一種進(jìn)氣歧管及汽車發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種進(jìn)氣歧管及包括該進(jìn)氣歧管的汽車發(fā)動機(jī)，該進(jìn)氣歧管包括穩(wěn)壓腔和至少兩個與穩(wěn)壓腔連通的氣道，穩(wěn)壓腔上設(shè)有用于與節(jié)氣門連接的進(jìn)氣口，其中，氣道與穩(wěn)壓腔接合處采用使氣體通過進(jìn)氣口在穩(wěn)壓腔中穩(wěn)壓后均勻地分配到各個氣道的不等倒圓角結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在氣道與穩(wěn)壓腔接合處，單個氣道垂直于進(jìn)氣方向的倒圓角大于沿著進(jìn)氣方向的倒圓角；在氣道與穩(wěn)壓腔接合處，沿著進(jìn)氣方向的首氣道的倒圓角大于尾氣道的倒圓角，且中間氣道的倒圓角小于首氣道和尾氣道的倒圓角。該結(jié)構(gòu)能有效地減少進(jìn)氣壓損，降低各缸氣道壓損的差異，在增加各缸進(jìn)氣量的同時，也保證各缸進(jìn)氣量的均勻性，以此提高發(fā)動機(jī)的動力性及經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種進(jìn)氣歧管及汽車發(fā)動機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種進(jìn)氣歧管及包括該進(jìn)氣歧管的汽 車發(fā)動機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)氣歧管氣道結(jié)構(gòu)是影響發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量和進(jìn)氣均勻性的主要因素之一。發(fā)動機(jī)各 缸的最大進(jìn)氣量是保證發(fā)動機(jī)最高功率實現(xiàn)的前提；而各缸進(jìn)氣均勻性又直接影響發(fā)動機(jī) 各缸做功能力的均勻性，均勻性差會產(chǎn)生扭矩輸出不穩(wěn)定、發(fā)動機(jī)振動大等問題，同時為限 制個別氣缸爆振大的現(xiàn)象，又會整體減小發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角，降低發(fā)動機(jī)的整體輸出能力。 因此，合理進(jìn)氣歧管的氣道結(jié)構(gòu)的設(shè)計，通過降低進(jìn)氣壓損和增加進(jìn)氣壓損的均勻性，可以 保證發(fā)動機(jī)所需進(jìn)氣量和進(jìn)氣均勻性，以滿足發(fā)動機(jī)設(shè)計目標(biāo)對功率和扭矩的要求。
[0003] 如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中一種進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)示意圖，該進(jìn)氣歧管氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計 不合理，采用等穩(wěn)壓腔截面結(jié)構(gòu)，不利于減少進(jìn)氣壓損；同時采用等倒圓角結(jié)構(gòu)，不利于避 免由于氣道空間結(jié)構(gòu)的弊端而產(chǎn)生的各缸氣道壓損不均勻的特點(diǎn)，即各氣道壓損的均勻性 差，從而影響發(fā)動機(jī)各缸進(jìn)氣量的均勻性。因此，不合理的氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計，會增大進(jìn)氣壓損 和降低壓損均勻性，影響發(fā)動機(jī)最高功率和最大扭矩，以及各缸做功的均勻性，最終影響發(fā) 動機(jī)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或 者可通過實踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)。
[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種進(jìn)氣歧管，采用不等倒圓角結(jié)構(gòu)，同時可 結(jié)合采用遞減穩(wěn)壓腔橫截面積的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能有效地減少進(jìn)氣壓損，降低各缸氣道壓損 的差異，在增加各缸進(jìn)氣量的同時，也保證各缸進(jìn)氣量的均勻性，以此提高發(fā)動機(jī)的動力性 及經(jīng)濟(jì)性。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種進(jìn)氣歧管，包括穩(wěn)壓腔和至少兩個與穩(wěn)壓腔連 通的氣道，穩(wěn)壓腔上設(shè)有用于與節(jié)氣門連接的進(jìn)氣口，其中，氣道與穩(wěn)壓腔接合處采用使氣 體通過進(jìn)氣口在穩(wěn)壓腔中穩(wěn)壓后均勻地分配到各個氣道的不等倒圓角結(jié)構(gòu)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在氣道與穩(wěn)壓腔接合處，單個氣道垂直于進(jìn)氣方向的 倒圓角大于沿著進(jìn)氣方向的倒圓角。