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一种发动机的进气歧管、发动机及车辆的制作方法

作者:admin      2022-09-02 17:13:37     760



发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本发明属于发动机领域,尤其涉及一种发动机的进气歧管、发动机及车辆。背景技术:2.进气歧管作为发动机的部件之一,能够将新鲜空气和egr(exhaust gasre-circulation,废气再循环)的废气混合后,分配到各进气道,再进入发动机的气缸内,因此,进气歧管的设计对发动机的性能有着重要的影响。3.目前,现有的废气进气口一般设计在进气歧管管道的稳压腔体上方,由于稳压腔体的容积有限,废气进入稳压腔后会存在与新鲜空气混合不均的风险,并且由于废气的温度较高,一定程度上会影响压力温度传感器的准确度,造成控制模块出现判断失误,进而影响发动机的正常运行。为了解决这一问题,一些发动机的进气歧管设置了预混腔体,但是由于预混腔体设计的不合理,在低温环境下,预混腔体内容易堆积较多的机油乳化物和冷凝水,进而影响发动机的燃烧性能。技术实现要素:4.本发明旨在至少解决上述技术问题之一,提供了一种发动机的进气歧管、发动机及车辆,其利用预混腔体提高废气与新鲜空气的混合均匀性,同时预混腔体内所产生的机油乳化物和冷凝水可以流入气缸内参与燃烧,有效减少堆积现象,提高发动机性能。5.本发明的技术方案是:一种发动机的进气歧管,包括预混腔体、稳压腔体和多个进气道,所述进气道连接于所述稳压腔体的底部,所述预混腔体的一端为具有空气进气口的进气端,所述预混腔体的另一端连通于所述稳压腔体且靠近于所述稳压腔体的顶部,所述预混腔体靠近所述空气进气口的位置处设置有废气进气口。6.可选地,所述预混腔体与所述稳压腔体的连接处设置有用于延长气体在所述预混腔体行程的分隔结构。7.可选地,所述分隔结构包括分隔板,所述分隔板的一侧为连接于所述预混腔体的连接侧,所述分隔板的另一侧为设置有导流结构的导流侧,所述导流结构用于引导所述稳压腔体内的气体均匀进入各所述进气道。8.可选地,所述连接侧包括连接所述预混腔体的连接面和导流面,所述导流面将所述预混腔体的气体导向所述稳压腔体。9.可选地,所述导流面呈圆弧形。10.可选地,所述导流结构包括沿所述导流侧的边缘竖直设置且朝向于所述稳压腔体的导流板以及连接于所述导流板和所述分隔板的加强筋。11.可选地,所述导流板和所述加强筋呈圆弧形。12.可选地,所述分隔板的顶角处设置有用于将所述分隔板镶嵌于所述预混腔体的镶嵌结构。13.可选地,各所述进气道沿所述稳压腔体的长度方向均匀设置,所述进气端向所述稳压腔体的长度方向延伸并朝所述稳压腔体的底部方向弯折。14.可选地,所述进气口和所述废气进气口相对设置于所述进气端的两侧。15.可选地,所述预混腔体还设置有碳罐脱附口和pcv阀通风口。16.可选地,所述进气道包括第一气管部、圆弧部和第二气管部,所述第一气管部具有用于与所述稳压腔体连接的前端面,所述第二气管部具有用于与气缸连接的后端面,所述第一气管部的前端面到预设位置处的截面尺寸逐渐减小,所述预设位置位于第二气管部。17.可选地,所述第一气管部和所述第二气管部呈直管状或类直管状,且所述第一气管部、所述圆弧部和所述第二气管部的进气路径长度相近。18.可选地,所述进气道在所述预设位置处的截面面积为所述第一气管部的前端面的截面面积的70-80%,且/或,所述进气道在所述预设位置处的截面面积与所述第二气管部的后端面的截面面积相近。19.可选地,所述预设位置位于所述第二气管部的中部位置处,且/或,所述圆弧部呈圆心角为30-60度的弧形。20.本发明还提供一种发动机,包括发动机本体和如上述的一种发动机的进气歧管。21.本发明还提供了一种车辆,包括车辆本体,还包括上述的一种发动机的进气歧管或上述的一种发动机。22.本发明所提供的一种发动机的进气歧管、发动机及车辆,egr的废气和新鲜空气可以从预混腔体的废气进气口和进气口进入预混腔体中,气体在预混腔体中混合后通过稳压腔体进入位于稳压腔体底部的进气道中,参与发动机的燃烧,可以有效提高废气和新鲜空气的混合均匀性,能够避免温度过高的废气影响传感器的正常工作,同时,预混腔体中所产生的机油乳化物和冷凝水可以在其自身的重力作用下,通过稳压腔体底部的进气道进入燃烧室中参与燃烧,有效减少机油乳化物的堆积,提高发动机的性能。附图说明23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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。