CN101720383B - 用于内燃机的进气歧管 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的进气歧管(M)由两个以上的分离体(P1-P3)构成。与节流阀装置(4)连接的节流阀侧凸缘(22)和与设置进气口(5)的气缸盖(2)连接的盖侧凸缘(40)与两个以上的分离体(P1-P3)中的第一分离体(P1)一体形成。入口部(21)与第一分离体(P1)一体形成，并形成进气通路(10)的入口通路(11)的至少一部分，且具有节流阀侧凸缘(22)。盖侧凸缘(40)具有与入口部(21)一体形成并沿与入口通路(11)相交的方向延伸的延伸部(42)。用于将盖侧凸缘(40)连接到气缸盖(2)的一对螺栓(451，452)定位成彼此与入口通路(11)交叉。由于盖侧凸缘自身的刚性以及盖侧凸缘通过固定装置与气缸盖的连接，有效地减小了与节流阀侧凸缘连接的节流阀装置的振动。

Description

用于内燃机的进气歧管
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的进气歧管，更具体地涉及通过将两个以上的结构部件结合在一起并限定进气通路而形成的进气歧管。
背景技术
例如在专利文献1中公开的、限定进气通路的用于内燃机的已知进气歧管是通过将两个以上的结构部件结合在一起而形成。其中一个结构部件一体设置有：待与节流阀装置结合的入口连接部；待与所述内燃机的气缸盖结合的出口凸缘；以及连接所述入口连接部和所述出口凸缘的连接部。所述结构部件的结合部结合在一起而形成进气歧管。
专利文献1：JP 2004-308506 A
发明内容
本发明要解决的根本问题
由于入口连接部、出口凸缘以及所述结构部件的连接部以整体的方式一体结合，因此，减小了因操作内燃机的振动引起的入口连接部的振动，并且减小了进气通路形成装置(例如节流阀装置)的振动。然而，连接部仅在靠近出口凸缘的部分中在入口连接部中延伸。因此，当节流阀装置(即进气通路形成装置)设置有例如用于驱动节流阀的马达并具有较大重量时，或者当所述内燃机为振动较大的大功率发动机时，入口连接部周围部分的刚性未高至足以满意地抑制振动。
本发明是鉴于以上问题而作出的，因此本发明的目的是提供一种分离的进气歧管，该进气歧管包括多个结构部件，该多个结构部件包括一体地具有入口连接部和出口凸缘的一个结构部件，其中，通过出口凸缘的刚性来减小入口连接部的振动，并通过用紧固装置将出口凸缘紧固到发动机的通路形成部来改善与入口连接部结合的进气通路形成部上的减振效果。
解决根本问题的手段
本发明提供一种用于内燃机的进气歧管，该用于内燃机的进气歧管包括结合在一起以限定具有入口通路和出口通路的进气通路的两个以上的结构部件，所述结构部件包括第一结构部件，该第一结构部件一体设置有：入口连接部，其与进气通路形成部连接，空气穿过该进气通路形成部进入；以及出口凸缘，其与内燃机的通路形成部结合，并设置有进气从所述出口通路流到其中的进气口；其中，所述第一结构部件一体设置有形成所述入口通路的至少一部分并具有所述入口连接部的入口部；所述出口凸缘与所述入口部一体形成，以与所述入口通路延伸的方向交叉地延伸；并且用于将所述出口凸缘紧固到所述内燃机的通路形成部的紧固装置分别布置在所述入口通路的相对侧上。
在根据本发明的进气歧管中，所述第一结构部件可以一体设置有用于将该第一结构部件连接到所述内燃机的主体的连接装置。
根据本发明，所述内燃机可以设置有多个沿预定的气缸排列方向排列的气缸，并且所述连接装置可以定位成相对于所述气缸排列方向比所述进气歧管的中部更靠近所述入口连接部。
