CN216477593U - 一种发动机的缸盖、缸盖组件和进气系统、egr发动机和车辆 - Google Patents

一种发动机的缸盖、缸盖组件和进气系统、egr发动机和车辆 Download PDF

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方天文
杨欢
郭志杰
王明明
姚君韦
尹建东
赵福成
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Abstract

本实用新型公开了一种发动机的缸盖、缸盖组件和进气系统、EGR发动机和车辆。缸盖包括:缸盖本体,缸盖本体设有第一稳压腔、多个进气道和多个燃烧室,多个进气道的进气口为第一稳压腔的出气口,多个进气道的出气口与多个燃烧室对应连通。该发动机的缸盖,缸盖本体集成有第一稳压腔、多个进气道和多个燃烧室,多个进气道的进气口为第一稳压腔的出气口,多个进气道的出气口与多个燃烧室对应连通,该缸盖应用于发动机的进气系统,与相关技术相比,第一稳压腔和燃烧室之间省去了进气支管,这样第一稳压腔和燃烧室之间的进气路径相对更短,因此气体经过该进气路径时压力损失相对减小,效率、流量系数及均匀性均相对提升。

Description

一种发动机的缸盖、缸盖组件和进气系统、EGR发动机和车辆
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域,更具体地,涉及一种发动机的缸盖、一种发动机的缸盖组件、一种发动机的进气系统、一种EGR发动机和一种车辆。
背景技术
随着发动机排放法规的日趋严苛,各种技术被应用在新开发的机型中。
废气再循环技术(Exhaust Gas Re-circulation,简称EGR)是一种有效降低NOX、提高发动机热效率的手段。所谓EGR是指把发动机排出的部分废气重新引入进气道,与新鲜空气混合后导入燃烧室。由于废气中CO2及水蒸气增加了工质的比热容,稀释了混合气中氧浓度,使燃烧变缓,同时温度降低,从而导致NOX生成量降低。
水冷中冷器(Water Charger Air Cooler,简称WCAC)是配合涡轮增压器(Turbocharger)工作的重要零部件,其作用在于降低增压后的高温空气温度,降低发动机热负荷,提高进气量,增加发动机的功率,降低爆震倾向,降低NOX排放量。
发动机的进气系统包括缸盖和进气歧管组件,缸盖设有多个燃烧室和多个进气道,进气歧管组件设有第一稳压腔和多个进气直管,多个进气道的出气口与多个燃烧室一一对应连通,多个进气道的进气口与多个进气直管的出气口一一对应连通,多个进气直管的进气口均与第一稳压腔的出气口连通,第一稳压腔的进气口与外界连通,第一稳压腔用于缓解各个缸体的抢气现象。
这种发动机的进气系统,第一稳压腔和燃烧室之间的进气路径比较长,气体经过该进气路径时压力损失大,效率低。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种发动机的缸盖,应用于发动机的进气系统,缩短了第一稳压腔和燃烧室之间的进气路径,因此气体经过该进气路径时压力损失减小,效率提升。
本实用新型实施例还提供了一种发动机的缸盖组件、一种发动机的进气系统、一种EGR发动机和一种车辆。
本实用新型实施例提供的发动机的缸盖,包括:缸盖本体,所述缸盖本体设有第一稳压腔、多个进气道和多个燃烧室,多个所述进气道的进气口为所述第一稳压腔的出气口,多个所述进气道的出气口与多个所述燃烧室对应连通。
在一示例性实施例中,所述缸盖本体还设有与所述第一稳压腔相通的连接口,所述连接口用于与油箱碳罐相连通。
本实用新型实施例提供的发动机的缸盖组件,包括:缸盖,所述缸盖设有多个进气道和多个燃烧室;和第一稳压腔构件,固定在所述缸盖上,所述第一稳压腔构件构造出第一稳压腔;其中,多个所述进气道的进气口为所述第一稳压腔的出气口,多个所述进气道的出气口与多个所述燃烧室对应连通。
在一示例性实施例中,所述第一稳压腔构件设有与所述第一稳压腔相通的连接口,所述连接口用于与油箱碳罐相连通。
本实用新型实施例提供的发动机的进气系统,包括:上述任一实施例所述的发动机的缸盖或上述任一实施例所述的发动机的缸盖组件;和第二稳压腔构件,固定在所述第一稳压腔的腔壁上,所述第二稳压腔构件构造出第二稳压腔,所述第二稳压腔的出气口与所述第一稳压腔的进气口连通,所述第二稳压腔的进气口设置成与外界连通。
