CN103161564B - 发动机的进气歧管和进气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的进气歧管，具有多个进气管(110)，每个进气管内形成有第一进气通道(118)，并且具有第一水平隔板(120)、第一垂直隔板(130)、第一转动板(140)和第二转动板(150)，第一水平隔板将进气管内的第一进气通道的一部分分隔为第一上通道(112)和第一下通道(113)；第一垂直隔板(130)将第一下通道(113)又分隔为第一左通道(114)和第一右通道(115)；第一转动板(140)能够打开或封闭第一左通道(114)，第二转动板(150)能够打开或者封闭第一右通道(115)。本发明还公开了一种发动机的进气系统。本发明可以根据发动机的不同运转工况，对进气状态进行灵活、方便地调节，以提高发动机的燃烧性能。

Description

发动机的进气歧管和进气系统

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体地，涉及一种发动机的进气歧管以及进气系统。

背景技术

随着社会对节能减排低碳要求的不断提高，缸内直接喷射汽油机和柴油机以其良好的经济性和高强化等优势逐步成为内燃机产品的主流。但是此类内燃机对进气运动的要求非常高，不同的运转工况下需要在内燃机燃烧室内产生不同的进气滚流、涡流等，以加快油气混合，促进燃烧，从而解决内燃机失火、积碳、爆震和油耗高及排放差等一系列的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机的进气歧管和进气系统，其能够根据发动机的不同运转工况对气体流通状态进行调节，并且结构简单，加工制造容易。

为了实现上述目的，本发明提供一种发动机的进气歧管，该进气歧管具有多个进气管，每个进气管内形成有第一进气通道，每个进气管内具有第一水平隔板、第一垂直隔板、第一转动板和第二转动板，其中：

所述第一水平隔板的左侧边固定到所述进气管内的左侧壁上，右侧边固定到所述进气管内的右侧壁上，以将所述进气管内的第一进气通道的一部分分隔为第一上通道和第一下通道；

所述第一垂直隔板的上侧边固定到所述第一水平隔板上，下侧边固定到所述进气管内的下侧壁上，以将所述第一下通道进一步分隔为第一左通道和第一右通道；

所述第一转动板的后侧边铰接在所述进气管内的下侧壁上，左侧边密封接触所述进气管内的左侧壁，右侧边密封接触所述第一垂直隔板的左侧表面，前侧边能够密封接触所述第一水平隔板的后侧边的左部分；

所述第二转动板的后侧边铰接在所述进气管内的下侧壁上，左侧边密封接触所述第一垂直隔板的右侧表面，右侧边密封接触所述进气管内的右侧壁，前侧边能够密封接触所述水平隔板的后侧边的右部分。

本发明还公开了一种发动机的进气系统，该进气系统包括汽缸盖，该汽缸盖内形成有多个第二进气通道，所述进气系统还包括上述任意一项所述的进气歧管，该进气歧管连接到所述汽缸盖上，且每个进气管的第一进气通道分别与每个第二进气通道流体连通。

通过上述技术方案，通过第一水平隔板将进气管中的第一进气通道的一部分分隔为第一上通道和第一下通道。同时，通过第一垂直隔板将第一下通道进一步划分为第一左通道和第一右通道。第一转动板与第一左通道对应，能够通过转动而打开或者关闭第一左通道；第二转动板与第一右通道对应，能够通过转动而打开或者关闭第一右通道。因此，通过这两个隔板和两个转动板，能够方便且灵活地对第一进气通道中的进气状态进行控制，以适应发动机的不同运转工况，从而能够在一定程度上解决发动机失火、积碳、爆震和油耗高及排放差等一系列的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的进气歧管的侧视图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是汽缸盖的局部剖面图。

图4是将图2中的进气歧管和图3中的汽缸盖装配在一起的示意图。

附图标记说明

100进气歧管；110进气管；111第一进气通道；112第一上通道；113第一下通道；114第一左通道；115第一右通道；116凹部；117前端面；120第一水平隔板；130第一垂直隔板；140第一活动板；150第二活动板；160第一转轴；170第二转轴；190法兰部

200汽缸盖；211第二进气通道；212第二上通道；213第二下通道；220第二水平隔板；230第二垂直隔板

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，为了描述的方便，使用了一些方位词如“上、下、左、右、前、后”等，在未作相反说明的情况下，这些方位词是参照附图中所示的方向确定的。

本发明首先提供一种发动机的进气歧管，用附图标记100表示。进气歧管100一般具有多个进气管110，这些进气管110与发动机燃烧室的进气口相对应，彼此流体连通，用于将空气送入到燃烧室内。