所述出口凸缘可以具有延伸部，该延伸部与所述入口通路延伸的方向交叉地延伸到所述入口通路的外侧，所述出口凸缘的该延伸部和限定所述入口通路的所述入口部可以以整体的方式一体形成。
在本发明的优选实施方式中，所述出口凸缘具有延伸部，该延伸部与所述进气通路延伸的方向交叉地延伸到所述入口通路的外侧，所述出口凸缘的该延伸部和限定所述入口通路的所述入口部通过与所述第一结构部件一体形成的加强肋而连接。
在本发明的优选实施方式中，所述内燃机具有多个气缸，并且所述进气歧管具有：膨胀室，该膨胀室的通路面积比所述入口通路的通路面积大；多个分支通路，该多个分支通路从所述膨胀室分支出，以将进气传送到多个气缸中；第二结构部件，其与所述第一结构部件连接，以形成所述膨胀室；以及第三结构部件，其一所述第一结构部件结合，以限定所述多个分支通路。
发明效果
根据本发明，出口凸缘与包括入口连接部的入口部一体形成，以通过出口凸缘的刚性来增补入口部的刚性。因此，减小了入口连接部的振动。由于出口凸缘与出口通路延伸的方向交叉地延伸，并且将出口凸缘紧固到发动机的通路形成部的两个紧固装置分别布置在入口通路的相对两上，因此进一步改善了入口部的刚性，而且更有效地减小了入口连接部的振动，改善了进气通路形成部上的减振效果。
由于待结合到内燃机的发动机主体的连接部与第一结构部件一体形成，因此通过与发动机主体结合的连接部增强了一体设置有入口连接部的第一结构部件的刚性。因此，减小了入口连接部的振动，并且改善了进气通路形成部上的减振效果。
由于连接部相对于气缸排列方向比进气歧管的中部更靠近所述入口连接部，因此所述出口凸缘的刚性得以增强。从而，减小了出口凸缘的振动，并且还进一步改善了所述节流阀上的减振效果。
由于出口凸缘具有延伸部，该延伸部与所述进气通路的延伸方向交叉地延伸到所述入口通路的外侧，并且该延伸部和形成所述入口通路的所述入口部以整体的方式一体地结合，因此所述出口凸缘牢固地保持发动机上的进气歧管，并且通过形成与所述入口部一体的延伸部而能够增强所述入口部的刚性。所述延伸部通过加强肋与所述入口部的连接还进一步增强了所述入口部的刚性。
所述内燃机具有多个气缸，并且所述进气歧管具有：通路面积比所述入口通路的通路面积大的膨胀室；从所述膨胀室分支出以将所述进气传送到多个气缸的多个分支通路；与所述第一结构部件结合以形成膨胀室的第二结构部件；以及与所述第一结构部件结合以限定所述多个分支通路的第三结构部件。因此，可通过装配三个结构部件而容易地形成所述进气歧管。
附图说明
图1是从与气缸盖中的凸缘附接面垂直的方向所获取的本发明的优选实施方式中的进气歧管的前视图；
图2是沿与气缸盖中的凸缘附接面垂直的方向所获取的图1中所示的进气歧管的后视图；
图3是沿图1中的箭头III的方向所观查的视图；
图4是图1中所示的进气歧管的分解立体图；并且
图5是沿图1中的箭头V的方向所观查的主要部分的视图。
附图标记说明
2：气缸盖；4：节流阀装置；10：进气通路；11：入口通路 21：入口部；22：入口凸缘；40：出口凸缘；42：延伸部；44、441、和442：紧固部：45、451、和452：螺栓；51和52：凸起；53：支柱；M：进气歧管；P1至P3：结构部件。
具体实施方式
将参照附图1至5描述本发明的优选实施方式。
参照图1，本发明的优选实施方式中的进气歧管M结合到直列四缸内燃机(即多缸内燃机)中。该内燃机具有发动机主体，该发动机主体包括：气缸体1，其设置有沿气缸排列方向A直列排列的预定数量的气缸(4个气缸)；气缸盖2，其与气缸体1的上端结合；与气缸体1的下端结合的底座；以及附接到该底座下端的油盘。气缸体1的下部、底座以及油盘形成曲轴箱，内燃机的曲轴布置在该曲轴箱中。
