CN101113702A - 进气装置 - Google Patents

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Abstract

一种进气装置(11)包括内管元件(30、60、70)和外管元件(40)。内管元件(30、60、70)限定了连接进口(12)与稳压箱(14)的进气通道(22)。随着内管元件(30、60、70)朝向内管元件(30、60、70)的稳压箱一侧端部延伸，内管元件(30、60、70)的直径逐渐增大，稳压箱一侧端部与稳压箱(14)相连。外管元件(40)覆盖着内管元件(30、60、70)的外圆周侧，并在外管元件(40)与内管元件(30、60、70)之间限定了谐振器(50)。该谐振器(50)与进气通道(22)连通。

Description

进气装置
技术领域
本发明涉及一种进气装置。
背景技术
为了降低汽车内燃机的进气噪音，已知的是例如在进气通道的一部分上设置具有内容积腔室的谐振器。对于谐振器来说，例如在JP-U-5-38352中的狭缝谐振器和在JP-U-56-113163中的固定谐振器是已知的。在JP-U-5-38352的狭缝谐振器中，在内圆周侧管道元件(其形成进气通道)上形成狭缝或孔。通过利用外圆周侧管道元件覆盖该狭缝或孔，在进气通道的外圆周侧形成了通过狭缝或孔而与进气通道连通的谐振器。由于狭缝谐振器含有狭缝或孔，因此其具有多个谐振频率。从而，可以在宽频范围内减小进气噪音。
在JP-U-56-113163的固定谐振器中，设置了内容积腔室，来作为与进气通道连通的谐振器。固定谐振器通过单个连通通道而与进气腔室连通。因此，尽管仅在一个谐振频率处减小进气噪音，但谐振器的容积较大，并且进气减噪性能较高。
然而，在以上两种谐振器中，需要绕形成了进气通道的管路元件的周围设置元件以形成谐振器。因而，绕管路元件增加了突出部分，由此导致尺寸扩大，并难以安装在绕内燃机的圆周部分中。固定谐振器仅减小单一频率的进气噪音，并且狭缝谐振器仅减小了具有多个预定谐振频率的进气噪音。因此，在更宽范围内减小进气噪音是困难的。
发明内容
本发明致力于解决上述缺陷。因而，本发明的目的是提供一种进气装置，在不会导致进气装置尺寸扩大的情况下，其在宽频范围内减小进气噪音，并且易于安装。
为了实现本发明的目的，本发明提供一种进气装置，其包括内管元件和外管元件。内管元件限定了连接进口与稳压箱的进气通道。空气被吸入到进口内。随着内管元件朝向内管元件的稳压箱一侧端部延伸，内管元件的直径逐渐增大。稳压箱一侧端部与稳压箱相连。外管元件覆盖着内管元件的外圆周侧，并在外管元件与内管元件之间限定了谐振器。该谐振器与进气通道连通。
附图说明
从以下描述、附加权利要求和附图中将会清楚地了解本发明及其另外的目的、特征和优点，图中：
图1是进气系统的示意性横截面图，其中根据本发明第一实施方式的进气装置应用于所述进气系统；
图2是根据第一实施方式的进气装置的进气管部分的示意性横截面图；
图3是进气系统的示意性横截面图，其中根据本发明第二实施方式的进气装置应用于所述进气系统；以及
图4是进气系统的示意性横截面图，其中根据本发明第三实施方式的进气装置应用于所述进气系统。
具体实施方式
下文参照附图描述本发明的实施方式。在每种实施方式中，相同的附图表示被用于表示基本上相同的部件，以省略对它们的描述。
(第一实施方式)
图1表示进气系统，其中根据本发明第一实施方式的进气装置应用于所述进气系统。
如图1所示，进气系统10包括进气装置11、空气滤清器12和作为内燃机的汽油发动机(下文称为发动机)13。进气装置11具有稳压箱(surgetank)14。从稳压箱14分出进气歧管15。进气歧管15根据发动机13的气缸数量分支，并且每个进气歧管15与相应的一个气缸相连。
空气滤清器12布置在进气装置11的端部，该端部与布置发动机13的另一端部相反。空气滤清器12在空气滤清器12内部容纳着空气滤清构件(未示出)。当吸入发动机13内的空气流过空气滤清器12时，杂质被从空气中去除。被吸入发动机13内的空气从空气滤清器12中被吸出。因此，空气滤清器12作为“入口”。
进气管部分20设置在进气装置11的稳压箱14与空气滤清器12之间。进气管部分20具有节流阀21。节流阀21打开和关闭通过进气管部分20形成的进气通道22，以调节在进气通道22内流动的进气流。
