CN212479433U - 一种发动机进气歧管及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机进气歧管，包括：由进气入口、稳压腔及多个进气歧管分气道形成的空气进气气道和独立于所述空气进气气道的EGR分配气道，所述EGR分配气道通过连通孔与所述多个进气歧管分气道对应连通，进入进气歧管分气道内的EGR气体与其中的空气进行混合。本实用新型还公开了一种具有上述发动机进气歧管的汽车。实施本实用新型的发动机进气歧管及汽车，能够调整EGR率均匀性；结构紧凑集约，节省布置空间，降低成本。

Description

一种发动机进气歧管及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，尤其涉及一种发动机进气歧管及汽车。

背景技术

现有技术中，发动机在设计上大多将EGR气体引流至进气歧管节气门安装法兰后稳压腔前的一段总管上，使EGR气体与空气进气混合后一同进入歧管稳压腔再分配至各缸气道。

该种结构的EGR率(EGR进气量/总进气量)一致性取决于歧管空气气道的进气一致性和两股气体能否在进入稳压腔前混合好这两个因素，通常合格的进气歧管空气气道的进气一致性会设计到±3％甚至是±1％以内，因此EGR气体与空气在进入稳压腔前能否混合好是达到较好的EGR率一致性的关键所在。

传统设计是设计较长的一段总管连接进气歧管的入口和稳压腔(大于100mm)，且还存在EGR管和进气歧管间需要通过法兰连接和密封，布置空间，安装空间以及EGR和空气在进入稳压腔前能否混合均匀等需要解决的问题。若节气门法兰后至稳压腔距离过短，两股气体没有足够的混合空间，则极有可能导致最靠近进气入口的气道进入最多的EGR气流导致其对应气缸燃烧最差，从而影响各缸燃烧的一致性。一致性差，会产生发动机振动大等问题，也会导致发动机无法达到理想的油耗和排放指标。

此外，现有的发动机进气歧管还存在占空间大、模态差、EGR管路较长导致EGR压损增大及开发成本高等问题。例如：1、进气道整体偏向右侧，导致歧管所占总宽度较大，加上节气门后总宽度会超过发动机的后端面，再加上进气管路，会导致右侧变速器上方的空间被占据较多；2、节气门布置位置越远离缸体，对进气歧管的模态越不利，总管较长的歧管通常导致节气门也安装的较远离缸体侧，使模态大大降低；3、EGR管路较长导致EGR压损增大。由于EGR法兰朝上，EGR管路从排气侧经过发动机后端绕到进气侧的歧管EGR法兰上，EGR管为金属管，因工艺原因，例如需要留足够的直线段等原因，金属管路弯折部分往往较长；4、开发成本高。发动机热力学开发期间，该零件为CNC件，每一片结构分片机加工后用胶粘在一起形成完整的零件，不可拆卸。当实验测试期间需要调整参数优化结构时必须报废样件，重新制作优化后的CNC件，导致开发成本改，优化和制作样件的时间成本高，拆装零件的人工成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种发动机进气歧管及汽车，能够调整EGR率均匀性；结构紧凑集约，节省布置空间，降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种发动机进气歧管，包括：由进气入口、稳压腔及多个进气歧管分气道形成的空气进气气道和独立于空气进气气道的EGR分配气道，EGR分配气道通过连通孔与所述多个进气歧管分气道对应连通。

其中，EGR分配气道集成在所述多个进气歧管分气道上，EGR分配气道包括：EGR入口、与EGR入口相连通的第一分配气道段及与第一分配气道段相连通的第二分配气道段，其中：

