一种发动机的进气系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种发动机的进气系统及汽车。


背景技术：

2.常见的涡轮增压器有气动涡轮增压器、电控涡轮增压器及vgt涡轮增压器，这三种类型增压器都可以应用在单增压发动机上。实际应用在双增压器发动机上的是电控涡轮增压器及vgt涡轮增压器，对于技术最成熟、价格最便宜的气动涡轮增压器应用较少。电控涡轮增压器及vgt涡轮增压器相较于气动涡轮增压器，不仅尺寸增大、生产成本及研发周期都大幅度增加，这会影响到发动机在机舱的布置，使许多整车机舱无法布置，研发、生产、周期这使得发动机即延长了设计周期，又增压了生产及管理成本。
3.气动涡轮增压器在双增压发动机中应用较少的主要原因是发动机在进气过程中，需要保持两边增压后的进气量基本一致，但气动涡轮增压器是通过气体燃烧后排出的废气量去控制增压器执行器的开度，在不同工况下燃烧后排出的废气，可能存在两边不一致的时候，这时如果增压器开度不同，导致两边的进气量不同，会影响两边燃烧，可能会导致排放增加，严重的可能会导致爆震，进而可能损坏发动机。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种发动机的进气系统及汽车，以解决现有技术中提出的双涡轮增压器两边的进气量不同技术问题。
5.本发明第一方面提供了一种发动机的进气系统，包括：
6.第一涡轮增压器，设有第一气动泄压组件；
7.第二涡轮增压器，设有第二气动泄压组件；
8.管路总成，出气端分别通过相同长度的管路连接第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件；以及
9.pwm阀，其上设有进气口、电子接口和多个出气口，其中进气口与第一涡轮增压器或第二涡轮增压器内腔相连通，至少一个出气口连通管路总成的进气端，电子接口与ecu电连接，用于接收ecu的控制信号以控制进气量。
10.在该方案中，通过在第一涡轮增压器和第二涡轮增压器上分别设置第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件，第一气动泄压组件和第二气动泄压组件分别调整第一涡轮增压器和第二涡轮增压器内的气压，设置一个进气口连通第一涡轮增压器或第二涡轮增压器内腔的pwm阀，并通过电子接口接收信号调整进气，通过控制对第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件供气，从而调整第一涡轮增压器和第二涡轮增压器内的气压；同时由于为第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件供气的管路长度相等，因而能够确保第一气动泄压组件和第二气动泄压组件上气压阀的开度相同，进而控制第一涡轮增压器与第二涡轮增压器内的气压相同。
11.在本发明的进一步方案中，所述管路总成包括连通所述第一气动泄压组件的第一
pwm阀硬管、连通所述第二气动泄压组件的第二pwm阀硬管以及供气组件，所述供气组件至少设有两个出气口分别连通所述第二pwm阀硬管与第一pwm阀硬管。
12.在本发明的进一步方案中，供气组件包括：三通阀，三通阀中的第一接口连通第一pwm阀硬管，第二个接口连通第二pwm阀硬管，第三个接口用于供气。
13.在该方案中，通过设置三通阀为第一泄压组件和第二泄压组件供气，其中，第三个接口可接入专用的供气设备供气，以调控第一涡轮增压器与第二涡轮增压器内的气压；也可以在第一涡轮增压器和/或第二涡轮增压器上设有开口并连通第三接口以实现供气功能。
14.在本发明的进一步方案中，第一涡轮增压器上设有供气口，第三个接口通过第三pwm阀硬管与供气口相连通。
15.在本发明的进一步方案中，供气组件还包括：三个pwm阀胶管，分别连接三通阀上的三个接口，且分别连接第一pwm阀硬管、第二pwm阀硬管以及第三pwm阀硬管。
16.在该方案中，通过额外设置三个pwm阀胶管分别连接三通阀上的三个接口，以便于第一pwm阀硬管、第二pwm阀硬管以及第三pwm阀硬管能够通过pwm阀胶管连接三通阀，防止连接处产生应力导致损伤，有效的提高了设备的使用寿命。
17.在本发明的进一步方案中，第一气动泄压组件与第二气动泄压组件的结构相同，第一气动泄压组件包括：气动泵、驱动杆以及泄压阀，其中泄压阀设置在第一涡轮增压器上，驱动杆由气动泵驱动并打开泄压阀，第一pwm阀硬管与气动泵相连通。
18.在该方案中，管路总成为气动泵供气后，气动泵驱动泄压阀运动，进而调整泄压阀，从而为第一涡轮增压器泄压；同理，第二气动泄压组件不再详细阐述。
