发动机进气结构总成、发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型属于车辆零部件技术领域，具体涉及一种发动机进气结构总成、发动机及车辆。

背景技术：

2.随着汽车工业的发展，人们对汽车的需求已经不仅作为简单的代步工具，对于汽车的驾乘性能也有了更高的追求。汽车的发动机是燃油车辆的心脏，也是影响驾乘性能的核心构件。发动机在工作过程中，需要将空气等气体和汽油按一定比例混合，形成良好的混合气，在进气冲程被吸入气缸，混合物被压缩并点燃以产生热能，高温高压气体作用在活塞顶部，推动活塞做直线往复运动，通过连杆和曲轴飞轮机构向外输出机械能。其中，发动机的进气结构是影响进气的关键构件。
3.现有的进气结构中，经过增压器压缩后的高温气体依次经过中冷进气管、中冷器、中冷出气管、进气歧管、发动机主体的进气道，最终实现参与燃烧的目的。受到发动机及其周边构件布局的限制，中冷器和进气歧管之间间隔距离较大，导致增压器到发动机主体进气道之间的管路布置路径长，气体在流通过程中压损较大，向发动机主体进气道供给的气体压力较低，直接影响发动机的动力性能(例如会使发动机起动困难，汽车行驶无力，燃油消耗增加)，最终影响汽车的驾乘性能。

技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种发动机进气结构总成、发动机及车辆，旨在解决现有技术中存在的增压器到发动机主体进气道之间的管路布置路径长，气体在流通过程中压损较大的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.提供一种发动机进气结构总成，包括：
7.至少一个进气单元，所述进气单元包括沿第一方向顺次对合的歧管、中冷器和排管；
8.所述歧管具有一个与增压器连通的第一进气口，还具有多个第一出气口，所述中冷器具有多个与所述第一出气口分别对接的气流通道，所述排管具有多个与所述气流通道分别对接的第二进气口，还具有与缸盖进气口分别对合的多个第二出气口；
9.其中，所述第二出气口的开口方向垂直于所述第一方向。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述排管形成有第一腔室和第二腔室；
11.所述第一腔室连通所述第二进气口和所述第二出气口；
12.所述第二腔室形成有与油气分离器连通的第三进气口，及与所述第一腔室连通的第三出气口。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，当所述进气单元设有多个时，多个所述进气单元的所述第一腔室中，临近所述第二出气口的端部相互连通。
14.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，当所述进气单元设有多个时，多个所述第二腔室相互连通，且多个所述第二腔室的所述第三进气口重合。
15.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述排管朝向发动机主体的一侧形成对接管体，所述对接管体的出气端形成所述第二出气口。
16.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一进气口沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向及所述第二出气口的开口方向。
17.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述歧管临近所述第一进气口的一端还设有碳罐脱附管口。
18.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，将歧管、中冷器和排管直接对合，使得发动机进气结构总成整体具有一个第一进气口和多个第二出气口，满足与传统进气歧管类似的功能需求，同时，还通过中冷器对压缩后的高温气体进行降温，避免高温气体影响发动机的进气效率。可见，本技术的发动机进气结构总成不仅能满足发动机进气结构的普遍功能需求，还去除了传统进气结构中的中冷出气管，将进气歧管的结构和中冷器的结构进行有机结合，简化管路设计，整车布置更容易实现，缩短气体流通路径，最终实现降低压损的目的，提升发动机的响应性，改善压损过大影响发动机动力性能的问题。
