各個實施例涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃發(fā)動機(jī)包括諸如汽缸體和汽缸蓋的部件，它們通常使用鑄造、壓鑄或其它工藝形成。這些部件及其制造技術(shù)通常涉及大量的開發(fā)、加工時間和成本。

在某些情況下，可能期望在改變基本發(fā)動機(jī)構(gòu)造的同時繼續(xù)使用這些部件，例如通過將發(fā)動機(jī)小型化而具有較小的排量。小型化后的發(fā)動機(jī)可以使用遺留的之前的汽缸體和汽缸蓋，它們具有與之前相同的進(jìn)氣歧管或具有專門為較小發(fā)動機(jī)設(shè)計的新的進(jìn)氣歧管，這可能會由于汽缸中燃燒特性的改變而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在示例中，一種發(fā)動機(jī)設(shè)置有汽缸蓋和進(jìn)氣歧管，所述汽缸蓋具有限定進(jìn)氣道的入口的第一面，所述進(jìn)氣歧管具有限定流道的出口的第二面。第一面和第二面配合以將入口和出口流體地連通。凸舌被布置為在進(jìn)氣道的底部上延伸，并具有大致等于入口的面積和出口的面積之差的面積。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述入口的面積比所述出口的面積大百分之十至百分之二十五。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，凸舌在所述入口處的面積等于所述入口的面積的百分之十至百分之二十。

在另一個示例中，提供一種方法。提供汽缸蓋，汽缸蓋具有限定進(jìn)氣道的入口的第一面。形成進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣歧管具有限定流道的出口的第二面。沿著進(jìn)氣道的底部插入凸舌，同時連接第一面和第二面以將出口與入口流體地連通。凸舌具有填充出口和入口之間的偏移的尺寸。

在另一個示例中，一種進(jìn)氣歧管組件設(shè)置有至少一個殼體，所述至少一個殼體形成具有安裝面的進(jìn)氣流道，所述安裝面限定進(jìn)氣流道的出口，其中，安裝面適于連接到汽缸蓋的相應(yīng)的安裝面。凸舌從所述殼體的安裝面向外延伸并且具有與進(jìn)氣流道的底部對齊的表面。凸舌被構(gòu)造為插入到汽缸蓋的進(jìn)氣道中。

根據(jù)本公開的各種實施例具有相關(guān)聯(lián)的非限制性優(yōu)點。例如，嵌入件或凸舌被設(shè)置為延伸到發(fā)動機(jī)的汽缸蓋的進(jìn)氣道中。凸舌的尺寸和形狀被設(shè)置為沿著進(jìn)氣道的底部延伸以填充汽缸蓋的進(jìn)氣道和進(jìn)氣歧管的相應(yīng)流道之間的面積失配。例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)小型化并且提供用于汽缸蓋的新的進(jìn)氣歧管時，發(fā)生面積失配。凸舌可以與進(jìn)氣歧管一體地形成或者可以設(shè)置為附加的嵌入件，該嵌入件在組裝期間被布置在汽缸蓋和進(jìn)氣歧管之間。通過在汽缸蓋面處避免突然膨脹，凸舌用作控制機(jī)構(gòu)用以控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)和汽缸的進(jìn)氣流動，這保持進(jìn)一步進(jìn)入汽缸蓋進(jìn)氣道的進(jìn)氣速度并增強(qiáng)進(jìn)入汽缸中的滾流(tumble)。

附圖說明

圖1示出了被配置為實施本公開的各個實施例的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的示意圖；

圖2示出了根據(jù)實施例的汽缸蓋和進(jìn)氣歧管的示意性側(cè)視圖；

圖3示出了圖2的進(jìn)氣歧管的透視圖；

圖4示出了根據(jù)實施例的用于圖1的發(fā)動機(jī)的嵌入件的透視圖；

圖5示出了圖4的嵌入件和汽缸蓋的透視圖；

圖6示出了針對在進(jìn)氣道中具有凸舌和沒有凸舌的發(fā)動機(jī)的滾流比與曲軸轉(zhuǎn)角的圖表；

圖7示出了根據(jù)實施例的形成和組裝發(fā)動機(jī)的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)需要，在此提供了本公開的詳細(xì)的實施例；然而，應(yīng)理解的是，公開的實施例僅為本公開的示例并且可以以多種和替代的形式實施。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式使用本公開的代表性基礎(chǔ)。

圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)20的示意圖。發(fā)動機(jī)20具有多個汽缸22，其中一個汽缸被示出。發(fā)動機(jī)20可具有任何數(shù)量的汽缸22，包括三個、四個、六個、八個或其它數(shù)量。汽缸可以以各種構(gòu)造布置在發(fā)動機(jī)中，例如，v型發(fā)動機(jī)、直列式發(fā)動機(jī)或其它布置。

發(fā)動機(jī)20具有與各個汽缸22相關(guān)聯(lián)的燃燒室24。汽缸22由汽缸壁32和活塞34形成?；钊?4連接到曲軸36。發(fā)動機(jī)20的排量可以部分地由活塞34在汽缸22中行進(jìn)的距離(也稱為沖程)控制。燃燒室24與進(jìn)氣歧管38和排氣歧管40流體連通。進(jìn)氣門42控制從進(jìn)氣歧管38到燃燒室24中的流動。排氣門44控制從燃燒室24到排氣歧管40的流動。進(jìn)氣門42和排氣門44可以以本領(lǐng)域已知的各種方式操作以控制發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

燃料噴射器46將燃料從燃料系統(tǒng)直接送入到燃燒室24中，因此發(fā)動機(jī)為直噴式發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)20可以使用低壓或高壓燃料噴射系統(tǒng)，或者在其它示例中可使用進(jìn)氣道噴射系統(tǒng)。點火系統(tǒng)包括火花塞48，其被控制為以火花的形式提供能量而點燃燃燒室24中的燃料空氣混合物。在其它實施例中，可使用其它的燃料輸送系統(tǒng)和點火系統(tǒng)或技術(shù)，包括壓縮點火。

發(fā)動機(jī)20包括控制器和各種傳感器，這些傳感器被配置為將信號提供給控制器用以控制輸送至發(fā)動機(jī)的空氣和燃料、點火正時、發(fā)動機(jī)輸出的動力和扭矩等。發(fā)動機(jī)傳感器可包括但不限于排氣歧管40中的氧傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、發(fā)動機(jī)歧管壓力(map)傳感器、針對曲軸位置的發(fā)動機(jī)位置傳感器、進(jìn)氣歧管38中的質(zhì)量型空氣流量傳感器和節(jié)氣門位置傳感器等。

在一些實施例中，發(fā)動機(jī)20被用作車輛(諸如傳統(tǒng)車輛或啟動-停止車輛)中唯一的原動機(jī)。在其它實施例中，發(fā)動機(jī)可用于混合動力車輛，在混合動力車輛中，附加的原動機(jī)(諸如電機(jī))適于提供額外的動力以推進(jìn)車輛。

每個汽缸22可在包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、點火沖程和排氣沖程的四沖程循環(huán)下工作。在其它實施例中，發(fā)動機(jī)可在二沖程循環(huán)下工作。在進(jìn)氣沖程中，進(jìn)氣門42打開且排氣門44關(guān)閉，同時活塞34從汽缸22的頂部運(yùn)動到汽缸22的底部，以將空氣從進(jìn)氣歧管引入到燃燒室。活塞34在汽缸22的頂部的位置通常被稱為上止點(tdc)?；钊?4在汽缸的底部的位置通常被稱為下止點(bdc)。

在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門42和排氣門44關(guān)閉?；钊?4從汽缸22的底部朝著頂部運(yùn)動以壓縮燃燒室24內(nèi)的空氣。

然后燃料被引入到燃燒室24中并被點燃。在示出的發(fā)動機(jī)20中，燃料被噴射到燃燒室24中，然后使用火花塞48點燃燃料。發(fā)動機(jī)20可以使用直噴系統(tǒng)或進(jìn)氣道燃料噴射系統(tǒng)。在其它示例中，可以使用壓縮點火將燃料點燃。

在膨脹沖程期間，燃燒室24中被點燃的燃料空氣混合物膨脹，從而使活塞34從汽缸22的頂部運(yùn)動到汽缸22的底部。活塞34的運(yùn)動使曲軸36產(chǎn)生相應(yīng)運(yùn)動，并使發(fā)動機(jī)20輸出機(jī)械扭矩。