19.在本发明的进一步方案中，第一涡轮增压器上还设有pwm阀，设有进气口和多个出气口，其中，进气口连通供气口，多个出气口中的至少一个连通第三pwm阀硬管。
20.在该方案中，通过在第一涡轮增压器上额外设置一个pwm阀，由于pwm阀的进气口与出气口分别连通供气口与第三pwm阀硬管，因而pwm阀可以根据第一涡轮增压器内的压力情况，调整向管路总成的供气量，进而可以调整气压泵内的压力，从而有效的调整第一涡轮增压器与第二涡轮增压器内的压力。
21.在该方案中，通过在pwm阀上设置电子接口，电子接口用于接入外界信号，从而使得pwm阀可以根据外界信号调整其供气量；电子接口可以与发动机ecu电连接，受其控制调整pwm阀内部滑块移动，从而控制进入pwm阀管路气体的量，使增压器执行器的开度变化。
22.在本发明的进一步方案中，第一气动泄压组件与第二气动泄压组件的结构相同，第一气动泄压组件包括气压缸、传动杆以及泄压阀，气压缸与第一pwm阀硬管相连通，泄压阀设置在第一涡轮增压器上，传动杆通过气压缸驱动以操控泄压阀。
23.本发明第二方面提供了一种汽车，其具体包括本发明第一方面提供了一种发动机的进气系统。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25.本发明通过在第一涡轮增压器和第二涡轮增压器上分别设置第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件，第一气动泄压组件和第二气动泄压组件分别调整第一涡轮增压器和第二涡轮增压器内的气压，设置一个进气口连通第一涡轮增压器或第二涡轮增压器内腔的pwm阀，并通过电子接口接收信号调整进气，通过控制对第一气动泄压组件以及第二气动
泄压组件供气，从而调整第一涡轮增压器和第二涡轮增压器内的气压；同时由于为第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件供气的管路长度相等，因而能够确保第一气动泄压组件和第二气动泄压组件上气压阀的开度相同，进而控制第一涡轮增压器与第二涡轮增压器内的气压相同。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
27.图1为本发明其中一个实施例提供的一种发动机的进气系统的结构示意图；
28.图2为本发明其中一个实施例提供的第一涡轮增压器的结构示意图；
29.图3为本发明其中一个实施例提供的管路总成的结构示意图；
30.图4为本发明其中一个实施例提供的气体于进气系统中流向的示意图；
31.图5为本发明其中一个实施例提供的气体于第一涡轮增压器中流向的示意图。
32.附图标记
33.1、第一涡轮增压器；101、气压缸；102、驱动杆；103、泄压阀；
34.2、第二涡轮增压器；
35.3、管路总成；301、第二pwm阀硬管；302、第一pwm阀硬管；303、第三pwm阀硬管；304、pwm阀胶管；305、三通阀；
36.4、pwm阀；401、出气管道；402、进气管道；403、回气管道。
具体实施方式
37.为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.请参阅图1-图5，本发明第一方面提供了一种发动机的进气系统，包括：
43.第一涡轮增压器1，设有第一气动泄压组件；
44.第二涡轮增压器2，设有第二气动泄压组件；
45.管路总成3，出气端分别通过相同长度的管路连接第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件；以及
46.pwm阀4，其上设有进气口(图中未标识)、电子接口(图中未标识)和多个出气口(图中未标识)，其中进气口与第一涡轮增压器1或第二涡轮增压器2内腔相连通，至少一个出气口连通管路总成3的进气端，电子接口与ecu电连接，用于接收ecu的控制信号以控制进气量。
47.在该方案中，通过在第一涡轮增压器1和第二涡轮增压器2上分别设置第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件，第一气动泄压组件和第二气动泄压组件分别调整第一涡轮增压器1和第二涡轮增压器2内的气压，设置一个进气口连通第一涡轮增压器1或第二涡轮增压器2内腔的pwm阀4，并通过电子接口接收信号调整进气，通过控制对第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件供气，从而调整第一涡轮增压器1和第二涡轮增压器2内的气压；同时由于为第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件供气的管路长度相等，因而能够确保第一气动泄压组件和第二气动泄压组件上气压阀的开度相同，进而控制第一涡轮增压器1与第二涡轮增压器2内的气压相同。