在一示例性实施例中,所述进气道的内壁、所述第一稳压腔的内壁和所述第二稳压腔的内壁中的至少一个上设置有导液槽,所述导液槽用于引导冷凝液体流向所述燃烧室。
在一示例性实施例中,所述进气系统还包括:水冷中冷器,所述第二稳压腔构件为金属件,所述水冷中冷器固定在所述第二稳压腔构件上。
在一示例性实施例中,,所述第二稳压腔构件为采用浇铸铝合金工艺制成的金属件。
本实用新型实施例提供的EGR发动机,包括上述任一实施例所述的发动机的进气系统。
本实用新型实施例提供的车辆,包括上述任一实施例所述的EGR发动机。
本实用新型实施例提供的发动机的缸盖,缸盖本体集成有第一稳压腔、多个进气道和多个燃烧室,多个进气道的进气口为第一稳压腔的出气口,多个进气道的出气口与多个燃烧室对应连通,该缸盖应用于发动机的进气系统,与相关技术相比,第一稳压腔和燃烧室之间省去了进气支管,这样第一稳压腔和燃烧室之间的进气路径相对更短,因此气体经过该进气路径时压力损失相对减小,效率、流量系数及均匀性均相对提升。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案,并不构成对本实用新型技术方案的限制。
图1为本实用新型一实施例所述的发动机的进气系统的剖视结构示意图,导液槽未示出;
图2为本实用新型一实施例所述的EGR发动机一视角的剖视结构局部示意图;
图3为图2所示EGR发动机另一视角的剖视结构局部示意图。
其中,图1至图3中附图标记与部件名称之间的关系为:
100缸盖本体,110第一稳压腔,120进气道,130燃烧室,140连接口,150法兰面,200第二稳压腔构件,300导液槽,400水冷中冷器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型实施例提供了一种发动机的缸盖,如图1至图3所示,包括:缸盖本体100,缸盖本体100设有第一稳压腔110、多个进气道120和多个燃烧室130,多个进气道120的进气口为第一稳压腔110的出气口,多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通。
该发动机的缸盖,缸盖本体100为一体成型件,缸盖本体100集成有第一稳压腔110、多个进气道120和多个燃烧室130,多个进气道120的进气口为第一稳压腔110的出气口,多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通,该缸盖应用于发动机的进气系统,与相关技术相比,第一稳压腔110和燃烧室130之间省去了进气支管,这样第一稳压腔110和燃烧室130之间的进气路径相对更短,因此气体经过该进气路径时压力损失相对减小,效率、流量系数及均匀性均相对提升。
多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通,可以是:多个进气道120的出气口与多个燃烧室130一一对应连通;或者可以是:每两个进气道120的出气口与一个燃烧室130对应连通等;本领域技术人员可以根据需要进行合理设定,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
在一示例中,如图1所示,缸盖本体100还设有与第一稳压腔110相通的连接口140,连接口140用于与车辆的油箱碳罐相连通,来自于油箱碳罐的汽油与第一稳压腔110内的气体形成有效混合,可以提升发动机的燃烧性能。
本实用新型实施例提供了一种发动机的进气系统,如图1至图3所示,包括:上述任一实施例所述的发动机的缸盖;和第二稳压腔构件200,缸盖本体100设有法兰面150,第二稳压腔构件200通过螺栓固定在缸盖本体100的法兰面150上,第二稳压腔构件200构造出第二稳压腔,第二稳压腔的出气口与第一稳压腔110的进气口连通,第二稳压腔的进气口设置成与外界连通。
该发动机的进气系统,第二稳压腔构件200固定在缸盖本体100上,第二稳压腔构件200构造出第二稳压腔,第二稳压腔的出气口与第一稳压腔110的进气口连通,第二稳压腔的进气口设置成与外界连通,第一稳压腔110和第二稳压腔的体积之和远大于相关技术的第一稳压腔110的体积,该发动机的进气系统应用于EGR发动机,能够提升进气系统进气均匀性、缓解各个缸体的抢气现象,EGR发动机的EGR率高达19~25%。而且,该进气系统形成了紧凑、稳定的整体,刚度更好。
