CN107476911A - 一种进气歧管及具有其的发动机总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进气歧管及具有其的发动机总成。所述进气歧管包括：进气歧管主体(1)，其具有稳流腔(14)，以及与所述稳流腔(14)连通的进气口(11)和出气口(13)，其中，所述进气口(11)通过进气管(15)连通至所述稳流腔(14)；以及气门翻板(21)，其以可调节的方式设置在所述进气管(15)内。在本发明的进气歧管的进气管中，设置有气门翻板，从而可以省去单独设置的节气门，尤其是省去了节气门与进气歧管中的法兰连接，一方面降低了成本，另一方面大大提高了密封性能，而且进气气流更加顺畅。

Description

一种进气歧管及具有其的发动机总成
技术领域
本发明涉及汽车动力总成技术领域，特别是涉及一种进气歧管及具有其的发动机总成。
背景技术
在进气系统中，节气门用于对发动机进行节气，以实现进气系统的节气功能。通常节气门独立制造，然后安装在进气歧管上，再通过胶管与中冷器连接。节气门与进气歧管通过螺栓连接，并且在连接处设置有密封垫，以保证气密性良好，防止连接处发生气体泄漏。这种连接方式使零部件使用数量较多且装配繁琐。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进气歧管来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本发明提供一种进气歧管，所述进气歧管包括：
进气歧管主体，其具有稳流腔，以及与所述稳流腔连通的进气口和出气口，其中，所述进气口通过进气管连通至所述稳流腔；以及
气门翻板，其以可调节的方式设置在所述进气管内。
优选地，所述进气歧管主体一体注塑成型，或者以铝或铝合金一体铸造成型。
优选地，所述进气歧管主体以聚酰胺树脂一体注塑成型。
优选地，所述气门翻板通过轴杆组件以可转动的方式安装至所述进气歧管主体，且通过所述轴杆组件与驱动装置传动连接，其中，所述轴杆组件包括：
第一杆，其固定连接在所述气门翻板的径向一侧；以及
第二杆，其固定连接在所述气门翻板的径向另一侧，且位于所述第一杆的延长线上，并与所述第一杆轴向间隔开。
优选地，所述气门翻板在其与所述轴杆的连接部位处设置有径向凹槽，以至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置；或者
所述气门翻板在与所述轴杆的连接部位处设置有加强筋，所述加强筋至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置。
优选地，所述第一杆和第二杆的与所述气门翻板连接的端部为U形叉，且所述气门翻板在与所述第一杆和第二杆的连接部位处的轴向一侧或两侧设置有径向凹槽，以至少部分地容纳与接合所述U形叉，而限定相对安装位置；或者所述气门翻板在与所述第一杆和第二杆的连接部位处的轴向一侧或两侧设置有加强筋，所述加强筋呈开放矩形形状布置，一方面对所述气门翻板进行加强，另一方面至少部分地容纳与接合所述U形叉，而限定相对安装位置。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机、中间齿轮和翻板驱动齿轮，其中，所述中间齿轮以一体转动的方式设置在所述驱动电机的输出轴上，且与所述翻板驱动齿轮相互啮合；所述翻板驱动齿轮以一体转动的方式设置在所述第一杆上，且所述翻板驱动齿轮的齿数大于所述中间齿轮的齿数。
优选地，所述进气歧管进一步包括节气门组件前端盖和节气门组件后端盖，所述节气门组件前端盖和节气门组件后端盖相互连接并限定一个容置腔，以容置所述驱动电机、中间齿轮和翻板驱动齿轮，其中，所述节气门组件前端盖临近且固定连接至所述进气歧管主体。
优选地，所述节气门组件前端盖与所述进气歧管主体或者所述进气管一体注塑成型。
优选地，所述进气歧管主体进一步包括与所述稳流腔直接连通的EGR接口，其中，所述气门翻板与所述EGR接口位于所述稳流腔的同一侧。更有利的是，所述气门翻板与所述EGR接口位于所述稳流腔之间的流通路径的长度大于等于设定长度，例如大于等于10cm。