该内燃机设置有：活塞，其分别装配在气缸中以往复运动，并由燃烧室中的空气-燃料混合物的燃烧产生的燃烧气体来驱动以驱动曲轴旋转；用于将进气传送到燃烧室中的进气系统；以及用于将燃烧气体作为废气从燃烧室传送到内燃机外侧的排气系统。燃烧室是由气缸、装配在气缸中的活塞以及气缸盖2所限定的空间。
进气系统包括：空气清洁器3，其用于净化从内燃机外侧进来的空气；节流阀装置4，其设置有用于控制穿过空气清洁器3的进气的流动的节流阀；以及进气歧管M，其用于将进气以由节流阀装置4确定的流量传送到各个燃烧室。已流过进气歧管M的进气流过形成在气缸盖2中的进气口5而进入各个燃烧室中。
当燃料通过燃料喷射阀供应到形成在进气系统中的进气通路中时，这里的“进气”是指空气或空气-燃料混合物，或者当燃料直接供应到燃烧室中时，该“进气”是指空气。
在进气系统中形成的进气通路由进气歧管M限定。进气通路具有：下游进气通路10，其由进气歧管M限定并与进气口5连接；以及上游进气通路，其包括由节流阀装置4的节流阀体限定的进气通路，并在进气通路10的上游侧上延伸。
术语“上游”和“下游”用于表示关于进气流动方向的位置和方向等。
参照图1至4，具体是参照图3和4，该实施方式中的进气歧管M是通过将两个以上的结构部件(在所示的歧管M中为三个结构部件，即，第一结构部件P1、第二结构部件P2以及第三结构部件P3)密封地结合在一起而形成。结构部件P1至P3是由合成树脂制成的整体部件。第一结构部件P1和第二结构部件P2的相应缘部P1a、P2a(即结合部)结合在一起，第一结构部件P1和第三结构部件P3的相应缘部P1b、P3b(即结合部)通过热粘合(即通过结合装置)结合在一起。因此，进气歧管M为通过将三个结构部件P1至P3结合在一起而形成的分离树脂进气歧管。进气通路10通过将三个结构部件P1至P3结合在一起而形成。
进气歧管M具有：入口凸缘22，即，与节流阀主体连接的入口连接部；以及出口凸缘40，即，待利用两个以上的紧固装置(即，在该实施方式中为六个螺栓45(图1))紧固到气缸盖的出口连接部。节流阀体设置有用于驱动节流阀的电动马达，该节流阀体通过未示出的螺栓(即紧固装置)紧固到入口凸缘22。因此，节流阀体至少部分由进气歧管M支撑。
如图2中最佳所示，进气通路10具有：入口通路11，其接收来自节流阀装置4的进气通路的进气；进气收集室12；以及从收集室12分支出的预定数量(在所示的歧管中为四个)的分支通路13，其将进气输送到气缸盖2的进气口5。收集室12位于入口通路11的下游侧上，并且为其通路面积比入口通路11的通路面积大并且比各个分支通路13的通路面积大的膨胀室。
因此，进气歧管M包括：入口部21，其设置有入口凸缘22并形成入口通路11的至少一部分；收集部24，其布置在入口部21的下游侧上，并限定收集室12；以及分支部25，其连接到出口凸缘40，并限定所有的分支通路13。
从设置有节流阀的进气通路流到进气通路10中的进气连续地流过入口通路11、收集室12、分支通路13以及燃烧室中的进气口5。
节流阀装置4是通路形成部，其限定供进气穿过而流到进气歧管M或进气通路10中的进气通路，或者限定供进气穿过并流到入口通路11中的进气通路。气缸盖2是通路形成部，其形成供已流过进气歧管M或进气通路10的进气流过的进气口5。因此，气缸盖2是内燃机的使进气流过出口通路13o(即分支通路13的下游端部件)而进入其中的通路形成部。