24.图1是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的正视图;25.图2是图1中a-a剖线处的剖视图;26.图3是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的侧视图;27.图4是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的分隔板所处位置的示意图;28.图5是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的分隔板的主视图;29.图6是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的分隔板的立体结构示意图;30.图7是本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管的进气道的示意图。31.图中:32.1、进气歧管;10、预混腔体;101、空气进气口;102、废气进气口;103、 pcv阀通风口;104、碳罐脱附口;11、稳压腔体;12、分隔结构;121、分隔板;122、导流结构;122a、导流板;122b、加强筋;123、镶嵌结构;13、进气道;131、第一气管部;1311、前端面;132、圆弧部;133、第二气管部;1331、预设位置;1332、后端面。具体实施方式33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。34.需要说明的是,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接设置、连接,也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。35.另外,本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语,其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态,其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结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须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。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。36.在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征/实施例/实施方式的组合可以形成不同的实施方式,为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征/实施例/实施方式的各种可能的组合方式不再另行说明。37.本发明实施例提供的一种发动机的进气歧管1,请参考图1至图3,进气歧管1包括预混腔体10、稳压腔体11和多个进气道13,其中,进气道13连接于稳压腔体11的底部,预混腔体10的一端为具有空气进气口101的进气端,预混腔体10的另一端连通于稳压腔体11且靠近于稳压腔体11的顶部,预混腔体 10靠近空气进气口101的位置处设置有废气进气口102。具体应用中,本实施例的进气歧管1应用于发动机时,新鲜空气可以从空气进气口101进入预混腔体10中,egr的废气可以从废气进气口102进入预混腔体10中,新鲜空气与废气可以在预混腔体10中混合后进入稳压腔体11中,再通过稳压腔体11底部的进气道13进入气缸中参与燃烧,并且空气进气口101和废气进气口102均靠近于预混腔体10的进气端,使得新鲜空气与废气能够经过足够的距离混合,一方面提高气体(包括新鲜空气和废气)的混合均匀性,另一方面也能够降低气体的温度,防止温度过高而影响相关压力温度传感器,提高发动机整体的稳定性。进一步地,在发动机运行的过程中,由于本实施例中预混腔体10的另一端靠近于稳压腔体11的顶部,因此,预混腔体10中所产生的机油乳化物和冷凝水,会在自身重力的作用下,通过稳压腔体11并流经进气道13进入气缸中参与燃烧,有效避免了预混腔体10中机油乳化物和冷凝水的堆积,保证发动机的燃烧性能。