本发明还提供一种发动机总成，其中，所述发动机总成包括如上所述的进气歧管。
本发明还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的进气歧管或发动机总成。
在本发明的进气歧管的进气管中，设置有气门翻板，从而可以省去单独设置的节气门，尤其是省去了节气门与进气歧管中的法兰连接，一方面降低了成本，另一方面大大提高了密封性能，而且进气气流更加顺畅。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的进气歧管的示意图。
图2是图1中进气歧管的俯视示意图。
图3是图1中进气歧管的节气门的分解示意图。
图4是图2中节气门的气门翻板与轴杆的示意图。
附图标记：
1 进气歧管主体 22 第一杆
11 进气口 23 第二杆
12 EGR接口 24 驱动电机
13 出气口 25 中间齿轮
14 稳流腔 26 翻板驱动齿轮
15 进气管 27 节气门组件前端盖
2 节气门 28 节气门组件后端盖
21 气门翻板
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本发明一实施例的进气歧管的示意图。图2是图1中进气歧管的俯视示意图。
图1-2所示的进气歧管包括：进气歧管主体1和气门翻板21。进气歧管主体1具有稳流腔14以及与稳流腔14连通的进气口11和出气口13。稳流腔14对从进气口11进入的空气和/或从EGR接口12进入的油气混合物进行稳流或稳压，然后通过出气口13输出至发动机的相应缸中。在图中示出了三个出气口13，但是本发明的进气歧管可以具有更少(例如2个)或更多(例如4个、6个、8个等)的出气口。
在进气口11与稳流腔14之间设置有进气管15，也就是说，进气口11通过进气管15连通至稳流腔14。进气管15圆弧平顺连接至稳流腔，包括直管段、以及与稳流腔直接连接的圆弧过渡端。
优选地，进气歧管主体1(包括进气管15)一体注塑成型。在另一可选实施例中，进气歧管主体1(包括进气管15)以铝或铝合金一体铸造成型。
一体注塑成型的进气歧管主体1具有质量轻、导热性低、成本低、生产效率高的优点，是优选的实施方式。也就是说，以塑料制成的进气歧管主体1可以改善热启动性能，提高发动机的功率和扭矩。同时冷启动时可以一定程度避免管内热量散失，加快提高气体温度。而且塑料进气歧管内壁光滑，可减小空气流动阻力，从而改善发动机的性能。此外，整体而言，塑料进气歧管主体的生产成本可比铝进气歧管主体降低20％-35％。
更优选地，进气歧管主体1以聚酰胺树脂一体注塑成型。酰胺树脂，英文名称为polyamide，简称PA，俗称尼龙(Nylon)。具体而言，可以选用PA6或PA66。从而可以实现下述优点。
1)耐高温:能承受180℃的高温。进气歧管主体与发动机缸盖直接连接，发动机缸盖温度可达130至150℃。
2)高强度:能承受汽车发动机振动负荷、节气门和传感器惯性力负荷、进气压力脉动负荷等，而且可以保证在发动机发生异常回火时不被高压脉动压力爆破。
3)良好尺寸稳定性:良好的尺寸公差有利于实现进气歧管与发动机的连接要求，而且有利于进气歧管上各传感器、执行器等的安装位置准确。
4)良好的化学稳定性与热老化稳定性。
参见图2与图3，气门翻板21以可调节的方式设置在所述进气管15内。也就是说，气门翻板21以可转动的方式设置在所述进气管15内。从而，气门翻板21用作阀芯来调节流经进气管15的空气的流量或流率。
优选地，气门翻板21通过轴杆以可转动的方式安装至所述进气歧管主体1，且通过轴杆与驱动装置传动连接。参见图4，所述轴杆包括第一杆22和第二杆23。第一杆22的一端(图4中的右端)固定连接在所述气门翻板21的径向一侧(图4中的左侧)，另一端以可转动方式支撑在进气管15上的安装孔内，该安装孔的轴线垂直于进气管15的中心轴线。第二杆23的一端(图4中的左端)固定连接在所述气门翻板22的径向另一侧(图4中的右侧，即相对于所述径向一侧关于中心对称的另一侧)。第二杆23位于所述第一杆22的延长线上，并与所述第一杆22轴向间隔开。第二杆23的一端以可转动方式支撑在进气管15上的安装孔内，该安装孔的轴线垂直于进气管15的中心轴线。有利的是，第一杆22和第二杆23可以采用轴承进行支撑安装在进气管15上设置的安装座内。安装座与进气管15一体成型。