在排氣沖程期間，進(jìn)氣門42保持關(guān)閉，排氣門44打開。活塞34從汽缸22的底部運(yùn)動到汽缸22的頂部，以通過減小燃燒室24的體積而將廢氣和燃燒產(chǎn)物從燃燒室24中排出。廢氣從燃燒汽缸22流動至排氣歧管40和后處理系統(tǒng)(諸如催化轉(zhuǎn)化器)。

對于各個發(fā)動機(jī)沖程，進(jìn)氣門42和排氣門44的位置和正時以及燃料噴射正時和點火正時可改變。

發(fā)動機(jī)20包括冷卻系統(tǒng)以將熱從發(fā)動機(jī)20消除，并且冷卻系統(tǒng)可作為包含水或其它冷卻劑的冷卻夾套被集成到發(fā)動機(jī)20中。

汽缸蓋密封墊78置于汽缸體76和汽缸蓋80之間以密封汽缸22。

圖2至圖3示出了進(jìn)氣裝置(intake)38和汽缸蓋80。汽缸蓋80用于發(fā)動機(jī)20，并且可以最初被設(shè)計用于第一指定排量，而在本示例中用于具有第二排量的發(fā)動機(jī)，其中第二排量小于第一排量。在一個示例中，汽缸蓋80由金屬材料形成，但是也可以考慮其他材料。發(fā)動機(jī)20可以例如通過縮短活塞在汽缸中的沖程而小型化以具有減小的第二排量。當(dāng)發(fā)動機(jī)被小型化時，初始的汽缸體和汽缸蓋80可以作為遺留的汽缸體和汽缸蓋繼續(xù)使用，并且進(jìn)氣裝置38可以重新設(shè)計用于當(dāng)前較小排量的發(fā)動機(jī)而使進(jìn)氣路徑具有較小的有效直徑，所述進(jìn)氣路徑的尺寸是基于較小排量的發(fā)動機(jī)的。發(fā)動機(jī)的這種小型化和進(jìn)氣裝置38的重新設(shè)計會導(dǎo)致汽缸內(nèi)混合減弱。本公開的示例增大進(jìn)氣道中的進(jìn)氣速度并相應(yīng)地增大汽缸中的速度、混合和充氣運(yùn)動。在一個示例中，汽缸蓋80最初被設(shè)計用于1.5升發(fā)動機(jī)，并且用作如圖2所示的小型化后的發(fā)動機(jī)的遺留汽缸蓋，該發(fā)動機(jī)具有1.2升的排量并具有新的進(jìn)氣裝置38。在其它示例中，發(fā)動機(jī)可以具有不同的初始排量和不同的減小的排量。

進(jìn)氣裝置(intake)38包括進(jìn)氣歧管100，進(jìn)氣歧管100包括充氣室和一系列流道102。每個流道102流體地連接到汽缸蓋80的進(jìn)氣道104。流道102將進(jìn)氣(包括環(huán)境空氣、來自廢氣再循環(huán)的廢氣等)提供到進(jìn)氣門42。進(jìn)氣歧管100還可包括節(jié)氣門以控制進(jìn)入充氣室的進(jìn)氣流動，并且節(jié)氣門位置可以被電子地或機(jī)械地控制。進(jìn)氣裝置38可以連接到廢氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)、碳罐凈化閥(cpv)和燃料系統(tǒng)、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(pcv)系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)、制動助力系統(tǒng)等?？諝鉃V清器也可以設(shè)置在進(jìn)氣歧管中或與進(jìn)氣系統(tǒng)流體連通。

進(jìn)氣歧管100可以由一個或更多個部件形成。在所示的示例中，進(jìn)氣歧管100由單獨(dú)形成然后組裝的上殼體106、中殼體108和下殼體110形成。下殼體110被構(gòu)造為與汽缸蓋80配合以將進(jìn)氣歧管100連接到發(fā)動機(jī)20。在其他示例中，歧管100形成為一體式部件或者由任何數(shù)量的殼體形成。

