CN109209699B - 进气歧管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及进气歧管。进气歧管(20)包括：主管(21)，该主管在发动机的气缸列方向上延伸并且具有位于该主管的一个端部处的进气孔(24)；多个分支管(22)，所述多个分支管从所述主管延伸至所述发动机的相应进气口(7)；漏气引入孔(31)，所述漏气引入孔设置在所述主管的位于所述进气孔和所述主管的相对于所述气缸列方向的中心之间的部分中；以及进气压力传感器(40)，该进气压力传感器设置在所述主管的远离该主管的所述一个端部的另一个端部中。

Description

进气歧管

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的进气歧管。

背景技术

已知在内燃发动机的进气歧管中设置漏气引入孔(PCV口)和负压引入孔。漏气引入孔用来经由进气歧管将漏气引入燃烧室中，而负压引入孔用来接收测量发动机的进气压力的负压传感器。例如，参见JP2014-105604A。JP2014-105604A中公开的进气歧管包括在发动机的气缸列方向上细长的调压箱、连接至该调压箱的纵向中间部分的进气引入管和沿着调压箱的长度布置的四个分支管。漏气引入孔设置在调压箱的纵向端部中，而负压引入孔设置在调压箱的纵向中间部分中。

在这种布置中，已知漏气中含有的水分可能冷凝在负压引入孔中，并且在寒冷天气中可能冻结于此。为了避免该问题，利用隔壁遮蔽负压引入孔以将暴露于漏气最小化。

然而，这种隔壁的存在妨碍了空气流的顺畅流动，从而使得不同分支管之间的进气流量可能变得不均匀。此外，当漏气引入孔设置在调压箱的端部中时，漏气可能以不均匀方式分布到不同的分支管。

发明内容

鉴于现有技术的上述问题，本发明的主要目的是提供一种用于内燃发动机的进气歧管，该进气歧管设有漏气引入孔和进气压力传感器，该进气歧管允许漏气均匀地分布至进气歧管的不同分支管，并且使进气压力传感器暴露于漏气最小化。

为了实现该目的，本发明的一个方面提供了一种用于包括成列布置的多个气缸的内燃发动机(1)的进气歧管(20)，该进气歧管包括：主管(21)，该主管在所述内燃发动机的气缸列方向上延伸并且具有位于该主管的一个端部处的进气孔(24)；多个分支管(22)，所述多个分支管从所述主管延伸至所述内燃发动机的相应进气口(7)；漏气引入孔(31)，所述漏气引入孔设置在所述主管的位于所述进气孔和所述主管的相对于所述气缸列方向的中心之间的部分中；以及进气压力传感器(40)，该进气压力传感器设置在所述主管的远离所述主管的一个端部的另一个端部中。

由于所述漏气引入孔设置在所述主管的进气孔侧，位于所述主管的进气孔侧的分支管或多个分支管能够接收足够量的漏气，从而使得漏气在不同分支管当中均匀地分布。由于进气压力传感器位于所述主管的远离所述进气孔的另一个端部中，所以从漏气引入孔引入的漏气被导向这些分支管，从而使得所述进气压力传感器更少地暴露于漏气，并因此防止受到漏气的腐蚀作用。此外，由于节气门的开口角度变化而引起的进气压力变化减弱，这是因为进气行进了主管的长度而使得进气压力传感器免受由节气门引起的压力波动影响。因此，进气压力传感器能够以精确可靠方式测量主管中的压力。

优选地，所述进气压力传感器设置在所述主管的背离气缸盖的一侧。

这可以进一步防止所述进气压力传感器受到漏气的影响。

优选地，所述进气压力传感器设置在所述主管的上部中。

这防止了可能从漏气释放的冷凝水接触所述进气压力传感器，从而能够提高进气压力传感器的耐用性，并且能够确保进气压力传感器的高精度水平。

优选地，所述进气压力传感器设置在一范围内，该范围从经过所述主管的在所述气缸列方向上延伸的中心线(A)的竖直线(V)延伸到围绕所述中心线相对于所述竖直线形成35度角的线。

