发动机进气系统、发动机和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其是涉及一种发动机进气系统、发动机和车辆。


背景技术：

2.随着“双碳”、“节能减排”的提出，内燃机面临能源安全和温室气体减排的双重挑战，因此提高内燃机综合性能的重要性日益凸显。
3.其中，在发动机的进气系统中，进气歧管是设于发动机外部的一种管道结构，是处于节气门体后到气缸盖进气道之间的进气管路，它的功用是将空气、燃油混合器分配到各缸进气道中。
4.但是现有的进气歧管会使得进气系统的进气路径延长，气流阻力加大，不利于提高发动机的进气效率和综合性能。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种发动机进气系统、发动机和车辆，可以缩短发动机进气系统的进气路径，降低阻力，提高发动机进气性能。
6.本实用新型第一方面提供一种发动机进气系统，包括：缸盖，所述缸盖上开设有进气口和排气口；增压器，所述增压器与所述排气口连通；egr装置，所述egr装置设于所述增压器的沿气流方向的下游侧，所述egr装置连通所述增压器；中冷器，所述中冷器的进气端与所述egr装置连通，所述中冷器的出气端与所述进气口连通，所述中冷器和所述缸盖共同限定出稳压腔；节气门，所述节气门被配置为控制气流的通断。
7.根据本实用新型的发动机进气系统，由于中冷器和缸盖可以共同限定出稳压腔，使得经过中冷器冷却后的进气可以直接进入到稳压腔并随后进入发动机气缸内进行燃烧，省去了设置进气歧管以及相关的通气管路，相较于相关技术中在中冷器和缸盖之间设置进气歧管的方案，较大程度地缩短了发动机进气系统的进气路径，降低了进气阻力，有利于提升发动机进气效率从而提高发动机性能，并且，稳压性能得到进一步地增强。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述缸盖限定出沿气流方向依次排布且连通的进气腔和多个支管气道，所述进气口与所述进气腔连通，所述支管气道被配置为向发动机的气缸内供气；所述中冷器具有沿气流方向依次排布且连通的冷却室和出气室，所述出气室和所述进气腔共同组成所述稳压腔。
9.可选地，所述支管气道的延伸方向与所述稳压腔内的气流方向气流方向平行。
10.在一些实施例中，所述缸盖具有缸盖法兰，所述缸盖法兰设于所述进气口，所述中冷器具有中冷器排气法兰，所述中冷器排气法兰限定出所述出气室，所述缸盖法兰与所述中冷器排气法兰可拆卸连接。
11.可选地，所述发动机进气系统还包括:密封垫片，所述密封垫片夹设于所述中冷器排气法兰和所述缸盖法兰之间。
12.在一些实施例中，所述缸盖还具有缸盖本体，所述进气腔和所述支管气道均形成于所述缸盖本体，所述进气口位于所述缸盖本体的端部，所述缸盖法兰与所述缸盖本体相连；所述中冷器还具有中冷器本体，所述中冷器本体限定出所述冷却室，所述中冷器排气法兰与所述中冷器本体相连，以使所述出气室与所述冷却室连通。
13.所述中冷器还包括：中冷器进气法兰，所述中冷器进气法兰设于所述中冷器本体的背向所述中冷器排气法兰的一端，所述中冷器进气法兰限定出与所述冷却室连通的进气室，所述中冷器进气法兰与所述egr装置连通。
14.在一些实施例中，所述节气门位于所述中冷器的沿气流方向的上游侧。
15.本实用新型第二方面还提供一种发动机，包括：缸体，所述缸体内具有多个气缸；根据本实用新型第一方面所述的发动机进气系统，其中，所述缸盖与所述缸体相连，所述进气口与所述排气口分别与所述气缸连通。
16.根据本实用新型的发动机，通过设置上述第一方面的发动机进气系统，整体进气路径更短，进气阻力更低，进气效率和燃烧稳定性均得到了提高。
17.本实用新型第三方面还提供一种车辆，包括：车体和根据本实用新型第二方面的发动机，所述发动机设于所述车体。
18.根据本实用新型的车辆，通过设置上述第二方面的发动机，动力性能得到进一步提高，同时经济性也更好。
附图说明
19.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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.其中：
21.图1为本实用新型的发动机进气系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型的发动机进气系统的一个角度的示意图；
23.图3为本实用新型的发动机进气系统的另一个角度的示意图；
24.图4为本实用新型的发动机进气系统的剖视图。
25.附图标记说明：
26.100-发动机进气系统；