由于轴杆由相互间隔开的第一杆22与第二杆23组成，从而相对于整体式或一体式轴杆而言，具有更轻的质量。从而在驱动气门翻板22时，气门翻板的响应性能更好。例如，经检测，整个气门翻板和轴杆的重量能够减轻大约25％。
有利的是，第二杆23与气门翻板21重叠的长度加上第一杆22与气门翻板21重叠的长度，大约相当于圆形的气门翻板的直径的40％-60％，例如为50％。
在一个可选实施例中，所述轴杆为一根整体的驱动杆。
在一个优选实施例中，气门翻板21在其与所述轴杆的连接部位处设置有径向凹槽，以至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置。在另一个可选实施例中，气门翻板21在与所述轴杆的连接部位处设置有加强筋，所述加强筋至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置。
优选地，如图所示，第一杆22和第二杆23的与气门翻板21连接或配合的端部为U形叉。气门翻板21在与第一杆22和第二杆23的连接部位处的轴向一侧或两侧设置有径向凹槽(未图示)。所述径向凹槽在径向上延伸，其深度方向为气门翻板的轴向方向。所述径向凹槽能够至少部分地容纳与接合所述U形叉，而限定第一杆22和第二杆23与气门翻板21的相对安装位置。
有利的是，第一杆22与第二杆23的U形叉通过一个螺钉或铆钉连接至气门翻板21。有利的是，在第一杆22与第二杆23上设置有沉孔，以容纳所述螺钉或铆钉的头部及另一端的连接螺栓或胀大部。
在一个可选的实施例中，在气门翻板21上设置有径向延伸的加强筋。所述加强筋在轴向上凸出于气门翻板21。一方面对气门翻板进行加强，另一方面，限定第一杆22和第二杆23与气门翻板21的相对安装位置。有利的是，所述加强筋包括两个部分。第一部分对应于第一杆22，第二部分对应于第二杆23，而且每个部分均为一侧开口的矩形。从而，所述加强筋具有良好的强度，而且能够在第一杆22和第二杆23的轴向和与所述轴向垂直的方向上对第一杆22和第二杆23进行限位。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机24、中间齿轮25和翻板驱动齿轮26，其中，所述中间齿轮25以一体转动的方式设置在所述驱动电机24的输出轴上，且与所述翻板驱动齿轮26相互啮合；所述翻板驱动齿轮26以一体转动的方式设置在所述第一杆22上，且所述翻板驱动齿轮26的齿数大于所述中间齿轮25的齿数。从而，驱动电机24以减速方式来驱动气门翻板21，能够对气门翻板21施加更大的力或力矩。这同时有利于降低对驱动电机24最大转动力矩的要求。有利的是，驱动电机24为步进电机。更有利的是，驱动电机为单向转动的驱动电机。
有利的是，在进气歧管主体上形成有驱动装置容置腔，用于容置与安装诸如驱动电机24之类的驱动装置。在一个优选实施例中，进气歧管主体包括第一半壳和第二半壳，第一半壳和第二半壳分别一体成型。在第一半壳和第二半壳上都设置有一个驱动装置容置座，两个驱动容置座拼合在一起形成所述的驱动装置容置腔。需要指出的是，进气歧管主体由两个或三个各自一体成型的半壳焊接在一起的实施例，也包括在“进气歧管主体一体成型”的保护范围之内。
在一个优选的实施例中，采用自锁传动齿轮副或其他自锁传动结构来实现驱动电机对气门翻板的驱动。
优选地，所述进气歧管进一步包括节气门组件前端盖27和节气门组件后端盖28，所述节气门组件前端盖27和节气门组件后端盖28相互连接并限定一个容置腔，以容置所述驱动电机24、中间齿轮25和翻板驱动齿轮26，其中，所述节气门组件前端盖27临近且固定连接至所述进气歧管主体1。
优选地，节气门组件前端盖27与所述进气歧管主体1或者所述进气管15一体注塑成型。
