CN107806381A - 发动机进气通道减阻增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发动机进气通道减阻增压装置，其在转弯死角处进行圆滑过渡，并在转角通道中增加导流板，且各导气片的导流部进行打孔处理，从而破坏缓冲气道中出现的涡A、B、C三处涡流结构，使之局部流动阻力损失有效降低；另，直通气管的长度缩短至涡D区域前沿，利用直通气管内的高速气流，破坏原有的涡流结构，从而解决现有技术中涡D的能量消耗问题，进一步有效降低局部流动阻力损失；上述空气通道结构可使进气气流速度提高，进气压力增加，达到了增压目的，且发动机在低转速时，由于进气动能的增加，可使燃烧室内油气充分扰动混合，起到了节能减排的效果。

Description

发动机进气通道减阻增压装置

技术领域

本发明涉及发动机进气增压领域，尤其是涉及一种发动机进气通道减阻增压装置。

背景技术

一般汽车、机车、船舶或割草机是使用内燃机例如往复式引擎作为动力的来源，此种引擎运作的方式，是在引擎的汽缸内混合空气和燃料后，进行进气、压缩、爆炸、排气等四个程序，进而产生动力的输出。

而化石燃料存量有限所引起的能源危机，以及燃烧排放造成的大气污染使人类的生存环境不断恶化。随着汽车的大量普及，节能减排的技术革新是社会可持续发展的主要途径。

发动机进气冲程中，空气流进发动机的进气通道将产生不可避免的流动损失，该损失可分为沿程阻力损失与局部阻力损失，这部分能量不可逆的耗散将会造成发动机燃烧效率降低。在进气通道的长度一定的情况下，减少沿程阻力损失的办法有限。而如何降低局部阻力损失仍然有诸多办法可取，且效果明显。为此，我们首先分析原有进气通道的结构及其局部阻力损失的主要产生原因，在此基础上，提出改进思路，并通过空气动力学数值模拟进行验证，形成一种改型的进气通道结构。

如图1至图3所示，由速度矢量图可以明显看出：原有气流通道存在着几个典型的产生较大局部阻力的结构（涡A、B、C、D），图中这些局部结构明显出现较大的涡流，这些涡流的形成使得气流在这些位置上，机械能不可逆的耗散，造成进气动能的大量损失，可使进气气流速度降低，进气压力降低，无法达到了增压目的。

发明内容

本发明解决的问题是如何消除涡流，而降低局部阻力损失甚至消除。

为解决上述问题，本发明提供一种发动机进气通道减阻增压装置，其包括依次相连的进气盖、本体及出气盖形成一空气流通腔体，本体内部设置有直通气道及缓冲气道，出气盖与本体配合安装并形成一气室；本体内侧壁上等间隔固接有多个导气片，所述导气片与本体内侧壁之间形成导气口，相邻导气口呈交错排布，所述相邻导气片之间形成窄口，所述导气口与窄口连通形成缓冲气道；所述本体中轴处设置有一直通气管，所述直通气管穿过进气盖及导气片以形成直通气道，所述直通气管的出气端位于所述本体内最靠近出气盖的导气片上；所述导气片与本体内壁的固接处设置为弧形转角，且在弧形转角处设置有相应的导流板；所述导气片位于导气口的一端设置有导流部，所述导流部设置有若干个导流孔。

进一步优选的，所述导流板为弧形板，且弧形板的弧形凹面朝向与所述弧形转角一致。

进一步优选的，所述导气孔的数量为三个，等距分布于所述导流部上。

进一步优选的，所述直通气管的出气端高出所述导气片3毫米至10毫米。

进一步优选的，所述直通气管的出气端高出所述导气片5毫米。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明在转弯死角处进行圆滑过渡，并在转角通道中增加导流板，且各导气片的转角处进行打孔处理，得到消除缓冲气道涡流的结构以消除现有技术中涡A、B、C，进而能消除缓冲气道中出现的三处涡流结构，使之局部流动阻力损失有效降低；

2、本发明将直通气管的长度缩短至涡D产生之前，结构上直通气管的出气端穿过本体内的导气片且出气端置于本体内，而未通入出气盖内，从而利用直通气管内的高速气流，破坏原有的涡流，从而消除现有技术中涡D，进一步有效降低局部流动阻力损失；

3、本发明中气通道结构可使进气气流速度提高，进气压力增加，达到了增压目的，且发动机在低转速时，由于进气动能的增加，可使燃烧室内油气充分扰动混合，起到了节能减排的效果。