27.1-缸盖；10-缸盖本体；11-进气口；12-排气口；13-进气腔；14-支管气道；15-缸盖法兰；
28.2-增压器；3-egr装置；
29.4-中冷器；41-中冷器本体；411-冷却室；42-中冷器排气法兰；421-出气室；43-中冷器进气法兰；431-进气室；
30.5-节气门。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.随着“双碳”、“节能减排”的提出，内燃机面临能源安全和温室气体减排的双重挑战，因此提高内燃机综合性能的重要性日益凸显。
33.其中，在发动机的进气系统中，进气歧管是设于发动机外部的一种管道结构，是处于节气门体后到气缸盖进气道之间的进气管路，它的功用是将空气、燃油混合器分配到各缸进气道中。但是现有的进气歧管会使得进气系统的进气路径延长，气流阻力加大，不利于提高发动机的进气效率和综合性能。因此，需要为发动机的进气系统提供一种新的布局方案来解决上述问题。
34.有鉴于此，本实用新型提供的发动机进气系统100，可以缩短发动机进气系统100的进气路径，降低阻力，提高发动机进气性能。
35.下面参考图1-图4具体描述根据本实用新型第一方面实施例的发动机进气系统100。
36.参考图1，本实用新型实施例的发动机进气系统100，包括：缸盖1、增压器2、erg装置3、中冷器4和节气门5。
37.其中，缸盖1上开设有进气口11和排气口12，进气口11和排气口12可以相对布置于缸盖1的两侧。增压器2可以是涡轮增压器2，增压器2与排气口12可以通过通气管路通，这样可以增加发动机的进气压力，从而增加发动机的进气质量，进而获得较高输出扭矩和功率。egr(废气再循环，exhaust gas recirculation)装置3设于增压器2的沿气流方向的下游侧，egr装置3可以通过通气管路连通增压器2，经过增压器2增压后的部分废气可以进入egr装置3从而再次进入发动机系统内的气流循环中，设置egr装置3既有助于提高发动机的机械效率，又可以提升发动机的热效率。
38.中冷器4可以为水冷中冷器，当然，也可以是风冷中冷器或其他中冷器。中冷器4的进气端与egr装置3连通，经过增压器2增压且从egr装置3流出的气体在循环过程中会经过中冷器4的冷却。如此，可以避免由于增压器2压缩进气导致的进气温度升高，有助于使发动机内气体燃烧后获得理想的功率扭矩和降低排放污染物。
39.中冷器4的出气端与缸盖1的进气口11连通，且中冷器4和缸盖1可以共同限定出稳压腔，即稳压腔既可以和缸盖1一侧的发动机腔室直接连通，又可以和中冷器4一侧的冷却室411直接连通，稳压腔可以作为缓冲区来防止多个支管气道14之间相互抢气，从而提高各个支管气道14的进气均匀性。如此，省去设置进气歧管以及相关的通气管路，稳压性能得到进一步地增强。节气门5可以被配置为控制气流的通断。
40.在发动机的工作过程中，燃烧后的废气从缸盖1的排气口12排出并流经增压器2进行增压，随后进入到egr装置3内，然后egr装置3中的废气和新鲜空气混合，高温混合气进入到中冷器4中进行冷却，同时，冷却液则从中冷器4的进水口进入，从中冷器4的出水口流出，从而实现冷却液不断循环工作，保证出气温度可以降低到要求水平。冷却后的气体先进入到稳压腔，随后进入到发动机的气缸内进行燃烧，以此循环，从而实现发动机的动力输出，此外，egr装置3排出的气态冷凝水也可以先经过稳压腔然后再均匀地进入发动机的气缸内。
41.根据本实用新型实施例的发动机进气系统100，由于中冷器4和缸盖1可以共同限定出稳压腔，使得经过中冷器4冷却后的进气可以直接进入到稳压腔并随后进入发动机气缸内进行燃烧，省去了单独设置进气歧管以及相关的通气管路，减少了零部件，整体布局更加紧凑，相较于相关技术中在中冷器4和缸盖1之间设置进气歧管的方案，较大程度地缩短了发动机进气系统100的进气路径，降低了进气阻力，有利于提升发动机进气效率从而提高发动机性能。
42.根据本实用新型的一些实施例，参考图1和图4，缸盖1可以限定出进气腔13和多个支管气道14，多个支管气道14并排且间隔布置，进气腔13和支管气道14沿气流方向依次排布且连通，进气口11与进气腔13连通，多个支管气道14与发动机的多个气缸一一对应，支管气道14被配置为向对应的发动机气缸内供气。中冷器4具有冷却室411和出气室421，冷却室411和出气室421沿气流方向依次排布且连通，出气室421和进气腔13共同组成稳压腔，如此，省去了相关技术中为连接中冷器4和缸盖1而单独设置的进气歧管以及相关的通气管路，较大程度地缩短了发动机进气系统100的进气路径，降低了进气阻力，有利于提升发动机进气效率。此外，由于减少了零部件，使得发动机进气系统100可能出现漏气的点位减少，便于后期维护，同时也有助于降低生产制造成本。
