进气管组件及具有其的发动机系统的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种进气管组件及具有其的发动机系统。


背景技术：

2.发动机是一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器。对于具有相互独立的进气系统的发动机而言，每个进气系统对应一个气缸组设置，且每个气缸组的进气量相同，如此能够实现发动机内活塞组件的配合运动。但是在实际工况中，进气系统和排气系统的结构可能具有差异，如此便会导致各个气缸组的进气量不同，进而可能导致发动机的各个气缸组的工作状态不一致，甚至导致发动机震动，影响发动机的正常工作。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种进气管组件及具有其的发动机系统，以解决现有技术中的气缸组的进气量不同的问题。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种进气管组件，其包括：第一进气管和第二进气管，第一进气管和第二进气管并排设置，第一进气管用于连通发动机一侧的增压器和气缸，第二进气管用于连通发动机另一侧的增压器和气缸；压力平衡组件，设置在第一进气管和第二进气管之间，压力平衡组件包括顺次连通的第一平衡支管、平衡腔和第二平衡支管，第一平衡支管具有相对设置的第一端和第二端，第一平衡支管的第一端与第一进气管连接，第二平衡支管具有相对设置的第一端和第二端，第二平衡支管的第一端与第二进气管连接。
5.进一步地，第一进气管的截面积为s11，第一平衡支管的截面积为s12，s11*10％≤s12≤s11*30％，第二进气管的截面积为s21，第二平衡支管的截面积为s22，s21*10％≤s22≤s21*30％。
6.进一步地，第一进气管的位于上游的管段与第一平衡支管的第一端的夹角为锐角；和/或，第二进气管的位于上游的管段与第二平衡支管的第一端的夹角为锐角。
7.进一步地，平衡腔具有相对设置的第一端和第二端，第一平衡支管的第二端的至少部分穿设在平衡腔内，且第一平衡支管的第二端与平衡腔的第一端连接，第二平衡支管的第二端的至少部分穿设在平衡腔内，且第二平衡支管的第二端与平衡腔的第二端连接，第一平衡支管的第二端的穿设在平衡腔内的长度与第二平衡支管的第二端的穿设在平衡腔内的长度之和大于平衡腔的两端的间距。
8.进一步地，平衡腔具有中线，中线垂直于平衡腔的第一端至平衡腔的第二端的方向，第一平衡支管的第二端和第二平衡支管的第二端平行设置，第一平衡支管的第二端的端部位于中线的靠近平衡腔的第二端的一侧，第二平衡支管的第二端的端部位于中线的靠近平衡腔的第一端的一侧。
9.进一步地，第一平衡支管包括相互连接的第一旁支管段和第一连通管段，第一旁
支管段与第一进气管连接，第一连通管段与平衡腔连接，第一旁支管段与第一进气管具有夹角，第一连通管段与第一旁支管段具有夹角，且第一连通管段与第一进气管相互垂直；第二平衡支管包括相互连接的第二旁支管段和第二连通管段，第二旁支管段与第二进气管连接，第二连通管段与平衡腔连接，第二旁支管段与第二进气管具有夹角，第二连通管段与第二旁支管段具有夹角，且第二连通管段与第二进气管相互垂直。
10.进一步地，部分第一连通管段穿设在平衡腔内，第一连通管段的端部为盲端，第一连通管段的位于平衡腔内的周面上设置有多个第一出气孔；部分第二连通管段穿设在平衡腔内，第二连通管段的端部为盲端，第二连通管段的位于平衡腔内的周面上设置有多个第二出气孔。
11.进一步地，第一进气管的截面积为s11，多个第一出气孔的流通面积的总和为s10，s11*10％≤s10≤s11*30％；第二进气管的横截面的面积为s21，多个第二出气孔的流通面积的总和为s20，s1*21％≤s20≤s21*30％。
12.根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机系统，其包括发动机和上述中的进气管组件，发动机与进气管组件连接。
13.进一步地，平衡腔的容积为v
容
，发动机的总排量为v
总
，1/8*v
总
≤v
容
≤1/6*v
发
。
14.应用本实用新型的技术方案，当第一进气管的上游的进气量大于第二进气管的上游的进气量时，部分第一进气管内的气体经过压力平衡组件，并由第二进气管的下游排出；当第二进气管的上游的进气量大于第一进气管的上游的进气量时，部分第二进气管内的气体经过压力平衡组件，并由第一进气管的下游排出。如此便能缩小第一进气管的下游的排气量和第二进气管的下游的排气量之间的差值，以保证进入到发动机两侧的两个气缸组的进气量尽可能相等，进而能够保证发动机的扭矩输出的稳定性，减少发动机发生震动的现象，保证发动机的工作性能。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了本实用新型提供的发动机系统的气路的结构示意图；
