CN101631948A - 多气缸内燃机的进气歧管 - Google Patents

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Abstract

本发明的多气缸内燃机的进气歧管(M)具有：形成进气集合室(11)的集合部(10)；以及形成多个进气分支路(22)的分支部(20)。集合部(10)是将分别形成构成进气集合室(11)的第1、第2空间(11a、11b)的第1、第2壳体(A、B)进行接合而构成的。角部(31a、31b)与第1、第2壳体(A、B)一体成形。在第2壳体(B)中设有整流部(40)，整流部(40)是在第1、第2壳体(A、B)内延伸并覆盖角部(31a、31b)的内面(31a1、31b1)而配置的。整流部(40)具有与内面(31a1、31b1)相比平稳地引导进气的引导面(44)。这样通过使进气歧管的集合部采用分割结构，使得进气集合室内的进气流动平稳而与集合部的角部形状无关，且体积效率提高。

Description

多气缸内燃机的进气歧管
技术领域
本发明涉及配备在多气缸内燃机内的进气歧管，该进气歧管具有集合部和分支部，该集合部形成进气集合室，该分支部形成从该进气集合室进行分支来将进气引导到各燃烧室的多个进气分支路。
背景技术
公知的是，在多气缸内燃机的进气歧管内设有用于使进气歧管与燃烧室之间的进气流动平稳的引导件(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003-74431号公报
在具有集合部和分支部的多气缸内燃机的进气歧管中，为了确保进气负压起作用的集合部的刚性，有时使集合部的角部采用特定形状，例如有棱角的形状，其中，该集合部形成具有进气入口的进气集合室，该分支部形成从该进气集合室进行分支的多个进气分支路。并且，在分支部与集合部一体成形的情况下，为了使形成进气分支路的孔用成形模的脱模容易，并避免由于成形模的复杂化引起的进气歧管的高成本，将集合部的形状设定成使集合部的成形容易。此时，为了使该孔用成形模不会与集合部的角部发生干涉，有时需要使角部采用特定形状，例如有棱角的形状。
然而，所述那样的基于集合部的刚性上或成形上的要求的集合部的形状有时妨碍进气集合室内的进气的平稳流动而招致体积效率的下降。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作成的，本发明的目的是通过使进气歧管的集合部采用分割结构，使进气集合室内的进气流动平稳而与集合部的角部形状无关，并实现体积效率的提高。并且，本发明的另一目的是防止当形成进气分支路的分支部与集合部一体成形时的成形模的复杂化。
为了达到上述目的，本发明提供了一种多气缸内燃机的进气歧管，该进气歧管具有：集合部，其形成具有进气入口的进气集合室；以及分支部，其形成从所述进气集合室分支来将进气引导到内燃机的各燃烧室的多个进气分支路，所述集合部是将分别形成第1空间和第2空间的第1分割体和第2分割体进行接合而构成的，所述第1空间和第2空间构成所述进气集合室，在所述第1分割体和所述第2分割体中的至少所述第1分割体上一体成形有角部，在所述第2分割体中设有整流部，该整流部是在所述第1分割体内和所述第2分割体内延伸并覆盖所述角部的内面而配置的，所述整流部具有与所述内面相比平稳地引导进气的引导面。
另外，所述多个进气分支路沿着内燃机的气缸排列方向来排列，所述集合部在所述气缸排列方向上的一端侧具有所述进气入口，所述引导面配置在与所述进气入口对置、并与所述多个进气分支路中最远离所述进气入口的进气分支路的入口对置的位置。
在本发明的优选实施方式中，所述引导面由弯曲面构成，该弯曲面的最大曲率小于所述角部的最大曲率。
在本发明中，优选的是，所述进气分支路在所述第1分割体上一体成形，所述整流部配置在所述进气分支路的假想延长通路上，所述第1分割体的所述角部配置在所述假想延长通路的范围的外侧。