这可以以甚至更有利的方式防止所述进气压力传感器受到冷凝水的影响。

优选地，所述进气压力传感器设置成与最远离所述主管的所述一个端部的所述分支管(22A)邻近。

由此，所述进气压力传感器被放置在所述主管的相对没有压力波动(节气门操作会引起这种压力波动)的部分中，并且因此能够以高精度测量主管中的压力。

当所述进气压力传感器位于在平面图中通过将最远离所述主管的所述一个端部的所述分支管的内表面的侧边缘外推获得的两个直线之间时，情况尤其如此。

优选地，所述进气压力传感器的压力接收部分位于形成在所述主管的壁中的孔(32)或凹部(43)中。

由此，所述孔或凹部抑制了所述主管中的压力急剧变化，从而所述进气压力传感器能够以高精度测量所述主管中的压力。

优选地，所述分支管从所述主管的面对气缸盖的一侧向上倾斜延伸，之后以向下曲线延伸，并且所述漏气引入孔形成在所述主管的背离所述气缸盖的一侧的上部中。

因为延长了每个分支管中的漏气路径，并因此延长了从所述漏气引入孔测量的漏气路径长度，所以能够以相对均匀方式在不同分支管中分配漏气。

优选地，所述漏气引入孔的内端基本竖直地延伸。

由此，给所述主管中的漏气流动提供了增加量的周向分量，从而使得漏气能够以相对均匀方式在不同分支管当中分配，而这是因为漏气在到达每个进气口之前必须行进的较长路径所致。

根据本发明的优选实施方式，所述分支管包括从所述主管的所述另一个端部依次布置的第一分支管、第二分支管、第三分支管和第四分支管，并且所述漏气引入孔与所述第三分支管(22C)邻近。

由此，漏气能够在分支管当中均匀地分布，并且被防止流向进气孔，从而防止可以设置在所述进气孔附近的节气门和/或增压器被可能从漏气释放的冷凝水污染。

当所述漏气引入孔位于通过将所述第三分支管的内表面的侧边缘外推获得的两个直线之间时，可以特别有利地实现这一点。

优选地，所述发动机设有增压器，并且所述分支管中的每个分支管都比所述主管短。

由此，可以将所述进气歧管形成为紧凑单元。

因而，根据本发明的一个方面的进气歧管允许漏气均匀地分布至进气歧管的不同分支管，并且使进气压力传感器对漏气的暴露最小化。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的内燃发动机的示意性侧视图；

图2是发动机的进气歧管的立体图；

图3是进气歧管的侧视图；

图4是沿着图3的线IV-IV截取的剖视图；

图5是在当前实施方式和比较示例之间比较流过进气歧管的不同分支管的漏气分布的曲线图。

图6是以平面图示出流入第一分支管内的漏气的流动线路的图。

具体实施方式

在下文中参照附图描述本发明的优选实施方式。

如图1所示，内燃发动机1以本身公知方式包括气缸体2、连接至气缸体2的上端的气缸盖3、连接至气缸盖3的上端的气缸盖罩4和连接至气缸体2的下端的油底壳5。气缸体2限定彼此平行地延伸并且以单列沿着气缸体2的轴向方向(气缸列方向)布置的四个气缸。在当前实施方式中，气缸体2横向于未在附图中示出的车身布置，并且气缸列方向与车身的横向方向一致。此外，气缸体2略微向后倾斜地安装在车身上。

在气缸盖3的下表面上形成四个燃烧室凹部，所述燃烧室凹部与相应气缸相配合以限定燃烧室。气缸盖3设有：四个进气口7，进气口7从限定燃烧室的相应凹部向后延伸并且通向气缸盖3的后侧；和四个排气口(未在图中示出)，所述排气口从限定燃烧室的相应凹部向前延伸并且通向气缸盖3的前侧。

进气口7在气缸列方向上以规则间隔布置在气缸盖3的后侧上。进气装置11附装至气缸盖3的后侧表面。进气装置11从上游侧依次包括进气入口12、空气清洁器13、增压器14、中间冷却器15、节气门16和进气歧管20。进气装置11形成了经由进气歧管20与进气口7连通以向燃烧室供应进气的进气通路。

