CN103452714A - 进气歧管 - Google Patents

Abstract

提供一种进气歧管，其能使共振器一体化而不增大外形。进气导入管（11）从上游侧延伸至进气歧管（10）的中央部后，朝上方弯曲为大致L字状，下游端与进气腔（12）的前表面连接。第3分歧管（15）和第4分歧管（16）的一部分卷绕在进气导入管（11）的外周，至少其下部与进气导入管（11）成为一体。共振器（17）设置在由进气导入管（11）、第1分歧管（13）、第2分歧管（14）以及进气腔（12）限定的空间（即，进气导入管（11）的竖立部的左侧）中。

Description

进气歧管

技术领域

本发明涉及用于向多汽缸发动机导入吸入空气的进气歧管，具体地，本发明涉及能使共振器一体化而不增大外形的技术。

背景技术

在汽车用多汽缸发动机中，通常在汽缸头的进气口侧壁面上接合有进气歧管，经由该进气歧管将新气（空气或混合气）提供给各汽缸的燃烧室。在进气歧管中，构成有：进气腔，其暂时存储通过空气净化器或节气门体后的新气；以及分歧管，其将进气腔内的新气分配给各汽缸的进气口。作为进气歧管的制造方法，有的采用以铝合金为原材料的压铸成型，但是近年来出现了为实现小型化或低成本化等而以树脂为原材料的注射成型品（参照专利文献1）。在专利文献1的进气歧管中，构成为：在使进气导入管大致水平地通过并排设置的4根分歧管中的两根分歧管的内侧后，朝上方弯曲为L字状而与上部的进气腔连通。

另一方面，公知有：在进气歧管中，将进气腔与共振器（也称为共振腔）连接起来，进行共振增压（基于共振效应而进行的动态的进气增压）（参照专利文献2）的情况。共振增压是在进气冲程中，使共振器的固有气柱振动频率与进气管中产生的压力振动（进气脈动）一致来进行增压的方法，其中，进气脈动在共振点发生衰减，另一方面，在夹着共振点的发动机旋转区域中会产生增压效应，从而实现发动机扭矩的上升。

专利文献1：国际公开第WO2012/014377号

专利文献2：日本特开平9-264142号公报

发明内容

在专利文献1的进气歧管中，优选使4根分歧管中的、进气导入管未通过侧的两根分歧管的内侧成为空间，使该空间得到有效利用。此外，专利文献2的共振器被作为其他部件接合在进气歧管的上部侧面，这不仅增加了进气装置的构成部件的数量，还成为使发动机舱的空间狭窄的因素。

另一方面，本发明者等尝试开发这样的进气歧管：在进气腔中设置共振器，使进气导入管在进气腔的汽缸列方向的中间位置开口，但是，由于进气腔中的共振器的开口（共振连通路径）而产生通向分歧管的吸入空气的分配恶化的问题。即，在由于这样的进气歧管而使进气导入管的开口靠近共振连通路径的开口的情况下，从进气导入管导入的吸入空气大多流入共振器，从而不能将合适量的吸入空气导入靠近共振连通路径的分歧管。

本发明是鉴于这样的背景而完成的，目的是提供一种能使共振器一体化而不增大外形的进气歧管。

本发明的第1方面是设置在多汽缸型的发动机（1）中的进气歧管（10），进气歧管具有：进气腔（12），其沿所述发动机的汽缸列方向延伸；进气导入管（11），其从一侧沿所述汽缸列方向延伸，朝所述进气腔侧弯曲，在所述进气腔中的所述汽缸列方向的中间位置与该进气腔连接，将来自节气门（8）的吸入空气导入所述进气腔；多根分歧管（13～16），它们相对于所述进气导入管的连接部位，在所述汽缸列方向上的所述一侧以及另一侧与所述进气腔连接，将该进气腔内的吸入空气分别提供给该发动机的各进气口，在由所述进气导入管、所述分歧管以及所述进气腔限定的另一侧的空间中，设置有共振器（17），该共振器（17）经由共振连通路径（53）与所述进气腔连通，用于所述发动机的共振增压。

在本发明的第2方面中，在所述进气腔中，设置有使该进气腔中的所述进气导入管的开口缘与所述共振连通路径的开口缘隔开的分隔壁（55），所述分隔壁一直延伸到到其端部（55a）在所述汽缸列方向上与和所述进气腔中的所述进气导入管的另一侧相邻的分歧管（14）的开口（14a）的至少一部分重合的位置。

根据本发明的第1方面的进气歧管，通过将共振器收纳入分歧管中的、进气导入管未通过侧的两根分歧管的内侧的空间中，由此实现进气装置的紧凑化等。此外，通过第2侧面的进气歧管，能够抑制吸入空气从进气导入管流入共振连通路径，从而使分配到分歧管的吸入空气的分配不易受到阻碍。

