发动机的进气系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机的进气系统,包括发动机(5)和发动机进气管路,所述发动机进气管道中依次设置空气滤清器(1)、涡轮增压器的气压机(2)、进气冷却器(3),所述发动机的进气系统还包括进气旁通阀(6)和进气旁通管(7),所述进气旁通阀(6)设置在所述空气滤清器(1)与所述气压机(2)之间,所述进气旁通管(7)连接所述进气旁通阀(6)和所述发动机(5)的进气歧管,通过所述空气滤清器(1)过滤后的部分进气能够经由所述进气旁通阀(6)和所述进气旁通管(7)进入所述进气歧管。该发动机的进气系统能够缩短发动机进气管道的长度,降低发动机的进气系统的进气阻力,提高发动机的进气系统的通用性。
【专利说明】
发动机的进气系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及发动机,具体地,涉及一种发动机的进气系统。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。其中,涡轮增压器包括气压机和涡轮机,涡轮机内的蜗轮与气压机内的叶轮同轴连接。涡轮增压器技术是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮机内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入发动机的气缸。当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸。
[0003]现有技术中的发动机的进气系统在急加速状态下,新鲜空气经过空气滤清器过滤后,还要通过涡轮增压器的气压机和进气冷却器,因而增大了发动机的进气阻力,同时也增大了发动机的进气损失。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种发动机的进气系统,该发动机的进气系统能够缩短发动机进气管道的长度,降低发动机的进气系统的进气阻力,提高发动机的进气系统的通用性。
[0005]为了实现上述目的,本实用新型提供一种发动机的进气系统,包括发动机和发动机进气管路,所述发动机进气管道中依次设置空气滤清器、涡轮增压器的气压机、进气冷却器,所述发动机的进气系统还包括进气旁通阀和进气旁通管,所述进气旁通阀设置在所述空气滤清器与所述气压机之间,所述进气旁通管连接所述进气旁通阀和所述发动机的进气歧管,通过所述空气滤清器过滤后的部分进气能够经由所述进气旁通阀和所述进气旁通管进入所述进气歧管。
[0006]优选地,所述发动机的进气系统还包括冷却旁通阀和冷却旁通管,所述冷却旁通阀设置在所述气压机与所述进气冷却器之间,所述冷却旁通管9连接所述冷却旁通阀和所述发动机的进气歧管,通过所述气压机增压后的部分进气能够经由所述冷却旁通阀和所述冷却旁通管进入所述进气歧管。
[0007]优选地,所述冷却旁通阀设置在所述进气冷却器的进气口,所述冷却旁通管连接所述冷却旁通阀和所述进气冷却器的出气口。
[0008]优选地,所述进气管道包括第一进气管段、第二进气管段和第三进气管段,所述第一进气管段连接所述空气滤清器的出气口和所述气压机的进气口,所述第二进气管段连接所述气压机的出气口和所述进气冷却器的进气口,所述第三进气管段连接所述进气冷却器的出气口和所述发动机的进气歧管,所述进气旁通阀设置在所述第一进气管段中,所述进气旁通管连接所述进气旁通阀和所述第三进气管段。
[0009]优选地,所述冷却旁通阀设置在所述第二进气管段中,所述冷却旁通管连接所述冷却旁通阀和所述第三进气管段。
[0010]优选地,所述发动机的进气系统还包括与所述发动机的排气歧管连接的发动机排气管路,所述涡轮增压器还包括涡轮机,所述发动机排气管路中设有所述涡轮增压器的涡轮机,所述涡轮机内的涡轮与所述气压机内的叶轮同轴连接。
[0011 ]优选地,所述发动机排气管路包括第一排气管段,所述第一排气管段连接所述发动机的排气歧管和所述涡轮机的进气口。
[0012]优选地,所述发动机排气管路还包括第二排气管段,所述第二排气管段的一端连接有发动机后处理机构,所述第二排气管段的另一端连接所述涡轮机的出气口。
