车辆发动机的进气歧管及车辆发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种车辆发动机的进气歧管及车辆发动机。


背景技术：

2.相关技术中，自然吸气发动机的egr系统，由于缺少增压器的泵气作用，即使egr阀全开状态，提供的egr气体流量依然有限，无法完全满足最优燃烧需求的egr气体流量，从而限制了自然吸气发动机油耗的进一步降低。通常使用者将egr气体与空气混合来降低油耗，但是由于机舱空间的限制，混合气体均匀性较差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆发动机的进气歧管，提高混合气体均匀性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种车辆发动机的进气歧管，包括：主体，所述主体上设有混合空间、出气口及多个进气口，所述出气口及多个所述进气口分别连通所述混合空间，部分所述进气口用于通入空气及egr气体；混合器芯，所述混合器芯设在所述混合空间内，所述混合器芯包括变径部，所述变径部的尺寸小于所述混合器芯的其余部位的尺寸；其中，所述混合器芯靠近所述出气口的一端设有通孔，所述通孔设在所述变径部的一侧。
6.根据本实用新型实施例的车辆发动机的进气歧管，通过在混合器芯上设置变径部，利用文丘里原理，使气体流速加快、降低局部静压，从而提高egr率，提升气体混合效果，同时通孔设置在变径部的一侧，进一步提升气体流量和混合均匀性。
7.另外，根据本实用新型上述实施例的车辆发动机的进气歧管还可以具有如下附加的技术特征：
8.根据本实用新型的一些实施例，多个所述进气口包括：第一进气口，所述第一进气口用于连通egr冷却器出口，以向所述混合空间通入所述egr气体；第二进气口，所述第二进气口用于连通节气门出口，以向所述混合空间通入所述空气；第三进气口，所述第三进气口用于连通曲轴箱通风管接口，以向所述混合空间通入曲轴箱强制通风气体。
9.根据本实用新型的一些实施例，多个所述进气口还包括：第四进气口，所述第四进气口用于向所述混合空间通入燃油蒸气。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述通孔为多个，多个所述通孔周向间隔设在所述混合器芯上。
11.根据本实用新型的一些实施例，多个所述通孔被构造为斜孔，所述斜孔的轴线与所述混合器芯的中心线之间设有夹角。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述混合空间包括第一混合空间，所述主体上设有流道，所述流道的内壁与所述混合器芯的外壁共同限定出所述第一混合空间；其中，所述
第一进气口与所述第三进气口均连通所述第一混合空间。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述混合空间还包括第二混合空间，所述混合器芯的内壁限定出所述第二混合空间，所述第二混合空间一端连通所述第二进气口，另一端连通所述出气口；其中，所述通孔连通所述第一混合空间与所述第二混合空间。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述主体上设有流道，所述混合器芯还包括：第一管部，所述第一管部设在所述变径部远离所述出气口的一端，所述第一管部抵接所述流道的内壁面；第二管部，所述第二管部设在所述变径部靠近所述出气口的一端，所述通孔设在所述第二管部上，所述第二管部抵接所述流道的内壁面。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述流道上设有环槽，所述环槽对应所述变径部；其中，所述主体上设有多个管道，多个所述进气口包括：通入所述egr气体的第一进气口、通入曲轴箱强制通风气体的第三进气口及通入燃油蒸气的第四进气口，所述第一进气口、所述第三进气口及所述第四进气口对应设在多个所述管道上，多个所述管道连接所述环槽。
16.本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆发动机。
17.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
18.一种车辆发动机，包括上述的进气歧管。所述车辆发动机与所述进气歧管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
19.构成本实用新型的一部分的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：
20.图1是本实用新型实施例中进气歧管的结构示意图；
21.图2是图1中a-a的剖面图；
22.图3是图1中进气歧管的示意图；
23.图4是图1中进气歧管的剖视图；
24.图5是各气缸的燃烧情况数据图；
25.图6是图1中进气歧管的尺寸示意图。
26.附图标记：
27.100、车辆发动机的进气歧管；
