CN101672232A - 混合物运动增强进气歧管衬垫 - Google Patents

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B·D·勒曼
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Abstract

本发明涉及混合物运动增强进气歧管衬垫。发动机组件可包括汽缸盖、进气歧管和衬垫。汽缸盖可限定出汽缸盖空气通道并且进气歧管可固定到汽缸盖。汽缸盖可限定出与汽缸盖空气通道连通的进气空气通道。衬垫可定位在汽缸盖和进气歧管之间。衬垫可包括密封构件和气流引导构件。密封构件可与汽缸盖和进气歧管接合以提供第一空气通道和进气空气通道之间的密封的连通。气流引导构件可与进气空气通道连通并且可延伸进汽缸盖空气通道中从而将气流从进气空气通道引导到汽缸盖空气通道内的区域。

Description

混合物运动增强进气歧管衬垫
技术领域
[0001]本发明涉及进气歧管衬垫组件，且更具体地涉及使用进气歧管衬垫组件控制气流。
背景技术
[0002]本部分的陈述仅提供与本发明有关的背景信息并且可能不构成现有技术。
[0003]发动机可设计成提供各种气流条件。具体地，汽缸盖的进气口可设计成对高性能发动机增大空气流量或可设计成对高效发动机产生湍流。这些不同的设计目标导致用于每一应用的不同汽缸盖，从而导致增加的成本。
发明内容
[0004]发动机组件可包括汽缸盖、进气歧管和衬垫。汽缸盖可限定出汽缸盖空气通道并且进气歧管可固定到汽缸盖。进气歧管可限定出与汽缸盖空气通道连通的进气空气通道。衬垫可定位在汽缸盖和进气歧管之间。衬垫可包括密封构件和气流引导构件。密封构件可与汽缸盖和进气歧管接合以提供汽缸盖空气通道和进气空气通道之间的密封的连通。气流引导构件可与进气空气通道连通并且可延伸进汽缸盖空气通道中从而将气流从进气空气通道引导到汽缸盖空气通道中。
[0005]衬垫可包括密封构件和气流引导构件。密封构件可包括汽缸盖密封表面和进气歧管密封表面，并且可具有延伸通过汽缸盖密封表面和进气歧管密封表面的第一气流通道。气流引导构件可连接到密封构件并且可引导提供给汽缸盖的气流。气流引导构件可包括限定出第二气流通道并从汽缸盖密封表面轴向向外延伸的本体。
[0006]进一步的适用范围将从在此提供的描述变得显而易见。应当理解本描述和特定例子仅旨在图示目的，并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
[0007]在此描述的附图仅用于图示目的，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
[0008]图1是根据本发明的发动机组件的示意性图示；
[0009]图2是根据本发明的衬垫的示意性平面视图；
[0010]图3是图2的衬垫的另外的示意性平面视图；以及
[0011]图4是图1的发动机组件的示意性部分剖视图。
具体实施方式
[0012]下面的描述本质上仅是示范性的并且不旨在限制本发明、应用或使用。应当理解在所有附图中，相应的参考标记标识相似或相应的部件或特征。
[0013]现在参考图1和4，示意性地示出示范性发动机组件10。发动机组件10可包括发动机12和进气歧管组件14和排气歧管组件16。发动机12可包括发动机缸体(未示出)、固定到发动机缸体的汽缸盖18和气门机构组件20。汽缸盖18可包括进气空气口22和排气口24。
[0014]在所示的例子中，气门机构组件20可包括、但不限于进气凸轮轴26、排气凸轮轴28和进气门30、排气门32。进气门30可通过一系列汽缸盖空气通道34与进气空气口22连通，如图4中最佳地所示出。排气口24可提供排气门32和排气歧管组件16之间的连通。虽然发动机组件10示出为顶置凸轮发动机，但是应当理解本发明可适用于各种其他发动机构造并且包括整体式凸轮(cam-in-block)发动机。