进气管部分20具有内管元件30和外管元件40。内管元件30具有第一内管元件31和第二内管元件32。如图2所示，随着第一内管元件31从空气滤清器12一侧的端部311向稳压箱14一侧延伸，第一内管元件31的内径和外径逐渐减小。换句话说，第一内管元件31被形成为管状形式的截头圆锥形。随着第二内管元件32从空气滤清器12一侧的端部321向稳压箱14一侧延伸，第二内管元件32的内径和外径逐渐增大。换句话说，第二内管元件32被形成为与第一内管元件31类似的、管状形式的截头圆锥形。在第一内管元件31和第二内管元件32的内圆周侧形成进气通道22。进气通道22连接着空气滤清器12与稳压箱14。流过空气滤清器12的空气经由进气通道22流入稳压箱14内。流入稳压箱14内的空气通过进气歧管15被供给到发动机13的每个气缸。
通过形成管状形式的截头圆锥形的第一内管元件31，第一内管元件31在空气滤清器12一侧的端部311上具有其最大内径和外径。因而，第一内管元件31在空气滤清器12一侧具有位于第一内管元件31大径侧的端部311，并在稳压箱14一侧具有位于第一内管元件31小直径侧的端部312。同样，通过形成管状形式的截头圆锥形的第二内管元件32，第二内管元件32在稳压箱14一侧的端部322上具有其最大内径和外径。因而，第二内管元件32在空气滤清器12一侧具有位于第二内管元件32小直径侧的端部321，并在稳压箱14一侧具有位于第二内管元件32大径侧的端部322。在第一实施方式中，第一内管元件31和第二内管元件32对称形成，使得它们相应的最大和最小内径和外径以及整个长度大致相等。第一内管元件31在稳压箱14一侧的端部312与第二内管元件32在空气滤清器12一侧的端部321相对，在它们之间具有预定间隙。因此，第一内管元件31和第二内管元件32被布置成使得，在第一内管元件31小直径侧的端部312与在第二内管元件32小直径侧的端部321相对。
外管元件40设置在第一内管元件31和第二内管元件32的外圆周侧。外管元件40在其内圆周侧容纳第一内管元件31和第二内管元件32。进气管部分20由树脂制成。因而，例如进气管部分20以这样的方式形成，即第一内管元件31和第二内管元件32插入外管元件40的内圆周侧内，并随后它们的接合部分熔接在一起，或者形成沿进气管部分20的中心轴线切开并具有对称形状的半部元件，并随后通过熔接等将它们接合在一起。另外，可以通过将内管元件30和外管元件40一体地注射成型而形成进气管部分20。
通过以管状形式形成直径从空气滤清器12一侧向稳压箱14一侧增大的截头圆锥形第二内管元件32，第二内管元件32作为使进气流扩散的扩散器。因而，在形成于第二内管元件32的内圆周侧上的进气通道22中流动的气流中产生扩散效应。这样，当进气流过第二内管元件32时，通过扩散效应减小进气通道22中流动的进气的声音。
通过以管状形式形成直径从空气滤清器12一侧向稳压箱14一侧减小的截头圆锥形第一内管元件31，第一内管元件31在第一内管元件31的进气侧(即空气滤清器12一侧)的端部311处具有最大直径。第一内管元件31在空气滤清器12一侧的端部311处的直径大于第一内管元件31小直径侧的端部312处的直径，其中端部312与第二内管元件32相对。空气滤清器12与第一内管元件31的端部311之间的横截面面积差小于在空气滤清器12连接到端部321上的情况下空气滤清器12与第二内管元件32小直径侧的端部321之间的横截面面积差。因此，降低了空气滤清器12与第一内管元件31之间的横截面面积的突然改变。从而，与空气从空气滤清器12直接流入第二内管元件32小直径侧的端部321内相比，降低了空气从空气滤清器12流入第一内管元件31内的压力损失。
如上所述，第一内管元件31和第二内管元件32被形成为管状形式的截头圆锥形。第一内管元件31和第二内管元件32在进气通道22的两端侧具有它们相应的最大内径和外径。因此，包括第一内管元件31和第二内管32的内管元件30从其两端沿其轴向朝向中部呈收缩的鼓形。通过在该鼓形内管元件30的外圆周侧设置外管元件40，在外管元件40与内管元件30之间形成了作为谐振器50的空间。通过在第一内管元件31与第二内管元件32相对的区域中形成的间隙，谐振器50与进气通道22连通。因此，在外管元件40与内管元件30之间形成的空间用作了增加进气通道22容积的谐振器50。从而，不仅通过第二内管元件32的扩散效应，而且通过容积相对较大的谐振器50，来减小进气的声音。
