CN102536546A - 一种连续可变长度进气歧管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连续可变长度进气歧管，属于汽车技术领域。它解决了现有的进气歧管不能精确的控制各工况下进气歧管的进气道长度，不能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。本连续可变长度进气歧管，包括第一壳体和与第一壳体密封连接的第二壳体，在第一壳体侧面设置进气口，在第二壳体侧面上设置出气口，在第一壳体和第二壳体内部之间设有连续改变从进气口到出气口气道长度的无极可变机构。本发明能精确的控制各工况下进气歧管的进气道长度，还能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种连续可变长度进气歧管。
背景技术
随着社会的前进和汽车工业的快速发展，人们生活水平不断的提高，汽车已经成为人们代步的一种重要交通工具之一。汽车发动机的工作转速范围非常宽广，在整个工作转速范围内，各工况所需的进气量是不相同的，为了更好的提高发动机在整个转速范围内的输出性能，一种方法是优化进气的气流组织来提高各转速下发动机的充气效率。
而现有的技术中一般采用固定长度的进气歧管对发动机气缸进行充气；但是由于在进气过程中具有间歇性和周期性，致使进气歧管内产生一定幅度的压力波，此压力波是以声速在进气系统内传播和往复反射；如果以一定的长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振系统，并使其固有频率与气门的进气周期协调，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量，这就是进气波动效应。
利用上述的进气歧管不可能在全转速域利用进气的脉动效应，多气门发动机高速域充量系数较大，而中低速的扭矩特性不够好，利用可变长度进气歧管可以使发动机在中低速域和高速域都得到最佳调谐，而中低速域的扭矩特性得到很大改善。
根据上述这一情况，市场上出现了一种发动机可变长度进气歧管，如中国专利号为：“200920158872.5”所公开的长度连续可变进气歧管，包括进气歧管管体，歧管管体的入口端与进气腔相连，出口端与发动机汽缸盖进气口相连，歧管管体长度可调；在上述这一结构中，歧管管体长度可调，虽然歧管进气通道长度连续可变，但调节进气歧管长度时是通过手动调节，其调节不方便，还不能精确的控制各工况下进气歧管的进气道长度，不能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。
发明内容
本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可连续调节进气歧管进气道长度，精确控制各工况下进气道长度，使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率的连续可变长度进气歧管。
本发明通过下列技术方案来实现：一种连续可变长度进气歧管，包括第一壳体和与第一壳体密封连接的第二壳体，在第一壳体侧面设置进气口，在第二壳体侧面上设置出气口，在第一壳体和第二壳体内部之间设有连续改变从进气口到出气口气道长度的无极可变机构。
本连续可变长度进气歧管在第一壳体和第二壳体内部之间设有无极可变机构，该进气歧管通过无极可变机构连续改变进气歧管进气道的长度，能精确的控制各工况下进气歧管的进气道长度，还能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的无极可变机构包括设置在第一壳体内与上述进气口连通的圆弧形空腔和设置第二壳体内侧为与上述出气口连通的空腔，以及将设置在第一壳体和第二壳体内部之间将圆弧形空腔和空腔分隔开的分隔圆盘，在分隔圆盘上沿着圆弧形空腔的圆周方向设有连通上述圆弧形空腔和空腔的通孔，所述的无极可变机构还包括驱动上述分隔圆盘转动的驱动结构。分隔圆盘通过驱动结构在第一壳体和第二壳体周向可转动调节，当分隔圆盘在转动调节的过程中本进气歧管的进气通道连续在改变，保证各工况下最佳的进气歧管进气道长度。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的进气口设置在圆弧形空腔起始端或者末端位置上。