28.10、主体；111、第一混合空间；11、混合空间；112、第二混合空间；12、出气口；121、第一气缸；122、第二气缸；123、第三气缸；124、第四气缸；131、第一进气口；132、第二进气口；1321、盖板；133、第三进气口；134、第四进气口；14、流道；141、环槽；15、管道；
29.20、混合器芯；21、变径部；22、通孔；23、第一管部；24、第二管部。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.下面将参考图1-图6并结合实施例来详细说明本实用新型。
32.如图1、图2所示，根据本实用新型实施例的车辆发动机的进气歧管100，进气歧管
100包括：主体10、混合器芯20。
33.主体10上设有混合空间11、出气口12及多个进气口，出气口12及多个进气口分别连通混合空间11，部分进气口用于通入空气及egr气体。
34.需要说明的是，从进气口进入混合空间11的气体在混合空间11内混合，其中部分进气口通入空气，部分进气口通入egr气体，空气与egr气体在混合空间11内混合，从而满足最优燃烧的需求。多种气体混合后的混合气体再从出气口12排出主体10，完成进气歧管100的工作。
35.混合器芯20设在混合空间11内，混合器芯20包括变径部21，变径部21的尺寸小于混合器芯20的其余部位的尺寸。利用文丘里原理，减小egr气体与空气接触位置的管路尺寸，使egr气体与空气的流速加快、降低局部静压，从而提高变径部21两侧压差，使更多的ege气体进入车辆发动机的燃烧室参与燃烧，提高egr率，同时提升气体混合效果。
36.相关技术中，汽车发动机运转时，气缸内除了进入空气外，还会有其他气体共同参与燃烧，例如：egr系统引入的废气等。若气体混合长度较短、结构设计不合理，容易造成混合气体成分分布不均匀，导致各气缸燃烧的一致性差，进而产生油耗升高、排放恶化等现象。但是机舱布置空间有限，延长egr气体与空气的混合长度较为困难。本实用新型通过设置混合器芯20，利用文丘里原理，提升多种气体的混合效果。
37.其中，混合器芯20靠近出气口12的一端设有通孔22，通孔22设在变径部21的一侧，通孔22连通多个进气口。通过将通孔22设置在变径部21的一侧，利用变径部21带来的前后压差，进一步提升了气体流量和混合均匀性。
38.根据本实用新型实施例的进气歧管100，通过在混合器芯20上设置变径部21，利用文丘里原理，使气体流速加快、降低局部静压，从而提高egr率，提升气体混合效果，同时通孔22设置在变径部21的一侧，进一步提升气体流量和混合均匀性。
39.如图1、图2所示，根据本实用新型的一些实施例，多个进气口包括：第一进气口131、第二进气口132及第三进气口133。
40.第一进气口131用于连通egr冷却器出口，以向混合空间11通入egr气体。
41.第二进气口132用于连通节气门出口，以向混合空间11通入空气。
42.第三进气口133用于连通曲轴箱通风管接口，以向混合空间11通入曲轴箱强制通风气体。在空气与erg气体混合的基础上进一步增加曲轴强制通风气体，充分循环利用车辆产生的废气，提高了利用率，提升了车辆发动机的经济性。
43.如图1、图2所示，根据本实用新型的一些实施例，多个进气口还包括：第四进气口134，第四进气口134用于向混合空间11通入燃油蒸气。通过向混合空间11融入燃油蒸气，进一步提高了利用率。
44.如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，通孔22为多个，多个通孔22周向间隔设在混合器芯20上。通过设置多个通孔22周向间隔设置在混合器芯20上，增加连通面积，从而增大流量，进一步降低了车辆发动机的油耗。
45.如图6所示，根据本实用新型的一些实施例，多个通孔22被构造为斜孔，斜孔的轴线与混合器芯20的中心线之间设有夹角θ。通过设置斜孔，相比较垂直开孔的方式，进一步提高了气体流量和混合均匀性。
46.如图2、图4所示，根据本实用新型的一些实施例，混合空间11包括第一混合空间
111，主体10上设有流道14，流道14的内壁与混合器芯20的外壁共同限定出第一混合空间111。其中，第一进气口131与第二进气口132均连通第一混合空间111。通过设置第一混合空间111将egr气体与空气进行初步混合，使气体的混合呈现层次性，从而进一步提高混合均匀性。
47.如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，混合空间11还包括第二混合空间112，混合器芯20的内壁限定出第二混合空间112，第二混合空间112一端连通第二进气口132，另一端连通出气口12；其中，通孔22连通第一混合空间111与第二混合空间112。通过在设置第一混合空间111的基础上增加第二混合空间112，使气体的混合呈现层次性，使egr气体与曲轴箱强制通风气体混合后的混合气体与空气进一步混合，整个过程中气体的混合具有层次性，提高混合均匀性。