19.第二方面，本实用新型实施例另提供一种发动机，包括：
20.发动机主体、增压器以及上述的发动机进气结构总成；
21.所述发动机进气结构总成设于所述发动机主体的顶部，所述第一进气口通过进气管与所述增压器连通。
22.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述中冷器的顶部设置介质进口和介质出口。
23.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的发动机进气结构总成，改善进气压力过小影响发动机动力性能的问题，对提升车辆驾乘性能起到促进作用。
24.第三方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述的发动机。
25.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述具有更好动力性能的发动机，车辆的驾乘性能可得到优化提升，对于提升整车品质起到积极的促进作用。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例一提供的发动机进气结构总成的立体结构示意图
27.图2为本实用新型实施例一提供的发动机进气结构总成的立体结构示意图二；
28.图3为本实用新型实施例一提供的发动机进气结构总成的俯视结构示意图；
29.图4为图3的a-a剖视图；
30.图5为本实用新型实施例一采用的排管中气体流通的原理图；
31.图6为本实用新型实施例一采用的歧管的结构示意图；
32.图7为本实用新型实施例二采用的排管中气体流通的原理图。
33.附图标记说明：
34.100、进气单元；
35.110、歧管；111、第一进气口；112、第一出气口；113、碳罐脱附管口；
36.120、中冷器；121、气流通道；122、介质进口；123、介质出口；
37.130、排管；131、第二进气口；132、第二出气口；133、第一腔室；134、第二腔室；135、第三进气口；136、第三出气口；137、混气空间；138、对接管体；13a、外壳；13b；隔板；13c、盖板；
38.200、进气管。
具体实施方式
39.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
41.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，术语“前”、“后”与车身前后方向相同，术语“左”、“右”与车身左右方向相同，术语“上”、“下”、“顶”、“底”与车身上下方向相同；其余方位词，除非另有明确限定，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
42.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
43.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
44.请一并参阅图1至图7，现对本实用新型提供的发动机进气结构总成进行说明。所述发动机进气结构总成，包括至少一个进气单元100，进气单元100包括沿第一方向顺次对合的歧管110、中冷器120和排管130；歧管110具有一个与增压器连通的第一进气口111，还具有多个第一出气口112，中冷器120具有多个与第一出气口112分别对接的气流通道121，排管130具有多个与气流通道121分别对接的第二进气口131，还具有与缸盖进气口分别对合的多个第二出气口132；其中，第二出气口132的开口方向垂直于第一方向。
45.本实施例中，考虑到缸盖进气口的实际分布情况，多个第二出气口132的排列方向不仅垂直于第一方向，还垂直于第二出气开口132的开口方向，本实施例示例性的将多个第二出气口132沿前后方向排列。在此基础上，为了进一步提升结构的紧凑性，多个第一出气口112、多个气流通道121和多个第二进气口131均与多个第二出气口132的分布方式相同，如图1所示。本实施例示例性的将发动机进气结构总成设计为具有两个进气单元100并适应v6发动机的结构，但需要理解的是，本实施例的发动机进气结构总成所适用的范围并不限于v型发动机，对于直列式或其他形式的发动机同样适用，在此不再一一列举。