根据本发明，进气歧管的集合部采用由第1、第2分割体构成的分割结构。因此，即使在出于为了提高集合部的刚性等的原因而在第1、第2分割体中的至少第1分割体上一体成形有角部的情况下，也能利用设在第2分割体中的整流部，使进气集合室内的进气流动平稳而与角部形状无关，而且由于该整流部在第1、第2分割体内延伸，因而可在进气集合室中的大范围内使进气流动平稳，因此体积效率提高。
所述多个进气分支路沿着内燃机的气缸排列方向来排列，所述集合部在所述气缸排列方向上的一端侧具有所述进气入口，所述引导面配置在与所述进气入口对置、并与所述多个进气分支路中最远离所述进气入口的进气分支路的入口对置的位置，由此引导面与进气入口和最远离该进气入口的进气分支路的入口的双方对置，因而也能将进气平稳地引导到最远离进气入口的进气分支路。
另外，所述引导面由弯曲面构成，该弯曲面的最大曲率小于所述角部的最大曲率，由此引导面与角部的内面相比更平稳地引导进气。
所述分支部与第1分割体一体成形，所述整流部配置在所述进气分支路的假想延长通路上，所述第1分割体的所述角部配置在所述假想延长通路的区域的外侧，由此可将流入进气集合室的进气平稳地引导到进气分支路。而且，在形成进气分支路的分支部与第1分割体一体成形的情况下，形成进气分支路的成形模的脱模不受整流部妨碍，因而可提高分支部与集合部一体成形时的设计自由度，并可防止成形模的复杂化，可避免进气歧管的成本增加。
附图说明
图1是应用了本发明的进气歧管的分解图。
图2是从接合面观察图1的进气歧管的第1壳体的俯视图。
图3是从接合面观察图1的进气歧管的第2壳体的仰视图。
标号说明
10：集合部；11：进气集合室；20：分支部；22：进气分支路；31：角部；40：整流部；44：引导面；M：进气歧管；A：第1壳体；B：第2壳体。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
参照图1，应用了本发明的进气歧管M是以分解状态示出，其配备在作为搭载于车辆上的多气缸内燃机的直列4气缸内燃机内。该内燃机具有内燃机主体，该内燃机主体由以下构成：将多个即规定数量的气缸，这里是4个气缸直列排列而一体成形的气缸体；与该气缸体接合的气缸盖；以及与该气缸盖接合的气缸盖罩。
而且，所述内燃机具有：活塞，其以能往复的方式与所述各气缸配合并借助在燃烧室内产生的燃烧气体的压力来驱动，对以能旋转的方式由所述气缸体支撑的曲轴进行旋转驱动；进气装置，其将进气引导到燃烧室；以及排气装置，其将燃烧气体作为排气气体从该燃烧室引导到内燃机的外部。这里，燃烧室是由所述各气缸、与该气缸配合的所述活塞以及所述气缸盖形成的空间。
如图2所示，所述进气装置具有：空气滤清器1，其使所吸入的空气净化；节气门装置2，其具有控制包含来自空气滤清器1的空气在内的进气的进气量的节气门；以及进气歧管M，其将在节气门装置2内流通的进气引导到各燃烧室。
在由所述进气装置形成的进气通路内流通的进气经过设在所述气缸盖上的各进气口被吸入到各燃烧室。另外，进气包含有在燃料在进气装置内被提供的情况下的燃料与空气的混合气、或者在燃料被直接提供给燃烧室内的情况下的空气。
另外，上游和下游这些用语是与进气流动相关的用语。
参照图1、图2和图3，进气歧管M具有：集合部10，其形成流入来自节气门装置2的进气的进气集合室11；分支部20，其形成从进气集合室11进行分支来将进气分别引导到各燃烧室的进气分支路22；以及作为下游侧连接部的下游侧法兰28。
形成与各进气分支路22连通的下游侧分支路的下游侧进气管(未图示)与下游侧法兰28连接，该下游侧进气管与所述气缸盖连接。另外，根据内燃机的种类，可以不经由所述下游侧进气管而使下游侧法兰28与所述气缸盖连接。