48.可以理解的，本技术中所提及的pwm阀4指的是增压器压力限值阀，pwm阀4硬管。
49.以v6发动机为例。本发明提供了一种气动涡轮增压器在双涡轮发动机中的应用方案，通过设计一种一拖二管路，实现两边增压器执行器的开度一致，进而保证两边进气量的一致。
50.本发明实用气动涡轮增压器，在成本和研制周期有优势。
51.在本发明的进一步方案中，所述管路总成3包括连通所述第一气动泄压组件的第一pwm阀硬管302、连通所述第二气动泄压组件的第二pwm阀硬管301以及供气组件，所述供气组件至少设有两个出气口分别连通所述第二pwm阀硬管301与第一pwm阀硬管302。
52.在本发明的进一步方案中，供气组件包括：三通阀305，三通阀305中的第一接口连通第一pwm阀硬管302，第二个接口连通第二pwm阀硬管301，第三个接口用于供气。
53.在该方案中，通过设置三通阀305为第一泄压组件和第二泄压组件供气，其中，第三个接口可接入专用的供气设备供气，以调控第一涡轮增压器1与第二涡轮增压器2内的气压；也可以在第一涡轮增压器1和/或第二涡轮增压器2上设有开口并连通第三接口以实现供气功能。
54.在本发明的进一步方案中，第一涡轮增压器1上设有供气口，第三个接口通过第三pwm阀硬管303与供气口相连通。
55.在本发明的进一步方案中，供气组件还包括：三个pwm阀胶管304，分别连接三通阀305上的三个接口，且分别连接第一pwm阀硬管302、第二pwm阀硬管301以及第三pwm阀硬管303。
56.在该方案中，通过额外设置三个pwm阀胶管304分别连接三通阀305上的三个接口，以便于第一pwm阀硬管302、第二pwm阀硬管301以及第三pwm阀硬管303能够通过pwm阀胶管304连接三通阀305，防止连接处产生应力导致损伤，有效的提高了设备的使用寿命。
57.在本发明的进一步方案中，第一气动泄压组件与第二气动泄压组件的结构相同，第一气动泄压组件包括：气压缸101、驱动杆102以及泄压阀103，其中泄压阀103设置在第一涡轮增压器1上，驱动杆102由气压缸101驱动并打开泄压阀103，第一pwm阀硬管302与气压缸101相连通。
58.在该方案中，管路总成3为气压缸101供气后，气压缸101驱动泄压阀103运动，进而调整泄压阀103，从而为第一涡轮增压器1泄压；同理，第二气动泄压组件不再详细阐述。
59.在本发明的进一步方案中，第一涡轮增压器1上还设有pwm阀4，设有进气口和多个出气口，其中，进气口通过进气管道402连通供气口，多个出气口中的至少一个通过出气管道401连通第三pwm阀硬管303。
60.在该方案中，通过在第一涡轮增压器1上额外设置一个pwm阀4，由于pwm阀4的进气口与出气口分别连通供气口与第三pwm阀硬管303，因而pwm阀4可以根据第一涡轮增压器1内的压力情况，调整向管路总成3的供气量，进而可以调整气压缸101内的压力，从而有效的调整第一涡轮增压器1与第二涡轮增压器2内的压力。
61.进一步而言，上述方案为第一涡轮增压器1上单独设置一个pwm阀4，以使第一涡轮增压器1与第二涡轮增压器2共用同一个pwm阀4；同理该阀可以设置于第二涡轮增压器2上，该方案不再详细阐述；另一方面，可以在第一涡轮增压器1与第二涡轮增压器2上分别各设置一个pwm阀4以实现相同效果。
62.在该方案中，通过在pwm阀4上设置电子接口，电子接口用于接入外界信号，从而使得pwm阀4可以根据外界信号调整其供气量；电子接口可以与发动机ecu电连接，受其控制调整pwm阀4内部滑块移动，从而控制进入pwm阀4管路气体的量，使增压器执行器的开度变化。
63.在本发明的进一步方案中，第一气动泄压组件与第二气动泄压组件的结构相同，第一气动泄压组件包括气压缸101、传动杆以及泄压阀103，气压缸与第一pwm阀硬管302相连通，泄压阀103设置在第一涡轮增压器1上，传动杆通过气压缸101驱动以操控泄压阀103。
64.进一步而言，本发明应用在一款v6双涡轮增压发动机上，两边涡轮增压器通过pwm阀4及pwm管路连接，实现增压器的同步控制。pwm阀4是一种电气件，安装在左增压器的压壳端，可以受到发动机ecu的控制，当收到指令后，控制内部的滑块的移动，从而控制进入pwm阀4管路气体的量，使增压器执行器的开度变化。
65.进一步而言，第一pwm阀硬管302、第二pwm阀硬管301以及第三pwm阀硬管303及pwm阀4材料都是采用钢材，抗形变、耐磨及耐高低温性好，并且都设计有固定支架，保证在使用过程中不会抖动。pwm胶管都是使用耐高低温的橡胶材料，耐磨及耐高低温性好，并且在与硬管连接处通过卡箍进行夹紧，保证在使用过程中不会出现漏气。
