CN105658943B - 内燃机的进气通路构造 - Google Patents

Abstract

增压器(15)具有旁通通路(17)。在空气流量计(10)与旁通通路(17)之间的进气通路(8)具有逆流防止器(20)。逆流防止器(20)具有：外壳(41)，其将进气通路的截面积局部地扩大；以及内管(42)，其成为进气主流的实质上的流路。内管(42)被凸缘部(50)支撑，下游端(42a)在外壳(41)内开口。在打开了旁通通路(17)时的逆流时，进气的一部分进入至出口侧空间部(55)内，流动被凸缘部(50)阻止。因而抑制逆流。

Description

内燃机的进气通路构造

技术领域

本发明涉及内燃机的进气通路构造，特别涉及下述内燃机的进气通路构造，该内燃机在空气流量计的下游具有增压器，并且具有将增压器的下游侧与上游侧连通的旁通通路及旁通阀。

背景技术

在进气通路具有增压器的内燃机中已知下述结构，即，设置将增压器的下游侧与上游侧连通的旁通通路，并设置对该旁通通路进行开闭的旁通阀。在专利文献1中公开了下述结构，即，与始终由内燃机输出所驱动的机械式增压器并联地设置旁通通路，在低负荷时，打开旁通通路中的旁通阀从而缓解增压压力。在专利文献2中公开了下述内容，即，与根据内燃机运转条件所驱动的机械式增压器并联地设置旁通通路，利用旁通阀的开度控制增压压力。

在具有如上述所述将增压器的下游侧与上游侧连通的旁通通路的结构中，当打开旁通阀而使进气从增压器下游侧向增压器上游侧回流时，有时进气的一部分向进气通路的更上游侧逆流，到达至空气流量计。因而存在下述问题，即，在空气流量计的响应性高的情况下，该逆流的成分被空气流量计检测出，成为误差。

专利文献1：日本特开平6-10682号公报

专利文献2：日本特开2009-209784号公报

发明内容

本发明的目的在于，在旁通通路与空气流量计之间的进气通路抑制上述的逆流。

本发明涉及的内燃机的进气通路构造，其以在进气通路处的空气流量计的下游具有增压器，且具有将上述增压器的下游侧与上游侧连通的旁通通路以及旁通阀的内燃机为前提，该内燃机的进气通路构造在与上述旁通通路的合流点和上述空气流量计之间的进气通路的一部分具有扩大部，该扩大部将通路截面积局部地扩大而形成，在该扩大部的内侧具有内管，该内管的下游端朝向扩大部出口部而开口，在上述内管与上述扩大部内壁面之间形成有空间部，该空间部的上游侧被分隔壁封闭，且下游侧在扩大部内开口。

在上述的结构中，当进气正确地沿正向流动时，进气流在扩大部中也从内管之中通过，向下游的增压器侧流动。另一方面，当进气要从旁通通路进行逆流时，一部分从内管下游端流入至内管之中，而一部分进入至内管与扩大部内壁面之间的空间部内，逆流被分隔壁阻止。因而，能够减弱流向空气流量计的逆流。

根据本发明，能够抑制进气的逆流而不增大进气向正向流动时的进气阻力，对于空气流量计输出侧的逆流的影响变小。

附图说明

图1是具有本发明涉及的进气通路构造的一个实施例的内燃机整体的结构说明图。

图2是表示一个实施例的进气通路构造的要部的斜视图。

图3是将一个实施例的逆流防止器与进气管一起表示的斜视图。

图4是逆流防止器的剖视图。

图5是表示逆流防止器的外观的斜视图。

图6是仅表示内管的斜视图。

图7是从不同的方向同样仅表示内管的斜视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一个实施例详细地进行说明。

图1是示意性地表示应用了本发明的内燃机整体的进气系统以及排气系统的结构的说明图。内燃机1是例如火花点火式汽油内燃机，进气总管4经由分支通路3与各气缸的进气口2连接，在进气总管4的入口部4a配置有电子控制型的节流阀5。在进气总管4的内部，为了冷却增压后的进气而设置有水冷型的中间冷却器6。在进气口2配置有燃料喷射阀11以及滚筒控制阀12。