17.图2示出了本实用新型提供的发动机系统的压力平衡组件的气路的结构示意图；
18.图3示出了本实用新型提供的发动机系统的压力平衡组件的又一气路的结构示意图；
19.图4示出了本实用新型提供的发动机系统的第一连通管段、第二连通管段、平衡腔的配合的结构示意图。
20.其中，上述附图包括以下附图标记：
21.10、第一进气管；20、第二进气管；
22.30、压力平衡组件；
23.31、第一平衡支管；311、第一旁支管段；312、第一连通管段；3121、第一出气孔；
24.32、平衡腔；
25.33、第二平衡支管；331、第二旁支管段；332、第二连通管段；3321、第二出气孔；
26.1、增压器；2、气缸。
具体实施方式
27.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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
28.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种进气管组件，其包括第一进气管10、第二进气管20和压力平衡组件30。其中，第一进气管10和第二进气管20并排设置，第一进气管10用于连通发动机一侧的增压器1和气缸2，第二进气管20用于连通发动机另一侧的增压器1和气缸2。压力平衡组件30设置在第一进气管10和第二进气管20之间，压力平衡组件30包括顺次连通的第一平衡支管31、平衡腔32和第二平衡支管33，第一平衡支管31具有相对设置的第一端和第二端，第一平衡支管31的第一端与第一进气管10连接，第二平衡支管33具有相对设置的第一端和第二端，第二平衡支管33的第一端与第二进气管20连接。
29.应用本实用新型的技术方案，当第一进气管10的上游的进气量大于第二进气管20的上游的进气量时，部分第一进气管10内的气体经过压力平衡组件30，并由第二进气管20的下游排出；当第二进气管20的上游的进气量大于第一进气管10的上游的进气量时，部分第二进气管20内的气体经过压力平衡组件30，并由第一进气管10的下游排出。如此可以尽可能地缩小第一进气管10的下游的排气量和第二进气管20的下游的排气量之间的差值，以保证进入到发动机两侧的两个气缸2的进气量尽可能相同，进而能够保证发动机的扭矩输出的稳定性，减少发动机发生震动的现象，保证发动机的工作性能。其中，图中箭头的方向为气体的流动方向。
30.进一步地，第一进气管10的截面积为s11，第一平衡支管31的截面积为s12，s11*10％≤s12≤s11*30％，第二进气管20的截面积为s21，第二平衡支管33的截面积为s22，s21*10％≤s22≤s21*30％。当第一进气管10的进气量大于第二进气管20的进气量时，如果s12＜s11*10％，则无法保证有足够气体经过压力平衡组件30进入第二进气管20的下游以增加第二进气管20的下游的排气量，进而无法保证第一进气管10的下游的排气量和第二进气管20的下游的排气量之间的平衡性；由于在实际的工况中，第一进气管10的进气量和第二进气管20的进气量的差值具有一个上限值，如果s12＞s11*30％，则经过压力平衡组件30进入到第二进气管20的下游的进气量过多，可能导致第二进气管20的下游的排气量大于第一进气管10的下游的排气量，如此也无法保证第一进气管10的下游的排气量和第二进气管20的下游的排气量之间的平衡性。此结论对于s21和s22也成立。因此，本方案将第一进气管10的截面积、第一平衡支管31的截面积设置在上述范围内，同时，也将第二进气管20的截面积和第二平衡支管33的截面积设置在上述范围之内，如此能够尽可能地缩小第一进气管10的下游的排气量和第二进气管20的下游的排气量之间的差值。
31.其中，第一进气管10的位于上游的管段与第一平衡支管31的第一端的夹角可为直角，第二进气管20的位于上游的管段与第二平衡支管33的第一端的夹角也可为直角。本方案中，第一进气管10的位于上游的管段与第一平衡支管31的第一端的夹角为锐角；和/或，
第二进气管20的位于上游的管段与第二平衡支管33的第一端的夹角为锐角。且本方案中的上述两个夹角均为大于30
°
的锐角。以第一进气管10和第一平衡支管31为例，当第一进气管10的进气量大于第二进气管20的进气量时，如果第一进气管10的位于上游的管段与第一平衡支管31的第一端的夹角小于30
°
