一种发动机进气结构以及发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机进气结构以及发动机。


背景技术：

2.为缓解能源危机和环境污染，降低气耗和排放是目前天然气发动机亟待解决的问题。进气过程是发动机工作循环的重要组成部分，进气质量的好坏直接决定着缸内气体的流动，从而影响缸内燃烧。天然气发动机的进气主要为新鲜空气、天然气与egr的混合气体。在发动机的进气过程中，如果混合气混合不均匀，经进气系统分配到各缸的燃气量不一致，必然导致发动机各缸工作一致性差、燃烧效果不好等问题。因此，提升各缸进气混合均匀性对发动机一致性起着关键作用，可在一定程度上优化发动机动力性、经济性以及排放等各项性能。
3.进气系统容积利用率的大小直接决定了发动机进气的响应性，进气系统容积利用越高进气响应性越好，而无用的进气系统容积，不但影响了进气的响应性，也不会带来进气量的增加。所以，在设计进气系统时，去掉无效容积，增加容积利用率，提高进气响应性，意义重大。
4.而现在的气体机，基本是沿用柴油机的结构，进气方式多为中间进气，如此布置的不足就是混合段较短，混合效果不好。且容积利用率较差，进一步影响进气响应性。图1为现有进气系统结构示意图，其结构形式为中间水平进气，混合段较短。
5.图2为现有进气系统进气示意图，因进气方式为水平进气，气流通过进气接管04进入进气稳压壳01后，在通过各进气歧管02进入各缸，也是水平流动状态，由于进气稳压壳01上存在一些不可缺少的螺栓避让槽03（用于将进气稳压壳01固定在缸盖上），使得气流经过螺栓避让槽03处，产生一定的节流效应，进而产生能量的损失，如图3所示。且气流在螺栓避让槽03附近会产生死区，使得进气系统的容积利用率变差，进而带来进气响应性的变差。