集合部10具有：两端室壁12、13，其位于在4个所述气缸的排列方向即气缸排列方向(图2、图3中的左右方向)的两端；下游室壁14，其开设有各进气分支路22的入口22i；上游室壁15，其在沿着各进气分支路22的方向与下游室壁14对置；以及作为第1室壁的底壁16和作为第2室壁的顶壁17，通过使这些室壁12～17一体地连续来形成进气集合室11。进气集合室11由后述的具有进气入口11i的导入路11d和扩大室11e构成。
在气缸排列方向上的集合部10的一端侧10c设有上游侧连接部18，该上游侧连接部18与在节气门装置2中形成配置有所述节气门的进气通路的主体即节气门主体连接。该连接部18是集合部10的入口部，并且形成导入路11d，该导入路11d具有流入进气集合室11的进气的入口即进气入口11i。
并且，在气缸排列方向上的另一端侧10d设有有棱角的角部31。在下游室壁14侧也形成有与该角部31一样有棱角的角部32、33。这些角部31～33提高进气负压所作用的集合部10的刚性。这些角部31～33的内侧角一般形成少许弯曲面，但是也可以形成等于没有弯曲面的角状。
集合部10具有由作为第1分割体的第1壳体A和作为第2分割体的第2壳体B构成的分割结构，该第1壳体和第2壳体在接合面A2、B2上相互气密接合来形成进气集合室11。第1、第2壳体A、B分别形成构成进气集合室11的室部分即第1、第2空间11a、11b。这里，第1、第2壳体A、B分别是使用成形模利用合成树脂而成形的单一部件，具有接合面A2、B2的缘部A1、B1之间通过作为接合手段的热熔敷来接合。
在第1壳体A上一体成形地设有：第1端室壁12a，其是端室壁12的部分；第1端室壁13a，其是端室壁13的部分；第1下游室壁14a，其是下游室壁14的部分；第1上游室壁15a，其是上游室壁15的部分；底壁16；分支部20，其形成在气缸排列方向上依次排列的4个进气分支路22；第1角部31a，其是角部31的第1壳体A侧的部分；以及下游侧法兰28。并且，使用第1端室壁12a、第1端室壁13a、第1下游室壁14a、第1上游室壁15a以及底壁16来构成形成第1空间11a的第1集合部10a。
在第1端室壁12a上一体成形有连接部18的部分即半圆筒状的第1连接部18a(图1)。第1角部31a在相比第1下游室壁14a的上游位置，由第1端室壁13a和第1上游室壁15a形成。利用该第1角部31a提高了第1集合部10a的刚性。
分支部20是将形成进气分支路22的各进气管21集中进行一体成形而构成的。具有朝向下游前端变细的锥形形状的各进气分支路22是在为了制造第1壳体A而利用成形模将第1壳体A进行成形时，利用孔用成形模来形成的。并且，将该孔用成形模通过入口22i在上游侧、或者在第1空间11a侧(即进气集合室11侧)，沿着使进气分支路22在沿进气分支路22的方向延长的假想延长通路22p上进行脱模(在图1、图2中，作为代表，用双点划线表示后述的进气分支路22c的假想延长通路22p)。并且，为了使该脱模不受第1壳体A妨碍，第1角部31a和在第1室壁15中构成缘部A1的第1缘部A1a分别不配置在假想延长通路22p的一部分，即具有与进气分支路22的通路长度L2相等长度的假想延长通路部分22p1上。换句话说，第1缘部A1a配置在超过假想延长通路部分22p1的区域的位置。
并且，如图2所示，各进气分支路22的通路长度L2比入口22i与角部31a或与第1缘部A1a之间的在沿假想延长通路22p的方向(以下称为“延长方向”)上的间隔L1小。由此，能在进气集合室11的第1空间11a内进行所述孔用成形模的脱模的空间在所述延长方向上形成在下游室壁14与上游室壁15之间。
而且，在第1角部31a的弯曲部31a2，即在第1角部31a中使第1端室壁13a和第1上游室壁15a连接起来的折弯或弯曲的部分不配置在假想延长通路22p上，换句话说，配置在假想延长通路22p的区域外侧。
