本实用新型涉及汽车制造领域，尤其涉及一种带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构及汽车。
背景技术：
现有技术中，发动机一般是将高压EGR气体引流至进气歧管节气门安装法兰后稳压腔前的一段总管上，使EGR气体与进气混合后一同进入歧管稳压腔再分配至各缸气道。由于EGR管和进气歧管间需要通过一个法兰相连，此结构需占据一定的空间位置，因此要求进气歧管节气门法兰后至稳压腔前需要足够长的一段来设置法兰结构，并且该结构的EGR气体进气一致性完全取决于歧管气道的设计。此外，若节气门法兰后至稳压腔距离过短，则极有可能导致最靠近引流口的气道进入最多的EGR气流从而影响各缸燃烧的一致性。各缸燃烧的一致性差，会产生扭矩输出不稳定、发动机振动等问题。综上，因EGR气体从节气门后进气歧管稳压腔前引入，和空气混合后经稳压腔稳压后再由四个气道分配至相应气缸的进气歧管结构存在如下的技术问题：
1、该结构中进气歧管与EGR管路采用法兰连接，该法兰结构占据空间较大，对节气门后稳压腔前的空间要求较大，不适用于布置较为紧凑的进气歧管。若节气门后空间较小很有可能导致引入的高压EGR气体都进入与其距离最近的第一缸，这将大大的影响燃烧。
2、EGR气体是否能均匀的分配至各缸将取决于歧管本身气道的设计，由于进气歧管的气道设计一般要受到整机布置，进气歧管模态等诸多因素的影响，进气歧管本身的均匀性都会控制±5%以内，很难达到完全的一致性，这将导致EGR气体的分配也很难达到完全一致性。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构，能够为三缸发动机提供满足高压的EGR进气需求，有效的改善EGR气体进气均匀性的问题；将EGR气体均匀地分配到三缸发动机，从而保证燃烧的均匀性。
为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构，包括：进气歧管本体，进气歧管本体包括歧管缸盖法兰，歧管缸盖法兰上设有分别与相应的发动机气缸相连通的三个EGR出气口；装设在歧管缸盖法兰上的EGR副腔，EGR副腔包括：第一EGR副腔片和第二EGR副腔片；第一EGR副腔片上设有EGR进气口，第一EGR副腔片围挡第二EGR副腔片形成与EGR进气口连通的第一导气道；第二EGR副腔片上分别开设与第一导气道相连通的第一导气口和第二导气口；第二EGR副腔片围挡歧管缸盖法兰形成分别与第一导气口连通的第二导气道和与第二导气口连通的第三导气道，其中一个EGR出气口与第二导气道对应连通，另两个EGR出气口分别与第三导气道对应连通。
其中，EGR进气口经第一导气道、第一导气口以及第二导气道至对应的EGR出气口，以及EGR进气口经第一导气道、第二导气口以及第三导气道分别至对应的EGR出气口的路径长度相等。
其中，第一EGR副腔片和第二EGR副腔片将EGR副腔分隔为两层，第一导气道位于其中的一层，第二导气道和第三导气道位于另一层。
其中，第二EGR副腔片和歧管缸盖法兰之间设有用以阻隔第二导气道和第三导气道连通的隔板。
其中，EGR进气口经第一导气道至第一导气口与EGR进气口经第一导气道至第二导气口的路径长度相等。
其中，第一导气口经第二导气道至对应的EGR出气口与第二导气口经第三导气道分别至对应的EGR出气口的路径长度相等。
其中，任一EGR出气口的中心轴线与该EGR出气口所对应的气缸的中心轴线平行，并且任一EGR出气口的中心轴线与其对应的气缸的中心轴线所构成的平面垂直于三个EGR出气口所对应的三个气缸中心轴线所构成的平面。
其中，EGR出气口为通过EGR副腔的焊接筋宽度和歧管缸盖法兰面的厚度所确定的孔径为直径7.9mm的圆孔。
其中，还包括： 在EGR进气口的位置设有可直接安装EGR阀体的EGR阀安装法兰，其中：发动机在负荷状态，EGR阀体开启，高压EGR气体通过EGR阀体直接进入EGR进气口从而进入EGR副腔，由EGR副腔分流后，与增压后的空气混合一起进入歧管缸盖法兰，参与燃烧过程。
其中，进气歧管本体还包括：进气歧管出气口，进气歧管出气口分别与三个EGR出气口相连通。