43.可选地，参考图4，支管气道14的延伸方向和稳压腔内的气流方向相互平行，需要指出的是，此处的平行并非是稳压腔内的气流方向和支管气道14的延伸方向完全平行，而是既包括完全平行，也包括大致平行。这样，稳压腔和支管气道14之间转角较小，有利于进一步降低进气阻力，提高发动机进气效率。
44.可选地，在气流方向上，进气腔13的至少部分的截面积逐渐减小，这样，有助于提高气体的流速，从而提高发动机进气效率。
45.在一些实施例中，参考图2-图4，缸盖1可以包括：缸盖本体10和缸盖法兰15。其中，进气腔13和支管气道14均形成于缸盖本体10，进气口11位于缸盖本体10的一端，且与进气腔13连通，缸盖法兰15与缸盖本体10相连且位于进气口11。中冷器4可以包括：中冷器本体41和中冷器排气法兰42，其中，中冷器本体41限定出冷却室411，中冷器排气法兰42与中冷器本体41相连，中冷器排气法兰42限定出出气室，出气室与冷却室411连通，缸盖法兰15与中冷器排气法兰42可拆卸连接例如螺栓连接。如此，中冷器4和缸盖1的连接结构简单，且可靠性高。
46.可选地，缸盖本体10与缸盖法兰15可以为可拆卸连接，也可以为一体成型；中冷器本体41和中冷器排气法兰42可以为可拆卸连接，也可以为一体成型。
47.可选地，发动机进气系统100还包括：密封垫片(图未示出)，密封垫片夹设于所述中冷器排气法兰42和缸盖法兰15之间，如此，可以提高稳压腔的密封性，防止漏气导致发动机的进气效率降低。
48.在一个具体的示例中，密封垫片为金属件，这样，密封垫片的结构强度更高，有利于提供缸盖法兰15和中冷器排气法兰42连接的紧密度。
49.在一些实施例中，参考图1，在气流方向上，节气门5位于中冷器4的上游侧，例如，节气门5设于中冷器4和egr装置3之间的通气管路上。如此，相较于相关技术中将节气门5设于中冷器4的下游侧即中冷器4和进气歧管之间的方案，本实施例将节气门5设于中冷器4的上游侧，可以改善发动机进气系统100中冷凝水的分布均匀性，还可以避免中冷器4产生的
冷凝水在节气门5处汇聚，从而避免在气温较低的区域或季节，节气门5处结冰从而影响发动机正常进气等问题发生。
50.在一些实施例中，参考图2-图4，中冷器4还可以包括：中冷器进气法兰43，中冷器进气法兰43设于中冷器本体41的背向中冷器排气法兰42的一端。中冷器进气法兰43限定出进气室431，进气室431和冷却室411连通，中冷器进气法兰43通过通气管路与egr装置3连通，如此，可以便于中冷器4进气，同时设置进气室431有利于气流在冷却室411内均匀分布从而更好地冷却。
51.可选地，中冷器进气法兰43与节气门5之间密封连接，例如，中冷器进气法兰43和节气门5之间设置有密封圈，同时，中冷器进气法兰43和节气门5之间通过螺栓紧固件相连。
52.可选地，参考图2，进气室431的入口在参考面内的投影处于进气室431在参考面内的投影的中部，参考面可以垂直于进气室431入口的轴线，如此，可以改善egr装置3的废气和空气混合后的混合气体在各个支管气道14内的分布均匀性以及冷凝水的分布均匀性，从而保证发动机燃烧的稳定性。
53.下面描述根据本实用新型第二方面实施例的发动机。
54.本实用新型实施例的发动机，包括：缸体(图未示出)和上述实施例中的发动机进气系统100。
55.其中，缸体具有开口，缸体内设有多个气缸，缸盖1盖设于缸体的开口处，且缸盖1与缸体相连，例如，缸盖1与缸体可以密封连接。缸盖1上的进气口11与排气口12分别与气缸连通，例如，进气口11依次通过进气腔13和支管气道14与气缸连通，并且，支管气道14与气缸一一相对，这样支管气道14可以将从进气口11进入的气体输送到对应的气缸内燃烧，而燃烧产生的废气可以从排气口12排出。
56.根据本实用新型实施例的发动机，通过设置上述实施例中的发动机进气系统100，整体进气路径更短，进气阻力更低，进气效率和燃烧稳定性均得到了提高。
57.下面描述根据本实用新型第三方面实施例的车辆。
58.本实用新型实施例的车辆，包括：车体和上述实施例中的发动机，发动机设于所述车体，例如，车体的前侧可以设有发动机舱，发动机可以设于发动机舱内，发动机可以为车辆输出动力。
59.根据本实用新型实施例的车辆，通过上述实施例中的发动机，动力性能得到进一步提高，同时经济性也更好。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域
的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。