汽缸蓋80具有進(jìn)氣道104。汽缸蓋80還具有面112或第一面，其限定到每個進(jìn)氣道104的入口114或入口區(qū)域。入口114可以被限定為位于面112的平面中的孔。進(jìn)氣歧管100還限定面116或第二面，該面限定每個流道102的出口118或出口區(qū)域。出口118可以被限定為位于面116的平面中的孔、位于中殼體108和下殼體110之間的平面中的孔或者沿著進(jìn)氣歧管100的另一個平面部分的孔。面112、116被構(gòu)造為彼此配合以將進(jìn)氣歧管100的流道102流體地連接到汽缸蓋80的進(jìn)氣道，同時例如利用設(shè)置在面112、116之間的襯墊或其它密封構(gòu)件提供密封。

下殼體110形成進(jìn)氣歧管100的配合面116，因此也可以限定被形成為容納襯墊或其他密封構(gòu)件的襯墊凹槽。下殼體110可以是與被設(shè)計用于小型化之前的初始排量發(fā)動機(jī)20的殼體相同的殼體，這是因為進(jìn)氣歧管100的面116需要與遺留的汽缸蓋80的面112保持相同的密封和連接特征。

基于發(fā)動機(jī)的小型化，進(jìn)氣道104的入口114的橫截面積大于流道102的出口118的橫截面積，使得在入口114和出口118之間產(chǎn)生面積失配。在一個示例中，面積失配是由于在圖2所示的1.2升排量的小型化發(fā)動機(jī)(具有設(shè)計用于1.2升排量的進(jìn)氣裝置)中使用被設(shè)計用于1.5升排量的發(fā)動機(jī)的遺留汽缸蓋而引起的，使得汽缸蓋入口的橫截面積比流道的橫截面積或進(jìn)氣歧管的出口的橫截面積大29％或30％。在各種示例中，入口114的面積比出口118的面積大多達(dá)百分之三十五，入口114的面積比出口118的面積大多達(dá)百分之二十五，入口114的面積比出口118的面積大百分之十五至百分之三十五，或者入口114的面積比出口118的面積大百分之二十五至百分之三十。

進(jìn)氣道104和入口114具有大體上彼此相對并且經(jīng)由側(cè)部區(qū)域或部分連接的頂部120和底部122。通常，底部122位于頂部120和汽缸蓋80的平臺面之間。流道102和出口118也具有大體上彼此相對并且經(jīng)由側(cè)部區(qū)域128或部分連接的頂部124和底部126。

進(jìn)氣歧管100連接到汽缸蓋80使得頂部120、124彼此直線對準(zhǔn)，或者頂部120、124的尺寸被設(shè)計為、形成為和連接為使得它們彼此齊平或與彼此形成連續(xù)的平滑表面。同樣，進(jìn)氣道104的入口114的側(cè)部區(qū)域和出口118的側(cè)部區(qū)域128彼此直線對準(zhǔn)，或者它們的尺寸被設(shè)計為、形成為和連接為使得它們與彼此形成連續(xù)的平滑表面。從圖2可以看出，由于所述入口和所述出口之間的面積失配，所以在入口114的底部122和出口118的底部126之間產(chǎn)生偏移、不連續(xù)或臺階區(qū)域。

形成突起或凸舌130用于填充面積失配或填充所述臺階，以將與出口118和流道102相關(guān)聯(lián)的較小有效直徑或較小面積提供到進(jìn)氣道104中。凸舌130的橫截面積的大小基本上類似于入口114和出口118之間的面積差，例如，其大小是高達(dá)出口118的面積的百分之三十五、高達(dá)出口118的面積的百分之二十五、出口118的面積的百分之十五至百分之三十五或出口118的面積的百分之二十五至百分之三十。