附图说明

图1是实施方式的汽车用发动机的立体图。

图2是实施方式的进气歧管的分解立体图。

图3是实施方式的进气歧管的背面图。

图4是实施方式的第1分离体的正面图。

图5是图4中的V部放大图。

图6是实施方式的第2分离体的背面图。

图7是实施方式的进气歧管的纵剖面图。

图8是图7中的VIII-VIII分层剖面图。

图9是图8中的IX部放大图。

标号说明

1发动机

2汽缸头

5a～5d进气口

8节气门

10进气歧管

11进气导入管

12进气腔

13～16分歧管

17共振器

18共振连通路径

55分隔壁

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明将本发明应用于汽车用直列4汽缸发动机（以下，简单记为发动机）的进气歧管的实施方式。另外，本实施方式的发动机是前方进气的前倾搭载型，在进气歧管的各部位的说明中，对于上下方向，在图1中以上下的箭头示出，对于前后方向以及左右方向，为了方便，在图1中以箭头示出前后/左右，并按照它们来标记位置和方向。

《实施方式的结构》

如图1、图2所示，本实施方式的发动机1具有与未图示的缸体的上表面接合的汽缸头2以及与汽缸头2的上表面接合的缸头盖3等。在汽缸头2的进气侧（前表面）形成的进气凸缘2a上，在左右方向上并排开口有4个进气口5a～5d，并且，在右端侧的进气口5d的右方开口有EGR气体提供孔6。在汽缸头2上，以覆盖EGR气体提供孔6的方式接合有EGR模块7，经由该EGR模块7将来自EGR气体提供孔6的EGR气体提供到下述的进气导入管11中。

<进气歧管>

如图1、图2所示，进气歧管10接合在汽缸头2的进气凸缘2a以及EGR模块7的前表面（参照图2），该进气歧管10具有：进气导入管11，来自与右端接合的节气门8的新气（吸入空气）流入该进气导入管11；进气腔12，新气从进气导入管11流入该进气腔12；第1分歧管13～第4分歧管16，它们将进气腔12内的新气分别引导至发动机1的各进气口5a～5d；以及与进气腔12连通的共振器17（参照图3）。

如图3所示，进气导入管11从右方（上流侧）延伸到进气歧管10的中央部后，朝上方弯曲为大致L字状，下游端与进气腔12的前表面连接。进气腔12位于进气歧管10的最上部，在内部具有腔室51（参照图7、图8）。如图1所示，第1分歧管13～第4分歧管16的上游端与进气腔12的前表面连接，朝前方弯曲为大致圆弧状后，下游端经由接合凸缘18（参照图3）与汽缸头2的进气凸缘2a接合。

第3分歧管15和第4分歧管16的一部分卷绕在进气导入管11的外周，至少其下部与进气导入管11成为一体。另一方面，共振器17设置在由进气导入管11、第1分歧管13、第2分歧管14以及进气腔12限定的空间（即，进气导入管11的竖立部的左侧）中。由此，与将共振器17设置在进气歧管10的外部的情况等相比，实现了进气装置的紧凑化（即，空间节省化）。

如图2所示，进气歧管10以作为热可塑性树脂的注射成型品的第1分离体21～第3分离体23作为结构要素，通过震动焊接使这些分离体21～23相互接合，由此进行制造。

如图2、图4所示，第1分离体21具有：构成进气导入管11的后方部分的导入管后半部31；构成进气腔12的后方部分的腔后半部32；构成第1分歧管13～第4分歧管16的下游端部分的第1分歧管端部～第4分歧管端部36；构成共振器17的后方部分的共振器后半部37；以及构成将进气腔12和共振器17连通起来的共振连通路径18（参照图7、图8）的后方部分的连通路径后半部38。另外，如图5所示，在腔后半部32的左后面，形成有经由真空配管以及止回阀与未图示的真空伺服装置连接的负压接头39，其负压开口39a通过向下倾斜的冷凝水排出槽40与连通路径后半部38接续。

此外，如图2、图6所示，第2分离体22具有：构成进气导入管11的前方部分的导入管前半部41；构成进气腔12的前方部分的腔前半部42；构成第1分歧管13～第4分歧管16的后方部分的第1分歧管后半部43～第4分歧管后半部46；构成共振器17的前方部分的共振器前半部47（图2中未图示）；以及构成共振连通路径18的前方部分的连通路径前半部48（图2中未图示）。

此外，第3分离体23具有构成第1分歧管13～第4分歧管16的前方部分的第1分歧管前半部53～第4分歧管前半部56。

如图7所示，在进气腔12内设置腔室51，在共振器17内设置共振室52。通过在进气腔12的底面具有开口的共振连通路径53将腔室51与共振室52连通起来，使得当发动机1运转时，吸入空气能够经由共振连通路径53在腔室51和共振室52之间移动。如图4、图6～图9所示，在腔室51中，在进气导入管11与共振连通路径53之间设置分隔壁55。分隔壁55沿着发动机1的汽缸列方向延伸，直到其左端55a处于第2分歧管14的开口14a的大致中央，通过该分隔壁55的间隔，使得进气导入管11的开口11a的边缘部与共振连通路径53的开口53a的边缘部隔开距离L（例如，50mm左右）。