附图说明

图1是现有技术压力云图；

图2是现有技术速度云图；

图3是现有技术速度矢量图；

图4是本发明实施例结构示意图；

图5是图4主视图；

图6是本发明压力云图；

图7是本发明速度云图；

图8是本发明速度矢量图。

具体实施方式

如图1至图3所示，由速度矢量图可以明显看出：原有气流通道存在着几个典型的产生较大局部阻力的结构（涡A、B、C、D），图中这些局部结构明显出现较大的涡流，这些涡流的形成使得气流在这些位置上，机械能不可逆的耗散，造成进气动能的大量损失，可使进气气流速度降低，进气压力降低，无法达到理想的增压目的。

发明人针对上述技术问题，经过对原因的分析，不断研究发现一种发动机进气通道减阻增压装置的技术方案，其包括依次相连的进气盖、本体及出气盖形成一空气流通腔体，本体内部设置有直通气道及缓冲气道，出气盖与本体配合安装并形成一气室；本体内侧壁上等间隔固接有多个导气片，各导气片与本体内侧壁之间形成导气口，相邻导气片的导气口交错排布，所述相邻导气片之间形成窄口，所述导气口与窄口连通形成缓冲气道；所述本体内设置有一直通气管，以形成直通气道；

各导气口处均设置有除涡导流结构且各导气片对应导气口的端处开设有导气孔，形成消除缓冲气道涡流的结构；

所述直通气管穿设于进气盖及本体内的导气片，直通气管的进气端置于进气盖内而其出气端位于本体内，形成出气端冲击出气盖内涡流的消除直通气道涡流的结构。

结合图6至图7所示，上述结构中在缓冲气道内通过除涡导流结构，以消除现有技术中涡A、B、C，进而能消除缓冲气道中出现的三处涡流结构，使之局部流动阻力损失有效降低；另，本发明将直通气管的长度缩短至涡D产生之前，结构上直通气管的出气端穿过本体内的导气片且出气端置于本体内，而未通入出气盖内，从而利用直通气管内的高速气流，破坏原有的涡流结构，从而解决现有技术中涡D的能量消耗问题，进一步有效降低局部流动阻力损失；

进而在上述结构中缓冲、直通气通道结构可使进气气流速度提高，进气压力增加，达到了增压目的，且发动机在低转速时，由于进气动能的增加，可使燃烧室内油气充分扰动混合，起到了节能减排的效果。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例：

如图4至图5所示，一种发动机进气通道减阻增压装置，包括进气盖3、本体2及出气盖1。

如图4至图5所示，进气盖3，其为开设有进气孔的底座进气盖；优选的：所述进气盖的底面为通透的网格面，且进气孔开设于网格面上并能与直通气管6对接连通。特别是，所述进气盖可以设置有过滤网，所述过滤网与进气盖的连接方式为所述过滤网与进气盖的连接方式为可拆卸式连接或一体化连接制造形成，所述可拆卸式连接方式包括插拔式连接或者螺口式连接。所述过滤网用于过滤进入本体2的空气，以保持进入引擎燃烧室的空气干净。

如图4至图5所示，本体2，其为管状体且其两端分别为进气端及出气端，前述进气盖3安装于本体2的进气端，该本体2内部设置有直通气道及缓冲气道；具体的说：本体2内侧壁上设置有多个间隔排布的导气片21，所述导气片21与本体2内侧壁之间形成导气口22，相邻导气片21的导气口22交错排布，所述相邻导气片21之间形成窄口4，所述导气口21与窄口4连通形成缓冲气道；所述本体2内设置有一连通进气盖进气口及气室的直通气管6，以形成直通气道。前述各导气片21的中部开设有配合安装直通气管6的通孔24，多个导气片21上的通孔形成容置直通气管6的容置槽孔。

优选的：如图4至图5所示，所述导气片21与缓冲气道的气流方向逆向倾斜一定角度，以缓冲气流。而本实施例中各导气片21一端固定于本体2内侧壁上且导气片21整体朝向进气盖1方向倾斜设置，该导气片21另一端与本体2内侧壁之间形成前述的导气口22，而设置于本体2内的导气片21朝一方向倾斜使得相邻导气片21之间形成一夹腔，该夹腔一端横截面最小处设置有窄口4，而空气从导气口22进入至相邻导气片21形成的夹腔中并至窄口4导出，再从下一个导气口22进去夹腔并从窄口4导出，窄口4与其两侧的通道形成文氏效应，有效增加空气流速。