这样设置的目的是使进气歧管的进气道设置最长。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的出气口设置在第二壳体的中心位置上。这样设置的目的是使进气歧管进气道中出气均匀。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的驱动结构包括设置在步进电机，所述步进电机的转轴与上述的分隔圆盘的圆心连接，所述的步进电机与控制该步进电机转动的控制电路连接。分隔圆盘通过步进电机带动旋转，步进电机将进气歧管调整到一定的长度能停止，使进气歧管的进气道具有最佳进气效率。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的控制电路包括ECU和与ECU连接的工况信息传感器，所述的ECU接收工况信息传感器输入的工况信息，判断工况信息为发动机高速域中的转速时控制步进电机带动分隔圆盘转动将进气歧管气道长度缩短至该转速对应的长度，判断工况信息为发动机中低速域中的转速时控制步进电机带动分隔圆盘转动将进气歧管气道长度增加至该转速对应的长度。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的第一壳体外侧面中心部分向内凹入形成安装腔，凹入的安装腔成为圆弧形空腔的侧壁，上述的步进电机设置在安装腔内，步进电机的转轴穿过第一壳体的侧壁与上述的分隔圆盘连接。这样设置的目的是本进气歧管空间较为紧凑。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的分隔圆盘周缘和第一壳体或者第二壳体之间设有密封结构。分隔圆盘周缘和第一壳体具有密封结构，这样设置的目的是防止第一壳体与分隔圆盘存在漏气现象。
在上述的连续可变长度进气歧管中，所述的第一壳体或者第二壳体上设有环形的橡胶凹槽，上述的分隔圆盘的周缘嵌入到橡胶凹槽中，在橡胶凹槽和分隔圆盘之间添加有润滑油。该润滑油可有助于分隔圆盘在第一壳体上相对旋转。
与现有技术相比，本发明名称具有以下优点：本连续可变长度进气歧管，在第一壳体和第二壳体内部之间设有连续改变从进气口到出气口气道长度的无极可变机构，无极可变机构中的分隔圆盘通过步进电机带动，能精确的控制各工况下进气歧管的进气道长度，还能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。
附图说明
图1是本连续可变长度进气歧管的立体结构示意图。
图2是本连续可变长度进气歧管的剖视结构示意图。
图中，1、第一壳体；2、第二壳体；3、进气口；4、出气口；5、圆弧形空腔；6、空腔；7、分隔圆盘；8、通孔；9、步进电机；10、安装腔；11、橡胶凹槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1或图2所示，本连续可变长度进气歧管主要由第一壳体1和第二壳体2组成，在第一壳体1和第二壳体2之间设有一分隔圆盘7，该分隔圆盘7连接在第一壳体1上，为了防止第一壳体1与分隔圆盘7存在漏气现象，在第一壳体1和分隔圆盘7周缘设有密封结构，该密封结构为在第一壳体1上设有环形的橡胶凹槽11，该分隔圆盘7的周缘嵌入到橡胶凹槽11中，在橡胶凹槽11和分隔圆盘7之间添加有润滑油，有助于分隔圆盘7在第一壳体1上相对旋转。
在第一壳体1侧面设置进气口3，在第二壳体2侧面上设置出气口4，在第一壳体1和第二壳体2内部之间设有连续改变从进气口3到出气口4气道长度的无极可变机构，该无极可变机构主要由一圆弧形空腔5和空腔6组成，该圆弧形空腔5位于第一壳体1内并与第一壳体1内的进气口3连通，实际制造时，该进气口3设置在圆弧形空腔5起始端或者末端位置上，空腔6位于第二壳体2内侧并与第二壳体2上的出气口4连通，出气口4设置在第二壳体2的中心位置上，分隔圆盘7将第一壳体1内的圆弧形空腔5和第二壳体2内的空腔6分隔开，在分隔圆盘7上沿着圆弧形空腔5的圆周方向设有连通上述圆弧形空腔5和空腔6的通孔8，该分隔圆盘7通过驱动结构在第一壳体1和第二壳体2周向可转动调节，当分隔圆盘7在转动调节的过程中本进气歧管的进气通道连续在改变，保证各工况下最佳的进气歧管进气道长度。