在第2壳体B上一体成形地设有：第2端室壁12b，其是端室壁12的部分，与第1端室壁12a接合来构成端室壁12；第2端室壁13b，其是端室壁13的部分，与第1端室壁13a接合来构成端室壁13；第2下游室壁14b，其是下游室壁14的部分，与第1下游室壁14a接合来构成下游室壁14；第2上游室壁15b，其是第1上游室壁15的部分，与第1上游室壁15a接合来构成第1上游室壁15；顶壁17；第2角部31b，其是角部31的第2壳体B侧的部分，与第1角部31a接合来构成角部31；整流部40，其使进气集合室11内的进气流动平稳；以及半圆筒状的第2连接部18b，其是连接部18的部分，与第1连接部18a接合来构成连接部18。并且，使用第2端室壁12b、第2端室壁13b、第2下游室壁14b、第2上游室壁15b以及顶壁17来构成形成第2空间11b的第2集合部10b。利用第2角部31b提高了第2集合部10b的刚性。
整流部40是板状，而且呈向进气集合室11弯曲成形成凹状的圆弧状。整流部40跨越第2端室壁13b和第2上游室壁15b一体成形来设置，在第2壳体B中覆盖第2角部31b的内面31b1来配置，而且，如图1所示，从第2端室壁13b和第2上游室壁15b越过缘部B 1向第1角部31a突出延伸。
并且，在将第1、第2壳体A、B接合而形成的进气歧管M中，整流部40从第2壳体B内或第2空间11a内延伸到第1壳体A内或第1空间11b内，并在第1壳体A内覆盖第1角部31a的内面31a1来配置。
整流部40具有连接部41和弯曲部42，该连接部41处于第2端室壁13b、第2上游室壁15b以及顶壁17之间，该弯曲部42隔出间隔配置在与角部31的内面31a1、31b相比的进气集合室11的更内侧。连接部41与第2端室壁13b、第2上游室壁15b以及顶壁17在气密状态下连接。由于弯曲部42远离角部31，因而利用整流部40和角部31来形成背后空间47，该背后空间47位于整流部40的背后并且其容积比进气集合室11的容积小。因此，角部31成为相比整流部40朝进气集合室11的外侧伸出的伸出部。
构成进气集合室11的壁面的整流部40的引导面44由弯曲面构成，该弯曲面的最大曲率比两个角部31a、31b的内面31a1、31b1的最大曲率小。因此，引导面44与内面31a1、31b1相比更平稳地引导进气集合室11内的进气。并且，由于包含进气入口11i的导入路11d和引导面44处于在气缸排列方向上对置的位置，因而从进气入口11i流入进气集合室11内、且由导入路11d引导后流入扩大室11e的进气容易碰到引导面44。并且，由于整流部40的引导面44还与最远离进气入口11i的进气分支路的入口22i对置，因而也能将进气平稳地引导到最远离进气入口11i的进气分支路22。
整流部40配置在4个进气分支路22中的在气缸排列方向上最接近端室壁13a和角部31a的进气分支路22c的假想延长通路22p上，而且在该实施方式中还配置在假想延长通路部分22p1上(参照图1、图2)。因此，假定整流部40在第1壳体A上一体成形，则形成进气分支路22的孔用成形模的脱模受整流部40妨碍，然而在本发明的情况下不会发生这种情况。
下面，对如上所述构成的实施方式的作用和效果进行说明。
进气歧管M的集合部10是将分别形成构成进气集合室11的第1空间11a和第2空间11b的第1壳体A和第2壳体B进行接合而构成的，构成角部31的角部31a、31b分别在第1壳体A和第2壳体B上一体成形，在第2壳体B内设有整流部40，该整流部40是在第1空间11a和第2空间11b内延伸并覆盖两个角部31a、31b的内面31a1、31b1而配置的，整流部40具有与内面31a1、31b1相比平稳地引导进气的引导面44，由于进气歧管M的集合部10采用由第1、第2壳体A、B构成的分割结构，因而即使在出于为了提高集合部10的刚性等的原因而在第1、第2壳体A、B上一体成形角部31a、31b的情况下，也能利用设在第2壳体B内的整流部40，使进气集合室11内的进气流动平稳而与角部31的形状无关，而且由于该整流部40在第1、第2壳体A、B内延伸，因而可在进气集合室11中的大范围内使进气流动平稳，因此体积效率提高。