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在氣道與穩(wěn)壓腔接合處，沿著進(jìn)氣方向的首氣道的倒 圓角大于尾氣道的倒圓角，且中間氣道的倒圓角小于首氣道和尾氣道的倒圓角。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在首氣道與穩(wěn)壓腔接合處，沿著進(jìn)氣方向靠近進(jìn)氣口 的首氣道的倒圓角大于遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的首氣道的倒圓角。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在尾氣道與穩(wěn)壓腔接合處，沿著進(jìn)氣方向遠(yuǎn)離進(jìn)氣口 的尾氣道的倒圓角大于靠近進(jìn)氣口的尾氣道的倒圓角。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，穩(wěn)壓腔的橫截面積沿進(jìn)氣方向遞減。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣道的數(shù)量為四個，四個氣道與穩(wěn)壓腔接合處沿著進(jìn) 氣方向采用不等倒圓角結(jié)構(gòu)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，不等倒圓角結(jié)構(gòu)是在氣道與穩(wěn)壓腔過渡接合處采用不 相等的倒角半徑。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣道從穩(wěn)壓腔中部直接引出。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)氣口設(shè)置在穩(wěn)壓腔的端部。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)氣歧管采用塑料進(jìn)氣歧管。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，穩(wěn)壓腔截面為非規(guī)則矩形。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種汽車發(fā)動機(jī)，包括如上述任一技術(shù)方案所述 的進(jìn)氣歧管。
[0020] 本發(fā)明提供了一種進(jìn)氣歧管及包括該進(jìn)氣歧管的汽車發(fā)動機(jī)，針對現(xiàn)有技術(shù)中不 合理的氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，具體而言，該進(jìn)氣歧管的改進(jìn)點(diǎn)在于：1、各條氣道與穩(wěn)壓腔 連接處采用不等倒圓角結(jié)構(gòu)；2、單條氣道與穩(wěn)壓腔連接處在不同的方向上采用不等倒圓角 結(jié)構(gòu)；3、穩(wěn)壓腔的橫截面遞減。采用遞減穩(wěn)壓腔橫截面積和不等倒圓角結(jié)構(gòu)，能有效地降低 進(jìn)氣阻力，減小壓損差異，在增加進(jìn)氣量的同時，也保證各缸進(jìn)氣量的均勻性，以此提高發(fā) 動機(jī)的動力性及經(jīng)濟(jì)性。其主要通過合理的進(jìn)氣歧管氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供一種能滿足發(fā)動 機(jī)所需進(jìn)氣量和保證各缸進(jìn)氣均勻性的進(jìn)氣歧管，以滿足發(fā)動機(jī)設(shè)計目標(biāo)對功率和扭矩的 要求。本發(fā)明的進(jìn)氣歧管能降低進(jìn)氣壓損，增加進(jìn)氣量，因而增加發(fā)動機(jī)做功能力，同時有 效提高各缸壓損的均勻性，增加進(jìn)氣均勻性，有效地減少振動和各缸不同的爆震趨勢。該氣 道結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，保證了所搭載的增壓發(fā)動機(jī)的最大功率和扭矩達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。
[0021] 通過閱讀說明書，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi) 容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實現(xiàn)方式將會 更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義 上的限制，在附圖中：
[0023] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管不等倒圓角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管不等倒圓角結(jié)構(gòu)截面示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管遞減截面積結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖7為圖6中A-A截面與D-D截面的對比示意圖。

【具體實施方式】