66.进一步而言，管路总成3上设有管夹用于固定，其中，第一pwm阀硬管302、第二pwm阀硬管301以及第三pwm阀硬管303上均可设置。
67.本发明第二方面提供了一种汽车，其具体包括本发明第一方面提供了一种发动机的进气系统。
68.进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本发明实施例所提供的一种发动机的进气系统及汽车，涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本发明相应组件同样落在本发明的保护范围内。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
70.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种发动机的进气系统，其特征在于，包括：第一涡轮增压器，设有第一气动泄压组件；第二涡轮增压器，设有第二气动泄压组件；管路总成，出气端分别通过相同长度的管路连接所述第一气动泄压组件以及所述第二气动泄压组件；以及pwm阀，其上设有进气口、电子接口和多个出气口，其中进气口与所述第一涡轮增压器或所述第二涡轮增压器内腔相连通，至少一个所述出气口连通所述管路总成的进气端，所述电子接口与ecu电连接，用于接收ecu的控制信号以控制进气量。2.根据权利要求1所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，包括：所述管路总成包括连通所述第一气动泄压组件的第一pwm阀硬管、连通所述第二气动泄压组件的第二pwm阀硬管以及供气组件，所述供气组件至少设有两个出气口分别连通所述第二pwm阀硬管与第一pwm阀硬管。3.根据权利要求2所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，所述供气组件包括：三通阀，所述三通阀中的第一接口连通所述第一pwm阀硬管，第二个接口连通所述第二pwm阀硬管，第三个接口用于供气。4.根据权利要求3所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，所述第一涡轮增压器上设有供气口，所述第三个接口通过第三pwm阀硬管与所述供气口相连通。5.根据权利要求4所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，所述供气组件还包括：三个pwm阀胶管，分别连接所述三通阀上的三个接口，且分别连接所述第一pwm阀硬管、所述第二pwm阀硬管以及所述第三pwm阀硬管。6.根据权利要求3所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，所述第一气动泄压组件包括：气动泵、驱动杆以及泄压阀，其中泄压阀设置在所述第一涡轮增压器上，所述驱动杆由所述气动泵驱动并打开所述泄压阀，所述第一pwm阀硬管与所述气动泵相连通。7.根据权利要求1所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，多个所述出气口中的至少一个连通所述第一涡轮增压器上的进气管。8.根据权利要求2所述的一种发动机的进气系统，其特征在于，所述第二pwm阀硬管与第一pwm阀硬管长度相同。9.根据权利要求1所述的一种用于双涡轮增压发动机的进气系统，其特征在于，所述第一气动泄压组件与所述第二气动泄压组件的结构相同。10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的一种发动机的进气系统。

技术总结
本发明了一种发动机的进气系统及汽车，进气系统包括：第一涡轮增压器，设有第一气动泄压组件；第二涡轮增压器，设有第二气动泄压组件；管路总成，出气端分别通过相同长度的管路连接第一气动泄压组件以及第二气动泄压组件；以及PWM阀，其上设有进气口、电子接口和多个出气口，其中进气口与第一涡轮增压器或第二涡轮增压器内腔相连通，至少一个出气口连通管路总成的进气端，电子接口与ECU电连接。通过设置一个进气口连通第一涡轮增压器或第二涡轮增压器内腔的PWM阀，并通过电子接口接收信号调整进气，从而调整第一涡轮增压器和第二涡轮增压器内的气压；由于供气的管路长度相等，因而能够确保第一气动泄压组件和第二气动泄压组件上气压阀的开度相同。上气压阀的开度相同。上气压阀的开度相同。


技术研发人员：唐振国 黄德伟 彭美琳
受保护的技术使用者：柳州菱特动力科技有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/6/28