气口12和外界连通，其中排气结构3与第一排气口12固定连接；循环结构4分别与进气结构2和排气结构3均固定连接，循环结构4连通进气结构2和排气结构3，用于将排气结构3内排出的废气过滤并重新流入进气结构2；泄压结构5设置在进气结构2上，具体为固定在进气结构2上，用于对进气结构2泄压；其中，进气结构2包括进气管21、第一管道22和第二管道23，进气管21与气源连通，第二管道23适于与第一进气口11通过软管连通，第一管道22设置在进气管21与第二管道23之间，第二管道23的内径等于进气管21与第二管道23的外径，将第二管道23套设在进气管21与第二管道23的端口处，并利用卡箍进行固定，既能保证其的贴合性，当某一位置发生损坏时，也能够便于对损坏部件进行更换；进气管21上安装有增压件控制装置，用于控制增压件6，进气管21和第一管道22之间通过增压件6进行增压，泄压结构5的泄压端连接在第一管道22和第二管道23之间，且在第二管道23内的压力超过预设压力值时以对进气结构2泄压。

通过设置泄压结构5，将泄压结构5的泄压端设置在第一管道22和第二管道23之间，在第二管道23和发动机内的压力超过预设值时，泄压结构5打开，此时第一管道22和第二管道23内的气压大于泄压结构5内部的气压，所以第一管道22和第二管道23内部的部分气体会流向泄压结构5中，会使得第二管道23内部的气压降低直至小于等于预设值，并且让第一管道22和第二管道23内部的气体进行中和，进一步缩减第二管道23内的气压；此时，泄压过后第一管道22和第二管道23内部的气压会减小，凝固点是晶体物质凝固时的温度，不同晶体具有不同的凝固点。在一定压强下，任何晶体的凝固点，与其熔点相同。同一种晶体，凝固点与压强有关。凝固时体积膨胀的晶体，凝固点随压强的增大而降低。凝固时体积缩小的晶体，凝固点随压强的增大而升高。在凝固过程中，液体转变为固体，同时放出热量。随之而来的水蒸气的冷凝点会升高，外界的冷空气对裸露在外的第一管道22和第二管道23降温，发动机本体1中的汽油燃烧过后会产生高热量的水蒸气，这些水蒸气会经过排气结构3和循环结构4重新进入待进气结构2中，第一管道22和第二管道23内部的温度较高的水蒸气接触到温度低的第一管道22和第二管道23时，其很难发生温度较高的水蒸气冷凝成水的过程，从而使得第一管道22和第二管道23以及进气结构2中不会产生液态水，也就不会出现进气的过程中，液态水进入到发动机内部，造成发动机熄火的问题，并且从图1中可以看出，第一管道22和第二管道23的长度很短，让高温水蒸气冷凝成液态水的时间也就更短，高温水蒸气还没有形成液态水就已经进入到了发动机本体1内，进一步缩减了高温水蒸气冷凝成液态水的可能性，且通过将泄压阀51安装在发动机的排气侧，将进气结构2和排气结构3的长度大大缩减，减少了复杂的泄压管路设计布置，结构简单可靠，减小了发动机的外围边界尺寸，适用于空间紧凑的发动机舱。

如图1和2所示，第二管道23为水平放置，将直管替代现有技术中的U型管，且泄压阀51也转移到了发动机的排气口端，直管相对于U型管进一步缩减了进气结构2的长度，让高温水蒸气冷凝成液态水的时间也就更短，进一步缩减了高温水蒸气冷凝成液态水的可能性。

如图1所示，第二管道23的材料为硬质塑料，第二管道23上还固定连接有安装座7，安装座7的一端固定在第二管道23上，安装座7的另一端开设有安装孔；安装座7由两部分组成，整体界面呈三角形结构，分别设置在第二管道23的两端，能够充分缓解第二管道23的压力，并且对第二管道23固定在发动机上能够固定的更加牢靠，第二管道23的外表面还设置有环状的和条状的凸起，这些凸起在不影响第二管道23内部性能的前提下，与现有的进气管道相比，带有环状的和条状的凸起的第二管道23无需额外增加加强筋等增加强度的措施，仍可以显著增加第二管道23的强度，增加的强度在对泄压阀51的安装也更加方便，对泄压阀51的减震的稳定效果更有利，且在第二管道23的外部增加环状的和条状的凸起，使得第二管道23内部气体的流通不会造成影响。泄压结构5安装在第二管道23上。第二管道23通过安装座7固定在发动机本体1上，使用螺栓通过安装孔，利用安装座7将第二管道23安装在发动机本体1上，防止在发动机工作带动车辆行驶的过程中，路面凹凸不平导致车辆产生震动，导致第二管道23脱落的情况发生；而将泄压阀51安装在第二管道23，且将第二管道23的材料设置成硬质塑料；泄压阀51在打开关闭的过程中会产生震动，现有技术中，是利用一个金属安装件将泄压阀51直接安装在发动机上进行减震，本实施例利用硬质塑料对泄压阀51进行减震，由于硬质塑料相对于金属安装件来说，弹性较好，可以减震，且第二管道23具有一定的长度，泄压阀51安装在第二管道23的一端，在泄压阀51产生震动的情况下，第二管道23也会随着产生一定的晃动，对泄压阀51进行减震，对泄压阀51的工作噪音和震动均有衰减的作用。