[0013]优选地,所述发动机后处理机构为三元催化转化器。
[0014]优选地,所述发动机的进气歧管的进气口设有节气门。
[0015]通过上述技术方案,本实用新型通过在传统的发动机的进气系统中增设了进气旁通阀和进气旁通管,使得发动机在急加速工况中采用进气不经过涡轮增压器的气压机和进气冷却器的方式,即在进气旁通阀处于打开状态时,由空气滤清器过滤后的部分进气能够经由进气旁通管直接进入发动机的进气歧管,以缩短发动机进气管道的长度,降低发动机的进气系统的进气阻力,提高发动机的进气系统的通用性。
[0016]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是根据本实用新型的优选实施方式中的发动机的进气系统的结构示意图。
[0019]附图标记说明
[0020]I 空气滤清器2 气压机
[0021]3 进气冷却器4 涡轮机
[0022]5 发动机6 进气旁通阀
[0023]7 进气旁通管8 冷却旁通阀
[0024]9 冷却旁通管10 节气门
[0025]11 发动机后处理机构 100 第一进气管段
[0026]200 第二进气管段300 第三进气管段
[0027]400 第一排气管段500 第二排气管段
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0029]在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
[0030]参见图1,图1显示了根据本实用新型的优选实施方式中的发动机的进气系统的结构示意图。其中,该发动机的进气系统包括发动机5和发动机进气管路,发动机进气管道中依次设置空气滤清器1、涡轮增压器的气压机2、进气冷却器3,所述发动机的进气系统还包括进气旁通阀6和进气旁通管7,进气旁通阀6设置在所述空气滤清器I与气压机2之间,进气旁通管7连接进气旁通阀6和所述发动机5的进气歧管,通过空气滤清器I过滤后的部分进气能够经由进气旁通阀6和进气旁通管7进入进气歧管。
[0031]本实用新型通过在传统的发动机的进气系统中增设了进气旁通阀6和进气旁通管7,使得发动机5在急加速工况中采用进气不经过涡轮增压器的气压机2和进气冷却器3的方式,即在进气旁通阀6处于打开状态时,由空气滤清器I过滤后的部分进气能够经由进气旁通管7直接进入发动机5的进气歧管,最终进入到发动机燃烧室,以缩短发动机进气管道的长度,降低发动机的进气系统的进气阻力,有效消除了涡轮增压器的气压机2迟滞效应,提高了发动机进气响应。
[0032]其中,在本发明的优选实施方式中,以非限定的方式,进气旁通阀6设置在涡轮增压器的气压机2的进气口,进气旁通管7连接进气旁通阀6和发动机5的进气歧管。通过调节进气旁通阀6的开度来控制进入进气旁通管7中的进气量,使得本实用新型的发动机的进气系统能够适用不同的工况。
[0033]此外,现有技术中的发动机的进气系统,通过空气滤清器I过滤后的进气还需要通过气压机2和进气冷却器3,使得过滤后的进气在气压机2中获得的一定热量经过进气冷却器3后,被进气冷却器3强行吸收。因此,使得在低温暖机的条件下,进气温度低,燃烧效率差。
[0034]因此,为了进一步提高发动机的进气系统的通用性,特别地,发动机的进气系统还包括冷却旁通阀8和冷却旁通管9,冷却旁通阀8设置在气压机2与进气冷却器3之间,冷却旁通管9连接冷却旁通阀8和发动机5的进气歧管,通过气压机2增压后的部分进气能够经由冷却旁通阀8和冷却旁通管9进入进气歧管。
[0035]本实用新型的发动机的进气系统在低温暖机的条件下,通过空气滤清器I过滤后的进气会进入到气压机2,通过气压机2增压后的进气温度会升高,考虑到在暖机状态下,进气温度高有助于发动机缸内混合气的燃烧,打开冷却旁通阀8,被气压机2增压后的进气会引入冷却旁通管9中,使得被气压机2增压后的进气不致热量散失地进入进气歧管中,最终进入发动机5的燃烧室内。在传统的发动机的进气系统中增设冷却旁通阀8和冷却旁通管9,使得为发动机5在寒冷环境下提供较高温度的进气,改善发动机缸内的燃烧效果。