如图1和图2所示，本发明的进气歧管100具有多个进气管110，每个进气管110内形成有第一进气通道111。此外，每个进气管110内还具有第一水平隔板120、第一垂直隔板130、第一转动板140和第二转动板150，其中：

所述第一水平隔板120的左侧边固定到所述进气管110内的左侧壁上，右侧边固定到所述进气管110内的右侧壁上，以将所述进气管110内的第一进气通道111的一部分分隔为第一上通道112和第一下通道113；

所述第一垂直隔板130的上侧边固定到所述第一水平隔板120上，下侧边固定到所述进气管110内的下侧壁上，以将所述第一下通道113进一步分隔为第一左通道114和第一右通道115；

所述第一转动板140的后侧边铰接在所述进气管110内的下侧壁上，左侧边密封接触所述进气管110内的左侧壁，右侧边密封接触所述第一垂直隔130板的左侧表面，前侧边能够密封接触所述第一水平隔板120的后侧边的左部分；

所述第二转动板150的后侧边铰接在所述进气管110内的下侧壁上，左侧边密封接触所述第一垂直隔板130的右侧表面，右侧边密封接触所述进气管110内的右侧壁，前侧边能够密封接触所述水平隔板120的后侧边的右部分。

在具有上述结构的进气歧管100中，通过第一水平隔板120将进气管110中的第一进气通道111的一部分分隔为第一上通道112和第一下通道113，这里所述的一部分是指沿第一进气通道110的长度方向的一部分。同时，通过第一垂直隔板130将第一下通道113进一步划分为第一左通道114和第一右通道115。另外，第一转动板140与第一左通道114对应，能够通过转动而打开或者关闭第一左通道114；第二转动板150与第一右通道115对应，能够通过转动而打开或者关闭第一右通道115。因此，通过这两个隔板和两个转动板，能够方便且灵活地对第一进气通道111中的进气状态进行控制，以适应发动机的不同运转工况，从而能够在一定程度上解决发动机失火、积碳、爆震和油耗高及排放差等一系列的问题。

具体而言，例如，当发动机运转在全负荷状态时，第一转动板140和第二转动板150均转动到进气管110内的下侧壁的位置(贴靠到下侧壁上)，使第一左通道114和第一右通道115全部打开，即第一进气通道111处于全开位置，大量的空气能够顺利地流过该第一进气通道118而进入到发动机的燃烧室内。

当发动机中低速、中等负荷时，可以转动第一转动板140或者第二转动板150，使之密封接触第一水平隔板120，从而关闭第一左通道114或者第一右通道115。此时，由于第一左通道114和第一右通道115中的一个通道关闭，另一个通道打开，因此，空气流过打开的通道之后，将产生较强的涡流运动和中等滚流，从而可以在缸内产生较强进气涡流和部分滚流，因而促进油气混合，提高发动机的燃烧性能。

当发动机低速、大负荷时，可以转动第一转动板140和第二转动板150，同时关闭第一左通道114和第一右通道115(即关闭整个第一下通道113，仅保留第一上通道112开放)。此时，空气将仅通过第一上通道112进入，从而可以产生较强的滚流运动，因此可以在缸内产生非常强的滚流，从而促进油气混合，提高发动机的燃烧性能，防止失火、积碳、爆震等不良燃烧的发生。

因此，通过上述描述可以得知，通过本发明的进气歧管，可以根据发动机的不同运转工况，对第一进气通道111的空气流通状态进行灵活、方便地调节，以提高发动机的燃烧性能。

如图1和图2所示，优选地，所述第一水平隔板120和第一垂直隔板130位于所述进气管110的出口处，并且该第一水平隔板120的前侧边和第一垂直隔板130的前侧边与所述进气管110的前端面117平齐。换言之，第一水平隔板120和第一垂直隔板130从进气管110的前端面117向后延伸预定的长度，这种结构简单合理、加工制造方便。

另外，第一水平隔板120和第一垂直隔板130优选通过模铸等方式一体形成于所述进气管110内。通过这种方式，可以保证这些隔板在进气管110内的位置精度，从而可以保证转动板与隔板之间的配合密封性能，提高进气歧管的工作可靠性。

