CN203201636U - 带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，包括至少两个发动机气缸，在每个气缸上分别设有用于排放发动机燃烧废气的排气支管，还包括用于将发动机燃烧产生的废气排放到外界的排气总管，所述气缸等数量的分为左右两个部分，其中左半部分的气缸与右半部分的气缸分别通过气缸上设置的排气支管连通排气总管，所述排气总管内设有用于将左右两个部分的气缸排气支管排放的废气隔离的排气隔板。本实用新型结构简单，能够有效保证发动机的运行性能及排放性能，为发动机提供良好的运行环境。本实用新型适用于各种直列多缸的发动机。

Description

带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构

技术领域

本实用新型属于车辆发动机领域，涉及一种发动机排气结构，具体地说是一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构。

技术背景

随着车辆越来越多地进入到人们的日常生活中，人们对于车辆的性能要求越来越高。其中发动机的性能是车辆性能最直观的体现，因此发动机性能的好坏可以作为车辆性能评价的指标之一，由于发动机通过燃烧燃料为车辆提供动能，而燃烧过后的废气需要排放到空气中，因此为了增加发动机的燃烧性能，同时降低发动机排放的尾气对环境的污染，目前的车辆发动机通过设置增压器来实现上述的目的，由于增压器在工作时通过发动机排放的废气进行驱动，运转后可以增加吸入发动机内的空气量，因此，增压器的设置既可以为发动机提供足够、新鲜的冷空气，又可以利用发动机排放的废气的能量做功，因此可以达到一举两得的效果。

现有技术中有单级涡轮增压器和两级涡轮增压器两种，其中单级涡轮增压器采用一个涡轮增压器对发动机的进气进行增压，但是由于结构的限制，无法实现高低速性能的兼顾，无法使用户在体验整车启动推背感的同时，充分体验高速动力性。基于上述的原因，有些车辆采用两级涡轮增压器，其中车辆低速行驶时，低压级涡轮增压器的低转动惯量可以保证低速时的响应性，高压级涡轮增压器为发动机提供大进气流量，保证车辆高速行驶时的发动机功率，为驾驶者提供高速动力性的体验。

但是现有的两级涡轮增压器的设置具有以下的缺陷：

（1）现有发动机各缸的排气进入到EGR管路时不均匀，造成EGR控制的精确度不高，影响发动机的排放，同时影响各缸排气压损的均匀性，进而影响发动机的性能；

（2）其中一个发动机气缸排气的同时，需要废气进入到EGR进气管中，但是由于现有的发动机排气装置中各缸排气的时刻不一致，且没有采取相应的措施，因此废气有可能通过EGR进气管回流到其他气缸的排气支管中，造成对排气脉冲能量的利用率降低，影响EGR率控制的稳定性；

（3）两级涡轮增压器的排气支管内的压力随发动机转速的变化而波动，由于增压压比的升高，排气背压也在增加，而各个气缸的排气极有可能出现干扰，严重影响发动机的性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是提供一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，能够令各缸的废气均匀进入到EGR管路中，增大EGR控制的精确度，在其中一个气缸进行排气的同时，能够防止进入EGR进气管中的废气回流到其他气缸的排气支管中，增加EGR控制的稳定性；同时可以令高级涡轮增压器与低级涡轮增压器，以及各个气缸的排气支管之间互不干扰，保证发动机的性能。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，包括至少两个发动机气缸，在每个气缸上分别设有用于排放发动机燃烧废气的排气支管，还包括用于将发动机燃烧产生的废气导入到两级增压器内的排气总管，所述气缸等数量的分为左右两个部分，其中左半部分的气缸与右半部分的气缸分别通过气缸上设置的排气支管连通排气总管，所述排气总管内设有用于将左右两个部分的气缸排气支管排放的废气隔离的排气隔板。

作为对本实用新型的限定：所述左半部分的各气缸的排气支管通过左排气总管连通排气隔板左侧的排气总管，右半部分的各气缸的排气支管通过右排气总管连通排气隔板右侧的排气总管。

作为对本实用新型的进一步限定：所述排气隔板整体为螺旋形结构。

作为对本实用新型的更进一步限定：所述排气隔板的下边缘与下边缘处于不同的平面内，且下边缘相对于排气隔板的上边缘逆时针旋转16°。

作为对本实用新型的再进一步限定：所述排气隔板的朝向气缸排气管的一端朝向发动机排气支管延伸，并与排气总管相邻的气缸的加强筋相连接。

作为对本实用新型的另一种限定：它还包括用于将废气引入EGR内的EGR进气管，所述EGR进气管设于排气总管的右侧，且分别与各个气缸的排气支管相连通。

作为对上述方式的进一步限定：所述EGR进气管内设有令排气总管左右两侧的气缸排气支管排放的气体均匀进入到EGR进气管内的EGR隔板。

作为对上述方式的更进一步限定：所述ERG隔板一端与排气隔板平滑相连，另一端延伸至EGR进气管内。

由于采用以上技术方案，本实用新型可以达到的技术效果如下：

（1）本实用新型设有的排气总管内设有排气隔板，可以令左半部分与右半部分两部分的气缸排气支管排放的废气互不干扰，进而令两级涡轮增压器排气支管充分利用发动机的排气能量；