第二分配气道段设有多个孔径大小可调整的连通孔，第二分配气道段通过连通孔与多个进气歧管分气道对应连通。

其中，EGR分配气道还包括：用以形成有第一分配气道段和第二分配气道段的EGR下片和分别可拆卸的连接在EGR下片上的多个EGR盖板。

其中，通过EGR入口的EGR气体在第一分配气道段被均匀的分化为二股气流，之后在第二分配气道段被均匀的分化成四股气流。

其中，第二分配气道段的入口与距离较远的出口之间的气道形成钝角状的结构，第二分配气道段的入口与距离较近的出口之间的气道形成锐角状的结构。

其中，第二分配气道段的出口中心线上设有出口嵌件；通过改变出口嵌件的孔径尺寸以调整连通孔的孔径大小。

其中，进气歧管分气道的内部设有用以装配出口嵌件的台阶孔。

其中，稳压腔的截面自与进气入口相接的近端向与进气入口相接的远端减缩收窄。

其中，进气歧管分气道设为四条，分别卷曲的包围在稳压腔的外表面；四条进气歧管分气道的长度设为相等；四条进气歧管分气道的末端分别装设有密封的安装法兰。

为解决上述技术问题，本实用新型还公开了一种汽车。

本实用新型所提供的发动机进气歧管及汽车，具有如下有益效果：发动机进气歧管包括由进气入口、稳压腔及多个进气歧管分气道形成的空气进气气道和独立于所述空气进气气道的EGR分配气道，所述EGR分配气道通过连通孔与所述多个进气歧管分气道对应连通，EGR分配气道将EGR气体均匀的分配至多个进气歧管分气道，进入进气歧管分气道内的EGR气体与其中的空气进行混合，通过气道走向设计，连通孔的孔径设计可以有效的调整EGR率均匀性。在进气歧管分气道上集成EGR分配气道的结构更为紧凑集约，节省布置空间，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例发动机进气歧管的结构示意图。

图2是本实用新型实施例发动机进气歧管的EGR分配气道的爆破结构示意图。

图3是本实用新型实施例发动机进气歧管的侧视结构示意图。

图4是本实用新型实施例发动机进气歧管的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合参见图1-图4所示，为本实用新型发动机进气歧管的实施例一。

本实施例中的发动机进气歧管应用在汽车上，发动机进气歧管包括：用以对节气门进行安装和密封的进气入口11；与进气入口11相连的稳压腔12；与稳压腔12分别相连通的多个进气歧管分气道13，多个进气歧管分气道13分别绕接在稳压腔12的外部，进气入口11、稳压腔12及多个进气歧管分气道13形成空气进气气道1，图示中空气进气气道1中气流流向X；以及

独立于空气进气气道1的EGR分配气道2，EGR分配气道2集成在多个进气歧管分气道13上，EGR分配气道2包括：EGR入口22、与EGR入口22相连通的第一分配气道段21a及与第一分配气道段21a相连通的第二分配气道段21b，图示中EGR分配气道2第一分配气道段21a和第二分配气道段21b中气流流向Y；

其中：第二分配气道段21b设有多个孔径大小可调整的连通孔241，第二分配气道段21b通过连通孔241与多个进气歧管分气道13对应连通，EGR分配气道2将EGR气体均匀的分配至多个进气歧管分气道13，进入进气歧管分气道13内的EGR气体与其中的空气进行混合,

本实施例中的发动机进气歧管，通过调节连通孔内径的大小，使EGR分配气道2在发动机热力学开发期间起到提优化效率、降低开发成本的作用。空气进气气道1将通过节气门的空气从进气入口11引入稳压腔12内，然后通过稳压腔12分至各个进气歧管分气道13。EGR分配气道2将通过EGR阀的废气由EGR入口22引入第一分配气道段21a及第二分配气道段21b，经两分配气道段，在连通孔处进入进气歧管分气道13内使EGR气体与其中的空气进行混合，混合后形成混合气流向发动机各个气缸。合理的进气歧管气道设计以EGR分配气道2的结构一方面可以保证四个气缸空气进气的一致性，另一方面可以保证各缸EGR率(EGR进气量/总进气量)的一致性，良好的一致性有利于优化发动机排放等性能，也有助于发动机减振、降噪。

具体实施时，进气入口11布置在发动机进气歧管的侧端，进气入口11为一段直圆柱管，长度较短，进气入口11处设计安装法兰，配有密封圈，用于节气门的安装和密封。稳压腔12紧连进气入口11，稳压腔12被包裹在进气歧管分气道13内，稳压腔12的截面自与进气入口11相接的近端向与进气入口11相接的远端减缩收窄。如此设置的作用是：使进入进气歧管分气道13内的空气均匀。例如：将稳压腔12离入口最近的一缸气道入口截面扩大以及在稳压腔内部加导流筋等方式，平衡四缸之间的进气差异，将进气偏差减小到最小，进气流量一致性控制在±1％以内。

本实施例中的进气歧管分气道13设为四条，分别卷曲的包围在稳压腔12的外表面；四条进气歧管分气道13沿稳压腔13一字排开且长度设为相等。四条进气歧管分气道13的末端分别装设有密封的安装法兰，用于连接气道。

进一步的，EGR分配气道2集成和紧贴在进气歧管分气道13的外表面，空气进气气道1与EGR分配气道2为相互独立的两部分气道，只分别在两气道的末端由连通孔连通。

具体实施时，EGR分配气道2包括：EGR入口22、与EGR入口22相连通的第一分配气道段21a及与第一分配气道段21a相连通的第二分配气道段21b。其中：EGR入口22连接有法兰，并配有密封圈，用于EGR阀或者EGR管路的安装和密封。

第一分配气道段21a和第二分配气道段21b由EGR分配气道2的EGR下片21构成，EGR下片21为内部设有中空腔室的装配结构，其内部腔室形成的流道为第一分配气道段21a和第二分配气道段21b。

