CN107013386B - 一种发动机可变进气歧管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机可变进气歧管，它包括外管、液压装置以及装置在外管腔体内的弹性曲型管，所述外管的两端各连接有一导轨管，导轨管的内壁上安装有导轨，导轨管内设置有定位垫圈，弹性曲型管的两端穿过定位垫圈安装在导轨上，弹性曲型管与导轨管之间形成封闭的液压腔，液压腔通过液压油管与液压装置连接，液压装置与ECU连接。本发明提供的进气歧管达到其长度可以随着发动机的不同转速来调整的效果，从而使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率，提高了发动机的经济性、动力性和排放性。

Description

一种发动机可变进气歧管
技术领域
本发明涉及一种发动机可变进气歧管，属于汽车发动机零部件技术领域。
背景技术
进气歧管是指一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连的管道，它是汽车发动机的核心部件之一，其核心功能是为发动机各缸提供充足而均匀的混合气，因此它是影响发动机动力性的关键因素。进气歧管的长度与进气谐振效应、进气阻力和进气混合能力有关，进气歧管的长度是设计进气歧管时的一个关键参数。在发动机工作过程中，随着进气门的开闭，进气歧管中存在的压力波动使气体产生震荡，如果进气歧管中气体的震荡频率与进气门关闭频率达到共振，进气门快要关闭时到达进气门口的压力波峰值高于正常压力波，能显著提高进气量，产生谐振进气效应。短进气歧管的谐振频率较高，长进气歧管的谐振频率相对较低，因此短进气歧管适用高转速发动机，长进气歧管更适合低转速发动机。所以，为了尽量满足发动机在不同转速、负荷下对进气量的不同需求，一般要求发动机在高转速、大负荷下配备粗短的进气歧管；中低转速、中小负荷下配备细长的进气歧管。
目前很多发动机配备了可变进气歧管，现有技术中的可变进气歧管主要是通过采用一套带有转换阀片的进气歧管可变系统来控制可变进气歧管在发动机的不同转速、负荷下采用不同长度、粗细的进气歧管，该系统只能让进气歧管在最长与最短两者之间转换，但理想的情况是发动机在不同的转速下对应不同的歧管长度，然而现有的这些进气歧管的结构设计都仅局限于歧管长度的分级可变，而不能实现歧管长度的连续可变与发动机转速对应，从而不能实现发动机每个转速下的充气效率最大化，不能使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率。
因此，有必要提供一种长度连续可变的发动机进气歧管以克服上述缺陷。
发明内容
有鉴于此，针对上述现有技术的不足，本发明提供一种发动机可变进气歧管，它改变了传统的进气歧管固定的两种长度的转换，达到进气歧管可以随着发动机的不同转速来调整不同的长度，从而使发动机在各转速下都能保持最佳进气效率，提高发动机的经济性、动力性和排放性。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种发动机可变进气歧管，它包括外管、液压装置以及装置在外管腔体内的弹性曲型管，所述外管的两端各连接有一导轨管，导轨管的内壁上安装有导轨，导轨管内设置有定位垫圈，弹性曲型管的两端穿过定位垫圈安装在导轨上，弹性曲型管与导轨管之间形成封闭的液压腔，液压腔通过液压油管与液压装置连接，液压装置与ECU连接。
外管两端的导轨管，一个与进气腔相连，一个与发动机气缸盖进气口相连，进气歧管的有效长度为外管内弹性曲型管的长度。
ECU为汽车电子控制单元，它能采集各传感器的信号进行运算，并将运算结果转变为控制信号，控制被控对象的操作。
本发明的工作原理为：在发动机怠速的情况下，弹性曲型管处于弯曲状态，液压装置处于不工作状态，这时空气从导轨管向弹性曲型管里流通最后流向发动机，空气在流经弹性曲型管这个过程中由于管道为弯曲型从而延长了路程和进气时间，适应了发动机怠速时进气要求；当发动机的转速逐渐升高时，通过发动机转速传感器，节气门位置传感器等检测到发动机当前工况，然后通过ECU计算后控制液压装置逐渐向液压腔加压，液压腔在压力增大的同时推动弹性曲型管在导轨管内向两边移动从而使外管内的弹性曲型管慢慢减小弯曲度，使空气流经弹性曲型管的路程减短，时间减少而适应当前发动机转速；当发动机在高速状态下弹性曲型管移动到导轨管的导轨最外端时，这时弹性曲型管向两端移动变成一根直管道，空气流经时没有弯曲度，进气路程最短，时间最少，适应了发动机在高速状态下的进气要求；减速时，液压装置在汽车ECU的控制下减压，从而使弹性曲型管在回复力的作用下增大弹性曲型管的弯曲度，最终弹性曲型管的端部达到定位垫圈处时弯曲度达到最大。
进一步的，所述外管腔体为长方体。
进一步的，所述外管为铝制外管。
进一步的，所述导轨管为圆柱管。
进一步的，所述弹性曲型管采用耐高温、延展性好的橡胶制成并且外覆弹性钢丝。
进一步的，所述外管腔体内设置有导板，可以对弹性曲型管的伸缩起到导向作用，避免缠绕。
优选的是，所述导板设置在外管腔体内的对角线位置。
进一步的，所述液压装置设置在外管腔体内，使本发明的外形更加美观。