[0030] 如圖2至圖7所示，為解決現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)氣歧管氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，進(jìn)氣壓損較 大和進(jìn)氣均勻性差的問題，本發(fā)明實施例提供一種進(jìn)氣歧管，包括穩(wěn)壓腔10和至少兩個與 穩(wěn)壓腔10連通的氣道(例如氣道21、22、23、24)，穩(wěn)壓腔10上設(shè)有用于與節(jié)氣門連接的進(jìn)氣 口 11，其中，氣道與穩(wěn)壓腔10接合處采用使氣體通過進(jìn)氣口在穩(wěn)壓腔中穩(wěn)壓后均勻地分配 到各個氣道的不等倒圓角結(jié)構(gòu)。不等倒圓角結(jié)構(gòu)是在氣道與穩(wěn)壓腔10過渡接合處采用不 相等的倒角半徑。該氣道結(jié)構(gòu)通過不等倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)計，加大壓損較大氣道的倒圓角，以降 低各缸氣道壓損的差異，有效地降低了進(jìn)氣壓損和同時增加各缸壓損的均勻性，保證各缸 所需的進(jìn)氣量和進(jìn)氣均勻性，以滿足發(fā)動機(jī)設(shè)計目標(biāo)對功率和扭矩的要求。
[0031] 如圖2所示，本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管的實體結(jié)構(gòu)包括穩(wěn)壓腔10、各缸氣道21、22、 23、24,以及兩者相接處的倒圓角。上述氣道的數(shù)量為四個，進(jìn)氣口設(shè)置在穩(wěn)壓腔10的端部 (例如右端)，氣道21、22、23、24從穩(wěn)壓腔10中部直接引出，可減少進(jìn)氣拐角，降低壓降。該 進(jìn)氣歧管的四個氣道一字排開與穩(wěn)壓腔10連接，穩(wěn)壓腔10采用遞減橫截面積結(jié)構(gòu)，同時 在連接處有不同倒圓角結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣歧管通過合理的氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計，將通過節(jié)氣門后的氣體 在穩(wěn)壓腔10穩(wěn)壓后，均勻地分配到各缸進(jìn)氣道，有效地降低了進(jìn)氣壓損和增加壓損的均勻 性，保證各缸所需的進(jìn)氣量和進(jìn)氣均勻性。
[0032] 首先，在氣道與穩(wěn)壓腔10接合處，單個氣道垂直于進(jìn)氣方向的倒圓角大于沿著進(jìn) 氣方向的倒圓角。各個氣道與穩(wěn)壓腔10接合處具有倒圓角，包括了沿著從穩(wěn)壓腔進(jìn)入各個 氣道的進(jìn)氣方向的倒圓角和垂直于該進(jìn)氣方向的倒圓角，本實施例中加大各個氣道垂直于 進(jìn)氣方向的倒圓角，使其大于沿著進(jìn)氣方向的倒圓角，這樣充分利用了空間，降低了各缸氣 道壓損，減少了進(jìn)氣阻力，增加了進(jìn)氣量。
[0033] 此外，如圖4所示，進(jìn)氣歧管的氣道21、22、23、24為四分管結(jié)構(gòu)，四個氣道與穩(wěn)壓 腔10接合處沿著進(jìn)氣方向采用不等倒圓角結(jié)構(gòu)。在各氣道與穩(wěn)壓腔10接合處，沿著進(jìn)氣 方向的首氣道21的倒圓角大于尾氣道24的倒圓角，且中間氣道22、23的倒圓角小于首氣 道21和尾氣道24的倒圓角。具體地，在首氣道21與穩(wěn)壓腔10接合處，沿著進(jìn)氣方向靠近 進(jìn)氣口的首氣道的倒圓角（即al處的倒圓角）大于遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的首氣道的倒圓角（S卩a2處 的倒圓角）。在尾氣道24與穩(wěn)壓腔10接合處，沿著進(jìn)氣方向遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的尾氣道的倒圓角 (即d2處的倒圓角)大于靠近進(jìn)氣口的尾氣道的倒圓角（即dl處的倒圓角）。采用各缸氣道 不等倒圓角的結(jié)構(gòu)設(shè)計（al處的倒圓角> d2處的倒圓角> dl處的倒圓角> a2、bl、b2、cl、 c2處的倒圓角)，加大壓損較大氣道(如氣道21、24)的倒圓角，提高各缸進(jìn)氣的均勻性。該 進(jìn)氣歧管的氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計有效地降低了進(jìn)氣壓損和增加壓損的均勻性，保證了各缸所需的 進(jìn)氣量和進(jìn)氣均勻性，提高了發(fā)動機(jī)的動力性及經(jīng)濟(jì)性。
[0034] 圖5為本發(fā)明實施例進(jìn)氣歧管不等倒圓角結(jié)構(gòu)截面示意圖，倒角半徑 δ 1>γ2>γ1>δ2、α 1、α2、β 1、β2,其中，α 1與α2可以相等也可以不等，采用相等的 結(jié)構(gòu)可以使加工工藝簡單。同樣，β 1與β 2可以相等也可以不等，此外，α 1、β 1、Υ 1可 以相等也可以不等，采用相等的結(jié)構(gòu)可以使加工工藝簡單。上述倒圓角的值可以由三維CFD (計算流體動力學(xué)）仿真計算得出。
[0035] 如圖6和圖7所示，進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓腔10的橫截面積沿進(jìn)氣方向遞減（即A-A橫截 面積< B-B橫截面積< C-C橫截面積< D-D橫截面積)，且穩(wěn)壓腔截面為非規(guī)則矩形，根據(jù) 進(jìn)氣氣流走向，選擇不同倒圓角值，以降低進(jìn)氣壓損。通過遞減穩(wěn)壓腔10橫截面防止穩(wěn)壓 腔10內(nèi)渦流的發(fā)生，以減少進(jìn)氣阻力。該結(jié)構(gòu)能有效地減少穩(wěn)壓腔10內(nèi)的無效空間的容 積，避免不必要的渦流產(chǎn)生，因此能有效地減少穩(wěn)壓腔10內(nèi)的進(jìn)氣壓損，增加發(fā)動機(jī)的進(jìn) 氣量。此外，本發(fā)明實施例的進(jìn)氣歧管可采用塑料進(jìn)氣歧管。