进一步的，EGR下片21中空腔室的第一分配气道段21a的气体流入口接连EGR入口22，第一分配气道段21a具有两个方向相反的气体流出口，分别连接第二分配气道段21b的两个气体流入口，第二分配气道段21b具有四个气体流出口，也就是说，通过EGR入口22的EGR气体在第一分配气道段21a被均匀的分化为二股气流，之后在第二分配气道段21b被均匀的分化成四股气流。

优选的，EGR入口22上设有连接法兰，此种结构在整机布置允许的条件下，可以用于直接安装EGR阀并同时起到密封作用，取消EGR阀与进气歧管之间的EGR管路的使用，降低了成本。在布置不允许的条件下，该连接法兰也可用于与EGR管路对接，也能起到密封的作用。但EGR入口22处的连接结构不限制于图示的法兰结构，例如在EGR温度较低的发动机上EGR管或许可以采用软管与进气歧管连接，即采用过盈配合加卡箍固定的方式，那么进气歧管端只需设计对应尺寸的圆柱形管接头即可。

进一步的，第二分配气道段21b的四个气体流出口位置的中心线上分别设有出口嵌件24。相应的，进气歧管分气道13的内部设有用以装配出口嵌件24的台阶孔。出口嵌件24设为四个，对应装配在台阶孔中。本实施例中，连通孔241为开设在出口嵌件24的贯通孔，连通孔241也为四个，通过改变出口嵌件24的孔径尺寸能够调整连通孔241的孔径大小。

通过设置台阶孔，能够防止因出口嵌件24固定不牢造成对气流有不良影响的情况，出口嵌件24也可用易拆除的胶粘于台阶孔上。

优选的，出口嵌件24的内径可通过机加工精确的修改。如此设置的作用是：可拆卸可修改孔径的出口嵌件24是在发动机热力学开发阶段使性能得以优化的关键所在，其影响连通孔241的形成位置和气流的流量。例如：连通孔241中心偏离中心线越多，则最终气体流向单边的气道的风险就越大，这将影响缸内燃烧。

优选的，每个连通孔241对应EGR分配气道2的上端设有一个可打开的EGR盖板23，EGR盖板23通过密封圈231和螺栓232安装密封EGR分配气道2的第二分配气道段21b，且可重复拆装，EGR盖板23的内表面与其对应的EGR下片21共同构成内表面光滑的分配气道。其中：密封圈231能够保证EGR盖板23与EGR下片21的连接紧密程度。

设置可拆卸的EGR盖板23的作用是：本实施例中的发动机进气歧管可以应用在热力学开发阶段使用，每一结构件通常通过机加工而成，再由密封胶和钉子固定连接形成一个不可拆装的整体，唯独EGR盖板23通过密封圈231和螺栓232实施可灵活拆装的结构，使更换出口嵌件24的操作可以通过打开EGR盖板23完成，进而实现内部气道参数的可调。

可以理解的是：EGR分配气道2的第一分配气道段21a和第二分配气道段21b的结构有助于将EGR气体均匀的分配至四个与进气歧管分气道13相连通的气道中，有利于发动机的燃烧一致性。

具体实施时，EGR分配气道2由EGR入口22开始，通过EGR入口22的EGR气体在第一分配气道段21a被均匀的分化为二股气流，之后在第二分配气道段21b被均匀的分化成四股气流，在气体经由第一分配气道段21a至第二分配气道段21b的过程中，第二分配气道段21b的入口与距离较远的出口之间的气道形成钝角状的结构A，第二分配气道段21b的入口与距离较近的出口之间的气道形成锐角状的结构B。

本实用新型的发动机进气歧管在具体实施时，空气通过节气门后由进气入口11进入稳压腔12，由稳压腔12分至四个独立的进气歧管分气道13。EGR阀开启状态时，EGR气体通过EGR阀，由阀后管路引入EGR分配气道2的EGR入口22，再引入第一分配气道段21a和第二分配气道段21b，最终将EGR气体均匀的分配至多个进气歧管分气道13，进入进气歧管分气道13内的EGR气体与其中的空气进行混合，混合空气一起进入缸盖气道内，参与燃烧过程。

在此过程中，在通过仿真计算和结构布置使气道的整体走向达到最优后，仿真与试验值往往有一些偏差。在热力学开发期间，通过试验测得的各缸EGR率的差异性去调节各个缸对应的，EGR分配气道2出口嵌件24的孔径大小，进一步优化EGR率的一致性，在不用拆下进气歧管的状态下，打开需要修改EGR出口孔径的某一缸对应的EGR盖板23，用最新的出口嵌件24替换之前的EGR出口嵌件，重新装上EGR盖板23，重新测试EGR率以获得最优参数。

