支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其包括腔體、布置于所述腔體上并且彼此保持流體連通的進(jìn)氣口和多個(gè)支氣管，所述支氣管中的至少一部分支氣管被構(gòu)造成具有第一區(qū)段、第二區(qū)段以及用于連接所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段的中間區(qū)段，其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段的截面面積不相等。采用本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，可以有效解決目前自然吸氣等截面進(jìn)氣歧管由于充氣不足而影響低速扭矩和最大功率的問題，同時(shí)也不會(huì)增加成本及額外附屬設(shè)備。本發(fā)明能夠滿足一般自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)提升扭矩和功率的需要，實(shí)為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。
【專利說明】支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管、設(shè)置有該支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示為目前發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管常用到的等截面支氣管的自然吸氣進(jìn)氣歧管，經(jīng)過測(cè)試確認(rèn)，它的四根支氣管的充氣效率一般為80% — 95%左右，這會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)由于充氣不足而影響到低速扭矩、最大功率等性能。由于這種進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜而仍然在大量使用。
[0003]為了解決自然吸氣進(jìn)氣歧管所存在充氣效率不足的問題，在目前設(shè)計(jì)中一般采用了渦輪增壓器技術(shù)，渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用了發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，再由渦輪帶動(dòng)同軸的葉輪，壓縮由空濾器送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。盡管如上所述，在采用了渦輪增壓器之后可以通過提升充氣效率來顯著增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但是由于存在著諸如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等問題而也為其普及帶來了很大難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)，從而能夠有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述及其他方面的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其包括腔體、布置于所述腔體上并且彼此保持流體連通的進(jìn)氣口和多個(gè)支氣管，所述支氣管中的至少一部分支氣管被構(gòu)造成具有第一區(qū)段、第二區(qū)段以及用于連接所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段的中間區(qū)段，其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段的截面面積不相等。
[0006]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述進(jìn)氣口被布置在所述腔體的一個(gè)側(cè)面上，所述支氣管均被布置在所述腔體的另一個(gè)側(cè)面上。
[0007]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述支氣管被等間隔地均勻布置在所述腔體上。
[0008]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述第一區(qū)段的截面呈圓形或橢圓形，并且/或者所述第二區(qū)段的截面呈圓形或橢圓形。
[0009]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述第一區(qū)段與所述腔體相連并且其截面面積大于所述第二區(qū)段的截面面積。
[0010]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段的長(zhǎng)度不相等。
[0011]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述支氣管為4個(gè)。
[0012]在上述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中，優(yōu)選地，所述支氣管被構(gòu)造成完全相同。
[0013]一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中設(shè)置有如以上任一項(xiàng)所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管。
[0014]一種發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)配置有如上所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:采用本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，可以有效解決目前自然吸氣等截面進(jìn)氣歧管由于其充氣不足而影響低速扭矩和最大功率等問題，同時(shí)也不會(huì)增加成本及額外附屬設(shè)備。本發(fā)明能夠滿足一般自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)提升扭矩和功率的需要，實(shí)為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)知道，這些附圖僅是為解釋目的而設(shè)計(jì)的，因此不作為本發(fā)明范圍的限定。
[0017]圖1是現(xiàn)有的中央進(jìn)氣直列式進(jìn)氣歧管的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管一個(gè)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管與現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管關(guān)于充氣效率的對(duì)比圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管與現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管關(guān)于扭矩的對(duì)比圖。
[0021]圖5是本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管與現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管關(guān)于功率的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]首先，需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管的具體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)等，然而所有的描述僅是用來進(jìn)行說明的，而不應(yīng)將其理解為對(duì)本發(fā)明形成任何限制。此外，在本文所提及各實(shí)施例中予以描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍然可在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本發(fā)明的更多其他實(shí)施例。