凸舌130被布置為使其在進(jìn)氣道104的底部122上延伸并且基本上與進(jìn)氣道104的底部122接觸或由底部122支撐，使其形成進(jìn)氣道104的局部底部。凸舌130用于將較小的有效直徑或較小的橫截面積提供到遺留汽缸蓋80和進(jìn)氣道104中。凸舌130可以在底部122的整個寬度上延伸，使其在進(jìn)氣道104的側(cè)部區(qū)域之間延伸。凸舌30延伸到進(jìn)氣道104中并延伸到凸舌130的遠(yuǎn)端132。在一個示例中，遠(yuǎn)端132可以大致與燃料噴射器46相對。在一個示例中，對于用于小型化后的1.2升發(fā)動機(jī)的1.5升汽缸蓋和對應(yīng)的進(jìn)氣歧管，凸舌130延伸到進(jìn)氣道中的長度大約為進(jìn)氣道長度的50％至55％。在其他示例中，凸舌130延伸得超過進(jìn)氣道長度的百分之四十、超過進(jìn)氣道長度的百分之五十、超過進(jìn)氣道長度的百分之七十五或者延伸多達(dá)進(jìn)氣道的整個全長。

遠(yuǎn)端132可以是錐形或以其它方式成形以控制進(jìn)氣的流動特性。凸舌130還可以成形為影響流動特性，例如，接觸進(jìn)氣的凸舌表面大致上可以是平坦的，或者可以具有各種凸起和/或凹入輪廓、表面粗糙度等。凸舌130可以成形為使得凸舌的上表面與進(jìn)氣道的底部122平行地行進(jìn)。對于具有彎曲的底部的進(jìn)氣道，凸舌的上表面也將作為平行曲面彎曲，其中凸舌上表面具有距進(jìn)氣道底部固定的法向距離的點。

凸舌130從進(jìn)氣歧管100的面116向外突出，使其插入到汽缸蓋80的進(jìn)氣道104中。在一個示例中，凸舌130由中殼體108的突起形成。在其它示例中，凸舌130可以由進(jìn)氣歧管100的另一殼體的突起形成。凸舌130可以與進(jìn)氣歧管100的殼體一體形成，或者可以是連接到進(jìn)氣歧管100的單獨(dú)部件。

在一個示例中，凸舌130由金屬材料形成，并且進(jìn)氣歧管100的殼體由復(fù)合材料或塑性材料形成。在其他示例中，凸舌130由塑性材料或復(fù)合材料形成，并且可以與進(jìn)氣歧管100的一部分一體地形成，或者可以單獨(dú)形成并附接到進(jìn)氣歧管。因為凸舌130插入到汽缸蓋80中并與汽缸蓋80接觸，并且在發(fā)動機(jī)操作期間會經(jīng)受較高的溫度，所以凸舌130可以由熔點比進(jìn)氣歧管100高的材料形成。

圖4至圖5示出了用于汽缸蓋80和發(fā)動機(jī)的凸舌的另一示例。如上所述，發(fā)動機(jī)的排量減小，使得在進(jìn)氣道104的入口114和流道102的出口118之間產(chǎn)生面積失配和偏移。

設(shè)置了具有凸緣152的嵌入件150，并且凸緣152限定穿過其的孔156。嵌入件150和凸緣152支撐凸舌154，凸舌154提供對進(jìn)氣的流動特性的控制并且以類似于上文的凸舌130的形式實施。凸緣152被構(gòu)造為定位在汽缸蓋80的面112和進(jìn)氣歧管100的面116之間，使得孔156將流道102與進(jìn)氣道104流體地連通。凸緣152的一側(cè)或面與進(jìn)氣墊片和歧管100密封。凸緣152的另一側(cè)或面抵靠汽缸蓋80的進(jìn)氣安裝面112。

如上所述，凸舌154插入到進(jìn)氣道104中，如圖5所示。如圖4至圖5中凸舌的卷邊所示，凸舌可以通過凸舌的位于進(jìn)氣道底部上的一部分而被支撐，或者凸舌的底表面可以被成形為與進(jìn)氣道的底部配合并且在進(jìn)氣道內(nèi)支撐凸舌。嵌入件150還具有第一壁部分和第二壁部分158。壁部分158從凸緣152向外延伸，并且可以沿與凸舌154相同或相反的方向延伸。在一個示例中，壁部分158的尺寸使得它們與進(jìn)氣道104過盈配合。壁部分158可以包括張緊特征，該張緊特征例如在不使用額外的機(jī)械緊固件的情況下將嵌入件150保持或保留在汽缸蓋進(jìn)氣道104中。