本实用新型的发动机进气歧管首先能够保证了各缸空气进气的一致性，例如将稳压腔设计成渐缩截面的结构。其次，还能够保证了各缸EGR率(EGR进气量/总进气量)的一致性，一方面将EGR分配气道2设为分管分配的气道，在避让安装空间的前提下，将导向各个分气道的气体通道设计的相互弥补差异性，提高EGR率的一致性；另一方面，EGR分配气道2出口的内径可进行调节，使得该装配的结构在零件性能开发阶段，可以进一步通过试验的验证达到最佳。

其他实施方式中，出口嵌件24连通孔241的可调节孔径的结构主要适用于零件性能试验阶段，在确定性能最佳的方案之后，EGR盖板23可不必做成可拆卸的结构，可以直接和EGR下片21做成一体注塑成型，然后直接与进气歧管空气进气气道1焊接成一体，EGR分配气道2内部的嵌件25结构也可以和EGR分配气道2一体注塑成型。

实施本实用新型的发动机进气歧管及汽车，具有如下有益效果：

第一、模态提高。相比于节气门后总管很长的进气歧管，其节气门的安装位置贴合零件，且更靠近缸体侧，这大大有助于提高模态，提升NVH性能。

第二、占空间小。由于节气门后总管减小，且EGR分配管充分贴合表面布置，这种结构所占的空间小，使发动机布置更加紧凑。

第三、进气均匀性提升。通过合理的设计稳压腔的形状，配合进气入口差异化设计以及稳压腔内部导流筋的运用，能够保证空气进气的均匀性，保证四缸燃烧一致性。

第四、EGR气体均匀性提高。通过调整EGR分配气道从入口至第一分配气道段21a、第二分配气道段21b走向调整EGR均匀性；另外，设计EGR出口(出口嵌件)孔径可调节，在试验阶段可以更精确的调整出理想的最优结构。

第五、EGR压损小。EGR入口设计成朝右的弯管(与歧管塑料一体注塑成型)，由于注塑工艺相比于金属管折弯灵活性更高，这一段弯管做成塑料一体成型有助于缩短入口处这一段管路的长度，同时也使气体在入口进入分配气道的路径更加平滑，有助于减小压损，提高EGR率。

第六、提高开发效率，降低开发成本。EGR出口(出口嵌件)孔径可调节，在无需新增样件数量，无需拆进气歧管，免去等待样件制作周期的情况下，可改变EGR出口(出口嵌件)内径调节一致性，提高优化效率、降低开发期间的样件成本。

Claims (10)

1.一种发动机进气歧管，其特征在于，包括：

由进气入口、稳压腔及多个进气歧管分气道形成空气进气气道和独立于所述空气进气气道的EGR分配气道，所述EGR分配气道通过连通孔与所述多个进气歧管分气道对应连通。

2.如权利要求1所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述EGR分配气道集成在所述多个进气歧管分气道上，所述EGR分配气道包括：EGR入口、与所述EGR入口相连通的第一分配气道段及与所述第一分配气道段相连通的第二分配气道段，其中：

所述第二分配气道段设有多个孔径大小可调整的所述连通孔，所述第二分配气道段通过所述连通孔与所述多个进气歧管分气道对应连通。

3.如权利要求2所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述EGR分配气道还包括：用以形成有所述第一分配气道段和所述第二分配气道段的EGR下片和分别可拆卸的连接在所述EGR下片上的多个EGR盖板。

4.如权利要求3所述的发动机进气歧管，其特征在于，通过所述EGR入口的EGR气体在所述第一分配气道段被均匀的分化为二股气流，之后在所述第二分配气道段被均匀的分化成四股气流。

5.如权利要求4所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述第二分配气道段的入口与距离较远的出口之间的气道形成钝角状的结构，所述第二分配气道段的入口与距离较近的出口之间的气道形成锐角状的结构。

6.如权利要求2所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述第二分配气道段的出口中心线上设有出口嵌件；

通过改变所述出口嵌件的孔径尺寸以调整所述连通孔的孔径大小。

7.如权利要求6所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述进气歧管分气道的内部设有用以装配所述出口嵌件的台阶孔。

8.如权利要求1所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述稳压腔的截面自与所述进气入口相接的近端向与所述进气入口相接的远端减缩收窄。

9.如权利要求1所述的发动机进气歧管，其特征在于，所述进气歧管分气道设为四条，分别卷曲的包围在所述稳压腔的外表面；

所述四条进气歧管分气道的长度设为相等；

所述四条进气歧管分气道的末端分别装设有密封的安装法兰。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-9任一项所述的发动机进气歧管。

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