CN104234887A - 发动机进气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机进气系统。发动机的输出性能能够通过如下结构最大化：其中供给空气以使得包含多个汽缸的多汽缸发动机中各个汽缸的容积效率最大化。

Description

发动机进气系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年6月13日提交的韩国专利申请No.10-2013-0067695的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种发动机进气系统，特别涉及一种能够为发动机所包含的多个汽缸中的每一个进行供气的进气系统的结构。
背景技术
根据现有技术的包含多个汽缸的多汽缸发动机进气系统通常具有可以使用进气歧管为各个汽缸提供空气的结构。
所述进气歧管具有如下结构：连接到大气的一个管道分为连接到各个汽缸的多个管道，以使得可以通过将从大气吸入空气的一个入口分到多个汽缸而将空气供给多个汽缸的每一个。
同时，为了在有限容积内燃耗更大量的燃料来改进发动机的比功率，所述发动机的汽缸应当吸入最大量的空气使容积效率最大化。
因此，包括为发动机各个汽缸提供空气的进气歧管的发动机进气系统的全部结构成为对发动机性能有很大影响的因素。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供一种发动机进气系统，所述发动机进气系统具有提供空气以使得包含多个汽缸的多汽缸发动机中各个汽缸的容积效率最大化的结构，能够通过这种结构使发动机的输出性能最大化。
本发明的各个方面提供一种发动机进气系统，包括：节流阀体；至少两个主要分支管道，所述主要分支管道从所述节流阀体分出；以及多个次要分支管道，所述次要分支管道从所述主要分支管道分出进入构成一个发动机的多个汽缸中的至少两个。
本发明的方法和装置具有其他的特征和优点，通过结合于此的说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，这些特征和优点将会变得清楚。
附图说明
图1为示出根据本发明的示例性发动机进气系统的示意图。
图2为示出根据本发明的示例性发动机进气系统的示意图。
图3为示出根据本发明的示例性发动机进气系统的立体图。
图4为图3的左视图。
图5为依发动机转速而定的扭矩曲线图，其中本发明的效果与现有技术进行比较。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明结合示例性实施方案描述，但是应当理解，本说明书并非意图将本发明限制到这些示例性实施方案。相反地，本发明旨在不仅覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖各种替代方案、修改、等同方案以及其他实施方案，这些替代方案、修改、等同方案以及其他实施方案能够被包括于由所附权利要求书限定的本发明的精神及范畴内。
参考图1和图2，根据本发明的各种实施方案的每一个发动机进气系统都配置为包括节流阀体1；至少两个主要分支管道3，所述主要分支管道3从所述节流阀体1分出；以及多个次要分支管道7，所述次要分支管道7从所述主要分支管道3分出并进入构成一个发动机的多个汽缸5中的至少两个。
也即，所述节流阀体1配置为通过至少一个管道接收从大气导入的空气，通过节流阀9控制吸入发动机的空气总量，以及将空气通过位于其后端的主要分支管道3和次要分支管道7的顺序分支结构供给各个汽缸5。
在其预定的容积内容纳空气的第一室11设置于节流阀体1的节流阀9和主要分支管道3之间，且主要分支管道3能够具有至少大于各个汽缸5的冲程容积的全部容积。
在各种实施方案中并且如图1和图2所示，所述主要分支管道3进一步设置有单独的第二室13，第二室13容纳管道上的空气以便于形成主要分支管道3的全部容积。
不单独包括所述第二室13，所述主要分支管道3也能够配置成使得主要分支管道3本身的全部容积比各个汽缸的冲程容积大。
如图1所示的各种实施方案，所述第二室13具有如下空间形状：其中管道的横截面扩张并接着收缩在主要分支管道3的管道上，而在图2所示的各种实施方案中，所示第二室13具有通过单独的连接颈19连接到主要分支管道3的管道的中间的空间形状。
此处，第一室11的容积以及主要分支管道3的全部容积中的每一个都能够大于两倍的各个汽缸5的冲程容积。
也即，为了一直顺利满足各个汽缸5中所需的空气量，第一室11的容积和主要分支管道3的全部容积中的每一个都应该大于两倍的各个汽缸5的冲程容积。这种情况下，保证了在各个汽缸5中足够的容积效率，因此使得改善发动机的输出成为可能。
图5示出实验数据，所述实验数据标明：使用根据本发明的各种实施方案的进气系统的发动机相比较于根据现有技术的一般的发动机和仅仅在排气系统中使用4-2-1型的排气歧管的发动机改善了输出性能，如上所述的第一室11的容积以及主要分支管道3的全部容积的限制应用于使用根据本发明的各种实施方案的进气系统的发动机中，而根据现有技术的一般的发动机没有使用根据本发明的各种实施方案的进气系统。具体地，从图5中可以理解，与现有技术相比，本发明在发动机的低速和中速的范围内表现出显著的输出改善。
