CN104018961B - 一种增压发动机的进气管路系统及进气旁通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种增压发动机的进气管路系统，包括空滤器、增压器、中冷器、进气歧管，空滤器通过空滤器出管连接增压器，增压器连接中冷器，中冷器出管通过节气门体连接进气歧管。其改进在于，在空滤器出管与节气门体前的进气之间连接进气旁通阀，进气旁通阀通过旁通阀压力管连接进气歧管，通过进气歧管内的压力来调节进气旁通阀的开闭，实现从空滤器出管到节气门体前的进气的直接连通或断开。本发明可以解决发动机在扭矩较小时，进气管路较长，进气阻力大，导致在发动机响应速度慢的问题，提高小排量增压发动机的燃油经济性。

Description

一种增压发动机的进气管路系统及进气旁通阀
技术领域
本发明属于增压发动机技术，特别涉及一种增压发动机的进气管路系统。
背景技术
随着发动机技术的发展，汽油机增压技术发展迅速。为了提高小排量发动机的功率和扭矩，提高燃油经济性和降低尾气排放，使发动机小型化、轻量化，增压技术的使用变得越来越普遍。
现在采用增压技术的发动机，经过增压器压缩后的进气，温度较高，为了使其稳定地燃烧，需要对压缩气体进行冷却，称之为增压中冷，然后再通过进气歧管进入发动机。实际使用中，在发动机转速小，即需要较小的扭矩时，通常不需要对进气进行增压，而更好的是让进气直接进入进气歧管。但现有的带增压技术的发动机，不论发动机转速大小，空滤器出来的新鲜空气都必须经过增压发动机的中冷器，
因此，为了增加现有小排量发动机的功率和扭矩，达到提高其燃油的经济性和降低尾气排放，实现发动机小型化、轻量化的目的，在发动机扭矩较小时，需要设计一种使整个进气管路缩短，沿程阻力减小，响应速度加快的增加发动机管路系统。
发明内容
本发明针对现有增压发动机存在的以上不足，提供一种改进额增压发动机的进气管路系统，并提供适用于系统的进气旁通阀，解决发动机在扭矩较小时，进气管路较长，对进气产生阻力，导致在发动机响应速度慢的问题，提高小排量增压发动机的燃油经济性。
本发明的技术方案如下：
一种增压发动机的进气管路系统，包括空滤器、增压器、中冷器、进气歧管，空滤器通过空滤器出管连接增压器，增压器连接中冷器，中冷器出管通过节气门体连接进气歧管。其改进在于，在空滤器出管与节气门体前的进气之间连接进气旁通阀，进气旁通阀通过旁通阀压力管连接进气歧管，通过进气歧管内的压力来调节进气旁通阀的开闭，实现从空滤器出管到节气门体前的进气的直接连通或断开。
本发明通过进气歧管内的压力来调节进气旁通阀总成的开闭，当空滤器出口的进气压力大于进气歧管内的压力，即未增压的时候，阀门打开，气体从空滤器出来流入节体门体前，可以直接进入进气歧管。当空滤器出口压力小于进气歧管内压力，即进气歧管内气体已增压的时候，阀门关闭，气体经过增压器、中冷器后，经节气门体进入进气歧管。可见本发明从而实现直接从空滤器出管到节气门体前的进气，减短在发动机在扭矩较小时，发动机非增压时进气管道的长度，使进气更顺畅。
为适应以上增压发动机的进气管路系统，本发明涉及的进气旁通阀包括阀体和装在阀体内的柱塞和弹簧；在阀体上设有进气口、出气口和压力口，压力口通过旁通阀压力管与进气歧管连通，所述柱塞受来自进气歧管的压力和弹簧力的作用，，在阀体的进气口和出气口之间的气流通路上运动，调节进气旁通阀的开闭。
较为简单地，阀体为筒体结构，所述进气口和出气口一个设在筒体的一端，一个设在筒体一侧，压力口设在筒体的另一端。
更优选地，在筒体内靠近压力口处设弹簧座，安装弹簧，弹簧的另一端与活塞配合。
本发明具有以下明显的优点：
1.在发动机扭矩较小增压器不工作时，通过进气旁通阀使不增压的气体直接从空滤器进入到进气歧管，新鲜空气经空滤器直接进入进气歧管，使整个进气管路减短，沿程阻力减小，发动机响应速度加快，由此提高了小排量增压发动机的燃油经济性，降低尾气排放。
2.本发明对进气管路系统的改动非常小，并且使用的进气旁通阀也结构简单，整个系统可靠性高，成本低廉。
3.整个进气管路系统和旁通阀便于检查、更换。
附图说明
图1：本发明的增压发动机的进气管路系统的连接示意图；
图2：本发明的进气旁通阀的结构示意图；
图3：本发明的进气旁通阀的工作原理图；
图4：本发明的进气旁通阀阀体的结构示意图。
其中，1是空滤器，2是空滤器出管，3是旁通阀进管，4是增压器，5是中冷器，6是中冷器出管，7是旁通阀出管，8是进气歧管，9是旁通阀压力管，10是进气旁通阀；10-1是阀体，10-2是柱塞，10-3是弹簧；10-1-2是进气口，10-1-3是出气口，10-1-4是弹簧座，10-1-5是压力口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的描述。
如图1所示，增压发动机的进气管路系统包括空滤器1、增压器4、中冷器5、进气歧管8、进气旁通阀10以及附属管路等。与现有通常的增压发动机一样，空滤器1通过空滤器出管2连接增压器4，增压器4连接中冷器5，中冷器出管6通过节气门体连接进气歧管8，进气歧管8将空气通入发动机缸体。本发明在空滤器出管2与节气门体前的进气之间增加了进气旁通阀10，进气旁通阀10通过旁通阀压力管9连接进气歧管8，通过进气歧管内的压力来调节进气旁通阀的开闭，实现从空滤器出管到节气门体前的进气的直接连通或断开。
从图1也可以看出，现有的进气管路系统是在没有进气旁通阀10的情况下，气体从空滤器1经空滤器出管2进入增压器4，然后经中冷器5冷却，由中冷器出管6通过节气门体进入进气歧管8。
在连接了进气旁通阀10以后，进气走向可分两种情况：
在增压器4不工作（或转速较低）的时候，可以认为进气没有增压，此时进气歧管8里面压力为负，此压力通过旁通阀压力管9传递到进气旁通阀10内，进气旁通阀10在负压作用下打开阀门，让进气从空滤器出口2进入旁通阀进管3，经进气旁通阀10和旁通阀出管7进入中冷器出管6，经节气门体进入进气歧管8。也就是说，在此种情况下，进气可以不经增压器4和中冷器5直接进入进气歧管8内，流道短，流程阻力小。
在增压器4工作的时候，由于进气歧管8内气体压力较高（为正），此时进气旁通阀10通过旁通阀压力管9传递过来的压力作用，关闭阀门，使旁通阀进管3和旁通阀出管7之间断开。相当于进气旁通阀10不起作用，此时进气气体走向跟原来一样。
图2所示为阀门关闭情况下进气旁通阀10的内部结构，图3为阀门开启情况下进气旁通阀10内部结构，图4为进气旁通阀的阀体结构示意图。
进气旁通阀10包括阀体10-1和装在阀体内的柱塞10-2和弹簧10-3。旁通阀柱塞10-2可在压力及弹簧力的作用下，在旁通阀阀体10-1内运动，实现阀门的开闭。较简单地，阀体10-1采用筒体结构，在阀体上设进气口10-1-2、出气口10-1-3和压力口10-1-5，进气口和出气口一个设在筒体的一端，一个设在筒体一侧，压力口设在筒体的另一端。进气口10-1-2通过旁通阀进管3连接空滤器出管2，出气口10-1-3通过旁通阀出管7连接节气门体前的进气，即中冷器出管6，压力口10-1-5通过旁通阀压力管9与进气歧管8连通。柱塞10-2受来自进气歧管的压力作用，与弹簧配合，在阀体的进气口和出气口之间的气流通路上运动，调节进气旁通阀的开闭。
优选地，在筒体内靠近压力口10-1-5处设弹簧座10-1-4，安装弹簧10-3，弹簧的另一端与活塞配合，弹簧10-3有助于柱塞10-2的回位。
当进气歧管8压力小于空滤器出管2内的压力时，在压力的作用下，旁通阀柱塞10-2克服弹簧力往下移动（如图3）。从而打开阀门，让旁通阀进气口10-1-2与10-1-3旁通阀出气口相通，进气可以直接从空滤器出管2进入中冷器出管6内。
如图2所示，当进气歧管8压力大于或等于空滤器出管2内的压力时，旁通阀柱塞10-2在弹簧力和压力的作用下，向上移动。从而关闭阀门，使气体不能从旁通阀内通过。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (3)