如图3所示，泄压结构5包括泄压阀51和第三管道52，泄压阀51的一端安装在第二管道23上，第二管道23与泄压阀51的接触端安装有法兰，泄压阀51与第二管道23的接触端也安装有法兰，在将泄压阀51安装到第二管道23上时，首先先将两个法兰对齐，其次再利用螺栓将两个法兰进行固定操作，直至固定完成，将泄压阀51安装到第二管道23上；泄压阀51的另一端与第三管道52连通；第三管道52靠近泄压阀51一端的内径与泄压阀51安装第三管道52的一端外径相同，在安装时，将第三管道52靠近泄压阀51一端套设在泄压阀51安装第三管道52的一端上，并通过卡箍进行固定，安装完成；其中，第三管道52的远离泄压阀51的一端可以与进气管21连通，也可以连接到排气结构3中，也可以直接和外界空气连通。本实施例中是将第三管道52的远离泄压阀51的一端可以与进气管21连通，相对于另外两个实施方式，图3中的实例是将泄压排出的气体又重新流入到进气结构2中，能够充分利用的废气，相对于另外两个直接排出的实施方式来说，热效率会更高。

如图3所示，排气结构3具有第一排气管31和第二排气管32，第一排气管31中的废气通过增压件6引导向第二排气管32流出。通过设置增压件6，通过增压件6将排出的气体进行增压，加快废气的排出。

如图3所示，循环结构4的一端与进气管21连通，循环结构4的一端与进气管21固定连接，循环结构4的另一端与第二排气管32相连通，循环结构4的另一端与第二排气管32固定连接。循环结构4包括：开关件41以及冷却件42，冷却件用于降低重新进入进气结构2的废气的温度。通过设置循环结构4，将发动起排出的废气重新导入进气结构2，从而降低发动机燃烧峰值，达到减少氮氧化合物排放的目的，增加发动机的热效率，冷却件42是将发动机排出的高温废气进行冷却，在经过进气结构2的冷却，使得高温废气最终冷却到能够进入到发动机内部的温度范围之内，不会影响发动机本体1的工作，另外，提高废气再循环率会使总的废气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成分最低，降低测量行驶过程中对大气造成的污染。

如图3所示，增压件6为涡轮增压器，增压件6一端用来连接位于进气管21和第一管道22之间，并通过增压件6进行增压，另一端用来连接第一排气管31中和第二排气管32，并通过增压件6进行增压；其结构简单，安装方便，且能够在发动机排量相同的情况下，大幅度提高发动机的功率和扭矩。

在本实施例中，发动机本体1中还设置第三排气管8，第三排气管8一端与发动机本体1的排气端固定连接，另一端与进气结构2中的进气管21端相连，且第三排气管8与进气管21的连接位置的空气还没有经过曾家健进行增压，第三排气管8是发动机内部压力的第二道保障，当发动机内部压力过大时，可以通过第三排气管8进行排气，保证发动机内部的压力平衡。

实施例2

如图3所示，泄压结构5包括泄压阀51和第三管道52，泄压阀51的一端安装在第二管道23上，泄压阀51的另一端与第三管道52连通；其中，第三管道52的远离泄压阀51的一端可以与进气管21连通，也可以连接到排气结构3中，也可以直接和外界空气连通。

利用第三管道52的远离泄压阀51的一端连接到外界空气中代替实施例1中第三管道52的远离泄压阀51的一端可以与进气管21连通，其泄压的气体直接排出发动机系统中，相对于实施例1中第三管道52的远离泄压阀51的一端可以与进气管21连通，泄压排出的气体又重新流入到进气结构2中，本实施例中的方式更容易缓解进气结构2的压力。