需要说明的是,本实施例中,预混腔体10的另一端靠近于稳压腔体 11的的顶部,可以是预混腔体10位于稳压腔体11的一侧,并且预混腔体10 连接于稳压腔体11的一端会更靠近于该侧的顶部,以使得预混腔体10中的产物能够流入稳压腔体11中。当然,在别的实施例中,预混腔体10也可以位于稳压腔体11的顶部。38.请参考图2,作为本实施例的其中一种可选实施方式,预混腔体10与稳压腔体11的连接处设置有分隔结构12,分隔结构12用于延长气体在预混腔体10 中的行程。具体应用中,分隔结构12可以位于预混腔体10和稳压腔体11连接处,如此,可以在不增加预混腔体10长度的情况下,即不影响预混腔体10整体强度的前提下,延长气体在预混腔体10中的行程和时间,进一步提高气体的混合均匀性以及降低气体的温度。39.请参考图4至图6,具体地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,分隔结构12包括分隔板121,分隔板121的一侧为连接于预混腔体10的连接侧,分隔板121的另一侧为设置有导流结构122的导流侧,导流结构122用于引导预混腔体10内的气体均匀进入各进气道13。具体应用中,发动机一般设置有多个进气道13,本实施方式中优选为4个,预混腔体10中的气体在进入稳压腔体11时,在分隔板121导流结构122的作用下,气体可以均匀地进入各进气道13内,有效改善各进气道13的进气不均匀性的问题。40.请继续参考图5和图6,进一步地,连接侧包括连接面和导流面,其中,导流面可以将预混腔体10中的气体导向稳压腔体11中,具体地,导流面光滑且平整度高,有利于预混腔体10中的气体稳定流动至稳压腔体11。进一步地,导流面可以呈圆弧形,进一步提高导流面的导流效果。41.请继续参考图5和图6,进步一地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,导流结构122包括导流板122a和加强筋122b,导流板122a可以沿导流侧的边缘竖直设置,并朝向于稳压腔体11,加强筋122b连接于导流板122a和分隔板121。优选地,本实施方式中,加强筋122b和导流板122a可以呈圆弧形,具体应用中,经申请人测试,气体在进入稳压腔体11时,在本实施方式中,导流板122a的弧度可以在80-100度之间,且加强筋122b的数量可以在3-8根,如此,能够确保进气道13的进气不均匀性在5%以内,有效提高发动机的燃烧一致性。42.请继续参考图5和图6,进一步地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,分隔板121的顶角处设置有镶嵌结构123,镶嵌结构123用于将分隔板121 镶嵌于预混腔体10的腔体壁。具体应用中,可以将分隔板121单独开发设计,有效简化了稳压腔体11处的模具设计方案,同时镶嵌结构123也简化了焊接工艺,能够提高生产效率。具体地,镶嵌结构123可以为截面呈t字型或工字型结构,当然,在别的实施方式中,镶嵌结构123也可以为其他合适的结构,或者也可以通过其他连接方式连接,例如焊接或者一体成型。43.请重新参考图1和图2,进一步地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,各进气道13可以沿稳压腔体11的长度方向均匀设置。本实施方式中,进气道13可以优选为4个,且各进气道13可以间隔设置,以图2为例,预混腔体10与稳压腔体11的连接处(连通处)可以大致朝向于第二个进气道13(图 2从左往右数)的位置处,分隔板121可以大致位于第一个进气道13和第二个进气道13之间,具体应用中,分隔板121以及预混腔体10的具体位置可以根据发动机具体情况合理调整。44.请参考图1,进一步地,预混腔体10的进气端(设置有空气进气口101和废气进气口102的一端)向稳压腔体11的长度方向延伸并朝稳压腔体11的底部方向弯折,使得进气端的位置低于预混腔体10,如此,在预混腔体10内产生机油乳化物和冷凝水后,一部分产物会通过进气道13进入气缸内参与燃烧,另一部分产物会流向位置较低的进气端并排出,而不会在预混腔内形成堆积,保证发动机长时间运行下的燃烧性能。45.请重新参考图3,作为本实施例的其中一种可选实施方式,空气进气口101 和废气进气口102可以相对设置于进气端的两侧。具体地,本实施方式中,空气进气口101可以朝向于进气端(或预混腔体10)的正面,废气进气口102可以朝向于进气端(或预混腔体10)的背面,如此,可以有效延长废气和新鲜空气的混合时间,使气体充分混合。46.