（2）本实用新型的EGR进气管设于排气总管的右侧，保证排气总管内给脉冲总管废气进入EGR的均匀性，进一步保证发动机的性能；

（3）在EGR进气管内设有EGR隔板，保证气缸排气支管各脉冲段总废气通过EGR进气管时互不干扰，增大废气进入EGR进气管后的回流控制能力，保证废气进入EGR进气管后不会回流到其他的气缸排气支管中，提高排气脉冲能量的利用率，增强对EGR率控制的稳定性。

综上可见，本实用新型结构简单，能够有效保证发动机的运行性能及排放性能，为发动机提供良好的运行环境。

本实用新型适用于各种直列多缸的发动机。

附图说明

图1是本实用新型实施例的内模结构示意图；

图2是图1所示实施例带有增压器安装法兰面时的俯视图；

图3是图2所示结构的仰视图；

图4是与图2所示结构的剖视图；

图5是本实用新型实施例中排气隔板的仰视图。

图中：1—一缸排气支管，2—二缸排气支管，3—三缸排气支管，4—四缸排气支管，5—五缸排气支管，6—六缸排气支管，7—左排气总管，8—右排气总管，9—排气总管，10—排气隔板，11—排气隔板上边缘，12—排气隔板下边缘，13—高压级增压器连接法兰面,14—高压级增压器废气进气口,15—高压级增压器出气管入口，16—高压级增压器出气管出口，17—EGR进气管,18—EGR隔板，19—低压级增压器连接法兰面，20—低压级增压器废气进气口，21—高压级增压器出气管。

具体实施方式

实施例  一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气结构

本实施例为一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气结构，以直列六缸发动机为例，其结构如图1所示，包括：与发动机第一气缸相连的一缸排气支管1、与发动机第二气缸相连的二缸排气支管2、与发动机第三气缸相连的三缸排气支管3、与发动机第四气缸相连的四缸排气支管4、与发动机第五气缸相连的五缸排气支管5、与发动机第六气缸相连的六缸排气支管6，以及排气总管9，其中排气总管9设于二缸排气支管2与三缸排气支管3之间，同时一缸排气支管1、二缸排气支管2、三缸排气支管3构成右半部分的排气支管，其汇总于右排气总管8后，通过右排气总管8与排气总管9相连通，四缸排气支管4、五缸排气支管5、六缸排气支管6构成左半部分的排气支管，其汇总于左排气总管7后，通过左排气总管7与排气总管9相连通。为了令左排气总管7与右排气总管8排出的废气隔离，如图4所示，在排气总管9内设有排气隔板10，当左排气总管7与右排气总管8排放的气体进入排气总管9内后，在排气隔板10的作用下，会分别进入排气总管9，进而令两级涡轮增压器充分利用排气总管排放的气体能量，改善发动机的性能。

为了保证气体在排气总管9内的流通性，所述的排气隔板10如图5所示整体呈螺旋状，即排气隔板上边缘11与排气隔板下边缘12处于不同的平面内，且排气隔板下边缘12相对于排气隔板上边缘11逆时针旋转16°。本实施例中为了令排气隔板10的作用更加明显，且令结构更加简单，所述排气隔板的左端沿着三缸排气支管3与四缸排气支管4管壁之间的加强筋内壁相连接，这样的设置既保证了左排气总管7与右排气总管8之间的气体互不干扰，同时令气体流通更加顺畅。

同时，为了令发动机各个气缸的排气支管排放的气体互不干扰，在EGR进气管17内设有EGR隔板18，其中EGR进气管17设于排气总管9的右侧，并分别与排气总管9相连通； EGR隔板18的一端与排气隔板10的右端相连接，且EGR隔板18与排气隔板10的连接处为接近于180°的钝角平顺连接，这样的设计令EGR隔板18与排气隔板10一体设置，形成一个整体的隔板，不仅可以令左半部分的四缸排气支管4、五缸排气支管5、六缸排气支管6与右半部分的一缸排气支管1、二缸排气支管2、三缸排气支管3排放的废气互不干扰，同时加强了排气支管的结构强度。