综上所述，本发明的发动机可变进气歧管可以方便地实现歧管长度的连续可变，并且通过可连续调节的歧管长度，可以使得发动机在任意转速下，均可以通过变换歧管的长度来实现进气量与发动机转速的匹配，使发动机在每个转速下都能达到最大充气效率，从而提高发动机在任意转速下的动力性。而且，歧管长度的连续可变也使得进气速度能够相应地发生变换，从而改善了燃烧过程，提高发动机的燃油经济性，减少废气的排放。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种发动机可变进气歧管，节约空间，制造成本较低，进气歧管可以随着发动机的不同转速来调整进气歧管不同的长度，以适应发动机在不同转速下所需的进气量和进气时间，从而提高了发动机的经济性、动力性和排放性。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图，图中示出了歧管管体的最长长度；
图2为本发明优选实施例的结构示意图，图中示出了歧管管体的最短长度。
图例说明：
1、外管；2、液压装置；3、弹性曲型管；4、导轨管；5、导轨；6、定位垫圈；7、液压腔；8、液压油管；9、导板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，下述实施例不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明提供了一种发动机可变进气歧管，它包括外管1以及装置在外管1腔体内的液压装置2和弹性曲型管3，所述外管1的两端各连接有一导轨管4，导轨管4的内壁上安装有导轨5，导轨管4内设置有定位垫圈6，弹性曲型管3的两端穿过定位垫圈6安装在导轨5上，弹性曲型管3与导轨管4之间形成封闭的液压腔7，液压腔7通过液压油管8与液压装置2连接，液压装置2与ECU连接。
优选的，外管1的腔体为长方体，外管1采用铸铝加工而成。
优选的，导轨管4为圆柱管。
优选的，弹性曲型管3采用耐高温、延展性好的橡胶制成并且外覆弹性钢丝。
优选的，外管1腔体内的对角线位置上设置有导板9，可以对弹性曲型管的伸缩起到导向作用，避免缠绕。
本发明提供的进气歧管，其外管两端的导轨管4，一个与进气腔相连，一个与发动机气缸盖进气口相连，进气歧管的有效长度为外管内弹性曲型管的长度。其工作原理为：在发动机怠速的情况下，弹性曲型管3处于弯曲状态，液压装置2处于不工作状态，这时空气从导轨管4向弹性曲型管3里流通最终流向发动机，空气在流经弹性曲型管3这个过程中由于管道为弯曲型从而延长了路程和进气时间，适应了发动机怠速时进气要求；当发动机的转速逐渐升高时，通过发动机转速传感器，节气门位置传感器等检测到发动机当前工况，然后通过ECU计算后控制液压装置2逐渐向液压腔7加压，液压腔7在压力增大的同时推动弹性曲型管3在导轨管4内向两边移动从而使外管1内的弹性曲型管3慢慢减小弯曲度，使空气流经弹性曲型管3的路程减短，时间减少而适应当前发动机转速；当发动机在高速状态下弹性曲型管3移动到导轨管4的导轨最外端时，这时弹性曲型管3向两端移动变成一根直管道，空气流经时没有弯曲度，进气路程最短，时间最少，适应了发动机在高速状态下的进气要求；减速时，液压装置2在汽车ECU的控制下减压，从而使弹性曲型管3在回复力的作用下增大外管1内的弹性曲型管3的弯曲度，最终弹性曲型管的端部达到定位垫圈6处时弯曲度达到最大。
综上所述，本发明的发动机可变进气歧管可以方便地实现歧管长度的连续可变，并且通过可连续调节的歧管长度，可以使得发动机在任意转速下，均可以通过变换歧管的长度来实现进气量与发动机转速的匹配，使发动机在每个转速下都能达到最大充气效率，从而提高发动机在任意转速下的动力性。而且，歧管长度的连续可变也使得进气速度能够相应地发生变换，从而改善了燃烧过程，提高发动机的燃油经济性，减少废气的排放。
以上仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种发动机可变进气歧管，其特征在于：包括外管、液压装置以及装置在外管腔体内的弹性曲型管，所述外管的两端各连接有一导轨管，导轨管的内壁上安装有导轨，导轨管内设置有定位垫圈，弹性曲型管的两端穿过定位垫圈安装在导轨上，弹性曲型管与导轨管之间形成有封闭的液压腔，液压腔通过液压油管与液压装置连接，液压装置与ECU连接；发动机转速升高时，ECU控制液压装置向液压腔加压，液压腔推动弹性曲型管在导轨管内移动来减小外管内的弹性曲型管长度。
2.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述外管腔体为长方体。
3.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述外管为铝制外管。
4.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述导轨管为圆柱管。
5.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述弹性曲型管为橡胶管外覆弹性钢丝。
6.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述外管腔体内设置有导板。
7.根据权利要求6所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述导板设置在外管腔体内的对角线位置。
8.根据权利要求1所述的一种发动机可变进气歧管，其特征在于：所述液压装置设置在外管腔体内。
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