在从上述进气总管4的入口部4a直至上游端的外部气体导入口7的进气通路8，在较上游侧的位置配置有空气滤清器9，并且在该空气滤清器9的紧后方(即出口部)配置有例如热线式的空气流量计10。此外，在本发明中，空气流量计10未必限定于热线式的空气流量计。

增压器15配置在进气通路8的空气流量计10与节流阀5之间。在本实施例中，作为增压器15而使用了机械式增压器，具体地说，使用了4叶型的罗茨鼓风机，成为经由皮带传动机构16而始终由内燃机1的曲轴1a驱动的结构。此外，本发明也能够应用于林士(lysholm)型等其他形式的机械式增压器、甚至是使用涡轮增压器的情况。另外，也可以是仅在增压时经由电磁离合器等驱动机械式增压器的结构。

上述进气通路8具有与上述增压器15并联的旁通通路17。即，设置有旁通通路17以使得增压器15的下游侧与上游侧连通。在该旁通通路17插入安装有例如蝶阀型的旁通阀18。该旁通阀18基于来自未图示的发动机控制器的信号经由致动器18a进行开闭动作，在该旁通阀18打开的状态下，利用增压器15增压后的进气的一部分经由旁通通路17而回流至增压器15的上游侧(即进入侧)。由此，限制增压压力的上升，并抑制增压器15的驱动所消耗的能量。此外，旁通阀18可以是在内燃机1的非增压域与增压域打开—关闭(ON—OFF)地进行开闭的结构，或者，也可以是为了控制增压压力而连续地控制开度的结构。

并且，在上述进气通路8的旁通通路17与空气流量计10之间，具体地说，在旁通通路17出口与进气通路8合流的合流点8a和空气流量计10之间，设置有成为本发明的要部的逆流防止器20，该逆流防止器20在旁通阀18打开状态时抑制从旁通通路17流向空气流量计10侧的进气的逆流。如后述所述，该逆流防止器20成为下述结构，即，在将通路截面积部分地扩大而形成的扩大部的内侧设置内管，并在两者之间，形成了向下游侧开口的空间部。

与内燃机1的排气口21连接的排气通路22分别具有由三元催化剂等构成的上游侧催化剂装置23以及下游侧催化剂装置24。

下面，参照图2～图7，对上述逆流防止器20的具体的结构进行说明。

图2表示经由橡胶制的进气管32与空气滤清器9的壳体31连接的逆流防止器20，图3表示从空气滤清器9卸下后的进气管32以及逆流防止器20。进气管32的上游端与空气滤清器9的壳体31的圆筒状出口部31a连接，所述空气流量计10被安装在该壳体31的出口部31a(在图2未图示)。如图3所示，进气管32平缓地弯曲，上游端利用金属制紧固带33与壳体31的出口部31a连接，下游端利用金属制紧固带34与逆流防止器20连接。

如图4及图5所示，逆流防止器20具有外壳41，并在其内侧收容有内管42，该外壳41形成将进气通路8的通路截面积局部地扩大的扩大部。

外壳41由比较硬质的合成树脂构成，中间部分形成为剖面近似为矩形的筒状，并且在成为上游端的一端具有圆筒状的入口部43，在成为下游端的另一端具有圆筒状的出口部44。上述入口部43与上述的进气管32连接。另外，出口部44具有由比较软的合成树脂构成的圆环状的密封部件45以及金属制紧固带46，并与具有所述旁通通路17的增压器15的入口部连接。从而，进气主流从外壳41的入口部43向出口部44流动，但为了使进气主流弯曲地流过逆流防止器20内，如在图4及图5等明示所示，外壳41中间部分弯曲或者屈曲地形成，入口部43的中心轴线与出口部44的中心轴线形成钝角。