入口部21通过将第一结构部件P1和第三结构部件P3结合在一起而形成，该入口部21由形成在第一结构部件P1中的入口凸缘22和连接入口凸缘22与收集部24的管部23组成。如图1所示，管部23具有：主体23a，其与入口凸缘22连接，并与第一结构部件P1一体形成；以及盖部23b，其覆盖形成于主体23a中的开口23c(图4)，并与第三结构部件P3一体形成。
如从图2明显的是，通过结合第一结构部件P1和第三结构部件P3而形成的收集部24的入口部21相对于气缸排列方向A与端部24a连接，气缸沿该气缸排列方向A排列在气缸体1中。
通过结合第一结构部件P1和第三结构部件P3而形成的分支部25具有四个分别限定分支通路13的分支管30。分支管30和分支通路13沿气缸排列方向A排列。每个分支管30均具有：入口部31，其形成向收集部24中开口的入口通路13i；出口部33，其形成向进气口5中开口的出口通路13o；以及中间部32，其形成在入口通路13i和出口通路13o之间延伸的中间通路13a。
分支部25具有：入口部26，其具有四个入口部31；中间部27，其具有四个中间部32；以及出口部28。出口部28包括出口凸缘40和与该出口凸缘40连接的成对出口部33。
入口部26、包括出口凸缘40的出口部28以及中间部27的内侧部27a与第一结构部件P1一体形成。中间部27的外侧部27b与第三结构部件P3一体形成。内侧部27a包括中间部32的内侧部32a。外侧部27b包括中间部32的外侧部32b。与外侧部27b结合的内侧部27a将分支通路13与收集室12分开，外侧部27b从与收集室12相对侧的一侧覆盖分支通路13。
出口凸缘40具有：待结合到气缸盖2的结合面43；主体部41，其基本平行于气缸排列方向A延伸；以及延伸部42。延伸部42与管部23的主体23a一体形成。延伸部42从主体部41的靠近入口部21的部分相对于沿气缸排列方向A延伸的主体部41以一角度延伸。延伸部42与入口通路11延伸的方向交叉地延伸到限定入口通路11的入口部21的外侧。延伸部42相对于入口通路11以一角度延伸。在该实施方式中，延伸部42垂直于进气在入口通路11中流动的方向延伸。当出口凸缘40与气缸盖2结合时，与气缸盖2接触的结合面43位于与气缸排列方向A基本平行的平面中。
管23和延伸部42通过多个与第一结构部件P1一体形成的加强肋R(图3)连接。加强肋R增强管23的刚性。
如图2所示，出口凸缘40具有六个待用六个螺栓分别紧固到气缸盖2的六个紧固部44。将穿过形成在紧固部44中的开口44a的螺栓45旋拧到形成在气缸盖2的螺孔中。
当沿与结合面43垂直的方向(其将被称为“垂直方向”)观察时，紧固所述紧固部44中的一对紧固部441和442的至少一对螺栓451和452分别位于入口通路11或管部23的相对侧上，紧固部44通过螺栓45紧固到气缸盖2。这里，“紧固一对紧固部的至少一对螺栓451和452”包括其中设置紧固一对以上的紧固部的一对以上的螺栓的情况，以及包括其中将紧固部紧固在入口通路11或管部23的一侧上的螺栓数量与将紧固部紧固在另一侧上的螺栓数量不同的情况。
更具体的是，螺栓451和紧固部441位于延伸部42的在分支管301(或分支通路131)与管部23之间的位置处的基部区域42a中，分支管301相对于气缸排列方向最靠近入口凸缘22。当从垂直方向观察时，另一螺栓452和紧固部442位于延伸部42的相对于入口通路11或管部23与螺栓451和紧固部441的一侧相对的一侧上的端部区域42b中。