换言之，进气歧管100一般可以通过模铸等方式一体形成，在此成形过程中，可以通过模具设计，将第一水平隔板120和第一垂直隔板130一体成形于多个进气管110内。由此，可以保证进气歧管100的不同进气管110中的第一水平隔板120和第一垂直隔板130的位置精度都能够保持较高的一致性，从而在通过转轴(将在下文中详细描述)驱动不同进气管中的转动板(第一转动板140和/或第二转动板150)转动以密封部分通道(第一左通道114和/或第一右通道115)时，可以使得不同进气管中的部分通道都能够同时关闭且能够有效保证关闭的密封性，从而能够保证进气歧管的工作可靠性，操作方便，工作可靠。

如图1所示，作为一种优选的实施例，所述进气管110内的下侧壁上形成有凹部116以容纳所述第一转动板140和第二转动板150。通过在下侧壁上形成凹部116，在发动机全负荷工作而需要第一进气通道111全开时，第一转动板140和第二转动板150可以容纳在该凹部116内，从而可以避免凸出于下侧壁而对进气流造成干扰和阻碍。

优选地，所述第一转动板140由第一转轴160驱动转动，所述第二转动板150由第二转轴170驱动转动。

所述多个进气管110中的第一转动板140均通过所述第一转轴150驱动转动，所述多个进气管110中的第二转动板150均通过所述第二转轴170驱动转动。在这种实施方式中，通过第一转轴150同时驱动多个进气管110中的第一转动板140，因此操作方便，并且可以保证不同进气管110的工作一致性。同理，第二转轴170可以同时驱动多个进气管110中的第二转动板150。

优选地，第一转轴160可以套设在第二转轴170的外面，反之亦然，因此结构简单。第一转动板140和第二转动板150通常可以通过例如焊接、粘接等方式固定到第一转轴160和第二转轴170的外表面上。当第一转轴160套设在第二转轴170的外面时，第一转轴160的管壁上可以开设一部分开口，以便第二转动板150可以通过该开口固定到第二转轴170的外表面上并且能够在预定的范围内转动。另外，根据需要，第一转轴160和第二转轴170之间还可以布置轴承等零件。另外，第一转轴160和第二转轴170可以通过轴承和轴承座等布置在进气歧管100的本体上的合适位置，通过电机等加以驱动。另外，电机可以通过控制器根据发动机的运转状况进行控制，这些对于本领域技术人员来说是容易理解和实现的，本发明对此不再赘述。

优选地，所述第一上通道112和第一下通道113的横截面积基本相等，所述第一左通道114和第一右通道115的横截面积基本相等。此处所述的“基本相等”是指，二者可以完全相等，也可以是二者的差值在一定的范围内，例如二者的差值不大于二者之和的10％，具体比例则可以根据发动机排量、燃烧室形状、涡流/滚流比要求等由流场计算分析和实验来确定。

上面对本发明的进气歧管100进行了详细的说明。下面，将再次参照图1对本发明的进气系统进行说明。

如图1所示，除了进气歧管100外，发动机的进气系统还主要包括汽缸盖200，该汽缸盖200内形成有多个第二进气通道211，进气歧管100连接到汽缸盖200上，并且保证每个进气管110的第一进气通道111分别与每个第二进气通道211流体连通。

进气歧管100的前端通常形成有法兰部190，通过该法兰部190以及螺栓等紧固件可以将进气歧管100安装到汽缸盖200上。

进气歧管100已经在上文中进行了详细的说明，因此，下面主要对汽缸盖200进行说明。

所述汽缸盖200的每个第二进气通道211内具有第二水平隔板220和第二垂直隔板230，其中：

所述第二水平隔板220的左侧边固定到所述第二进气通道211内的左侧壁上，右侧边固定到所述第二进气通道211内的右侧壁上，以将所述第二进气通道211的一部分分隔为第二上通道212和第二下通道213，并且该第二水平隔板220的后侧边与所述第一水平隔板120的前侧边对齐且密封接触；

所述第二垂直隔板230的上侧边固定到所述第二垂直隔板220上，下侧边固定到所述第二进气通道211内的下侧壁上，以将所述第二下通道213进一步分隔为第二左通道和第二右通道(未图示)，并且该第二垂直隔板230的后侧边与所述第一垂直隔板130的前侧边对齐且密封接触。

在上述结构中，第二水平隔板220可以看作是第一水平隔板120的延伸，第二垂直隔板230可以看作是第一垂直隔板130的延伸。由此，在整个进气系统中，通过控制第一转动板140和第二转动板150的不同转动位置，可以更好地实现空气的不同流动状态，显著提高发动机的燃烧性能。