请继续参考图3,作为本实施例的其中一种可选实施方式,预混腔体10还设置有碳罐脱附口104和pcv(positive crankcase ventilation,曲轴箱强制通风)阀通风103,具体应用中,碳罐脱附口104可以位于预混腔体10的正面, pcv阀通风口103可以位于预混腔体10的背面。47.请参考图7,作为本实施例的其中一种可选实施方式,进气道13包括第一气管部131、圆弧部132和第二气管部133,第一气管部131具有用于与稳压腔连接的前端面1311,第二气管部133具有用于与气缸连接的后端面1332,第一气管部131的前端面1311到预设位置1331处的截面尺寸逐渐减小,预设位置 1331可以位于第二气管部133。如此,通过将进气道13设计成“渐缩型”结构,当气体从进气道13流过时,在压力不变的情况下,因进气道13的截面积逐渐缩小,气体的流速会逐渐提高,在相同的时间内,进气道13会流经更多的气体,使发动机的燃烧更加充分。48.请继续参考图7,进一步地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,第一气管部131和第二气管部133可以呈直管状,且第一气管部131、圆弧部132 和第二气管部133的进气路径长度相近。具体地,第一气管部131、圆弧部132 和第二气管部133的三者的长度差可以在10%以内(以圆弧部132的长度为基准),圆弧部132的长度指圆弧部132中轴线的长度。具体应用中,受到加工工艺的影响,在第一气管部131、圆弧部132和第二气管部133成型后,可以会出现轻微变形,使得第一气管部131和第二气管部133可能不是标准的直管状,而呈现为类直管状。但并不影响本发明的保护范围。49.通过这样的设计,可以在发动机进气时,使气体具有更好的滚流效果,有利于发动机燃烧性能的提高。具体应用中,进气道13的截面可以为圆形、椭圆形、矩形或者其他合适的形状,并且第一气管部131、第二气管部133和圆弧部132的截面形状可以相同,也可以不同,本实施例不加以限制。50.请参考图7,具体地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,预设位置 1331处的截面面积可以为第一气管部131的前端面1311截面面积的70-80%,且/或,预设位置1331处的截面面积可以与第二气管部133的后端面1332截面面积相近,具体应用中,进气道13在预设位置1331处的截面面积可以略小于第二气管部133的后端面1332的截面面积,且两者的面积差可以在5%以内(以预设位置1331处的截面面积为基准)。如此,可以有效降低气体在进气道13 内的流动阻力,使气体在进气道13内的流动更为平稳。当然,在别的实施方式中,预设位置1331处的截面面积可以进行适当调整。51.更具体地,作为本实施例的其中一种可选实施方式,预设位置1331可以位于第二气管部133的中部位置处,优选的预设位置1331到第二气管部133的后端面1332的长度为进气道13进气路径的1/6。进一步地,圆弧部132可以呈圆心角α为30-60度的弧形。具体应用中,通过上述设计,能够使得进气道13前部分的具有较小的阻力,且能够保证进气道13后部分的稳流效果,有效提高气体通过进气道13的稳流效果。52.本发明实施例还提供一种发动机,包括发动机本体和如上述的一种发动机的进气歧管1,可以有效提高发动机的燃烧性能,保证发动机长时间运行后的工作状态,具体应用中,发动机可以为自然吸气发动机,也可以为涡轮增压发动机。53.本发明实施例还提供了一种车辆,包括车辆本体,还包括上述的一种发动机的进气歧管1或上述的一种发动机。54.本发明实施例所提供的一种发动机的进气歧管、发动机及车辆,egr的废气和新鲜空气可以从预混腔体10的废气进气口102和空气进气口101进入预混腔体10中,气体在预混腔体10中混合后通过稳压腔体11进入位于稳压腔体 11底部的进气道13中,参与发动机的燃烧,可以有效提高废气和新鲜空气的混合均匀性,能够避免温度过高的废气影响传感器的正常工作,同时,预混腔体10中所产生的机油乳化物和冷凝水可以在其自身的重力作用下,通过稳压腔体11底部的进气道13进入燃烧室中参与燃烧,有效减少机油乳化物的堆积,提高发动机的性能。另外,通过进气道13的设计,可以提高气体的获取量,使发动机的燃烧更加充分,同时也能够使气体具有更好的滚流效果,利于发动机燃烧性能的提高。55.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。









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