参照图1和5，分支部25设置有一个或多个凸起，在该实施方式中为两个凸起51和52。用未示出的螺栓紧固到发动机体的底座的支柱53(即支撑部件)用螺栓54(即紧固装置)紧固到凸起51和52。凸起51和52是用于将进气歧管M穿过支柱53连接到底座的连接装置。
凸起51和52与第一结构部件P1的入口部26一体形成。凸起51相对于气缸排列方向A位于与分支管301(或分支通路131)对应的位置处。凸起52位于在分支管301(或分支通路131)和与分支管301(或分支通路131)相邻的分支管302(或分支通路132)之间延伸的部分中的位置处。凸起51和52相对于气缸排列方向A比限定分支通路的分支部25的中部和进气歧管M的中部更靠近入口凸缘22。
进气歧管M的凸起51和52形成在与分支通路13的入口端相对应的入口部26中，分支通路13的该入口端与形成在和分支通路13的出口端相对应的出口部28中的出口凸缘40相反。因此，分别位于进气歧管M的相对侧上的出口凸缘40以及凸起51和52有效地增强了进气歧管M的刚性，并降低了入口凸缘22的振动。
以下将描述进气歧管M的操作和效果。
与节流阀装置4结合的入口凸缘22、待结合到设置有进气口5的气缸盖2的出口凸缘40与形成由树脂制成的进气歧管M的结构部件P1至P3中的第一结构部件P1一体形成。进气通路10的入口通路11形成在第一结构部件P1中，设置有入口凸缘22的入口部21与第一结构部件P1一体形成。出口凸缘40与入口部21一体形成，并相对于入口通路11以一角度延伸。出口凸缘40的待利用螺栓451和452紧固到气缸盖2的紧固部441和442分别位于入口通路11的相对侧上。由于出口凸缘40与设置有入口凸缘22的入口部21一体形成，因此出口凸缘40增强了入口部21的刚性，从而还一步降低了入口凸缘22的振动。因而，改善节流阀装置4上的减振效果。
由于作为与发动机主体的底座相连的连接装置的两个凸起51和52与第一结构部件P1一体形成，因此，连接到底座的凸起51和52增强了设置有入口凸缘22的第一结构部件P1的刚性。从而，减小了入口凸缘22的振动，由此能够改善节流阀装置4上的减振效果。
由于凸起51和52位于沿气缸排列方向A与距入口凸缘22最近的分支管301(或者分支通路131)对应或与其接近的位置，因此，凸起51和52相对于气缸排列方向A比限定分支通路的分支部25的中部和进气歧管M的中部更靠近入口凸缘22。因此，增强了分支部25和进气歧管M的入口凸缘22的刚性。从而，减小了入口凸缘22的振动，并且还进一步改善了节流阀装置4上的减振效果。
以下将描述上述的进气歧管M的修改例中的进气歧管。将仅描述修改例中的进气歧管的与进气歧管M的对应部件不同的部件。
尽管前述实施方式中的进气歧管M是通过装配三个结构部件P1至P3形成，但该进气歧管可以通过装配除三个结构部件之外(例如两个或四个结构部件)的多个结构部件而形成。
设置有入口凸缘22的入口部21可以位于相对于气缸排列方向A彼此相邻的一对分支管30之间。在这样的情况下，紧固装置相对于气缸排列方向A被分别布置在入口通路11的相对两侧上。
入口凸缘22可以采用螺栓之外的紧固装置紧固到气缸盖2。
节流阀装置4可以由混合燃料和空气以产生空气-燃料混合物的汽化器取代。进气通路形成部可以是不同于节流装置4的部件，例如未设置有节流阀的通路形成部。
凸起51和52可以不利用支柱53而直接紧固到发动机主体的一部分上，例如底座或气缸体1上。