如图7、图8所示，共振连通路径53的开口53a位于进气腔12的底面12a，进气导入管11的开口11a的下缘位于比共振连通路径53的开口53a稍靠上方的位置。此外，第1分歧管13～第4分歧管16的开口13a～16a的各自的下缘，位于比共振连通路径53的开口53a的下缘靠上方的位置。

《实施方式的作用》

当发动机1开始运转时，伴随活塞的往复式运动，从空气净化器以负压吸入新气，该新气经由节气门8流入进气歧管10。流入进气歧管10中的新气，在从进气导入管11被导入进气腔12的腔室51后，经由第1分歧管13～第4分歧管16被提供给汽缸头2的进气口5a～5d，当进气阀打开时，被提供给燃烧室。

被导入到进气腔12（腔室51）的吸入空气，经由共振连通路径53流入共振室52（共振器17），但是，由于此时进气导入管11的开口11a的边缘部与共振连通路径53的开口53a的边缘部被隔开，所以如图9（a）所示，抑制了吸入空气流入共振室52，分配到第1分歧管13～第4分歧管16（尤其是，第2分歧管14）的吸入空气的分配不易受到阻碍，从而有效地防止了发动机1的输出下降或扭矩变动等。另外，在进气导入管11与共振连通路径53之间未设置分隔壁的情况下，如图9（b）所示，吸入空气的一部分流入共振室52，从而不能将合适量的吸入空气导入第2分歧管14。

另一方面，对发动机1进行控制的发动机ECU（未图示）根据发动机旋转速度、冷却水温度、进气温度以及发动机负载等各种运转信息，设定EGR气体的环流量、对EGR阀等进行驱动控制，从EGR气体提供孔6向EGR模块7提供EGR气体。EGR气体通过EGR模块7内的EGR气体通道，向进气导入管11内排出，并经由进气腔12、分歧管13～16被导入进气口5a～5d。

EGR气体或窜气包含作为燃烧生成物的水分，该水分在附着到进气腔12的内壁上后，由于冷却而成为冷凝水61。冷凝水61沿着进气腔12的内壁流下，如图7、图8所示那样，在进气腔12的底面12a形成积水62。在本实施方式的情况下，如上所述，共振连通路径53的开口53a位于进气腔12的底面12a上，进气导入管11的开口11a的下缘和第1分歧管13～第4分歧管16的开口13a～16a的下缘位于比共振连通路径53的开口53a靠上方的位置。因此，如图7、图8中的箭头所示，在进气腔12的底面12a上形成积水62的冷凝水61没有流入进气导入管11或第1分歧管13～第4分歧管16，而是经由共振连通路径53流入共振室52（共振器17）。另外，流入共振室52的冷凝水61，由于与发动机1的运转相伴的吸入空气的流动而逐渐蒸发，成为无害的水蒸气而从第1分歧管13～第4分歧管16流入各进气口5a～5d。

此外，如图5所示，驻留在负压接头39的负压开口39a附近的冷凝水61，沿着向下倾斜的冷凝水排出槽40流下，经由共振连通路径53流入共振室52（共振器17）。由此，防止冷凝水61从负压接头62流入真空配管（即，真空伺服装置侧），从而有效地抑制止回阀的功能不良（阀体的粘合或闭塞等）。

以上，完成了具体的实施方式的说明，但是本发明的方式并非限定于这些实施方式。例如，在上述实施方式中，将本发明应用于汽车用直列4汽缸发动机的进气歧管，但是本发明当然也可以应用于在汽车或产业机械等所用的直列6汽缸发动机或V型6汽缸发动机等的进气歧管。此外，在上述实施方式中，将进气腔中的进气导入管的开口设置在比共振连通路径的开口靠上方的位置，但是，例如，也可以使进气导入管在进气腔的底面开口，使得第3、第4分歧管侧的冷凝水落入进气导入管。另外，关于进气歧管和第1、第2分离体的具体构造和形状等，在不脱离本发明主旨的范围内，可以进行适当的设定。

Claims (2)

1.一种进气歧管，其设置在多汽缸型的发动机中，其特征在于，具有：

进气腔，其沿所述发动机的汽缸列方向延伸；

进气导入管，其从一侧沿所述汽缸列方向延伸，朝所述进气腔侧弯曲，在该进气腔中的所述汽缸列方向的中间位置与该进气腔连接，将来自节气门的吸入空气导入所述进气腔；以及

多根分歧管，它们相对于所述进气导入管的连接部位，在所述汽缸列方向上的所述一侧以及另一侧与所述进气腔连接，将该进气腔内的吸入空气分别提供给该发动机的各进气口，

在由所述进气导入管、所述分歧管以及所述进气腔限定的另一侧的空间中，设置有经由共振连通路径与所述进气腔连通的共振器。

2.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，

在所述进气腔中设置有使该进气腔中的所述进气导入管的开口缘与所述共振连通路径的开口缘隔开的分隔壁，

所述分隔壁一直延伸到其端部在所述汽缸列方向上与和所述进气腔中的所述进气导入管的另一侧相邻的分歧管的开口的至少一部分重合的位置。

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