在一示例中,如图2和图3所示,进气道120的内壁、第一稳压腔110的内壁和第二稳压腔的内壁中的至少一个上设置有导液槽300,导液槽300用于引导进气系统内形成的冷凝液体(冷凝水)及时流向燃烧室130,经过循环,最终排出EGR发动机,避免冷凝液体在进气道120、第一稳压腔110或第二稳压腔中大量积存(冷凝水大量积存后若灌入某个燃烧室130,会造成EGR发动机“淹缸”),防止EGR发动机出现“淹缸”问题。在导液槽300的作用下,流向燃烧室130的冷凝液体可降低气缸内部温度,提高燃烧室130燃烧效率。
在一示例中,如图1和图2所示,进气系统还包括:水冷中冷器400,第二稳压腔构件200为金属件,水冷中冷器400固定在第二稳压腔构件200上,相对于水冷中冷器400布置在缸盖本体100上,水冷中冷器400布置在第二稳压腔构件200上更灵活,也更容易作业者操作。
示例地,如图1和图2所示,水冷中冷器400平行固定在第二稳压腔构件200上,这样进气系统整体稳定性和可靠性更好。
示例地,第二稳压腔构件200为采用浇铸铝合金工艺制成的金属件,该制作工艺简单、成品率高。
该发动机的进气系统,进气过程中自第二稳压腔的进气口至进气道120的出气口的气体压力损失仅为2.8kPa~3.5kPa。以三缸发动机的进气系统进行实验,三个缸的流量系数均处于0.873~0.890的范围内,流量系数偏差处于-0.96%~1.01%的范围内。
本实用新型实施例还提供了一种发动机的缸盖组件(图中未示出,可以结合图1至图3进行理解),包括:缸盖,缸盖设有多个进气道120和多个燃烧室130;和第一稳压腔构件,固定在缸盖上,第一稳压腔构件构造出第一稳压腔;其中,多个进气道120的进气口为第一稳压腔的出气口,多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通。
该发动机的缸盖组件,缸盖和第一稳压腔构件为分体件,缸盖集成有多个进气道120和多个燃烧室130,第一稳压腔构件集成有第一稳压腔,多个进气道120的进气口为第一稳压腔的出气口,多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通,该发动机的进气系统与相关技术相比,第一稳压腔和燃烧室130之间省去了进气支管,这样第一稳压腔和燃烧室130之间的进气路径相对更短,因此气体经过该进气路径时压力损失相对减小,效率、流量系数及均匀性均相对提升。
多个进气道120的出气口与多个燃烧室130对应连通,可以是:多个进气道120的出气口与多个燃烧室130一一对应连通;或者可以是:每两个进气道120的出气口与一个燃烧室130对应连通等;本领域技术人员可以根据需要进行合理设定,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
在一示例中,第一稳压腔构件设有与第一稳压腔相通的连接口140(图中未示出,可以结合图1进行理解),连接口140用于与油箱碳罐相连通,来自于油箱碳罐的汽油与第一稳压腔110内的气体形成有效混合,可以提升发动机的燃烧性能。
本实用新型实施例提供了一种发动机的进气系统,包括:上述任一实施例所述的发动机的缸盖组件;和第二稳压腔构件200,通过螺栓固定在第一稳压腔构件上(图中未示出,可以结合图1至图3进行理解),第二稳压腔构件200构造出第二稳压腔,第二稳压腔的出气口与第一稳压腔的进气口连通,第二稳压腔的进气口设置成与外界连通。
该发动机的进气系统,第二稳压腔构件200固定在第一稳压腔构件上,第二稳压腔构件200构造出第二稳压腔,第二稳压腔的出气口与第一稳压腔的进气口连通,第二稳压腔的进气口设置成与外界连通,第一稳压腔和第二稳压腔的体积之和远大于相关技术的第一稳压腔的体积,该发动机的进气系统应用于EGR发动机,能够提升进气系统进气均匀性、缓解各个缸体的抢气现象,EGR发动机的EGR率高达19~25%。而且,该进气系统形成了紧凑、稳定的整体,刚度更好。
在一示例性实施例中,进气道120的内壁、第一稳压腔构件的内壁和第二稳压腔构件200的内壁中的至少一个上设置有导液槽300(图中未示出,可以结合图2和图3进行理解),导液槽300用于引导冷凝液体及时流向燃烧室130,避免进气系统中形成的冷凝液体(冷凝水)在进气道120内部、第一稳压腔构件内部或第二稳压腔构件200内部大量积存(冷凝水大量积存后若灌入某个燃烧室130,会造成EGR发动机“淹缸”),防止EGR发动机出现“淹缸”问题。在导液槽300的作用下,流向燃烧室130的冷凝液体可降低气缸内部温度,提高燃烧室130燃烧效率。