參照圖2至圖5，凸舌130、154插入到進(jìn)氣道104中，為進(jìn)氣進(jìn)一步進(jìn)入發(fā)動機(jī)提供橫截面積較小的流動路徑。凸舌130、154被設(shè)置為發(fā)動機(jī)的汽缸蓋80中的固定或被動的控制件用以改變進(jìn)氣的流動特性，使得凸舌130、154在發(fā)動機(jī)操作期間不可移動。

當(dāng)發(fā)動機(jī)小型化至較小排量時，提供新的進(jìn)氣歧管100與初始遺留的汽缸蓋80和汽缸體一起使用。在這種情況下，進(jìn)氣的進(jìn)入到汽缸22中的充氣運(yùn)動通常較差，這可能導(dǎo)致燃燒效率降低和發(fā)動機(jī)性能降低。使用小型化發(fā)動機(jī)的一個非限制性示例或應(yīng)用是具有外部廢氣再循環(huán)和有限的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍的混合動力車輛。通過減小發(fā)動機(jī)的排量并且使用針對新的較小排量設(shè)計的有效直徑流道較小的獨(dú)特的進(jìn)氣裝置38，在新流道102和遺留進(jìn)氣道104之間產(chǎn)生面積失配。

例如，為小型化的汽缸蓋80提供進(jìn)氣歧管100，該進(jìn)氣歧管100的進(jìn)氣流道102的空氣路徑的有效直徑或橫截面積減小。流道102沿著進(jìn)氣道104的頂部120連接到遺留汽缸蓋80的進(jìn)氣道104，使得流道102和進(jìn)氣道104沿著頂部直線對準(zhǔn)連通，并且流道102移位到進(jìn)氣道104的高側(cè)，這由于面積失配而沿著流道102的底部126和進(jìn)氣道104的底部122形成臺階。凸舌130和154被設(shè)置為沿著底部126和122填充面積失配，并且沿著進(jìn)氣道104的底部122延伸到進(jìn)氣道104中。

由于凸舌130和154有效地減小了進(jìn)氣道104的橫截面積，所以凸舌130和154在汽缸蓋80中的進(jìn)氣門附近保持高速的進(jìn)氣。凸舌130和154還填充所述臺階或偏移，這防止流動路徑的不連續(xù)性并且防止面積的突然變化，否則這會導(dǎo)致進(jìn)氣流動的擾動，例如渦流或旋流。凸舌130和154還使得沿著進(jìn)氣道104的上部區(qū)域(例如頂部120附近)的進(jìn)氣的速度增加。凸舌130和154將進(jìn)氣的更多流動(例如速度增加的流動)引導(dǎo)通過進(jìn)氣道104的上部和中部以及進(jìn)氣門，而這又進(jìn)而將進(jìn)氣的滾流和旋流引入汽缸22。

凸舌130和154被成形為保持發(fā)動機(jī)中的汽缸內(nèi)充氣運(yùn)動和汽缸內(nèi)進(jìn)氣混合。凸舌130和154產(chǎn)生改善的汽缸內(nèi)充氣運(yùn)動和增強(qiáng)的汽缸內(nèi)滾流運(yùn)動。凸舌130和154提供的增強(qiáng)的滾流保持高的進(jìn)氣速度，從而改善汽缸內(nèi)充氣運(yùn)動。

圖6提供示出滾流比與曲軸轉(zhuǎn)角的圖表。滾流比是圍繞質(zhì)心的流動的角速度除以曲軸的角速度。較高的滾流比改善汽缸內(nèi)充氣運(yùn)動。線200示出了使用沒有凸舌特征130和154的進(jìn)氣歧管的小型化發(fā)動機(jī)的滾流比。線202示出了使用與線200相同的尺寸并具有凸舌特征130和154的進(jìn)氣歧管的小型化發(fā)動機(jī)的滾流比。從圖中可以看出，凸舌130和154使所有曲軸轉(zhuǎn)角下的滾流比均增加，這對應(yīng)于進(jìn)氣的改善的充氣運(yùn)動以及燃燒特性改善和效率提高的發(fā)動機(jī)。凸舌130和154也在所有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載下提供這種增大的滾流比。