技术实现要素：

6.本发明的第一个目的在于提供一种发动机进气结构，以改善进气系统容积利用率，提高进气响应性。
7.本发明的第二个目的在于提供一种包括上述发动机进气结构的发动机。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机进气结构，包括进气稳压壳，所述进气稳压壳的一侧连接进气歧管，所述进气稳压壳的另一侧设置用于与进气总管连接的进气接管，所述进气接管的第一端与所述进气稳压壳连接，所述进气接管的第二端倾斜向上并向远离所述进气歧管的方向延伸，所述进气总管设置于所述进气稳压壳远离进气歧管的一侧，所述进气总管包括依次连接的水平延伸段、抬升段以及折弯段，所述折弯段与所述进气接管的第二端连接。
9.可选地，所述进气接管的第二端设置法兰连接结构。
10.可选地，所述进气接管与水平面的夹角为30
°
~60
°
。
11.可选地，所述进气接管连接于所述进气稳压壳的中部。
12.可选地，所述进气接管与所述进气稳压壳圆滑过渡连接。
13.可选地，所述进气总管还包括进气弯管以及egr取气管，所述进气弯管以及所述egr取气管分别与所述水平延伸段连接。
14.可选地，所述水平延伸段与所述抬升段之间圆滑过渡连接，所述折弯段为圆弧弯管。
15.一种发动机，所述发动机包括如上任意一项所述的发动机进气结构。
16.可选地，所述发动机为气体发动机。
17.由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种发动机进气结构，该发动机进气结构包括进气稳压壳，进气稳压壳的一侧连接进气歧管，进气稳压壳的另一侧设置用于与进气总管连接的进气接管，进气接管的第一端与进气稳压壳连接，进气接管的第二端倾斜向上并向远离进气歧管的方向延伸，进气总管设置于进气稳压壳远离进气歧管的一侧，进气总管包括依次连接的水平延伸段、抬升段以及折弯段，折弯段与进气接管的第二端连接；在应用时，进气从进气总管内沿水平延伸段流动至抬升段抬升后，经过折弯段进入进气接管，并从进气接管倾斜向下地进入进气稳压壳，可以在目前的整机布置形式上，仅通过更改成本较小的进气稳压壳和进气接管，来改变气流在进气稳压壳的稳压腔内传递的形态，使得气流在进气稳压壳内传递时为旋转向前的状态，减小了节流情况，提升了容积利用率，从而提升进气响应性；同时有助于增大进气总管的egr混合段长度，由于进气接管的倾斜设置，进气总管与进气接管连接的egr混合段需多次折弯，即水平延伸段与抬升段之间的折弯、折弯段的折弯以及进气接管与进气稳压壳之间的折弯，这种结构可以加强气体在egr混合段以及进气接管内的混合，有利于提升egr混合均匀性，降低发动机循环变动，提升燃油经济性。
18.本发明还公开了一种发动机，该发动机包括上述发动机进气结构，由于该发动机采用了上述发动机进气结构，因此发动机理应具有与发动机进气结构相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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。
20.图1为现有进气系统结构示意图；图2为现有进气系统结构进气示意图；图3为现有进气系统中进气稳压壳内的气流示意图；图4为本发明实施例提供的发动机进气结构的结构示意图；图5为本发明实施例提供的发动机进气结构的进气接管与进气总管连接结构示意图；图6为本发明实施例提供的发动机进气结构的进气稳压壳内的气流示意图；图7为本发明实施例提供的发动机进气结构与现有技术的发动机进气结构的egr
率偏差直方图。
21.图1至图3中：01为进气稳压壳；02为进气歧管；03为螺栓避让槽；04为进气接管；图4至图6中：1为进气稳压壳；2为进气歧管；3为螺栓避让槽；4为进气接管；5为水平延伸段；6为抬升段；7为折弯段；8为进气弯管；9为egr取气管。
具体实施方式
22.本发明的核心之一是提供一种发动机进气结构，该发动机进气结构的结构设计使其能够改善进气系统容积利用率，提高进气响应性。
23.本发明的另一核心在于提供一种包括上述发动机进气结构的发动机。
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图4至图6，图4为本发明实施例提供的发动机进气结构的结构示意图，图5为本发明实施例提供的发动机进气结构的进气接管与进气总管连接结构示意图，图6为本发明实施例提供的发动机进气结构的进气稳压壳内的气流示意图。
26.本发明实施例中公开了一种发动机进气结构，该发动机进气结构包括进气稳压壳1，该进气稳压壳1的一侧连接进气歧管2，进气稳压壳1的另一侧设置用于与进气总管连接的进气接管4，进气接管4的第一端与进气稳压壳1连接，进气接管4的第二端倾斜向上并向远离进气歧管2的方向延伸，进气总管设置于进气稳压壳1远离进气歧管2的一侧，即进气歧管2与进气总管分别连接于进气稳压壳1的两侧，进气总管包括依次连接的水平延伸段5、抬升段6以及折弯段7，折弯段7与进气接管4的第二端连接。
27.可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的发动机进气结构在应用时，进气从进气总管内沿水平延伸段5流动至抬升段6抬升后，经过折弯段7进入进气接管4，并从进气接管4倾斜向下地进入进气稳压壳1，可以在目前的整机布置形式上，仅通过更改成本较小的进气稳压壳1和进气接管4，来改变气流在进气稳压壳1的稳压腔内传递的形态，使得气流在进气稳压壳1内传递时为旋转向前的状态，如图6所示，减小了由螺栓避让槽3所造成的节流情况，提升了容积利用率，从而提升进气响应性；同时有助于增大进气总管的egr混合段长度，即由水平延伸段5、抬升段6以及折弯段7组成的部分，由于进气接管4的倾斜设置，进气总管与进气接管4连接的egr混合段需多次折弯，即水平延伸段5与抬升段6之间的折弯、折弯段7的折弯以及进气接管4与进气稳压壳1之间的折弯，这种结构可以加强气体在egr混合段以及进气接管4内的混合，有利于提升egr混合均匀性，如图7所示，降低发动机循环变动，提升燃油经济性。
28.为便于进气接管4与进气总管的连接，进气接管4的第二端设置法兰连接结构，对应地，进气总管与进气接管4连接的一端需要设置与该法兰连接结构配套的法兰连接结构。
29.优选地，进气接管4与水平面的夹角为30
°
~60
°
，在本发明实施例中，进气接管4与水平面的夹角为45
°
。
30.进一步地，如图4所示，进气接管4连接于进气稳压壳1的中部。
31.作为优选地，进气接管4与进气稳压壳1圆滑过渡连接，以减小进气气流阻力。
32.如图4所示，在本发明实施例中，进气总管还包括进气弯管8以及egr取气管9，进气弯管8以及egr取气管9分别与水平延伸段5连接。
33.作为优选地，在本发明实施例中，水平延伸段5与抬升段6之间圆滑过渡连接，折弯段7为圆弧弯管，以减少进气气流阻力。
34.本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机包括如上述实施例所述的发动机进气结构，由于该发动机采用了上述实施例中的发动机进气结构，因此该发动机的技术效果请参考上述实施例。
35.作为优选地，在本发明实施例中，上述发动机为气体发动机。
36.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
37.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
38.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
39.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
40.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
41.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
42.还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也
落入本发明权利要求的保护范围内。