在一示例性实施例中,进气系统还包括:水冷中冷器400,第二稳压腔构件200为金属件,水冷中冷器400固定在第二稳压腔构件200上(图中未示出,可以结合图1和图2进行理解),相对于水冷中冷器400布置在缸盖上,水冷中冷器400布置在第二稳压腔构件200上更灵活,也更容易作业者操作。
示例地,水冷中冷器400平行固定在第二稳压腔构件200上(图中未示出,可以结合图1和图2进行理解),这样进气系统整体稳定性和可靠性更好。
示例地,第二稳压腔构件200为采用浇铸铝合金工艺制成的金属件,该制作工艺简单、成品率高。
当然,也可以使第一稳压腔构件采用浇铸铝合金工艺与缸盖连接成一体,该制作工艺简单、成品率高,也可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
该发动机的进气系统,进气过程中自第二稳压腔的进气口至进气道120的出气口的气体压力损失仅为2.8kPa~3.5kPa。以三缸发动机的进气系统进行实验,三个缸的流量系数均处于0.873~0.890的范围内,流量系数偏差处于-0.96%~1.01%的范围内。
本实用新型实施例提供了一种EGR发动机,如图2和图3所示,包括上述任一实施例所述的发动机的进气系统。
本实用新型实施例提供的EGR发动机,具备上述任一实施例所述的发动机的进气系统的全部优点,在此不再赘述。
本实用新型实施例提供了一种车辆(图中未示出),包括上述任一实施例所述的EGR发动机。
本实用新型实施例提供的车辆,具备上述任一实施例提供的EGR发动机的全部优点,在此不再赘述。
在本实用新型中的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;术语“安装”、“连接”、“固定连接”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实用新型中的具体含义。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种发动机的缸盖,其特征在于,包括:
缸盖本体,所述缸盖本体设有第一稳压腔、多个进气道和多个燃烧室,多个所述进气道的进气口为所述第一稳压腔的出气口,多个所述进气道的出气口与多个所述燃烧室对应连通。
2.根据权利要求1所述的发动机的缸盖,其特征在于,所述缸盖本体还设有与所述第一稳压腔相通的连接口,所述连接口用于与油箱碳罐相连通。
3.一种发动机的缸盖组件,其特征在于,包括:
缸盖,所述缸盖设有多个进气道和多个燃烧室;和
第一稳压腔构件,固定在所述缸盖上,所述第一稳压腔构件构造出第一稳压腔;
其中,多个所述进气道的进气口为所述第一稳压腔的出气口,多个所述进气道的出气口与多个所述燃烧室对应连通。
4.根据权利要求3所述的发动机的缸盖组件,其特征在于,所述第一稳压腔构件设有与所述第一稳压腔相通的连接口,所述连接口用于与油箱碳罐相连通。
5.一种发动机的进气系统,其特征在于,包括:
如权利要求1或2所述的发动机的缸盖或如权利要求3或4所述的发动机的缸盖组件;和
第二稳压腔构件,固定在所述第一稳压腔的腔壁上,所述第二稳压腔构件构造出第二稳压腔,所述第二稳压腔的出气口与所述第一稳压腔的进气口连通,所述第二稳压腔的进气口设置成与外界连通。
6.根据权利要求5所述的进气系统,其特征在于,所述进气道的内壁、所述第一稳压腔的内壁和所述第二稳压腔的内壁中的至少一个上设置有导液槽,所述导液槽用于引导冷凝液体流向所述燃烧室。
7.根据权利要求5所述的进气系统,其特征在于,还包括:
水冷中冷器,所述第二稳压腔构件为金属件,所述水冷中冷器固定在所述第二稳压腔构件上。
8.根据权利要求7所述的进气系统,其特征在于,所述第二稳压腔构件为采用浇铸铝合金工艺制成的金属件。
9.一种EGR发动机,其特征在于,包括如权利要求4至8中任一项所述的发动机的进气系统。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求9所述的EGR发动机。
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