驱动结构包括设置在步进电机9，步进电机9的转轴与分隔圆盘7的圆心连接，步进电机9与控制该步进电机9转动的控制电路连接，控制电路包括ECU和与ECU连接的工况信息传感器，所述的ECU接收工况信息传感器输入的工况信息，判断工况信息为发动机高速域中的转速时控制步进电机9带动分隔圆盘7转动将进气歧管气道长度缩短至该转速对应的长度，判断工况信息为发动机中低速域中的转速时控制步进电机9带动分隔圆盘7转动将进气歧管气道长度增加至该转速对应的长度；分隔圆盘7通过步进电机9带动旋转，步进电机9将进气歧管调整到一定的长度能停止，使进气歧管的进气道具有最佳进气效率；为了进气歧管空间较为紧凑，第一壳体1外侧面中心部分向内凹入形成安装腔10，凹入的安装腔10成为圆弧形空腔5的侧壁，步进电机9设置在安装腔10内，步进电机9的转轴穿过第一壳体1的侧壁与上述的分隔圆盘7连接。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种连续可变长度进气歧管，其特征在于，包括第一壳体(1)和与第一壳体(1)密封连接的第二壳体(2)，在第一壳体(1)侧面设置进气口(3)，在第二壳体(2)侧面上设置出气口(4)，在第一壳体(1)和第二壳体(2)内部之间设有连续改变从进气口(3)到出气口(4)气道长度的无极可变机构。
2.根据权利要求1所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的无极可变机构包括设置在第一壳体(1)内与上述进气口(3)连通的圆弧形空腔(5)和设置第二壳体(2)内侧为与上述出气口(4)连通的空腔(6)，以及将设置在第一壳体(1)和第二壳体(2)内部之间将圆弧形空腔(5)和空腔(6)分隔开的分隔圆盘(7)，在分隔圆盘(7)上沿着圆弧形空腔(5)的圆周方向设有连通上述圆弧形空腔(5)和空腔(6)的通孔(8)，所述的无极可变机构还包括驱动上述分隔圆盘(7)转动的驱动结构。
3.根据权利要求1或2所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的进气口(3)设置在圆弧形空腔(5)起始端或者末端位置上。
4.根据权利要求1或2所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的出气口(4)设置在第二壳体(2)的中心位置上。
5.根据权利要求2所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的驱动结构包括设置在步进电机(9)，所述步进电机(9)的转轴与上述的分隔圆盘(7)的圆心连接，所述的步进电机(9)与控制该步进电机(9)转动的控制电路连接。
6.根据权利要求5所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的控制电路包括ECU和与ECU连接的工况信息传感器，所述的ECU接收工况信息传感器输入的工况信息，判断工况信息为发动机高速域中的转速时控制步进电机(9)带动分隔圆盘(7)转动将进气歧管气道长度缩短至该转速对应的长度，判断工况信息为发动机中低速域中的转速时控制步进电机(9)带动分隔圆盘(7)转动将进气歧管气道长度增加至该转速对应的长度。
7.根据权利要求1所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的第一壳体(1)外侧面中心部分向内凹入形成安装腔(10)，凹入的安装腔(10)成为圆弧形空腔(5)的侧壁，上述的步进电机(9)设置在安装腔(10)内，步进电机(9)的转轴穿过第一壳体(1)的侧壁与上述的分隔圆盘(7)连接。
8.根据权利要求7所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的分隔圆盘(7)周缘和第一壳体(1)或者第二壳体(2)之间设有密封结构。
9.根据权利要求8所述的连续可变长度进气歧管，其特征在于，所述的第一壳体(1)或者第二壳体(2)上设有环形的橡胶凹槽(11)，上述的分隔圆盘(7)的周缘嵌入到橡胶凹槽(11)中，在橡胶凹槽(11)和分隔圆盘(7)之间添加有润滑油。
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