46.本实施例中，对于左侧的进气单元100来说，第一方向为向右的方向；对于右侧的进气单元100来说，向左的方向为第一方向；第二出气口132的开口方向为向下的方向。
47.本实施例中，中冷器120主要由中冷器外壳和通气管组成，通气管形成气流通道121，通气管和中冷器外壳之间形成冷却介质流通通道，中冷器外壳上形成有分别与冷却介质流通通道连通的介质进口122和介质出口123。需要说明的是，本实施例中的冷却介质包括但不限于冷却水。
48.本实施例提供的发动机进气结构总成，与现有技术相比，将歧管110、中冷器120和排管130直接对合，使得发动机进气结构总成整体具有一个第一进气口111和多个第二出气口132，满足与传统进气歧管类似的功能需求，同时，还通过中冷器120对压缩后的高温气体进行降温，避免高温气体影响发动机的进气效率。可见，本实施例的发动机进气结构总成不仅能满足发动机进气结构的普遍功能需求，还去除了传统进气结构中的中冷出气管，将进气歧管的结构和中冷器的结构进行有机结合，简化管路设计，整车布置更容易实现，缩短气体流通路径，最终实现降低压损的目的，提升发动机的响应性，改善压损过大影响发动机动力性能的问题。
49.另外，本实施例通过通过免去中冷出气管的设计开发，有利于降低生产成本，加快生产节拍。
50.在一些实施例中，上述排管130可以采用如图4、图5及图7所示结构。参见图4、图5及图7，排管130形成有第一腔室133和第二腔室134；第一腔室133连通第二进气口131和第二出气口132；第二腔室134形成有与油气分离器连通的第三进气口135，及与第一腔室133连通的第三出气口136。
51.本实施例中，排管130主要由外壳13a和盖板13c组成，外壳13a之内形成第一腔室133，外壳13a的进气端形成第二进气口131，出气端形成第二出气口132；外壳13a还形成有凹陷，在凹陷的开口处盖设盖板13c，以形成第二腔室134。本实施例排管130的设置方式一方面能满足气体流通的需求，另一方便也能方便零件的加工与组装，但需要理解的是，排管130的设置方式并不限于上述举例方式，能满足基本的气体流通需求即可，例如整个排管130一体成型，其余方式在此不再一一列举。本实施例示例性的将凹陷的位置(即第二腔室134的位置)示出为位于外壳13a顶部的位置，但需要理解的是，凹陷的位置并不限于示例方式，能满足装配及进气需求即可。
52.在上述列举出的排管130结构的基础上，经中冷器120的气流通道121所排出的气体直接进入到第二进气口131，随后经第一腔室133流到第二出气口132处，最后进入缸盖进气口。其中，第二进气口131、第二出气口132和第一腔室133的数量相同，或者，第二进气口131、第二出气口132和第一腔室133的数量不同，以下举例说明：
53.1)以四缸直列发动机为例，缸盖进气口具有四个，第二进气口131、第二出气口132和第一腔室133均设有四个，且与缸盖进气口一一对应，相邻两个第一腔室133之间相互隔离。
54.2)以四缸直列发动机为例，缸盖进气口具有四个，第二进气口131和第二出气口132均设有四个，且与缸盖进气口一一对应，第一腔室133设有一个，所有的第二进气口131和第二出气口132均连通于同一个第一腔室133。
55.3)以四缸直列发动机为例，缸盖进气口具有四个，第二进气口131设有三个，第一腔室133设有一个，第二出气口132设有四个且与缸盖进气口一一对应，所有的第二进气口131和第二出气口132均连通于同一个第一腔室133。
56.本实施例还充分考虑到油气分离器所分离出的废气的再利用，油气分离器一般安装在发动机曲轴箱通气口或排气管处，也被称为废气阀或压力控制阀，其作用是分离曲轴箱废气中的油，减少从曲轴箱呼吸口到发动机外部的油。对油气分离器所分离出的废气进行再循环的技术是降低油耗的一个重要技术方向，本实施例充分考虑到废气再循环的应用场景，在排管130内形成第二腔室134，其第三进气口135通废气循环管道与油气分离器的排气口连通，废气在进入第二腔室134后，经第三出气口136进入到第一腔室，与空气等气体混合后一同进入缸盖进气口，实现废气的再次利用。