另外，如同进气歧管100中的隔板一样，汽缸盖200中的隔板也同样可以通过模铸等方式一体形成于各个第二进气通道211内，以保证不同通道内的隔板的位置精度的一致性。

此外，作为一种优选的实施例，所述第一水平隔板120和第二水平隔板220均为平板且共面，所述第一垂直隔板130.和第二垂直隔板130均为平板且共面。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种发动机的进气歧管，该进气歧管(100)具有多个进气管(110)，每个进气管(110)内形成有第一进气通道(118)，其特征在于，每个进气管(110)内具有第一水平隔板(120)、第一垂直隔板(130)、第一转动板(140)和第二转动板(150)，其中：

所述第一水平隔板(120)的左侧边固定到所述进气管(110)内的左侧壁上，右侧边固定到所述进气管(110)内的右侧壁上，以将所述进气管(110)内的第一进气通道(111)的一部分分隔为第一上通道(112)和第一下通道(113)；

所述第一垂直隔板(130)的上侧边固定到所述第一水平隔板(120)上，下侧边固定到所述进气管(110)内的下侧壁上，以将所述第一下通道(113)进一步分隔为第一左通道(114)和第一右通道(115)；

所述第一转动板(140)的后侧边铰接在所述进气管(110)内的下侧壁上，左侧边密封接触所述进气管(110)内的左侧壁，右侧边密封接触所述第一垂直隔(130)板的左侧表面，前侧边能够密封接触所述第一水平隔板(120)的后侧边的左部分；

所述第二转动板(150)的后侧边铰接在所述进气管(110)内的下侧壁上，左侧边密封接触所述第一垂直隔板(130)的右侧表面，右侧边密封接触所述进气管(110)内的右侧壁，前侧边能够密封接触所述水平隔板(120)的后侧边的右部分。

2.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述第一水平隔板(120)和第一垂直隔板(130)位于所述进气管(110)的出口处，并且该第一水平隔板(120)的前侧边和第一垂直隔板(130)的前侧边与所述进气管(110)的前端面(117)平齐。 

3.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述第一水平隔板(120)和第一垂直隔板(130)一体形成于所述进气管(110)内。

4.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述进气管(110)内的下侧壁上形成有凹部(116)以容纳所述第一转动板(140)和第二转动板(150)。

5.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述第一转动板(140)由第一转轴(160)驱动转动，所述第二转动板(150)由第二转轴(170)驱动转动。

6.根据权利要求5所述的进气歧管，其特征在于，所述第一转轴(160)和第二转轴(170)共轴且彼此嵌套。

7.根据权利要求5所述的进气歧管，其特征在于，所述多个进气管(110)中的第一转动板(140)均通过所述第一转轴(160)驱动转动，所述多个进气管(110)中的第二转动板(150)均通过所述第二转轴(170)驱动转动。

8.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述第一上通道(112)和第一下通道(113)的横截面积基本相等，所述第一左通道(114)和第一右通道(115)的横截面积基本相等。

9.一种发动机的进气系统，该进气系统包括汽缸盖(200)，该汽缸盖(200)内形成有多个第二进气通道(211)，其特征在于，所述进气系统还包括根据权利要求1-8中任意一项所述的进气歧管(100)，该进气歧管(100)连接到所述汽缸盖(200)上，且每个进气管(110)的第一进气通道(111) 分别与每个第二进气通道(211)流体连通。

10.根据权利要求9所述的进气系统，其特征在于，所述汽缸盖(200)的每个第二进气通道(211)内具有第二水平隔板(220)和第二垂直隔板(230)，其中：

所述第二水平隔板(220)的左侧边固定到所述第二进气通道(211)内的左侧壁上，右侧边固定到所述第二进气通道(211)内的右侧壁上，以将所述第二进气通道(211)的一部分分隔为第二上通道(212)和第二下通道(213)，并且该第二水平隔板(220)的后侧边与所述第一水平隔板(120)的前侧边对齐且密封接触；

所述第二垂直隔板(230)的上侧边固定到所述第二垂直隔板(220)上，下侧边固定到所述第二进气通道(211)内的下侧壁上，以将所述第二下通道(213)进一步分隔为第二左通道和第二右通道，并且该第二垂直隔板(230)的后侧边与所述第一垂直隔板(130)的前侧边对齐且密封接触。

11.根据权利要求10所述的进气系统，其特征在于，所述第二水平隔板(220)和第二垂直隔板(230)一体形成于所述第二进气通道(211)内。

12.根据权利要求9所述的进气系统，其特征在于，所述第一水平隔板(120)和第二水平隔板(220)均为平板且共面，所述第一垂直隔板(130)和第二垂直隔板(130)均为平板且共面。