，气体由第一进气管10流入到第一平衡支管31的顺畅性差，无法保证有足够的气体经过压力平衡组件30并由第二进气管20的下游排出，进而无法保证第一进气管10的下游的出气量和第二进气管20的下游的出气量之间的差值；当第一进气管10的进气量小于第二进气管20的进气量时，如果第一进气管10的位于上游的管段与第一平衡支管31的第一端的夹角为钝角，则部分第一进气管10的部分气体也会进入到压力平衡组件30，如此，便会降低平衡腔32内的压强和第一进气管10之间的压强，进而减少了由平衡腔32流入到第一进气管10内的气体量，无法保证第一进气管10的下游的出气量与第二进气管20的下游的出气量之间的差值，进而无法保证压力平衡组件30的气压平衡效果。因此，在第一进气管10的进气量大于第二进气管20的进气量时，上述设置使得第一进气管10的气体能够顺利地流入到压力平衡组件30中，在第一进气管10的进气量小于第二进气管20的进气量时，上述设置能够避免第一进气管10的气体流入到压力平衡组件30中，以保证压力平衡组件30的气压平衡效果。
32.具体地，第一进气管10的位于上游的管段与第一平衡支管31的第一端的夹角、第二进气管20的位于上游的管段与第二平衡支管33的第一端的夹角相等，如此设置，能够进一步保证压力平衡组件30对第一进气管10和第二进气管20的压力平衡效果。具体地，上述夹角可设置为30
°
、45
°
、60
°
、75
°
、90
°
。本实施例中，上述两个夹角均为45
°
，这样设置，既能保证第一进气管10或第二进气管20的气体流入到平衡腔32内的顺畅性，也能够保证平衡腔32内的气体流入到第一进气管10或第二进气管20内的顺畅性。
33.进一步地，平衡腔32具有相对设置的第一端和第二端，第一平衡支管31的第二端的至少部分穿设在平衡腔32内，且第一平衡支管31的第二端与平衡腔32的第一端连接，第二平衡支管33的第二端的至少部分穿设在平衡腔32内，且第二平衡支管33的第二端与平衡腔32的第二端连接，第一平衡支管31的第二端的穿设在平衡腔32内的长度与第二平衡支管33的第二端的穿设在平衡腔32内的长度之和大于平衡腔32的两端的间距。具体地，第一平衡支管31的第二端与平衡腔32连通设置，第二平衡支管33的第二端与平衡腔32连通设置，上述设置，能使得第一平衡支管31和第二平衡支管33均能够占据足够的平衡腔32的容积，保证整体的压力平衡组件30的结构紧凑性。
34.进一步地，平衡腔32具有中线，中线垂直于平衡腔32的第一端至平衡腔32的第二端的方向，第一平衡支管31的第二端和第二平衡支管33的第二端平行设置，第一平衡支管31的第二端的端部位于中线的靠近平衡腔32的第二端的一侧，第二平衡支管33的第二端的端部位于中线的靠近平衡腔32的第一端的一侧。具体地，沿平衡腔32的中线方向，第一平衡支管31的第二端和第二平衡支管33的第二端之间具有间隔，如此，能够进一步减小压力平衡组件30的整体的体积，以保证压力平衡组件30的结构的紧凑性。
35.本实施例中，第一平衡支管31包括相互连接的第一旁支管段311和第一连通管段312，第一旁支管段311与第一进气管10连接，第一连通管段312与平衡腔32连接，第一旁支管段311与第一进气管10具有夹角，第一连通管段312与第一旁支管段311具有夹角，且第一连通管段312与第一进气管10相互垂直；第二平衡支管33包括相互连接的第二旁支管段331
和第二连通管段332，第二旁支管段331与第二进气管20连接，第二连通管段332与平衡腔32连接，第二旁支管段331与第二进气管20具有夹角，第二连通管段332与第二旁支管段331具有夹角，且第二连通管段332与第二进气管20相互垂直。
36.其中，平衡腔32的内腔为圆弧面，第一连通管段312的至少部分穿设在平衡腔32内，且第一连通管段312与平衡腔32连通，第二连通管段332的至少部分穿设在平衡腔32内，且第二连通管段332与平衡腔32连通。将平衡腔32的内腔设置为圆弧面，能够对流入到平衡腔32内的气体起到缓冲的作用，减少气流冲击平衡腔32而产生的流体噪音，提升用户的使用体验。其中，平衡腔32的截面可为圆形或椭圆形。本实施例中，平衡腔32的截面为椭圆形，且平衡腔32的长径方向为平衡腔32的第一端至平衡腔32的第二端的方向，第一连通管段312的穿设在平衡腔32内的长度以及第二连通管段332的穿设在平衡腔32内的长度均为平衡腔32的截面的长径的75％。如此设置，能够保证压力平衡组件30的结构紧凑性。本方案中，平衡腔32的长径设置在80mm至150mm，第一连通管段312和第二连通管段332的总长度均设置在100mm至200mm。其中，平衡腔32的长径可设置为80mm，第一连通管段312的位于平衡腔32内的长度以及第二连通管段332的位于平衡腔32内的长度均可设置为60mm，或，平衡腔32的长度设置为150mm，第一连通管段312的位于平衡腔32内的长度以及第二连通管段332的位于平衡腔32内的长度均可设置为112.5mm，本实施例中，平衡腔32的长径设置为100mm，第一连通管段312的位于平衡腔32内的长度以及第二连通管段332的位于平衡腔32内的长度均设置为75mm。