[0015]另外参考图2和图3，进气歧管组件14可包括进气歧管36和衬垫38。进气歧管36可限定出进气空气通道40，进气空气通道40具有与汽缸盖18中的汽缸盖空气通道34连通的出口。衬垫38可形成进气歧管衬垫并且可包括密封构件42和气流引导构件44。密封构件42和气流引导构件44可形成单个部件。例如，气流引导构件44可与密封构件42一体地模制或可单独地形成并然后附接到密封构件42。
[0016]密封构件42可包括汽缸盖密封表面46和进气歧管密封表面48，汽缸盖密封表面46和进气歧管密封表面48具有孔50，孔50形成延伸通过汽缸盖密封表面46、进气歧管密封表面48的气流通道。每个气流引导构件44可包括由上壁52、下壁54、第一侧壁56、第二侧壁58、第一端部处的入口60和第二端部处的出口62形成的本体。如图4中所示，入口60可具有有效直径(D1)以及出口62可具有有效直径(D2)。有效直径可被大体定义为接近孔的流动约束的圆形孔的直径。例如，有效直径可包括液力直径(DH)，DH＝4A/P，其中A是孔的流动面积以及P是周长。
[0017]入口60的有效直径(D1)可大约等于进气空气通道40的有效直径(D 3)。出口62的有效直径(D2)可小于入口60的有效直径(D1)。在本例子中，出口62的有效直径(D2)可以至少比入口60的有效直径(D1)小25％。出口62可因此具有比入口60的流动面积小的流动面积。
[0018]上壁52、下壁54和第一侧壁56与第二侧壁58可定向成形成收敛喷嘴。在本例子中，上壁52、下壁54可向彼此倾斜并且第一侧壁56可向第二侧壁58倾斜。虽然气流引导构件44示出为由一系列大体平坦的壁形成，但是应当理解也可以使用各种其他构造，例如气流引导构件44的本体的大体圆锥形构造。
[0019]衬垫38可位于在汽缸盖18与进气歧管36之间。更具体地，密封构件42可位于汽缸盖18与进气歧管36之间，使得汽缸盖密封表面46接合汽缸盖18并且进气歧管密封表面48接合进气歧管36从而通过密封构件42中的孔50提供汽缸盖空气通道34与进气空气通道40之间的密封连通，如图4所示。
[0020]气流引导构件44可在汽缸盖18的汽缸盖空气通道34内延伸。气流引导构件44在汽缸盖空气通道34内可具有轴向尺寸或长度(L1)。汽缸盖空气通道34可限定出其入口64与其出口66之间的长度(L2)。气流引导构件44的轴向尺寸(L1)可至少为上述长度(L2)的25％，且更具体地，大于上述长度(L2)的50％。此外，气流引导构件44的长度(L1)可比气流引导构件44的出口62的有效直径(D2)大。
[0021]上壁52、下壁54和第一侧壁56的倾斜定向可通过气流引导构件44将气流引导向限定出汽缸盖18内的汽缸盖空气通道34的内壁。例如，气流引导构件44的出口62可定向成朝向限定出汽缸盖空气通道34的内壁。因此，气流引导构件44的出口62可定向在第一方向(A1)而且汽缸盖空气通道34的出口66可定向在第二方向(A2)。第一方向(A1)可大体垂直于在气流引导构件44的出口62处限定出的平面，而且第二方向(A2)可大体垂直于在汽缸盖空气通道34的出口66处限定出的平面。第一方向(A1)可布置成相对于第二方向(A2)成一定角度(θ)，从而使得气流引导构件44偏离汽缸盖空气通道34的出口66延伸。例如，角度(θ)可小于90度。
[0022]气流引导构件44在汽缸盖空气通道34内的布置可引起湍气流。例如，气流引导构件44可有助于以增加缸内气流湍流的方式将气流引导向进气门30的气门碗形区域68。衬垫38可用于在不修改汽缸盖铸造的情况下修改汽缸盖内的气流特性。因此，可采用共同的汽缸盖设计，其中不同的气流特性通过简单地使用衬垫38以修改气流特性来实现。