内管元件30的最大直径(也就是第一内管元件31在第一内管元件31大径侧的端部311处的直径，以及第二内管元件32在第二内管元件32大径侧的端部322处的直径)与外管元件40的最大直径大致相等。因此，在外管元件40与内管元件30之间形成的谐振器50是在其轴向由进气通道22的两端所封闭的空间。在第一实施方式中，特别地，内管元件30和外管元件40被设定为具有大致相等的最大直径。因而，谐振器50形成在内管元件30收缩部分的外圆周侧。从而，即使谐振器50形成在内管元件30的外圆周侧，进气管部分20的最大直径也与内管元件30的最大直径大致相等，由此减小进入内管元件30的外圆周侧的元件的突出。此外，第一内管元件31与第二内管元件32相对，它们之间具有在内管元件30的中部沿其轴向的间隙。因而，在进气通道22中流动的进气的进气噪音有效地从第一内管元件31与第二内管元件32之间的间隙扩散到谐振器50内。
如上所述，在第一实施方式中，第二内管元件32被形成为管状形式的截头圆锥形，并且第二内管元件32的直径从空气滤清器12一侧向稳压箱14一侧逐渐增大。因此，通过由第二内管元件32形成的进气通道22的扩散效应，减小了在由第二内管元件32形成的进气通道22中流动的空气的进气噪音。由此，可以在宽频范围内减小进气噪音。
在第一实施方式中，通过以管状形式形成截头圆锥形的第一内管元件31和第二内管元件32，第一内管元件31在空气滤清器12一侧的端部处的直径和第二内管元件32在稳压箱14一侧的端部处的直径变大。因此，空气滤清器12与第一内管元件31之间以及第二内管元件32与稳压箱14之间的进气通道22的横截面面积的改变减小。结果使得，可以降低由横截面面积的突然改变导致的压力损失，由此提高发动机13的输出。
而且，在第一实施方式中，外管元件40设置在内管元件30的外圆周侧，所述内管元件30沿轴向在其中部具有收缩部分。谐振器50形成在内管元件30与外管元件40之间。特别地，通过将内管元件30和外管元件40设定为具有大致相等的最大直径，即使谐振器50形成在内管元件30的外圆周侧，也可以减小进入内管元件30的外圆周侧的元件的突出。因此，进气装置11可以很容易地安装在发动机13上，而不会导致尺寸扩大，并且可以通过谐振器50减小进气噪音。
(第二实施方式)
图3表示进气系统，其中根据本发明第二实施方式的进气装置应用于该进气系统。
在第二实施方式中，内管元件60由一个元件形成。也就是说，内管元件60具有第一管部分61、第二管部分62和小径部分63。小径部分63沿内管元件60的轴向设置在其中部。内管元件60具有从内管元件60在空气滤清器12一侧的端部朝向小径部分63延伸的第一管部分61和从小径部分63朝向内管元件60在稳压箱14一侧的端部延伸的第二管部分62。
第一管部分61被形成为管状形式的截头圆锥形，其直径从空气滤清器12一侧的端部向小径部分63逐渐减小。第二管部分62被形成为管状形式的截头圆锥形，其直径从小径部分63向稳压箱14一侧的端部逐渐增大。因而，通过由一个元件形成第一管部分61、第二管部分62和小径部分63而构成内管元件60。
在内管元件60的小径部分63上形成连通孔64。至少一个连通孔64形成在内管元件60的圆周方向。连通孔64从其内圆周壁到外圆周壁贯穿小径部分63。因此，由内管元件60形成的进气通道22通过连通孔64而与内管元件60和外管元件40之间的谐振器50相连通。从而，使流入进气通道22内的进气的声音有效扩散到谐振器50内。由此，进一步减小进气的声音。
(第三实施方式)
图4表示进气系统，其中根据本发明第三实施方式的进气装置应用于该进气系统。
在第三实施方式中，内径元件70的直径从其在空气滤清器12一侧的端部朝向稳压箱14一侧的另一端部增大。也就是说，进气装置11仅具有与第二内管元件32相对应的元件，并不具有与第一实施方式中的第一内管元件31相对应的元件。通过直径从空气滤清器12一侧向稳压箱14一侧增大的内管元件70的扩散效应，在宽频范围内减小在进气通道22中流动的进气的声音。因此，通过设置具有第三实施方式形状的内管元件70，可减小了进气噪音。
内管元件70的外圆周侧由外管元件40覆盖。因此，谐振器50形成在内管元件70与外管元件40之间。内管元件70沿内管元件70的轴向在其一部分上具有连通孔71，其贯穿内管元件70的侧壁而在内管元件70的外圆周侧与内圆周侧之间连通。因此，进气通道22通过连通孔71而与谐振器50连通。从而，通过内管元件70的扩散效应，并且还通过内管元件70与外管元件40之间的谐振器50，来减小在进气通道22中流动的进气的声音。所以，在第三实施方式中同样可以在宽频范围内减小进气噪音。