[0023]如圖2所示，它圖示出了本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管一個(gè)實(shí)施例的基本組成結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，本支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管包括進(jìn)氣口 1、腔體2以及四個(gè)支氣管3。其中，進(jìn)氣口 I被布置在腔體2上并且與支氣管3保持流體連通，支氣管3都被構(gòu)造成具有第一區(qū)段4、第二區(qū)段6和中間區(qū)段5，第一區(qū)段4與第二區(qū)段6的截面面積不相等，它們通過中間區(qū)段5被連接在一起而形成了 一個(gè)完整的支氣管。
[0024]正如圖2所展示的，可以在優(yōu)選的情形下，將進(jìn)氣口 I和所有的支氣管3分別布置在腔體2的不同側(cè)面，以便避免形成干擾。而且，可以將這些支氣管3優(yōu)選地等間隔均勻布置在腔體2上。此外，還可以將這些支氣管3優(yōu)選地都構(gòu)造成彼此完全相同。[0025]就第一區(qū)段4、第二區(qū)段6而言，可以將它們的各自截面構(gòu)造成圓形、橢圓形或者其他的適宜形狀。在優(yōu)選的情形下，將與腔體2相連的第一區(qū)段4構(gòu)造成其截面面積大于第二區(qū)段6的截面面積。當(dāng)然，可以將第一區(qū)段4與第二區(qū)段6的長(zhǎng)度設(shè)置成完全相等或者彼此不相等。
[0026]通過采用以上方式，由于本發(fā)明中的支氣管具有變截面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此采用本發(fā)明能夠形成諧振增壓效應(yīng)，經(jīng)過測(cè)試確認(rèn)后其自增壓效果非常良好，充氣效率可達(dá)到100% —105%左右，可以顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩以及燃油消耗率等性能參數(shù)，在圖3、圖4和圖5中具體示出了本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)關(guān)于一些發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的對(duì)比數(shù)據(jù)。
[0027]如圖3-圖5所示，在這些附圖中分別以虛線區(qū)域和實(shí)線區(qū)域?qū)Ρ蕊@示出了本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管與現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管的相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)。首先，在圖3關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率的對(duì)比圖中，本發(fā)明的變截面支管進(jìn)氣歧管由于諧振增壓效應(yīng)，它相對(duì)于現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管在轉(zhuǎn)速2000r/min下充氣效率提高了 7.7%左右，在轉(zhuǎn)速3500r/min下充氣效率提高了 8.8%左右，并且在轉(zhuǎn)速6000r/min下充氣效率也提高了 6.5%左右。也就是說，在發(fā)動(dòng)機(jī)從低速到高速的工作范圍內(nèi)，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在充氣效率方面的改進(jìn)效果是相當(dāng)明顯、非常理想的。此外，在圖4、圖5關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和功率的對(duì)比圖中，本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管與現(xiàn)有的支氣管直截面式進(jìn)氣歧管相比較，在發(fā)動(dòng)機(jī)從低速到高速的工作范圍內(nèi)也都相應(yīng)地提高了 8%左右。
[0028]顯然，采用本發(fā)明能夠有效地提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能，因此非常適合在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中設(shè)置本支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，并且將這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上，從而為提升發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率現(xiàn)實(shí)需求提供非常經(jīng)濟(jì)、實(shí)用且高效的解決方案。
[0029]以上列舉了若干具體實(shí)施例來詳細(xì)闡明本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管、設(shè)置有該支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這些個(gè)例僅供說明本發(fā)明的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。舉例而言，盡管在圖2示例中設(shè)置了四個(gè)支氣管，但是本發(fā)明也允許根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要來設(shè)置其他的任何所需數(shù)量的支氣管。再舉例而言，可以將本發(fā)明的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管中的這些支氣管構(gòu)造成彼此并不相同，甚至在某些特殊情形下還可以僅將其中的一個(gè)或一些支氣管構(gòu)造成具有前述的第一區(qū)段、第二區(qū)段和中間區(qū)段的變截面結(jié)構(gòu)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇并為本發(fā)明的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其包括腔體、布置于所述腔體上并且彼此保持流體連通的進(jìn)氣口和多個(gè)支氣管，其特征在于，所述支氣管中的至少一部分支氣管被構(gòu)造成具有第一區(qū)段、第二區(qū)段以及用于連接所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段的中間區(qū)段，其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段的截面面積不相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述進(jìn)氣口被布置在所述腔體的一個(gè)側(cè)面上，所述支氣管均被布置在所述腔體的另一個(gè)側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述支氣管被等間隔地均勻布置在所述腔體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述第一區(qū)段的截面呈圓形或橢圓形，并且/或者所述第二區(qū)段的截面呈圓形或橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述第一區(qū)段與所述腔體相連并且其截面面積大于所述第二區(qū)段的截面面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段的長(zhǎng)度不相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述支氣管為4個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管，其特征在于，所述支氣管被構(gòu)造成完全相同。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的支氣管變截面增壓式進(jìn)氣歧管。
10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)配置有根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F02B29/02GK103850830SQ201210493634
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】劉學(xué)峰, 張小矛, 平銀生, 錢承炬, 劉穎 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司