更详细地说，外壳41由下述2个部件构成，即，构成了包含出口部44的下游侧部分的主体部41A和构成了包含入口部43的上游侧部分的罩体部41B，独立地成型的主体部41A与罩体部41B在接合凸缘48a、48b处利用粘接剂、振动焊接等适当的方法相互接合。此外，主体部41A与罩体部41B在偏向靠近入口部43的位置处分割，因而，与罩体部41B的长度相比，主体部41A的长度较长。

图6及图7以单体形式示出了收容在外壳41内的内管42。该内管42依然由比较硬质的合成树脂一体地成型，基本上，形成为与外壳41的入口部43、出口部44的口径实质上相等的口径的圆筒状，在长度方向的中间部(具体地说是靠近上游端的位置)，具有成为分隔壁的凸缘部50。该凸缘部50沿与内管42的中心轴线近似正交的方向凸出，并具有与外壳41中间部分的剖面形状相对应的近似矩形的外形形状。如图4所示，该凸缘部50被夹持在外壳41的主体部41A以及罩体部41B的接合凸缘48a、48b之间，与主体部41A以及罩体部41B一起一体地接合。由此，内管42被支撑在外壳41的内侧。

图6是从与图5同样的方向表示内管42的斜视图，如图示所示，内管42与外壳41中间部分的弯曲或者屈曲的形状相对应而形成平缓地弯曲的形状。并且，在下游端42a侧的端部，在每隔90°的4处切开形成有沿内管42的中心轴线的方向延伸的狭缝51。此外，位于弯曲的外周侧的狭缝51以及位于两侧的一对狭缝51以固定宽度向上游侧延伸，与之相对，位于弯曲的内周侧的狭缝51(特别地作为标号51A进行表示)为了避免与外壳41内壁面的干涉，而被较大地切开成抛物线状。另外，内管42的下游端42a成为简单地切掉后的形状，与之相对，为了使沿正向流来的进气顺利地流入，上游端42b平滑地扩张，成为所谓的喇叭形状。

在内管42被收容于外壳41内的状态下，如图4所示，内管42仅利用凸缘部50而支撑于外壳41，其他部位与外壳41分离。利用成为分隔壁的凸缘部50在外壳41的罩体部41B内部划分出入口侧空间部53，扩张成喇叭形状的内管42的上游端42b在该入口侧空间部53内开口。详细地说，上游端42b以隔着微小的间隙而与外壳41的入口部43开口面相对的方式进行配置。此外，成为喇叭形状的上游端42b由于该喇叭形状而靠近于外壳41内壁面，但整个外周与外壳41内壁面稍微分离。

另外，成为直线地切掉后的形状的下游端42a在外壳41的主体部41A内开口，隔着微小的间隙而与外壳41的出口部44开口面相对。该下游端42a的整个外周也与外壳41内壁面稍微分离。

即，成为圆筒状的内管42从凸缘部50向入口部43延伸，并且从凸缘部50向出口部44延伸，构成了从入口部43流向出口部44的进气主流的实质上的流路。并且，内管42的各端部分别在外壳41内成为自由端。

在这里，如上述所示地内管42利用凸缘部50而支撑在外壳41内，其结果，在与凸缘部50相比下游的主体部41A内，在内管42外周面与外壳41内壁面之间，形成有整个外周连续的出口侧空间部55。关于该出口侧空间部55，下游侧经由内管42的下游端42a与外壳41内壁面之间的间隙而整个外周开口，另一方面，上游侧被成为分隔壁的凸缘部50封闭。即，成为一端被封闭的筒状的空间，另外，经由内管42的狭缝51而还与内管42的内侧空间连通。

如在图4明示所示，关于外壳41的中间部分，针对平缓地弯曲的内管42，成为该弯曲的外侧(外周侧)的部分与弯曲的内侧(内周侧)相比凸起得较大。从而，作为上述的出口侧空间部55，与成为弯曲的内侧的部分的容积相比，成为弯曲的外侧的部分的容积设定得较大。换言之，在利用与内管42的中心轴线正交的剖面进行观察时，弯曲的外侧处的出口侧空间部55的截面积与弯曲的内侧处的截面积相比相对较大。