圖7示出了表示根據(jù)本公開的提供進(jìn)氣歧管和發(fā)動機(jī)的方法300的流程圖。進(jìn)氣歧管可以是如上所述的進(jìn)氣歧管100。在其它實施例中，方法300可以包括更多或更少數(shù)量的步驟，并且各種步驟可以順序地或彼此并行地執(zhí)行。在其他實施例中，方法300中的步驟也可以與所示的方法不同地排序。

在步驟302，提供汽缸蓋。汽缸蓋可以是具有較大排量的發(fā)動機(jī)的遺留汽缸蓋。汽缸蓋可以由金屬使用鑄造、壓鑄或其它工藝形成。在其他示例中，汽缸蓋可以由其它材料形成。汽缸蓋可以是如上所述的汽缸蓋80。汽缸蓋形成有面112，面112限定進(jìn)氣道104的入口114。

在步驟304，形成進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣歧管的尺寸被設(shè)計為用于通過減小沖程而小型化的汽缸體和汽缸蓋。進(jìn)氣歧管可以由復(fù)合材料或塑性材料例如使用注射成型或其他工藝形成。進(jìn)氣歧管形成有面116，面116限定流道102的出口118。進(jìn)氣歧管可以是如上所述的進(jìn)氣歧管100。進(jìn)氣歧管形成有橫截面積比汽缸蓋的進(jìn)氣道104小的流道102，使得在進(jìn)氣歧管的出口與進(jìn)氣道的入口之間產(chǎn)生面積偏移或失配，其中入口面積大于出口面積。

在步驟306，形成凸舌。凸舌具有填充出口和入口之間的偏移的尺寸。在一個示例中，凸舌由金屬或金屬合金制成。在其他示例中，凸舌由塑性材料或復(fù)合材料形成。凸舌可以是如上所述的凸舌130，其由進(jìn)氣歧管支撐并從進(jìn)氣歧管的面116向外延伸。凸舌130可以由與進(jìn)氣歧管相同或不同的材料形成。在另一示例中，凸舌可以是被形成為嵌入件150的一部分并且由嵌入件支撐的凸舌154，其中嵌入件具有限定孔的凸緣，該孔被構(gòu)造為將進(jìn)氣歧管和汽缸蓋流體地連通。

在步驟308，將凸舌插入汽缸蓋中，使得凸舌沿著進(jìn)氣道的底部122延伸。通過增加進(jìn)氣道中的速度并提供沿著進(jìn)氣道104的頂部120的更高的速度，凸舌保持發(fā)動機(jī)中的汽缸內(nèi)充氣運(yùn)動以及進(jìn)氣混合。凸舌可以是嵌入件150的一部分或者是進(jìn)氣歧管100的一部分。將進(jìn)氣歧管100和汽缸蓋80組裝在一起，使得進(jìn)氣歧管的面和汽缸蓋的面連接而將進(jìn)氣歧管的出口與汽缸蓋的進(jìn)氣道的入口流體地連通。

根據(jù)本公開的各種實施例具有相關(guān)聯(lián)的非限制性優(yōu)點。例如，嵌入件或凸舌被設(shè)置為延伸到發(fā)動機(jī)的汽缸蓋的進(jìn)氣道中。凸舌的尺寸和形狀被設(shè)置為沿著進(jìn)氣道的底部延伸以填充汽缸蓋的進(jìn)氣道和進(jìn)氣歧管的相應(yīng)流道之間的面積失配。例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)小型化并且提供用于汽缸蓋的新的進(jìn)氣歧管時，發(fā)生面積失配。凸舌可以與進(jìn)氣歧管一體形成或者可以設(shè)置為附加的嵌入件，該嵌入件在組裝期間被布置在汽缸蓋和進(jìn)氣歧管之間。凸舌通過增大進(jìn)氣速度并增強(qiáng)進(jìn)入到氣缸中的滾流而用作控制機(jī)構(gòu)用以控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)和汽缸的進(jìn)氣流動。

雖然上面描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了本公開的所有可能的形式。更確切地，在說明書中使用的詞語是描述性的詞語而非限制性的詞語，并且應(yīng)該理解的是，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。此外，各個實施的實施例的特征可組合以形成本公開進(jìn)一步的實施例。