57.一类进气单元100分布的具体实施例参见图4及图5，当进气单元100设有多个时，多个进气单元100的第一腔室133中，临近第二出气口132的端部相互连通，在不同的第一腔室133之间形成混气空间137，使不同第一腔室133之间的气体在到达第二出气口132之前有个预混合的过程，有利于使气体分布更加均匀，使不同气缸的进气量更加均衡。本实施例示例性的示出了两个对称分布的进气单元100，这种分布结构主要适用于v型发动机。
58.本实施例的排管130的具体实施方式举例如下：
59.1)如图4及图5所示，多个进气单元100共用一个外壳13a，在不同进气单元100所对应的第一腔室133之间设置隔板13b，定义外壳13a内腔上形成第二出气口132的一侧壁为出气侧壁，隔板13b与出气侧壁间隔设置，在该间隔处形成混气空间137。
60.2)图中未示出，每个进气单元100分别使用不同的外壳13a，不同的外壳13a在靠近第二出气口132的区域通过管体结构相互连通，该管体结构所在区域形成混气空间137。
61.另一类进气单元100分布的具体实施例在图中未示出，当进气单元100设有多个时，不同进气单元100的第一腔室133之间相互隔离，也能满足基本的进气需求。
62.又一些进气单元100分布的具体实施例参见图7，对于直列发动机来说，进气单元100设置一个即可，其进气过程如图7所示，该过程与前述多个进气单元100的进气过程类似，在此不再赘述。本实施例中排管130的具体实施方式包括但不限于如下方式：排管130具有一个外壳13a和一个盖板13c，外壳13a还形成有凹陷，在凹陷的开口处盖设盖板13c，以形成第二腔室134。本实施例中凹陷的设置方式与前述凹陷的设置方式类似，在此不再赘述。
63.一些实施例参见图5，当进气单元100设有多个时，多个第二腔室134相互连通，且多个第二腔室134的第三进气口135重合。本实施例的第三进气口135仅有一个，可以在仅设置一个废气循环管道的情况下满足向不同气缸中送入废气的需求，进一步降低管道布设难度，同时避免废气循环管道影响周边构件的分布。本实施例中，第三出气口136的数量可根据第二出气口132的分布进行适应性的设置，例如，第三出气口136与第二出气口132一一对应，方便废气进入不同的气缸。
64.当然，在进气单元100设有多个的情况下，多个第二腔室134也可相互隔离设置，第三进气口135对应设有多个，不同的第三进气口135可通过类歧管形式的废气循环管道与油气分离器的排气口连通。
65.在一些实施例中，上述排管130可以采用如图2、图4、图5及图7所示结构。参见图2、图4、图5及图7，排管130朝向发动机主体的一侧形成对接管体138，对接管体138的出气端形成第二出气口132。对接管体138可根据缸盖进气口的分布位置进行选择性的设计，使第二出气口132能更好的对接缸盖进气口，降低排管130整体的设计难度，也有利于简化排管130与发动机缸盖的组装流程。本实施例中，对接管体138的延伸方向为向下(即垂直于第一方
向的方向)的方向，对接管体138的具体形态可以是有一定斜度的倾斜管体，或有一定弯度的弯曲管体，具有向下延伸的趋势即可，在此不做唯一限定。
66.在一些实施例中，上述第一进气口111可以采用如图1所示结构。参见图1，第一进气口111沿第二方向延伸，第二方向垂直于第一方向及第二出气口132的开口方向，其中的第二方向为向前的方向。这种设置方式使得进气管200的分布能更好的贴合发动机主体，使发动机整体的结构保持较高的紧凑性，不影响发动机周边其他构件的布局。
67.一些实施例参见图1至图3，歧管110临近第一进气口111的一端还设有碳罐脱附管口113。汽油车燃油蒸气吸附脱附装置俗称“碳罐”，是减少汽车燃油箱、化油器内汽油蒸发物排放的装置，一般设置在汽油箱和发动机之间，碳罐的罐体内装有活性物质，工作状态下的发动机将油箱中的燃油蒸汽及活性物质吸附的蒸汽吸入歧管，发动机停机后，燃油箱中的蒸汽进入活性炭罐并被活性物质吸收。本实施例的碳罐脱附管口113连接有碳罐，有利于提升燃料的利用率。
68.基于同一发明构思，本技术实施例另提供一种发动机，包括发动机主体、增压器以及上述的发动机进气结构总成；发动机进气结构总成设于发动机主体的顶部，第一进气口111通过进气管200与增压器连通。
69.本实施例的具体实施方式包括但不限于如下实施方式，能满足布局的紧凑性即可：第一进气口111向前延伸，增压器位于发动机主体的后侧，进气管200从发动机主体的前侧绕过发动机主体并与增压器连接，如图1至图3所示。