Claims (20)

1.一种发动机组件，所述发动机组件包括：
限定出第一空气通道的汽缸盖；
进气歧管，所述进气歧管固定到汽缸盖并限定出与所述汽缸盖空气通道连通的进气空气通道；以及
位于所述汽缸盖与所述进气歧管之间的衬垫，所述衬垫包括密封构件和气流引导构件，所述密封构件与所述汽缸盖和所述进气歧管接合以提供汽缸盖空气通道和进气空气通道之间的密封的连通，并且所述气流引导构件与所述进气空气通道连通并且延伸进所述汽缸盖空气通道中从而将气流从所述进气空气通道引导到所述汽缸盖空气通道中。
2.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述气流引导构件包括出口和入口，所述出口具有比所述入口的有效直径小的有效直径。
3.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述出口具有比所述入口的流动面积更小的流动面积。
4.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述出口具有至少比所述入口的有效直径小25％的有效直径。
5.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述进气空气通道包括与所述气流引导构件的所述入口连通的歧管出口，所述歧管出口具有与所述气流引导构件的所述入口的所述有效直径大约相等的有效直径。
6.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述气流引导构件包括具有第一端部和第二端部的本体，所述第一端部定位为邻近所述密封构件并且具有第一有效直径，所述第二端部与所述第一端部大体相反并且位于所述汽缸盖空气通道内并且具有第二有效直径，所述第二有效直径比所述第一有效直径小。
7.如权利要求6所述的发动机组件，其特征在于，所述气流引导构件的所述本体延伸到所述汽缸盖空气通道中达一定长度，所述长度大于或等于所述第二有效直径。
8.如权利要求6所述的发动机组件，其特征在于，所述汽缸盖空气通道在所述汽缸盖空气通道的入口和出口之间具有第一长度，所述气流引导构件的所述本体延伸到所述汽缸盖空气通道中达第二长度，所述第二长度至少是所述第一长度的25％。
9.如权利要求6所述的发动机组件，其特征在于，所述本体形成收敛喷嘴。
10.如权利要求6所述的发动机组件，其特征在于，所述本体以一定角度定向在所述汽缸盖空气通道内以通过所述气流引导构件将气流引导向所述汽缸盖空气通道的壁。
11.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，所述气流引导构件的所述本体沿从所述气流引导构件的所述第一端部到所述第二端部方向偏离所述汽缸盖空气通道的出口延伸。
12.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述气流引导构件适于引起湍气流。
13.一种衬垫，所述衬垫包括：
密封构件，所述密封构件包括汽缸盖密封表面和进气歧管密封表面，并且具有延伸通过所述汽缸盖密封表面和所述进气歧管密封表面的第一气流通道；以及
连接到所述密封构件的气流引导构件，所述气流引导构件引导提供给汽缸盖的气流，所述气流引导构件包括限定出第二气流通道并从所述汽缸盖密封表面轴向向外延伸的本体。
14.如权利要求13所述的衬垫，其特征在于，所述本体包括邻近所述第一气流通道的第一端部和与所述第一端部大体相反的第二端部，所述第一端部限定出具有第一有效直径的入口并且所述第二端部限定出具有第二有效直径的出口，所述第二有效直径小于所述第一有效直径。
15.如权利要求14所述的衬垫，其特征在于，所述出口具有比所述入口的流动面积小的流动面积。
16.如权利要求14所述的衬垫，其特征在于，所述出口具有至少比所述入口的所述有效直径小25％的有效直径。
17.如权利要求14所述的衬垫，其特征在于，所述气流引导构件的轴向向外尺寸大于或等于所述第二有效直径。
18.如权利要求14所述的衬垫，其特征在于，所述气流引导构件的所述本体形成收敛喷嘴。
19.如权利要求13所述的衬垫，其特征在于，所述气流引导构件适于引起湍气流。
20.如权利要求13所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫形成为单件构件，所述气流引导构件与所述密封构件一体地模制在一起。
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