1.一种增压发动机的进气管路系统，包括空滤器（1）、增压器（4）、中冷器（5）、进气歧管（8），空滤器（1）通过空滤器出管（2）连接增压器（4），增压器（4）连接中冷器（5），中冷器出管（6）通过节气门体连接进气歧管（8）；其特征在于，在空滤器出管（2）与节气门体前的进气之间连接进气旁通阀（10），进气旁通阀（10）通过旁通阀压力管（9）连接进气歧管（8），通过进气歧管内的压力来调节进气旁通阀的开闭，实现从空滤器出管到节气门体前的进气的直接连通或断开；
所述进气旁通阀（10）包括阀体（10-1）和装在阀体内的柱塞（10-2）和弹簧（10-3）；在阀体上设有进气口（10-1-2）、出气口（10-1-3）和压力口（10-1-5），压力口（10-1-5）通过旁通阀压力管（9）与进气歧管（8）连通，所述柱塞（10-2）受来自进气歧管的压力和弹簧力的作用，在阀体的进气口（10-1-2）和出气口（10-1-3）之间的气流通路上运动，调节进气旁通阀的开闭；
所述阀体（10-1）为筒体结构，进气口（10-1-2）和出气口（10-1-3）一个设在筒体的一端，一个设在筒体一侧，压力口（10-1-5）设在筒体的另一端。
2.根据权利要求1所述的增压发动机的进气管路系统，其特征在于：所述在筒体内靠近压力口（10-1-5）处，设弹簧座（10-1-4），安装弹簧（10-3），弹簧的另一端与活塞配合。
3.一种用在增压发动机进气管路系统中的进气旁通阀，包括阀体（10-1）和装在阀体内的柱塞（10-2）和弹簧（10-3）；在阀体上设有进气口（10-1-2）、出气口（10-1-3）和压力口（10-1-5），压力口（10-1-5）通过旁通阀压力管（9）与进气歧管（8）连通，所述柱塞（10-2）受来自进气歧管的压力和弹簧力的作用，在阀体的进气口（10-1-2）和出气口（10-1-3）之间的气流通路上运动，调节进气旁通阀的开闭；所述阀体（10-1）为筒体结构，所述进气口（10-1-2）和出气口（10-1-3）一个设在筒体的一端，一个设在筒体一侧，压力口（10-1-5）设在筒体的另一端；所述在筒体内靠近压力口（10-1-5）处，设弹簧座（10-1-4），安装弹簧（10-3），弹簧的另一端与活塞配合。
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