在上述所述的结构中，在进气从空气滤清器9向内燃机1沿正向流动时，进气从外壳41的入口部43向内管42流入，从内管42的下游端42a向出口部44流动。即，将内管42作为实质上的流路，进气沿正向流动而不会发生进气阻力的格外的增加。特别地，由于内管42的上游端42b成为喇叭形状，因此沿正向流动的进气流被准确地捕捉，抑制入口侧空间部53处的进气阻力的增大。此外，针对以上述方式沿正向流动的进气流，出口侧空间部55、入口侧空间部53还能够作为抑制脉动声的消音器而起作用。

另一方面，在打开旁通阀18而进气在旁通通路17中回流的状态下，有时进气要向空气滤清器9侧进行逆流，但该逆流被逆流防止器20所抑制。即，要从外壳41的出口部44向反方向流动的进气的一部分会从出口部44进入至内管42的下游端42a的内侧，但进气的一部分通过内管42外周的间隙而进入至出口侧空间部55内。特别地，由于逆流防止器20以进气主流弯曲地流动的方式构成，因此许多从出口部44直接进来的进气流进入至弯曲的外周侧处的出口侧空间部55内。以上述方式进入了出口侧空间部55内的进气流被成为分隔壁的凸缘部50阻止流动，因此不能向空气滤清器9侧流动。另外，进入了内管42的下游端42a的内侧的进气的一部分也通过多个狭缝51而进入至出口侧空间部55内，同样地，向上游侧的逆流被阻止。许多进气流在出口侧空间部55之中也集中于弯曲的外周侧部分，由于该部分与弯曲的内周侧部分相比被分给较大的容积，因此能够充分地容纳逆流成分，而不溢出至内管42内。

因而，通过内管42而到达至空气流量计10的逆流成分变得非常的少。因此，空气流量计10处的测定误差降低。而且，在进气流通过内管42时，由于内管42的上游端42b在开口的入口侧空间部53内扩张，因此由逆流引起的脉动成分更可靠地降低。

在这里，在上述实施例中，一边将内管42的向下游侧的长度确保得较长，一边利用狭缝51将进气的逆流引导至出口侧空间部55内，因此能够更高级地兼顾沿正向流动的进气主流的引导和逆流成分的捕捉。例如，如果不添加狭缝51而与之相应地将内管42的向下游侧的长度设定得短的情况相比较，则由于内管42较长，进气沿正向流动时，能够沿弯曲形状而顺利地引导进气主流，并且能够抑制逆流时暂时进入了出口侧空间部55内的进气流从出口侧空间部55溢出。

此外，本发明也能够应用于不具有节流阀5的柴油内燃机。

Claims (5)

1.一种内燃机的进气通路构造，该内燃机在进气通路处的空气流量计的下游具有增压器，且具有将所述增压器的下游侧与上游侧连通的旁通通路以及旁通阀，在该内燃机中，

该内燃机的进气通路构造在与所述旁通通路的合流点和所述空气流量计之间的进气通路的一部分具有扩大部，该扩大部通过将通路截面积局部地扩大而形成，

在该扩大部的内侧具有内管，该内管的下游端朝向扩大部出口部而开口，

在所述内管与所述扩大部内壁面之间形成有空间部，该空间部的上游侧被分隔壁封闭，且下游侧在扩大部内开口，

在所述内管的下游侧的端部形成有狭缝，该狭缝沿进气主流的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的内燃机的进气通路构造，其中，

所述扩大部配置在进气主流的方向发生变化的进气通路的弯曲部。

3.根据权利要求2所述的内燃机的进气通路构造，其中，

与弯曲的内侧处的空间部的容积相比，弯曲的外侧处的空间部的容积相对地较大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的进气通路构造，其中，

所述内管从所述分隔壁向上游侧进一步地延伸，上游端在所述扩大部与所述分隔壁之间的第2空间部内开口。

5.根据权利要求4所述的内燃机的进气通路构造，其中，

所述内管的上游端扩张成喇叭形状。