在第三实施方式中，内管元件70和外管元件40具有大致相等的最大直径。因而，即使当谐振器50形成在内管元件70与外管元件40之间，也可以限制突伸到内管元件70的外圆周侧内的元件。这样，进气装置11可以很容易地安装在发动机13上，而不会导致尺寸扩大。
(其他实施方式)
在以上所述的第一实施方式中，内管元件30的第一内管元件31和第二内管元件32沿内管元件30的轴向具有大致相等的全长。同样，在第二实施方式中，第一管部分61和第二管部分62沿内管元件60的轴向具有大致相等的全长。尽管如此，第一内管元件31和第二内管元件32可以具有不同长度，并且第一管部分61和第二管部分62也可以具有不同长度。
在以上实施方式中，空气滤清器12连接在进气装置11的端部。然而，空气滤清器12可以不按照通常要求地进行连接。
此外，在以上实施方式中，内管元件30、60、70的最大直径和外管元件40的最大直径大致相等。尽管如此，外管元件40的最大直径可以小于内管元件30、60、70的最大直径。相反地，外管元件40的最大直径也可以大于内管元件30、60、70的最大直径。在这种情况下，尽管与以上实施方式相比会导致进气装置11的尺寸扩大，但元件不会局部突出，从而进气装置11的安装不会受到太大阻碍。同时，通过使外管元件40的最大直径大于内管元件30、60、70的最大直径，可以增大谐振器50的容积，并由此提高进气减噪性能。
以上描述的本发明决不是局限于以上实施方式，并且可以在不脱离本发明范围的前提下应用于多种实施方式。
本领域技术人员很容易认识到另外的优点和修改。因此本发明在其更广义的方面并不局限于具体描述、代表性装置以及所示和所述的示意性实例。

Claims (5)

1.一种进气装置(11)，包括：
内管元件(30、60、70)，其限定了连接着进口(12)与稳压箱(14)的进气通道(22)，其中随着内管元件(30、60、70)朝向内管元件(30、60、70)的稳压箱一侧端部延伸，内管元件(30、60、70)的直径逐渐增大，稳压箱一侧端部与稳压箱(14)相连；以及
外管元件(40)，其覆盖着内管元件(30、60、70)的外圆周侧，并在外管元件(40)与内管元件(30、60、70)之间限定了谐振器(50)，该谐振器(50)与进气通道(22)连通。
2.如权利要求1所述的进气装置(11)，其特征在于，内管元件(60)包括小径部分(63)、第一管部分(61)和第二管部分(62)，其中
小径部分(63)位于内管元件(60)的稳压箱一侧端部与进口一侧端部之间，所述进口一侧端部与进口(12)相连；
第一管部分(61)从进口一侧端部延伸到小径部分(63)，并且随着第一管部分(61)从进口一侧端部朝向小径部分(63)延伸，第一管部分(61)的内径和外径逐渐减小；以及
第二管部分(62)从小径部分(63)延伸到稳压箱一侧端部，其中随着第二管部分(62)从小径部分(63)朝向稳压箱一侧端部延伸，第二管部分(62)的内径和外径逐渐增大。
3.如权利要求2所述的进气装置(11)，其特征在于，内管元件(60)在内管元件(60)的小径部分(63)处具有连通孔(64)，并且进气通道(22)通过连通孔(64)而与谐振器(50)连通。
4.如权利要求1所述的进气装置(11)，其特征在于，内管元件(30)具有第一内管元件(31)和第二内管元件(32)，其中所述第一内管元件(31)具有与进口(12)相连的进口一侧端部(311)和与进口一侧端部(311)相反的第一端部(312)，所述第二内管元件(32)具有与稳压箱(14)相连的稳压箱一侧端部(322)和与稳压箱一侧端部(322)相反的第二端部(321)，其中：
第二端部(321)与第一端部(312)相对，且在它们之间具有预定距离；
随着第一内管元件(31)从进口一侧端部(311)朝向第一端部(312)延伸，第一内管元件(31)的内径和外径逐渐减小；并且
随着第二内管元件(32)从第二端部(321)朝向稳压箱一侧端部(322)延伸，第二内管元件(32)的内径和外径逐渐增大。
5.如权利要求1所述的进气装置(11)，其特征在于，内管元件(30、60、70)和外管元件(40)具有大致相等的最大直径。
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