本实用新型所提供的带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构，具有如下有益效果：进气歧管出气口分别与三个EGR出气口相连通， EGR进气口经第一导气道、第一导气口以及第二导气道至对应的EGR出气口，以及EGR进气口经第一导气道、第二导气口以及第三导气道分别至对应的EGR出气口的路径长度相等，有效解决了EGR气体引入进气歧管后分配至各气缸的均匀性，从而提升燃烧效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
图1是本实用新型实施例带EGR副腔的三缸发动机进气歧管结构的俯视结构示意图。
图2是本实用新型实施例带EGR副腔的三缸发动机进气歧管结构的EGR副腔的局部剖视结构示意图。
图3是本实用新型实施例带EGR副腔的三缸发动机进气歧管结构的一层EGR副腔的气流走向效果示意图。
图4是本实用新型实施例带EGR副腔的三缸发动机进气歧管结构的另一层EGR副腔的气流走向效果示意图。
具体实施方式
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。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。
如图1-图4所示，为本实用新型带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构的实施例一。
本实施例中的带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构应用在具有三缸发动机的汽车上，是能够为三缸发动机提供满足高压EGR进气需求的进气歧管。具体地，本实施例中的带EGR副腔的三缸发动机进气歧管结构包括：进气歧管本体1，进气歧管本体1包括歧管缸盖法兰11，歧管缸盖法兰11上设有分别与相应的发动机气缸相连通的三个EGR出气口11a，11b，11c。
进一步的，进气歧管本体1还包括：进气歧管进气口1m和进气歧管出气口（未图示），其中，进气歧管出气口分别与三个EGR出气口11a，11b，11c分别对应的气缸相连通。本实施例中的进气歧管进气口布置在进气歧管本体1的端侧，进气歧管出气口设为三个，分别对应连通三个EGR出气口11a，11b，11c。
进一步的，还包括装设在歧管缸盖法兰11的法兰面上的EGR副腔2（如图所示虚线框选的结构）。如此设置的作用是：EGR副腔2的整体结构不会挡住进气歧管安装螺栓的套筒空间，不会因为避让安装空间而影响了结构设计。
本实施例中的EGR副腔2包括：第一EGR副腔片21和第二EGR副腔片22。第一EGR副腔片21上设有EGR进气口211，第一EGR副腔片21围挡第二EGR副腔片22形成与EGR进气口211连通的第一导气道A；第二EGR副腔片上22上分别开设与第一导气道A相连通的第一导气口222和第二导气口224；第二EGR副腔片22围挡歧管缸盖法兰11形成分别与第一导气口222连通的第二导气道B和与第二导气口224连通的第三导气道C，其中一个EGR出气口11a与第二导气道B对应连通，另两个EGR出气口11b，11c分别与第三导气道C对应连通，其中：EGR进气口211经第一导气道A、第一导气口222以及第二导气道B至对应的EGR出气口11a，以及EGR进气口211经第一导气道A、第二导气口224以及第三导气道C分别至对应的EGR出气口11b，11c的路径长度相等。
优选的，还包括： 在EGR进气口211位置处的EGR阀体安装法兰结构2m。具体实施时，EGR阀体可以直接安装在EGR安装法兰2m上，也就是歧管的中间气道或稳压腔上。其作用是：无需在整机其它位置设置安装点，也无需多加一根导气管与进气歧管相连，同时EGR气体可以直接通过EGR阀体进入EGR副腔也缩短了EGR气体的路径长度从而降低压损。
具体实施时，第一EGR副腔片21和第二EGR副腔片22均为异形结构，用以围挡形成EGR副腔气道。本实施例中第一EGR副腔片21和第二EGR副腔片22将EGR副腔2分隔为两层，第一导气道A位于其中的顶层，第二导气道B和第三导气道C位于底层的同一层。
优选的，第二导气道B和第三导气道C是通过如下结构实现的，第二EGR副腔片22和歧管缸盖法兰11之间设有用以阻隔第二导气道B和第三导气道C连通的隔板3。通过设置隔板3，防止第二导气道B中的气流进入位于中部的EGR出气口11b中，从而防止过多的气流进入其中的一个气缸，利于各气缸的进气均匀性。