实施例3

本实施例提供了一种车辆，包括的实施例1中提供的发动机。本实施例中的车辆为四轮汽车，当然也可以实际需求应用于两轮车或三轮车。

本实施例提供的车辆，通过设置泄压结构5，将泄压结构5的泄压端设置在连接在第一管道22和第二管道23之间，在第二管道23和发动机内的压力超过预设值时，泄压结构5打开，进行泄压。且通过将泄压阀51安装在发动机的排气侧，将进气结构2和排气结构3的长度大大缩减，减少了复杂的泄压管路设计布置，结构简单可靠，减小了发动机的外围边界尺寸，适用于空间紧凑的发动机舱，也就会使得车辆增加其他部位的空间。

如图3所示，图中的箭头方向表示发动机内部的气体流向，本实施例提供的发动机其使用过程如下：

当车辆启动时，发动机开始工作，空气经过进气管21，首先经过增压件6增压，其次增压后的空气流经第一管道22和第二管道23，通过软管最后经过第一进气口11进入到发动机本体1中，发动机本体1内部的汽油燃烧产生高温废气，接着高温废气经过第一排气口12进行排出，从第一排气口12排出的高温废气经过增压件6进行增压进入到排气结构3中，排气结构3中的废气一部分被排出，另一部分被循环结构4吸入，最后循环结构4对高温废气进行降温处理，重新导入进气管21，进而重新流入进气结构2；

当第一管道22和第二管道23的气压过大，需要进行泄压时，首先泄压阀51打开，接着第一管道22和第二管道23内部的气体会流经泄压阀51和第三管道52进行泄出，并将其排放到气压小的位置，第一管道22和第二管道23的气压压力变小，直至管道22和第二管道23的气压小于等于预设值，接着关闭泄压阀51；至此，完成对第一管道22和第二管道23泄压的工作过程。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种发动机，其特征在于，包括：

发动机本体(1)，所述发动机本体(1)上设置有第一进气口(11)和第一排气口(12)；

进气结构(2)，一端适于与气源连通，另一端适于与第一进气口(11)连通；

排气结构(3)，两端分别与所述第一排气口(12)和外界连通；

循环结构(4)，连通进气结构(2)和排气结构(3)，用于将所述排气结构(3)内排出的废气过滤并重新流入进气结构(2)；

泄压结构(5)，设置在进气结构(2)上，用于对所述进气结构(2)泄压；

其中，所述进气结构(2)包括进气管(21)、第一管道(22)和第二管道(23)，所述进气管(21)与所述气源连通，所述第二管道(23)适于与所述第一进气口(11)连通，所述第一管道(22)设置在所述进气管(21)与所述第二管道(23)之间，进气管(21)和第一管道(22)之间通过增压件(6)进行增压，泄压结构(5)的泄压端连接在第一管道(22)和第二管道(23)之间，且在第二管道(23)内的压力超过预设压力值时以对进气结构(2)泄压。

2.根据权利要求1所述的一种发动机，其特征在于，所述第二管道(23)为水平放置。

3.根据权利要求2所述的一种发动机，其特征在于，所述第二管道(23)的材料为硬质塑料；

所述泄压结构(5)安装在所述第二管道(23)上。

4.根据权利要求1所述的一种发动机，其特征在于，所述泄压结构(5)包括泄压阀(51)和第三管道(53)，所述泄压阀(51)的一端安装在所述第二管道(23)上，所述泄压阀(51)的另一端与所述第三管道(53)连通。

5.根据权利要求4所述的一种发动机，其特征在于，所述排气结构(3)具有第一排气管(31)和第二排气管(32)，所述第一排气管(31)中的废气通过增压件(6)引导向第二排气管(32)流出。

6.根据权利要求5所述的一种发动机，其特征在于，所述循环结构(4)的一端与所述进气管(21)连通，所述循环结构(4)的另一端与所述第二排气管(32)相连通。

7.根据权利要求1所述的一种发动机，其特征在于，所述循环结构(4)包括：开关件(41)；

冷却件(42)，用于降低重新进入进气结构(2)的废气的温度。

8.根据权利要求1或5所述的一种发动机，其特征在于，所述增压件(6)为涡轮增压器。

9.根据权利要求1所述的一种发动机，其特征在于，所述第二管道(23)上还固定连接有安装座(7)，所述安装座(7)的一端固定在所述第二管道(23)上，所述安装座(7)的另一端开设有安装孔。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的一种发动机。

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