[0036]其中,在本发明的优选实施方式中,以非限定的方式,冷却旁通阀8设置在进气冷却器3的进气口,冷却旁通管9连接冷却旁通阀8和进气冷却器3的出气口,以不影响发动机进气管道的其他部分的结构和作用。通过调节冷却旁通阀8的开度来控制进入冷却旁通管9中的进气量,使得根据发动机不同的工况,调节进气的量和温度。
[0037]具体地,在本实用新型的一种实施方式中,所述发动机进气管路包括第一进气管段100、第二进气管段200和第三进气管段300,所述第一进气管段100连接所述空气滤清器I的出气口和所述气压机2的进气口,所述第二进气管段200连接所述气压机2的出气口和所述进气冷却器3的进气口,所述第三进气管段300连接所述进气冷却器3的出气口和所述发动机5的进气歧管,所述进气旁通阀6设置在所述第一进气管段100中,所述进气旁通管7连接所述进气旁通阀6和所述第三进气管段300。所述冷却旁通阀8设置在所述第二进气管段200中,所述冷却旁通管9连接所述冷却旁通阀8和所述第三进气管段300。
[0038]其中,本实用新型的发动机的进气系统包括三条进气路径。第一条进气路径为进气沿传统的发动机进气管路进入进气歧管中,即通过空气滤清器I过滤后的进气通过第一进气管段100进入气压机2,随后通过第二进气管段200进入进气冷却器3中,最后通过第三进气管段300进入进气歧管中;第二条进气路径为在进气旁通阀6处于打开状态时,空气滤清器I过滤后的进气通过第一进气管段100经由进气旁通阀6流入进气旁通管7中,并且最终通过进气旁通管7进入进气歧管中;第三条进气路径为在冷却旁通阀8处于打开状态时,通过空气滤清器I过滤后的进气通过第一进气管段100进入气压机2,随后通过第二进气管段200经由冷却旁通阀8流入冷却旁通管9中,并且最终通过冷却旁通管9进入进气歧管中。本实用新型通过调节进气旁通阀6和冷却旁通阀8的开度,而使得上述三条进气路径合作,以使得发动机的进气系统满足不同工况的需求。
[0039]所述发动机的进气系统还包括与所述发动机2的排气歧管连接的发动机排气管路,所述涡轮增压器还包括涡轮机4,发动机排气管路中设有所述涡轮增压器的涡轮机4,所述涡轮机4内的涡轮与所述气压机2内的叶轮同轴连接。气压机2的增压作用是利用排气歧管排出的废气驱动涡轮机4内的涡轮转动,又由于述涡轮机4内的涡轮与气压机2内的叶轮同轴连接,使得气压机2内的叶轮也同时转动,因而将由空气滤清器I过滤后的进气进行增压后提供至发动机5的进气歧管中,从而能够提高发动机升功率、改善发动机缸内的燃烧效率,提高发动机的动力性能和燃油经济性能,同时实现较高标准的排放。
[0040]其中,具体地,发动机排气管路包括第一排气管段400,第一排气管段400连接发动机5的排气歧管和涡轮机4的进气口。通过第一排气管段400将排气歧管的废气引入涡轮机4中,以驱动涡轮机4内的涡轮转动。
[0041]为了使得发动机的进气系统符合环保要求,特别地,发动机排气管路还包括第二排气管段500,第二排气管段500的一端连接有发动机后处理机构11,第二排气管段500的另一端连接涡轮机4的出气口。流经涡轮机4的废气通过第二排气管段500引入发动机后处理机构11中,以降低废气中污染物的排放,从而实现高标准的排放。其中特别优选地,发动机后处理机构11为三元催化转化器。三元催化转化器可有效除去HC(碳氢化合物)、C0(—氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三种主要污染物质的90%。
[0042]为了进一步提高发动机的燃烧效果,特别地,在发动机5的进气歧管的进气口设有节气门10。节气门10调节控制进气与燃油的混合,从而使得发动机的进气系统适用于不同的工况。
[0043]本实用新型利用进气旁通阀6和进气旁通管7提高发动机急速变工况下的进气能力;利用冷却旁通阀8和冷却旁通管9提高发动机进气温度,改善发动机5在寒冷状态下的燃烧效率,降低发动机后处理原排,提高后处理工作效率。