优选地，进气歧管主体1进一步包括与所述稳流腔14直接连通的EGR接口12，其中，气门翻板21与所述EGR接口12位于所述稳流腔14的同一侧。从而，进入通过EGR接口12进入稳流腔14的废气流不容易逆流至气门翻板21。由此提高气门翻板21的使用寿命。
进一步地，气门翻板21与所述EGR接口12位于所述稳流腔14之间的流通路径的长度大于等于设定长度，例如大于等于3cm或者5cm；优选地，大于10cm。
本发明还提供一种发动机总成，其中，所述发动机总成包括如上所述的进气歧管。
本发明还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的进气歧管或发动机总成。
在本发明的进气歧管的进气管中，设置有气门翻板，从而可以省去单独设置的节气门，尤其是省去了节气门与进气歧管中的法兰连接，一方面降低了成本，另一方面大大提高了密封性能，而且进气气流更加顺畅。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种进气歧管，其特征在于，包括：
进气歧管主体(1)，其具有稳流腔(14)，以及与所述稳流腔(14)连通的进气口(11)和出气口(13)，其中，所述进气口(11)通过进气管(15)连通至所述稳流腔(14)；
气门翻板(21)，其位于所述进气管(15)内；
轴杆，其与所述气门翻板(21)以一体转动的方式相互连接，且以可转动的方式安装至所述进气歧管主体(1)；以及
驱动装置，其与所述轴杆组件传动连接，用于驱动所述气门翻板(21)转动。
2.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述轴杆为一根驱动杆。
3.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述轴杆包括：
第一杆(22)，其固定连接在所述气门翻板(21)的径向一侧；以及
第二杆(23)，其固定连接在所述气门翻板(22)的径向另一侧，且位于所述第一杆(22)的延长线上，并与所述第一杆(22)轴向间隔开。
4.如权利要求1或2所述的进气歧管，其特征在于，
所述气门翻板(21)在其与所述轴杆的连接部位处设置有径向凹槽，以至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置；或者
所述气门翻板(21)在与所述轴杆的连接部位处设置有加强筋，所述加强筋至少部分地容纳与接合所述轴杆，而限定相对安装位置。
5.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机(24)、中间齿轮(25)和翻板驱动齿轮(26)，其中，所述中间齿轮(25)以一体转动的方式设置在所述驱动电机(24)的输出轴上，且与所述翻板驱动齿轮(26)相互啮合；所述翻板驱动齿轮(26)以一体转动的方式设置在所述轴杆上，且所述翻板驱动齿轮(26)的齿数大于所述中间齿轮(25)的齿数。
6.如权利要求5所述的进气歧管，其特征在于，进一步包括节气门组件前端盖(27)和节气门组件后端盖(28)，所述节气门组件前端盖(27)和节气门组件后端盖(28)相互连接并限定一个容置腔，以容置所述驱动电机(24)、中间齿轮(25)和翻板驱动齿轮(26)，其中，所述节气门组件前端盖(27)临近且固定连接至所述进气歧管主体(1)。
7.如权利要求6所述的进气歧管，其特征在于，所述节气门组件前端盖(27)与所述进气歧管主体(1)或者所述进气管(15)一体注塑成型。
8.如权利要求1-3及5-7中任一项所述的进气歧管，其特征在于，所述进气歧管主体(1)进一步包括与所述稳流腔(14)直接连通的EGR接口(12)，其中，所述气门翻板(21)与所述EGR接口(12)位于所述稳流腔(14)的同一侧。
9.如权利要求1-3及5-7中任一项所述的进气歧管，其特征在于，所述进气歧管主体(1)一体注塑成型，或者以铝或铝合金一体铸造成型。
10.一种发动机总成，包括进气歧管，其特征在于，所述进气歧管是如权利要求1-9中任一项所述的进气歧管。
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