进一步的，EGR进气口211连通在第一导气道A的中部，第一导气口222和第二导气口224分别连通在第一导气道A的相对两端部，其中，EGR进气口211经第一导气道A至第一导气口222与EGR进气口211经第一导气道A至第二导气口224的路径长度相等。同时，第一导气口222连通在第二导气道B的一端部，EGR出气口11a连通在第二导气道B的另一端部，第二导气口224连通在第三导气道C的中部, EGR出气口11b，11c连通在第三导气道C的相对两端部，由此，第一导气口222经第二导气道B至对应的EGR出气口11a与第二导气口224经第三导气道C分别至对应的EGR出气口11b，11c的路径长度相等。从而保证高压EGR气流到EGR出气口11a、11b、11c的路径长度相等，隔板3能够防止过多的气流同时进入EGR出气口11b，从而保证流向分别与相应的发动机气缸相连通的三个EGR出气口11a，11b，11c的EGR气流具有很好的压损一致性，质量流量一致性。
通过相应试验可以得到如下数据，第一EGR副腔片21和第二EGR副腔片22和歧管缸盖法兰11共同构成两层的分流腔体，第一导气道A、第二导气道B及第三导气道C能有效地将高压EGR气体均匀分至三个缸，保证气体压损一致性，质量流量一致性，根据CFD计算结果，该结构可使进气的一致性控制在±0.225%之间，几乎达到完全一致。
优选的，任一EGR出气口11a，11b，11c的中心轴线与该EGR出气口11a，11b，11c所对应的气缸的中心轴线平行，并且任一EGR出气口11a，11b，11c的中心轴线与其对应的气缸的中心轴线所构成的平面垂直于三个EGR出气口所对应的三个气缸中心轴线所构成的平面。如此设置的作用是实现垂直导气，垂直方向的导气要求是为了将高压EGR气体垂直向下引至EGR出气口11a，11b，11c所分别对应的歧管出气口气道壁面再均分向各个气道的两个气门，避免切向导气导致气体流向单边气门的现象，对燃烧的影响将会降到最低。
优选的，EGR出气口11a，11b，11c为通过EGR副腔2的焊接筋宽度和歧管缸盖法兰面的厚度所确定的孔径为直径7.9mm的圆孔。如此设置的作用是：EGR出气口的形状越宽则最终气体流向单边的气道的风险就越大，这将会影响燃烧，越靠近中心跨度越窄则这种风险就大大降低，但是出口过小又会增大压损，因此出口大小的设定可以综合考虑进气压损和两边气门流量的一致性来确定，本发明通过考虑副腔的焊接筋宽度和歧管缸盖法兰面的厚度确定出口为直径7.9mm的圆孔，通过计算压损大小和质量流量均匀性通过该值。可以理解的是：第一导气口222和第二导气口224的口径尺寸也可按上述方式确定。
本实用新型的带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构在具体实施时，参见图2-4中所示的空心箭头示意的气流走向，发动机在负荷状态，EGR阀体开启，高压EGR气体由EGR进气口211进入EGR副腔2，由EGR副腔2进行分流，第一EGR副腔片21和第二EGR副腔片22和歧管缸盖法兰11共同构成两层的分流腔体，第一导气道A、第二导气道B及第三导气道C能有效地将高压EGR气体均匀分至三个缸，保证气体压损一致性。进气歧管出气口分别与三个EGR出气口11a，11b，11c所分别对应的气缸相连通，与增压后的空气混合一起进入歧管缸盖法兰，参与燃烧过程。
本实用新型的带EGR副腔的三缸发动机的进气歧管结构，具有如下有益效果：
第一、进气歧管出气口分别与三个EGR出气口相连通， EGR进气口经第一导气道、第一导气口以及第二导气道至对应的EGR出气口，以及EGR进气口经第一导气道、第二导气口以及第三导气道分别至对应的EGR出气口的路径长度相等，有效解决了EGR气体引入进气歧管后分配至各气缸的均匀性，从而保证了三缸燃烧一致性。
第二。结构精简，造型限制小；在布置上省空间省零件，可以直接将EGR阀安装在进气歧管气道上，最大程度利用歧管上方的空间布置阀体，无需在EGR阀和进气歧管之间增加一段导气管，减短EGR从取气点到缸盖的距离从而减小气体的压力损失，发挥EGR的最大作用。