更优选的：如图4至图5所示，前述各导气片21靠近导气口22一侧的端部弯折形成钩状端；沿空气流动方向实现有效的导气效果。更详细的说：所述各导气片21为倾斜设置的片体，其截面可为一字型或S形状或Z字形等，而本实施例中以截面呈一字型的片体为例进行说明，但不仅限于一字型的片体。

如图4至图5所示，出气盖1，其为能与汽车引擎进气口配合联通的漏斗状通气盖，该出气盖1大口径一端与本体2的出气端配合安装并形成一气室5，其小口径一端所述引擎助力装置的出气口，并与汽车引擎进气口配合连通。出气盖1也可以为多边形或半球形或圆锥形的壳体。

如图4至图5所示，内置有多个导气片21的本体2可以为一体注塑的结构也可以是将其分解成两部分并且两部分进行注塑并拼装为一体，而本实施例中以本体分为两部分进行说明；所述本体2包括两个能相互片拼接成一体的框架，而各导气片由两个的片体拼接而成，其中各片体固定于对应的框架内侧；具体的说：所述各框架的对接侧面上设置有便于瓶装的凸条，该凸条能与另一框架配合卡合并相互粘合，从而形成便于安装及装配的结构。当然，所述本体2也可以采用铝合金材料制成，或者其他散热性好的材料如铜、铝等制成，以获得更好的散热降温效果，所述本体2为圆形或多边形的管状体，而进气盖3的形状与本体2相适配。

如图4至图5所示，上述各导气口22处均设置有除涡导流结构7且各导气片21对应导气口22的端处设有导流部，且导流部上开设有导气孔8，形成消除缓冲气道涡流的结构；具体的说：所述除涡导流结构7包括弧形转角71及导流板72，所述各导气片21与本体2内壁相连所形成的转角均做圆角处理，以形成弧形转角71，而各弧形转角71处设置有一导流板72，所述各导流板72为弧形板，各导流板72的弧形凹面朝向对应的导气片21设置。具体的说：所述各导气片21的对应导气口22的端处呈弯钩状，导气片21的弯钩状端处为朝向出气盖1方向弯折，而所述的导气孔8开设在各导气片21的弯折处；本实施例中，所述导气孔8的数量为三个，且三个导气孔8间隔的设置于各导气片21对应导气口22的端处。

如图4至图5所示，所述直通气管6穿设于进气盖3及本体2内的导气片21，直通气管6的进气端置于进气盖3内而其出气端位于本体2内，形成出气端冲击出气盖1内涡流的消除直通气道涡流的结构。具体的说：所述直通气管6一端位于进气盖3的开孔处形成直通进气结构，而直通气管6的另一端为出气端且穿过多个导气片21并置于本体2内，形成直通出气结构，进而冲击出气盖1内所形成的涡流以实现消除涡流。

结合图4至图8所示，，改进前后压力及速度分布对比：

以1.6L排量为例进行对比，且对比表格如下，发动机转速1500转， 进气速度7.05m/s

结论：

使用本发明结构的进气通道结构可使进气气流速度提高，进气压力增加，达到了增压目的，且发动机在低转速时，由于进气动能的增加，可使燃烧室内油气充分扰动混合，起到了节能减排的效果。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.发动机进气通道减阻增压装置，其包括依次相连的进气盖、本体及出气盖形成一空气流通腔体，本体内部设置有直通气道及缓冲气道，出气盖与本体配合安装并形成一气室；本体内侧壁上等间隔固接有多个导气片，所述导气片与本体内侧壁之间形成导气口，相邻导气口呈交错排布，所述相邻导气片之间形成窄口，所述导气口与窄口连通形成缓冲气道；所述本体中轴处设置有一直通气管，所述直通气管穿过进气盖及导气片以形成直通气道，其特征在于：

所述直通气管的出气端位于所述本体内最靠近出气盖的导气片上；

所述导气片与本体内壁的固接处设置为弧形转角，且在弧形转角处设置有相应的导流板；

所述导气片位于导气口的一端设置有导流部，所述导流部设置有若干个导流孔。

2.根据权利要求1所述的发动机进气通道减阻增压装置，其特征在于： 所述导流板为弧形板，且弧形板的弧形凹面朝向与所述弧形转角一致。

3.根据权利要求1所述的发动机进气通道减阻增压装置，其特征在于：所述导气孔的数量为三个，等距分布于所述导流部上。

4.根据权利要求1所述的发动机进气通道减阻增压装置，其特征在于：所述直通气管的出气端高出所述导气片3毫米至10毫米。

5.根据权利要求4所述的发动机进气通道减阻增压装置，其特征在于：所述直通气管的出气端高出所述导气片5毫米。