[0044]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0045]另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0046]此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种发动机的进气系统,包括发动机(5)和发动机进气管路,所述发动机进气管道中依次设置空气滤清器(I)、涡轮增压器的气压机(2)、进气冷却器(3),其特征在于,所述发动机的进气系统还包括进气旁通阀(6)和进气旁通管(7),所述进气旁通阀(6)设置在所述空气滤清器(I)与所述气压机(2)之间,所述进气旁通管(7)连接所述进气旁通阀(6)和所述发动机(5)的进气歧管,通过所述空气滤清器(I)过滤后的部分进气能够经由所述进气旁通阀(6)和所述进气旁通管(7)进入所述进气歧管。2.根据权利要求1所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机的进气系统还包括冷却旁通阀(8)和冷却旁通管(9),所述冷却旁通阀(8)设置在所述气压机(2)与所述进气冷却器(3)之间,所述冷却旁通管(9)连接所述冷却旁通阀(8)和所述发动机(5)的进气歧管,通过所述气压机(2)增压后的部分进气能够经由所述冷却旁通阀(8)和所述冷却旁通管(9)进入所述进气歧管。3.根据权利要求2所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述冷却旁通阀(8)设置在所述进气冷却器(3)的进气口,所述冷却旁通管(9)连接所述冷却旁通阀(8)和所述进气冷却器(3)的出气口。4.根据权利要求2所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机进气管路包括第一进气管段(100)、第二进气管段(200)和第三进气管段(300),所述第一进气管段(100)连接所述空气滤清器(I)的出气口和所述气压机(2)的进气口,所述第二进气管段(200)连接所述气压机(2)的出气口和所述进气冷却器(3)的进气口,所述第三进气管段(300)连接所述进气冷却器(3)的出气口和所述发动机(5)的进气歧管,所述进气旁通阀(6)设置在所述第一进气管段(100)中,所述进气旁通管(7)连接所述进气旁通阀(6)和所述第三进气管段(300)o5.根据权利要求4所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述冷却旁通阀(8)设置在所述第二进气管段(200)中,所述冷却旁通管(9)连接所述冷却旁通阀(8)和所述第三进气管段(300)。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机的进气系统还包括与所述发动机(5)的排气歧管连接的发动机排气管路,所述涡轮增压器还包括涡轮机(4),所述发动机排气管路中设有所述涡轮增压器的涡轮机(4),所述涡轮机(4)内的涡轮与所述气压机(2)内的叶轮同轴连接。7.根据权利要求6所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机排气管路包括第一排气管段(400),所述第一排气管段(400)连接所述发动机(5)的排气歧管和所述涡轮机(4)的进气口。8.根据权利要求7所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机排气管路还包括第二排气管段(500),所述第二排气管段(500)的一端连接有发动机后处理机构(11),所述第二排气管段(500)的另一端连接所述涡轮机(4)的出气口。9.根据权利要求8所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机后处理机构(II)为三元催化转化器。10.根据权利要求1所述的发动机的进气系统,其特征在于,所述发动机(5)的进气歧管的进气口设有节气门(10)。
【文档编号】F02M35/10GK205532950SQ201620401054
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】许力强, 杜鑫, 尚玉磊
【申请人】北京福田康明斯发动机有限公司