37.具体地，压力平衡组件30为塑料材质，如此设置，能够减轻压力平衡组件30的整体重量。其中，第一旁支管段311与第一进气管10可分体设置，并密封固定配合，第一旁支管段311与第一连通管段312可分体设置，并密封固定配合，第二旁支管段331与第二进气管20可分体设置，并密封固定配合，第二旁支管段331与第二连通管段332可分体设置，并密封固定配合，且对上述的密封固定的具体方式不做限定。本实施例中，第一进气管10与第一旁支管段311之间、第一旁支管段311与第一连通管段312之间、第二进气管20段与第二旁支管段331之间、第二旁支管段331与第二连通管段332之间均为一体成型连接。如此设置，能够保证压力平衡组件30的结构稳定性以及加工的便捷性。
38.如图3和图4所示，部分第一连通管段312穿设在平衡腔32内，第一连通管段312的端部为盲端，第一连通管段312的位于平衡腔32内的周面上设置有多个第一出气孔3121；部分第二连通管段332穿设在平衡腔32内，第二连通管段332的端部为盲端，第二连通管段332的位于平衡腔32内的周面上设置有多个第二出气孔3321。具体地，多个第一出气孔3121沿第一连通管段312的轴线方向间隔设置有多组，每组中的多个第一出气孔3121环形设置有多个，多个第二出气孔3321沿第二连通管段332的轴线方向间隔设置有多组，每组中多个第二出气孔3321环形设置有多个。上述设置，能够尽可能地降低流入到平衡腔32内的气流对平衡腔32冲击而产生的流体噪音，保证用户的使用体验。
39.进一步地，第一进气管10的截面积为s11，多个第一出气孔3121的流通面积的总和为s10，s11*10％≤s10≤s11*30％；第二进气管20的横截面的面积为s21，多个第二出气孔3321的流通面积的总和为s20，s1*21％≤s20≤s21*30％。具体地，s11＝s21且s12＝s22，如此设置，能够使得气体顺利地在第一进气管10、压力平衡组件30以及第二进气管20内流动，以保证压力平衡组件30对第一进气管10的下游的出气量以及第二进气管20的下游的出气
量的平衡效果。具体地，第一出气孔3121和第二出气孔3321均设置4组至8组，第一出气孔3121和第二出气孔3321的孔径均设置在4mm至8mm之间。其中，第一出气孔3121和第二出气孔3321均可设置为4组、6组、8组，第一出气孔3121和第二出气孔3321的孔径可设置为4mm、6mm、8mm。本实施例中，第一出气孔3121和第二出气孔3321均设置6组，第一出气孔3121和第二出气孔3321的孔径均为6mm。
40.本技术的另一实施例提供了一种发动机系统，其包括发动机和上述中的进气管组件，发动机与进气管组件连接。具体地，本实施例为v型发动机，且发动机具有两组气缸列，每组气缸列设置有四个气缸2。
41.进一步地，平衡腔32的容积为v
容
，发动机的总排量为v
总
，1/8*v
总
≤v
容
≤1/6*v
发
。当v
容
＜1/8*v
总
时，平衡腔32的容积过小，无法保证对气体的压力的平衡效果，当v
容
＞1/8*v
总
时，平衡腔32的容积过大，此时，将会导致发动机系统的整体的尺寸增加，无法保证发动机系统的结构的紧凑性。本实施例中，发动机的总排量为4l，平衡腔32的容积设置在500ml至667ml之间，平衡腔32的截面的长径可设置为90ml至170ml之间。具体地，平衡腔32的容积可设置为500ml、600ml、667ml，平衡腔32的截面的长径可设置为90ml、130ml、170ml本实施例中，平衡腔32的容积为650ml，平衡腔32的截面的长径为90ml、短径为45ml。且平衡腔32的截面积为第一进气管10的截面积的60％至120％。具体地，平衡腔32的截面积为第一进气管10的截面积的60％、120％，本实施例中，平衡腔32的截面积与第一进气管10的截面积相等。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
43.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
45.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
46.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。