并且，由于整流部40仅设在第2壳体B内，因而与整流部40设在第1、第2壳体A、B内的情况相比，集合部10的成形制造变得容易。
形成多个进气分支路22的分支部20在第1壳体A上一体成形，整流部40配置在这些进气分支路22中之一的进气分支路22c的假想延长通路22p上，由此可将流入进气集合室11的进气平稳地引导到进气分支路22。而且，在形成进气分支路22的分支部20在第1壳体A上一体成形的情况下，形成进气分支路22的成形模的脱模不受整流部40妨碍，因而可提高分支部20与集合部10一体成形时的设计自由度，并可防止成形模的复杂化，可避免进气歧管M的成本增加。
并且，由于整流部40配置在与进气分支路22c的通路长度L2相等长度的假想延长通路部分22p1上，因而即使在所述延长方向上的集合部10的宽度减小且集合部10在该延长方向上被紧凑化的进气歧管M中，也能将流入进气集合室11的进气平稳地引导到进气分支路22。
并且，由于第1角部31a和第1上游室壁15a分别配置在假想延长通路22p中具有与进气分支路22的通路长度L2相等长度的假想延长通路部分22p1的区域外侧，因而在分支部20在第1壳体A上一体成形的情况下，形成进气分支路22的成形模的脱模当然不受整流部40妨碍，也不会受第1角部31a和第1上游室壁15a妨碍，因而可提高分支部20与集合部10一体成形时的设计自由度，并可防止成形模的复杂化。
以下，针对变更了所述实施方式的一部分结构的实施方式，就变更后的结构进行说明。
根据第1、第2壳体A、B的形状，为了提高集合部10的刚性，可以仅在第1壳体A形成角部31。
整流部40可以是与角部31之间不形成背后空间47的形状。
整流部40可以配置在假想延长通路22p上，另一方面，可以配置在假想延长通路部分22p1的区域外侧。
多气缸内燃机可以具有4个以外的多个气缸，或者可以是由多个气缸构成1个气缸排的V型或水平对置型的内燃机。
所述规定数没有必要一定与内燃机的全部气缸数量相同，可以是小于气缸数量的数。
内燃机在所述实施方式中是用于车辆的内燃机，然而可以是用于具有指向垂直方向的曲轴的船外机等的船舶推进装置的内燃机。

Claims (4)

1.一种多气缸内燃机的进气歧管，该进气歧管具有：集合部，其形成具有进气入口的进气集合室；以及分支部，其形成从所述进气集合室分支来将进气引导到内燃机的各燃烧室的多个进气分支路，该多气缸内燃机的进气歧管的特征在于，
所述集合部是将分别形成第1空间和第2空间的第1分割体和第2分割体进行接合而构成的，所述第1空间和第2空间构成所述进气集合室，在所述第1分割体和所述第2分割体中的至少所述第1分割体上一体成形有角部，在所述第2分割体中设有整流部，该整流部是在所述第1分割体内和所述第2分割体内延伸并覆盖所述角部的内面而配置的，所述整流部具有与所述内面相比平稳地引导进气的引导面。
2.根据权利要求1所述的多气缸内燃机的进气歧管，其特征在于，所述多个进气分支路沿着内燃机的气缸排列方向来排列，所述集合部在所述气缸排列方向上的一端侧具有所述进气入口，所述引导面配置在与所述进气入口对置、并与所述多个进气分支路中最远离所述进气入口的进气分支路的入口对置的位置。
3.根据权利要求1所述的多气缸内燃机的进气歧管，其特征在于，所述引导面由弯曲面构成，该弯曲面的最大曲率小于所述角部的最大曲率。
4.根据权利要求1所述的多气缸内燃机的进气歧管，其特征在于，所述第1分割体上一体成形有所述进气分支路，所述整流部配置在所述进气分支路的假想延长通路上，所述第1分割体的所述角部配置在所述假想延长通路的范围的外侧。
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