[0036] 采用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，1. 8T進(jìn)氣歧管通過上述的方案 優(yōu)化，進(jìn)氣壓損下降5. 1%，壓損均勻性提高4. 8%。
[0037] 本實施例的進(jìn)氣歧管通過合理的氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過遞減穩(wěn)壓腔橫截面防止穩(wěn)壓 腔內(nèi)渦流的發(fā)生，以減少進(jìn)氣阻力；通過各缸氣道不等倒圓角結(jié)構(gòu)，加大壓損較大氣道的倒 圓角，以降低各缸氣道壓損的差異，保證各缸進(jìn)氣量的均勻性。通過降低進(jìn)氣壓損，增加進(jìn) 氣量，因而增加發(fā)動機(jī)做功能力，同時有效提高各缸壓損的均勻性，增加進(jìn)氣均勻性，有效 的減少振動和各缸不同的爆震趨勢。該氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，保證了所搭載的增壓發(fā)動機(jī)的 最大功率和扭矩達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。
[0038] 本發(fā)明實施例還提供一種汽車發(fā)動機(jī)，包括如上述技術(shù)方案所述的進(jìn)氣歧管。
[0039] 以上參照【專利附圖】

【附圖說明】了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍 和實質(zhì)，可以有多種變型方案實現(xiàn)本發(fā)明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的 特征可用于另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非 因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于 本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種進(jìn)氣歧管，其特征在于，包括穩(wěn)壓腔和至少兩個與所述穩(wěn)壓腔連通的氣道，所述 穩(wěn)壓腔上設(shè)有用于與節(jié)氣門連接的進(jìn)氣口，其中，所述氣道與所述穩(wěn)壓腔接合處采用使氣 體通過所述進(jìn)氣口在所述穩(wěn)壓腔中穩(wěn)壓后均勻地分配到各個所述氣道的不等倒圓角結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，在所述氣道與所述穩(wěn)壓腔接合處，單 個氣道垂直于進(jìn)氣方向的倒圓角大于沿著進(jìn)氣方向的倒圓角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，在所述氣道與所述穩(wěn)壓腔接合處，沿 著進(jìn)氣方向的首氣道的倒圓角大于尾氣道的倒圓角，且中間氣道的倒圓角小于所述首氣道 和所述尾氣道的倒圓角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，在所述首氣道與所述穩(wěn)壓腔接合處， 沿著進(jìn)氣方向靠近所述進(jìn)氣口的首氣道的倒圓角大于遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣口的首氣道的倒圓角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，在所述尾氣道與所述穩(wěn)壓腔接合處， 沿著進(jìn)氣方向遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣口的尾氣道的倒圓角大于靠近所述進(jìn)氣口的尾氣道的倒圓角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述穩(wěn)壓腔的橫截面積沿進(jìn)氣方向 遞減。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述氣道的數(shù)量為四個，所述四個氣 道與所述穩(wěn)壓腔接合處沿著進(jìn)氣方向采用不等倒圓角結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述氣道從所述穩(wěn)壓腔中部直接引 出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述穩(wěn)壓腔截面為非規(guī)則矩形。
10. -種汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任一項所述的進(jìn)氣歧管。
【文檔編號】F02M35/104GK104100423SQ201310126099
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月11日
【發(fā)明者】黃英銘, 孫凡嘉, 朱宏飛, 黃初華 申請人:廣州汽車集團(tuán)股份有限公司