发动机的进气冷却系统和发动机的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种发动机的进气冷却系统和发动机。

背景技术：

随着柴油发动机的发展，国内对柴油发动机排放要求一再提高。人们对柴油发动机的燃烧性能进行深入研究，采用多种手段，达到优化燃烧的目的。例如：采用水冷中冷器、EGR废气再循环系统等。由于进入燃烧室内的气体温度对排放影响较大，因此需对进入气缸内的气体进行冷却。现有技术中的空气进管和EGR管分别采用不同的中冷器进行冷却，从而有效的降低进气温度，但上述结构使得发动机中需布置多个水冷器，造成发动机内零件布置困难，管路复杂。同时，空气和EGR废气分别冷却后在进气歧管内进行混合，容易发生混合不均的现象。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种发动机的进气冷却系统和发动机，以解决现有技术中的发动机内零件布置困难，管路复杂，以及空气和EGR废气混合不均匀的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种发动机的进气冷却系统，包括：空气冷却系统；EGR冷却系统，其中，空气冷却系统和EGR冷却系统共用一个冷却装置，空气冷却系统内的空气与EGR冷却系统内的废气在冷却装置内进行混合。

进一步地，冷却装置包括进气腔、冷却腔以及排气腔，空气冷却系统包括：空气进管，空气进管与进气腔连通，EGR冷却系统包括：EGR管，EGR管与进气腔连通。

进一步地，冷却装置为水冷中冷器。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，包括进气冷却系统和进气歧管，进气歧管与进气冷却系统的排气腔连通，进气冷却系统为上述的进气冷却系统。

进一步地，发动机还包括EGR阀，EGR阀设置在进气冷却系统的EGR管上。

进一步地，发动机还包括缸体以及盖设在缸体上的缸盖，进气冷却系统的冷却装置设置在缸体内。

进一步地，EGR阀设置在缸盖上。

进一步地，发动机还包括废气通道，废气通道与EGR管连通，EGR阀设置在EGR管和废气通道之间。

进一步地，废气通道形成在缸盖上。

进一步地，发动机还包括：水箱；循环管路，循环管路连接在水箱和进气冷却系统的冷却装置之间，循环管路上设置有水泵。

进一步地，水泵为电子水泵。

应用本实用新型的技术方案，EGR冷却系统和空气冷却系统共用一个冷却装置，进而减少了发动机内冷却装置的数量。同时EGR废气和空气在进入至进气歧管前就已经混合均匀。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的发动机内零件布置困难，管路复杂，以及空气和EGR废气混合不均匀的问题。

附图说明

构成本申请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：

图1示出了根据本实用新型的发动机的实施例的内部示意图；以及

图2示出了图1中发动机的缸盖的内部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷却装置；11、进气腔；12、冷却腔；13、排气腔；20、空气进管；30、EGR管；40、进气歧管；50、EGR阀；60、缸体；70、缸盖；80、废气通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，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，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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申请的示例性实施方式。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。

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申请的范围。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。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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。

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申请保护范围的限制。

如图1所示，本实施例的发动机包括冷却装置10、空气进管20、EGR管和进气歧管40。其中，冷却装置包括进气腔11、冷却腔12以及排气腔13。空气进管20与进气腔11连通；EGR管30，EGR管30与进气腔11连通，进气歧管40与排气腔13连通。

应用本实施例的技术方案，发动机的EGR管30的废气和空气进管的空气先进入进气腔11进行混合。混合后的气体进入至冷却腔12进行冷却。冷却后的气体通过排气腔13后进入至进气歧管40。上述结构能够减少冷却装置10的数量，同时EGR废气和空气在进入至进气歧管40前就已经混合均匀。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的发动机内零件布置困难，管路复杂，以及空气和EGR废气混合不均匀的问题。

其中，上述的EGR是排气再循环(Exhaust Gas Recirculation)的缩写。EGR是指内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出，并导入进气侧使其再度燃烧的技术。主要目的为降低排出气体中的氮氧化物(NOX)与分担部分负荷时可提高燃烧消耗率。EGR技术的原理为：

废气再循环系统是将柴油机或汽油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程 放慢，这就是当氧化物会减少的原因。另外，提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow)减少，因此废气排放中总的污染物输出量会减少。EGR系统的任务就是使废气再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的状况，最终保证排放物中的污染成分最低。由于废气再循环量的改变会对不同的污染物成分产生截然相反的影响，因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的，使相关污染物总的排放量达到最佳的方案。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，发动机还包括设置在EGR管30上的EGR阀50。其中，EGR阀的作用是对废气的流量进行控制。其中EGR阀分为机械式和电控式。EGR阀的具体形式可以根据实际工作需要来选择。

如图1所示，在本实例的技术方案中，发动机还包括缸体60以及盖设在缸体60上的缸盖70，冷却装置10设置在缸体60内。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，EGR阀50设置在缸盖70上。燃烧后的废气可通过缸盖70上的EGR废气通道进入EGR阀50。EGR阀50直接固定在缸盖70上，可降低EGR阀50所受的振动，减少了EGR阀杆和阀座的磨损。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，发动机还包括废气通道80，废气通道80与EGR管30连通，EGR阀50设置在EGR管30和废气通道80之间。燃烧后的废气可通过缸盖70上的废气通道80，并通过EGR阀50后进入至EGR管。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，废气通道80形成在缸盖70上。具体地，废气通道80直接形成在缸盖的内部。

在本实施例的技术方案中，冷却装置10为水冷中冷器。发动机还包括水箱以及连接在水箱和水冷中冷器之间的循环管路，循环管路上设置有水泵。当然，冷却装置也可以根据实际工作需要来选择其他的冷却结构。

优选地，水泵为电子水泵。电子水泵可以对水冷中冷器内的冷却水的流量进行精确控制。当然，水泵也可以使用机械水泵。

根据上述结构，本申请的发动机有以下特点：

如图1所示，高压EGR阀阀体直接固定在缸盖上。燃烧后的废气可通过缸盖上的EGR废气通道进入EGR阀。EGR直接固定在缸盖上，可降低EGR阀所受的振动，减少了EGR阀杆和阀座的磨损。

如图2所示发动机燃烧后的部分废气经高压EGR阀和EGR废气接管后与经过节气门体之后的增压空气在水冷中冷器的进气腔体内混合，混合后的气进入水冷中冷器内冷却，冷却后的气体进入进气歧管后进入燃烧室内。经过EGR阀的废气和增压后的气体温度较高,为提高发动机的充气效率及燃烧质量，因此需冷却进入发动机内的气体。该套进气冷却系统中EGR废气与增压后气体共用一个水冷器，减少了布置空间，有效解决管路不便布置的问题。

水冷器的水循环采用电子水泵控制，可根据发动机的不同工况自动控制水泵转速，通过调整冷却水循环量的方法实现精确控制混合气的温度，从而减少柴油机尾气中NOx的含量。共用一个水冷中冷器可达到EGR废气与增压后的气体混合均匀的效果，有效解决各缸进气不均匀性的问题。

本申请的发动机有以下优点：

1、EGR废气与增压后气体混合后进行冷却；

2、EGR废气与增压后气体共用一个水冷器，减少了布置空间的占用，并有效解决管路布置困难的问题；

3、水冷中冷器内的水循环采用独立的低温水箱，由电子水泵控制水流量，可精确控制进入进气歧管的气体温度；

4、EGR阀阀体固定在缸盖上，与缸盖上的EGR废气通道直接相连接。

本申请还提供了一种汽车，汽车包括发动机，发动机为上述的发动机。

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。