本实施例整体结构的上下两侧分别设有安装法兰面，如图2、图3所示：高压级增压器安装法兰面13设于整体结构的上侧面上，其中用于安装高压级增压器；低压级增压器安装法兰面19设于整体结构的下侧面上，用于安装低压级增压器，排气总管9的出口分别与高压级增压器法兰面13上设置的高压级增压器废气进气口14、低压级增压器法兰面19上设置的低压级增压器废气入口20相连通。而高压级增压器出气管21也设于二缸排气支管2与三缸排气支管3之间，同时，高压级增压器出气管入口15高压级增压器安装法兰面13上，高压级增压器出气管出口16则设于低压级安装法兰面19上，即高压级增压器出气管21设于高压级增压器安装法兰面13与低压级安装法兰面19之间，这样的设置令整体的结构更加紧凑，体积更小。

此外，为了令左排气总管7与右排气总管8内的废气能够顺畅地流入到EGR进气管17中，本实施例将EGR进气管17与高压级增压器安装法兰面13之间存在20°的锐角，这样，由左排气总管7与右排气总管8内的废气能够沿着排气支管壁与隔板形成的通道顺畅地流入到EGR进气管17中，既避免了废气流入EGR进气管17时转动角度而浪费废气的能量，同时缩短废气进入EGR进气管17的时间，加快EGR的响应性。

本实施例的具体工作原理如下： 由于一缸排气支管1、二缸排气支管2、三缸排气支管3汇总于右排气总管8，四缸排气支管4、五缸排气支管5、六缸排气支管6汇总于左排气总管7，左排气总管7、右排气总管8部分和排气总管9重合，且在排气总管9内腔布置排气隔板10，因此排气隔板10将左排气总管7和右排气总管8隔离分开，利用发动机的点火顺序依次点燃一缸、五缸、三缸、六缸、二缸、一缸，废气也依照上述的点火顺序从各个气缸的排气支管排出，而一缸排气支管1、二缸排气支管2、三缸排气支管3排气脉冲间隔分别为240°曲轴转角，避免了同一排气总管内的相邻排气支管排气能量的互相干扰，来自三个气缸的三股气通过排气总管9向上流入高压级增压器废气进气口14后推动高压级涡轮增压器的涡轮叶片，向下流入低压级增压器废气进气口20后推动低压级涡轮增压器的涡轮叶片。剩余三缸（四缸排气支管4、五缸排气支管5、六缸排气支管6）和一缸排气支管1、二缸排气支管2、三缸排气支管3类似。

涡轮叶片同时交互接触到来自左排气总管11、右排气总管14的不同排气支管互不干扰的气流，让废气能绵密、平稳地推动涡轮增压器运行，进而让涡轮在极低的转速内就能产生极佳的增压效果，更好地利用发动机排气能量。当发动机随着负荷变化时，排气压力波就会立刻发生变化，并迅速传递到增压器的涡轮，从而改变增压器涡轮的转速。

上述过程中，左排气总管7与右排气总管8排放的废气也会进入到EGR进气管17内，由于EGR隔板18的作用，左排气总管7与右排气总管8排放的气体会均匀地进入到EGR进气管17内，保证EGR控制的精确性。

本实施例结构紧凑，实施简单，能够有效提高发动机增压器涡轮的作用，保证发动机良好的运行环境。

Claims (8)

1.一种带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，包括至少两个发动机气缸，在每个气缸上分别设有用于排放发动机燃烧废气的排气支管，它还包括用于将发动机燃烧产生的废气导入到两级增压器内的排气总管，所述气缸等数量地分为左右两个部分，其中左半部分的气缸与右半部分的气缸分别通过气缸上设置的排气支管连通排气总管，其特征在于：所述排气总管内设有用于将左右两个部分的气缸排气支管排放的废气相隔离的排气隔板。

2.根据权利要求1所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：左半部分的各气缸的排气支管通过左排气总管连通排气隔板左侧的排气总管，右半部分的各气缸的排气支管通过右排气总管连通排气隔板右侧的排气总管。

3.根据权利要求2所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：所述排气隔板整体为螺旋形结构。

4.根据权利要求3所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：所述排气隔板的下边缘与上边缘不共面，且下边缘相对于排气隔板的上边缘逆时针旋转16°。

5.根据权利要求4所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：所述排气隔板的朝向气缸排气管的一端朝发动机排气支管方向延伸，并与排气总管相邻的气缸的加强筋相连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：它还包括用于将废气引入EGR内的EGR进气管，所述EGR进气管设于排气总管的右侧，且分别与各个气缸的排气支管相连通。

7.根据权利要求6所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：所述EGR进气管内设有令排气总管左右两侧的气缸排气支管排放的气体均匀进入到EGR进气管内的EGR隔板。

8.根据权利要求7所述的带有两级增压器的直列多缸发动机排气机构，其特征在于：所述ERG隔板一端与排气隔板平滑相连，另一端延伸至EGR进气管内。

Images