70.本实施例提供的发动机，与现有技术相比，通过采用上述的发动机进气结构总成，改善进气压力过小影响发动机动力性能的问题，对提升车辆驾乘性能起到促进作用。
71.根据分析数据可知，采用本实施例的技术方案后，增压器与缸盖进气口之间的进气管道整体长度可缩短40％，气体压损可降低60％，达到1500rpm加速时间相比于传统的进气结构可缩短0.6s，在很大程度上优化了发动机的动力性能。
72.在一些实施例中，上述中冷器120可以采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，中冷器120的顶部设置介质进口122和介质出口123。本实施例将介质进口122和介质出口123设置在背离发动机主体的一侧，避免介质进口122和介质出口123与发动机主体发生干涉，一方面能降低发动机主体和中冷器120的设计、安装难度，另一方面，也能提升发动机整体在上下方向上的结构紧凑性。
73.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种车辆，包括上述的发动机。
74.本实施例提供的车辆，与现有技术相比，通过采用上述具有更好动力性能的发动机，车辆的驾乘性能可得到优化提升，对于提升整车品质起到积极的促进作用。
75.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种发动机进气结构总成，其特征在于，包括：至少一个进气单元，所述进气单元包括沿第一方向顺次对合的歧管、中冷器和排管；所述歧管具有一个与增压器连通的第一进气口，还具有多个第一出气口，所述中冷器具有多个与所述第一出气口分别对接的气流通道，所述排管具有多个与所述气流通道分别对接的第二进气口，还具有与缸盖进气口分别对合的多个第二出气口；其中，所述第二出气口的开口方向垂直于所述第一方向。2.如权利要求1所述的发动机进气结构总成，其特征在于，所述排管形成有第一腔室和第二腔室；所述第一腔室连通所述第二进气口和所述第二出气口；所述第二腔室形成有与油气分离器连通的第三进气口，及与所述第一腔室连通的第三出气口。3.如权利要求2所述的发动机进气结构总成，其特征在于，当所述进气单元设有多个时，多个所述进气单元的所述第一腔室中，临近所述第二出气口的端部相互连通。4.如权利要求2或3所述的发动机进气结构总成，其特征在于，当所述进气单元设有多个时，多个所述第二腔室相互连通，且多个所述第二腔室的所述第三进气口重合。5.如权利要求1所述的发动机进气结构总成，其特征在于，所述排管朝向发动机主体的一侧形成对接管体，所述对接管体的出气端形成所述第二出气口。6.如权利要求1所述的发动机进气结构总成，其特征在于，所述第一进气口沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向及所述第二出气口的开口方向。7.如权利要求1所述的发动机进气结构总成，其特征在于，所述歧管临近所述第一进气口的一端还设有碳罐脱附管口。8.一种发动机，其特征在于，包括：发动机主体、增压器以及如权利要求1-7中任一项所述的发动机进气结构总成；所述发动机进气结构总成设于所述发动机主体的顶部，所述第一进气口通过进气管与所述增压器连通。9.如权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述中冷器的顶部设置介质进口和介质出口。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的发动机。

技术总结

本实用新型提供了一种发动机进气结构总成、发动机及车辆，属于车辆零部件技术领域，包括至少一个进气单元，进气单元包括沿第一方向顺次对合的歧管、中冷器和排管；歧管具有一个与增压器连通的第一进气口，还具有多个第一出气口，中冷器具有多个与第一出气口分别对接的气流通道，排管具有多个与气流通道分别对接的第二进气口，还具有与缸盖进气口分别对合的多个第二出气口；其中，第二出气口的开口方向垂直于第一方向。本实用新型去除了传统进气结构中的中冷出气管，将进气歧管的结构和中冷器的结构进行有机结合，简化管路设计，整车布置更容易实现，缩短气体流通路径，降低压损，提升发动机的响应性，改善压损过大影响发动机动力性能的问题。能的问题。能的问题。