一种发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及动力装置技术领域，特别涉及一种发动机及车辆。


背景技术：

2.对于具有多个气缸的发动机，例如，直列五缸发动机，由于发火间隔角为144
°
ca，各气缸之间排气脉冲干扰严重。在定压排气管低速低负荷时，由于进排气量较小，增压器效率较低，无法满足动力性以及经济性的要求；与之形成对比的，脉冲排气管在高速高负荷工况时，由于进排气量较大，使排气泵气损失较大。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种发动机，用于切换排气形式，以兼顾低速低负荷工况和高速高负荷工况时的排气性能。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，提供一种发动机，该发动机包括：进气管；与所述进气管连通的m个气缸，其中，m为大于或等于3的正整数；n路并联的排气管，其中，2≤n≤m，每个所述气缸与一个所述排气管连通，每个所述排气管与至少一个所述气缸连通；n通控制阀，n路所述排气管的一端一一对应地与所述n通控制阀的n个通气口连通。
6.在上述发动机中，在高速高负荷时，发动机的进排气量较大，n通控制阀打开，n路排气管为连通状态，各排气管形成定压形式的排气系统，可以有效降低泵气损失，改善经济性；在低速低负荷时进排气量相对较小，此时，n通控制阀关闭，各排气管形成脉冲排气系统，有效利用排气脉冲，增加进气量，改善发动机的动力性，并且，排气脉冲的有效利用还可以有效提高发动机的瞬态响应性。
7.可选地，所述m的值为5，且5个所述气缸依次排列，所述n的值为3，其中，第一个所述气缸与第四个所述气缸与同一个所述排气管连通；第二个所述气缸与第五个所述气缸与同一个所述排气管连通；第三个所述气缸与一个所述排气管连通。
8.可选地，所述发动机还包括单向阀组件，n路所述排气管远离所述n通控制阀的一端经所述单向阀组件与所述进气管连通。
9.可选地，所述单向阀组包括n个单向阀，所述n个单向阀一一对应地与n路所述排气管远离所述n通控制阀的一端连接。
10.可选地，所述单向阀组包括1个单向阀，n路所述排气管远离所述n通控制阀的一端分别与所述单向阀连通。
11.可选地，所述发动机还包括冷却器组件，所述冷却器组件连接于所述单向阀组件远离所述进气管的一侧。
12.可选地，所述发动机还包括连接于所述进气管与所述单向阀组件之间的废气再循环阀门。
13.可选地，所述发动机还包括传动连接的涡轮机和压气机，所述涡轮机的入口分别
与每个所述排气管连通。
14.可选地，所述压气机与所述进气管之间连接有中冷器。
15.第二方面，提供一种车辆，该车辆包括上述任一项技术方案提供的发动机。
16.所述的车辆与上述的发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
17.图1为本技术实施例提供的发动机的egr系统的示意图。
具体实施方式
18.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做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。
19.参考图1：
20.本技术实施例提供的发动机包括：进气管10；与进气管10连通的m个气缸，其中，m为大于或等于3的正整数；n路并联的排气管，其中，2≤n≤m，每个气缸与一个排气管连通，每个排气管与至少一个气缸连通；n通控制阀9，n路排气管的一端一一对应地与n通控制阀9的n个通气口连通。
21.在上述发动机中，在高速高负荷时，发动机的进排气量较大，n通控制阀9打开，n路排气管为连通状态，各排气管形成定压形式的排气系统，可以有效降低泵气损失，改善经济性；在低速低负荷时进排气量相对较小，此时，n通控制阀9关闭，避免取气干扰，充分利用排气压力波，各排气管形成脉冲排气系统，有效利用排气脉冲，增加进气量，改善发动机的动力性，并且，排气脉冲的有效利用还可以有效提高发动机的瞬态响应性。