同时，从一个主要分支管道3分出的所述次要分支管道7可分别连接到在一系列点火时间中与其他汽缸5具有不同的点火时间的汽缸5，以防止在各个汽缸5之间产生进气干扰。
也即，在发动机是包括如图1或图2所示的顺序布置成行的第一到第四汽缸5的直列4缸发动机的情况下，两个主要分支管道3从所述节流阀体1中分出，次要分支管道7从每一个主要分支管道3中成对分出，从所述两个主要分支管道3中的一个中分出的两个次要分支管道7分别连接于第二和第三汽缸5，且从所述两个主要分支管道3的另一个中分出的两个次要分支管道7分别连接于第一和第四汽缸5。
这种情况下，由于发动机按照从第一汽缸-第三汽缸-第四汽缸-第二汽缸的顺序依次点火，如上所述的连接到次要分支管道7的各个汽缸5以如下的状态基本上独立地从节流阀体1中接收空气，其中，各个汽缸通过次要分支管道7和主要分支管道3与具有与各个汽缸的点火时间相近的点火时间的汽缸5隔离，由此防止由于进气干扰导致的容积效率变差。
图3和图4三维地示出了根据本发明的各种实施方案的进气系统。根据本发明的各种实施方案的进气系统具有如下结构：其中所述主要分支管道3螺旋扭转于所述节流阀体1的后端且其第二室13位于螺旋部分的中间，而次要分支管道7设置成其连接于汽缸5的末端部分在直线上打开的状态。
此处，第二室13可为容器形状，其中预定的横截面形状在长度上沿着由主要分支管道3形成的螺旋中心轴延伸。
具体地，在各种实施方案中，第二室13由容器形成，其中每一个半圆的预定横截面形状在长度上沿着由主要分支管道3形成的螺旋中心轴延伸，以形成一个圆柱形外观，由此有可能使进气系统紧凑且保证第二室13的容积足够来确保各个汽缸5的容积效率。
虽然第二室13具有通过布置彼此分开的容器而形成且具有所示的相互邻近的两个半圆形横截面的圆柱形外观，但是所述第二室13还能形成集成圆柱形形状，其中两个容器彼此集成形成并且在中间形成将这两个容器彼此隔离的隔断墙。能够理解这样的集成组件能够一体形成。
根据本发明的各种实施方案，可以通过供给空气以使得包含多个汽缸的多汽缸发动机中各个汽缸的容积效率最大化的结构而使得发动机的输出性能最大化。
为了便于所附权利要求书的解释以及准确定义，术语“后”，“左”等用于参照示例性实施方案的特征在附图中显示的位置来描述这些特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种发动机进气系统，包括：
节流阀体；
至少两个主要分支管道，所述主要分支管道从所述节流阀体延伸出来；以及
多个次要分支管道，所述次要分支管道从各个主要分支管道延伸出来而进入配置一个发动机的多个汽缸中的至少两个。
2.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其中在其预定容积内容纳空气的第一室设置于所述节流阀体的节流阀和所述主要分支管道之间；以及
所述主要分支管道具有至少大于各个气缸的冲程容积的全部体积。
3.根据权利要求2所述的发动机进气系统，其中所述主要分支管道进一步设置有单独的第二室，所述第二室容纳管道上的空气以便于形成主要分支管道的全部容积。
4.根据权利要求3所述的发动机进气系统，其中所述第二室具有管道的横截面扩张并接着收缩在主要分支管道的管道上的空间形状。
5.根据权利要求3所述的发动机进气系统，其中所述第二室具有通过单独的连接颈连接到主要分支管道的管道的中间的空间形状。
6.根据权利要求2所述的发动机进气系统，其中所述第一室的容积和所述主要分支管道的全部容积的每一个都大于各个汽缸的冲程容积的两倍。
7.根据权利要求6所述的发动机进气系统，其中从一个主要分支管道分出的次要分支管道分别连接到在一系列点火时间中具有与其他汽缸的点火时间不同的点火时间的汽缸。
8.根据权利要求7所述的发动机进气系统，其中所述发动机为直列4缸发动机，所述直列4缸发动机包括顺序布置成行的第一汽缸到第四汽缸；两个主要分支管道从所述节流阀体中分出；所述次要分支管道从每一个所述主要分支管道中成对分出；从所述两个主要分支管道中的一个中分出的两个次要分支管道分别连接于第二汽缸和第三汽缸；以及从所述两个主要分支管道的另一个中分出的两个次要分支管道分别连接于第一汽缸和第四汽缸。
9.根据权利要求8所述的发动机进气系统，其中所述主要分支管道螺旋扭转于所述节流阀体的后端且所述第二室位于螺旋部分的中间。
10.根据权利要求9所述的发动机进气系统，其中所述第二室为容器形状，其中预定的横截面形状在长度上沿着由主要分支管道形成的螺旋中心轴延伸。
11.根据权利要求10所述的发动机进气系统，其中所述第二室由容器形成，其中每一个半圆的预定横截面形状在长度上沿着由主要分支管道形成的螺旋中心轴延伸，以形成一个圆柱形外观。
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