内燃机的通路形成部件可以是不同于气缸盖的部件。例如，进气歧管M不必直接连接到气缸盖2。进气歧管M可以与连接到气缸盖2的通路形成部件连接。更具体而言，在进气歧管M和气缸盖2之间可以插设喷射器基部，该喷射器基部通过将用于把燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀附接到设置有分别用于各气缸的进气口的板而形成。EGR分配板可以作为通路形成部件插设在进气歧管M和气缸盖2之间，该EGR分配板设置有分别用于气缸的进气口和用于将EGR气体分配到进气口的分配通路。
多缸内燃机可以是设置有多于四个的多个气缸的内燃机。内燃机可以是均具有多个气缸的为两组的V型内燃机。
尽管已对将本发明应用于汽车内燃机时描述了本发明，然而本发明也可应用于例如设置有竖直曲轴的船外马达等的船舶推进装置中。

Claims (4)

1.一种用于内燃机的进气歧管，该用于内燃机的进气歧管包括结合在一起以限定进气通路(10)的两个以上的结构部件(P1，P2，P3)，所述进气通路包括有收集室(12)和从所述收集室(12)分支出的预定数量的分支通路(13)，并且所述进气通路具有入口通路(11)和出口通路(13o)，所述结构部件包括第一结构部件(P1)，该第一结构部件一体设置有：入口连接部(22)，其与进气通路形成部(4)连接，空气穿过该进气通路形成部进入；以及出口凸缘(40)，其待与所述内燃机的通路形成部(2)结合，并设置有供进气从所述出口通路(13o)流到其中的进气口(5)；
其中，所述第一结构部件(P1)一体设置有所述出口凸缘(40)，并且一体设置有形成所述入口通路(11)的至少一部分并具有所述入口连接部(22)的入口部(21)；
所述第一结构部件(P1)还一体设置有用于将该第一结构部件连接到所述内燃机的主体的连接装置(51，52)；
所述出口凸缘(40)与所述入口部(21)一体形成并且具有延伸部(42)，该延伸部(42)与所述入口通路(11)延伸的方向交叉地延伸到限定该入口通路(11)的所述入口部(21)的外侧；
用于将所述出口凸缘(40)紧固到所述内燃机的通路形成部(2)的一对紧固装置(441，442)分别布置在所述入口通路(11)的相对侧上；
所述一对紧固装置(441，442)中的一个紧固装置(441)位于所述延伸部(42)的在相对于气缸排列方向最靠近入口连接部(22)的一个分支通路(131)与入口通道(23)之间的位置处的基部区域(42a)中；
当从垂直方向观察时，所述一对紧固装置(441，442)中的另一个紧固装置(442)位于所述延伸部(42)的相对于所述入口通路(11)与在所述基部区域(42a)中的所述紧固部(441)的一侧相对的一侧上的端部区域(42b)中；并且
所述连接装置(51，52)和与所述出口凸缘(40)相反的至少所述 一个分支通路(131)的入口部(26)一体形成。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的进气歧管，其中，所述第一结构部件(P1)的所述连接装置包括两个附接至所述内燃机的主体的凸起(51，52)。
3.根据权利要求2所述的用于内燃机的进气歧管，其中，所述凸起(51，52)中的一个凸起(51)相对于气缸排列方向(A)位于与所述一个分支通路(131)对应的位置处，所述凸起(51，52)中的另一凸起(52)位于在所述一个分支通路(131)和与所述一个分支通路(131)相邻的分支通路(132)之间延伸的部分中的位置处。
4.根据权利要求1所述的用于内燃机的进气歧管，其中，所述内燃机沿预定的气缸排列方向排列有多个气缸，并且所述连接装置定位成相对于所述气缸排列方向比所述进气歧管的中部更靠近所述入口连接部。 
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