22.在一个具体的实施例中，参考图1，m的值为5，且5个气缸(气缸1、气缸2、气缸3、气缸4和气缸5)依次排列，n的值为3，其中，气缸1与气缸4与排气管8的中部连通；气缸2与气缸5与排气管7的中部连通；气缸3与排气管6的中部连通。直列五缸发动机的发火间隔角为144
°
，通过设置n通控制阀9(在图1中实际为三通控制阀)，各缸排气脉冲干扰缓解，排气利用率提高，各缸均匀性提升，经济性和动力性都得以提升。
23.在一个具体的实施例中，发动机还包括单向阀组件，n路排气管远离n通控制阀9的一端经单向阀组件与进气管10连通，以防止排出至进气管的气体倒灌。具体地，单向阀组包括1个单向阀，n路排气管远离n通控制阀9的一端分别与单向阀连通，以节省单向阀数量，简化结构。如图1，排气管6、排气管7和排气管8分别与单向阀14的入口连通。
24.在一个具体的实施例中，发动机还包括冷却器组件12，冷却器组件12连接于单向阀组件远离进气管10的一侧。在图1中，冷却器组件12对排气管6、排气管7和排气管8分别冷却，并且，位于单向阀14前。冷却器组件12将排气冷却后可以防止单向阀14因受热损坏，以提高单向阀14的可靠性。
25.在另一个具体的实施例中，单向阀组还包括n个单向阀，n个单向阀一一对应地与n路排气管远离n通控制阀9的一端连接，即分别为排气管6、排气管7和排气管8各配置一个单向阀。
26.在一个具体的实施例中，发动机还包括连接于进气管10与单向阀组件之间的废气再循环阀门13。如图1，废气再循环阀门13连接于单向阀14与进气管10之间，以控制egr(exhaust gas recirculation，废气再循环)率。
27.在一个具体的实施例中，发动机还包括增压器，增压器包括传动连接的涡轮机16和压气机15，其中，涡轮机16的入口分别与每个排气管连通。如图1，涡轮机16的三个入口分别与排气管6、排气管7和排气管8的中部连通。
28.在一个具体的实施例中，压气机15与进气管10之间连接有中冷器11，以对压气机15增压后的空气进行冷却，然后，中冷器11冷却后的空气进入进气管10。
29.下面对图1中的egr系统的整个运作过程进行简单介绍，该egr系统可以有效利用排气脉冲实现较高的egr率，需要脉冲驱动egr时，n通控制阀9关闭，为了有效利用排气脉冲，egr管路分别从排气管6、排气管7和排气管8取气，冷却器组件12包括三个冷却器，排气管6、排气管7和排气管8分别经过冷却器组件12的三个冷却器，冷却后的egr废气经过一个组合的单向阀14，(如前文所述该单向阀14也可以替换为分别与排气管6、排气管7和排气管8连通的单向阀)，排气管6、排气管7和排气管8的egr废气汇合成一路后，经过废气再循环阀门13进入进气管10，这种分开的三路egr形式可以避免排气管6、排气管7和排气管8之间的窜气，充分利用排气压力波，有效提高egr率，而且单向阀14的存在可以防止在低速大扭矩区域的进气倒灌到排气，通过排气脉冲实现egr率；当驱动压差满足egr率需求时可以将n通控制阀9打开，以使排气管6、排气管7和排气管8连通，n通控制阀9和废气再循环阀门13的存在可以灵活控制不同工况所需的egr率。
30.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例案提供的发动机。
31.在上述车辆中，其中的发动机，在高速高负荷时，发动机的进排气量较大，n通控制阀9打开，n路排气管为连通状态，各排气管形成定压形式的排气系统，可以有效降低泵气损失，改善经济性；在低速低负荷时进排气量相对较小，此时，n通控制阀9关闭，各排气管形成脉冲排气系统，有效利用排气脉冲，增加进气量，改善发动机的动力性，并且，排气脉冲的有效利用还可以有效提高发动机的瞬态响应性。
32.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。