48.如图2、图4所示，根据本实用新型的一些实施例，主体10上设有流道14，混合器芯20还包括：第一管部23、第二管部24。
49.第一管部23设在变径部21远离出气口12的一端，第一管部23抵接流道14的内壁面。
50.第二管部24设在变径部21靠近出气口12的一端，通孔22设在第二管部24上，第二管部24抵接流道14的内壁面。通过设置第一管部23、第二管部24及变径部21，构造两端大、中间小的变径结构，使空气进入混合器芯20时的流速加快，降低该部位压力，在排气背压不变的情况下，可以为egr系统提供更大的系统前后压差，使更多的egr气体进入燃烧室参与燃烧，降低缸内爆震，点火角可以更加靠前，使燃烧放热率在更优区间，降低整机油耗。
51.如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，流道14上设有环槽141，环槽141对应变径部21；其中，主体10上设有多个管道15，多个进气口对应设在多个管道15上，多个管道15连接环槽141。通过设置环槽141增大了混合空间11的体积，从而使多种气体充分混合，从而进一步提高了混合均匀性。
52.如图6所示，一些实施例中，第一管部23的长度为l1，l1为18.432mm，变径部21的长度为l2，l2为5mm，第二管部24的长度为l3，l3为32.566mm，变径部21的直径为r2，r2为42mm，斜孔的轴线与混合器芯20的中心线之间的夹角为θ，θ为22度，斜孔的直径为r1，r1为8mm。当然，针对不同egr流量的需求，可以对通孔22的数量、直径、角度及混合器芯20的直径进行相应的修改。
53.如图1、图3及图4所示，一些实施例中，第二进气口132上设有盖板1321，盖板1321连接节气门，同时盖板1321发挥着压紧混合器芯20的作用。
54.下面结合附图，详细描述本实用新型实施例的车辆发动机的进气歧管100。
55.车辆发动机为自然吸气发动机，进气歧管100包括：主体10与混合器芯20。
56.主体10上设有流道14、出气口12及四个管道15。流道14上设有环槽141，出气口12连通流道14。四个管道15连接环槽141，四个管道15上均设有进气口，四个进气口分别为第一进气口131、第二进气口132、第三进气口133及第四进气口134。第一进气口131用于连通egr冷却器出口，以向混合空间11通入egr气体。第二进气口132用于连通节气门出口，以向混合空间11通入空气。第三进气口133用于连通曲轴箱通风管接口，以向混合空间11通入曲轴箱强制通风气体。第四进气口134用于向混合空间11通入燃油蒸气。
57.混合器芯20设在混合空间11内，混合器芯20包括：第一管部23、第二管部24及变径
部21。变径部21的直径小于第一管部23及第二管部24的直径，同时变径部21对应环槽141设置。第二管部24设在变径部21的远离出气口12的一端，第一管部23抵接流道14的内壁面。第二管部24设在变径部21靠近出气口12的一端，通孔22设在第二管部24上，第二管部24抵接流道14的内壁面。流道14的内壁与混合器芯20的外壁共同限定出第一混合空间111，第一进气口131、第三进气口133及第四进气口134均连通第一混合空间111；混合器芯20的内壁限定出第二混合空间112，第二混合空间112一端连通第二进气口132，另一端连通出气口12。第二管部24上设有多个通孔22，多个通孔22被构造为斜孔，斜孔的轴线与混合器芯20的中心线之间的夹角为22度，多个斜孔周向间隔设置，多个斜孔连通第一混合空间111与第二混合空间112。其中，第一管部23的长度为18.432mm，变径部21的长度为5mm，第二管部24的长度为32.566mm，变径部21的直径为42mm，斜孔的直径为8mm。
58.本实用新型通过设置混合器芯20，相比较未增加混合器芯20的进气歧管100，如表1、表2所示(表1、表2中第二行egr率，其中，cl1、cl2、cl3、cl4分别表示第一气缸121、第二气缸122、第三气缸123、第四气缸124)，增加混合器芯20的进气歧管100的egr率由22％上升至37％，egr流量明显在增加；同时，如图5所示(其中，cyl1、cyl2、cyl3、cyl4分别表示第一气缸121、第二气缸122、第三气缸123、第四气缸124，深色的柱状图表示未增加混合器芯20，浅色的柱状图表示增加混合器芯20)，各个气缸egr差异率由1.8％优化至0.8％，各气缸燃烧差异明显减小。
59.表1.未增加混合器芯的仿真数据表
[0060][0061][0062]
表2.增加混合器芯后的仿真数据表
[0063][0064]
根据本实用新型实施例的车辆发动机，包括上述的车辆发动机的进气歧管100。
[0065]
根据本实用新型实施例的车辆发动机，通过使用上述的进气歧管100，提升气体混合效果，进一步提升气体流量和混合均匀性，进一步降低油耗。
[0066]
以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。