如图2和图3所示，进气歧管20包括沿着气缸盖3的后侧在气缸列方向上基本线性地延伸的主管21和从主管21朝向相应进气口7基本彼此平行地延伸的多个分支管22(22A至22D)。主管21具有基本圆形横截面，并且与气缸盖3的后侧平行地基本线性延伸。主管21具有位于纵向方向(气缸列方向)上的一端处的进气孔24并且在另一端封闭。紧固凸缘25设置在主管21的入口端的外周上。通过将紧固凸缘25紧固至节气门16，将进气孔24连接至节气门16的出口端。

分支管22从主管21与主管21基本正交地彼此独立地且向上倾斜地延伸，并且在气缸列方向上以规则间隔布置。在当前实施方式中，分支管22由对应于相应进气口7的四个分支管22构成。分支管22从主管21的另一端开始依次包括第一分支管22A、第二分支管22B、第三分支管22C和第四分支管22D。每个分支管22在长度上都比主管21短。

分支管22从主管21的上侧部分(前上侧部分)向上倾斜地延伸至气缸盖3。每个分支管22的中间部分朝向气缸盖3弯曲近似90，从而使得每个分支管22的下游端基本面向前。分支管22的下游端一体地连接至在气缸列方向上细长并且面向前的公共紧固凸缘26。面向后的平坦紧固表面27围绕进气口7限定在气缸盖3的后侧上。紧固凸缘26利用螺栓紧固至紧固表面27，从而将分支管22机械地连接至相应进气口7并使分支管22与相应进气口7连通。

如图2和图3所示，漏气引入孔31和传感器安装孔32形成在主管21中。漏气引入孔31和传感器安装孔32是穿透主管21的管壁的孔。漏气引入孔31比主管21在气缸列方向上的中心更接近进气孔24布置，或者位于进气孔24和主管21在气缸列方向上的中心之间。在当前实施方式中，主管21在气缸列方向上的中心位于第二分支管22B和第三分支管22C之间。优选地，漏气引入孔31定位成与第三分支管22C邻近，或者定位成与第三分支管22C相对。更优选地，漏气引入孔31设置在通过在平面图中将第三分支管22C的内表面(内壁)的侧边缘外推获得的两个直线L1和L1之间(参见图3和图6)。在平面图中，漏气引入孔31可以布置在第三分支管22C的中心轴线上。

漏气引入孔31设置在主管21的背离气缸盖3(后侧)的侧壁的上部中，并且基本在向下方向上延伸穿过主管21的壁，因此漏气引入孔31的内端基本竖直地延伸。漏气引入孔31的轴线从主管21的中心线向后偏移。连接管34从外部装配在漏气引入孔31内，从而从主管21的外表面突出。连接管34连接至漏气供应管35的一端，如图3所示。如图1所示，漏气供应管35的另一端连接至与曲轴箱室连接的油分离器36的出口。油分离器36将油与从曲轴箱室供应的漏气分离。在当前实施方式中，油分离器36设置在气缸盖罩4中。

如图3和图4所示，进气压力传感器40装配在传感器安装孔32中。如图2至图4所示，传感器安装孔32设置在主管21的另一端部(下游端部)中。具体而言，传感器安装孔32设置成与第一分支管22A邻近(第一分支管22A设置在主管21的与其在气缸列方向上的一端远离的另一端处)，或者设置成与第一分支管22A相对。更优选地，传感器安装孔32设置在通过在平面图中将第一分支管22A的内表面(内壁)的侧边缘外推获得两个直线L2和L2之间。在图示实施方式中，在平面图中，传感器安装孔32布置在第一分支管22A的中心轴线上。传感器安装孔32设置在主管21的背离气缸盖3的侧壁的上部中。在图示实施方式中，传感器安装孔32的中心轴线穿过主管21的中心A，并且定向成使得该中心轴线相对于经过主管21的中心A的竖直轴线V形成大约35度的角。另外，传感器安装孔32优选设置在第一分支管22A和主管21之间的边界部分中。

如图4所示，传感器安装孔32由具有圆形横截面并且线性地延伸的孔构成。具有平坦自由端的圆柱形凸台42从主管21的外表面的相邻于传感器安装孔32的部分突出，以突出方式设置。传感器安装孔32的外端被与主管21一体地形成并具有平坦自由端的环形凸台包围。传感器安装孔32的内端设有扩大直径从而限定凹部43。因此，凹部43设有与传感器安装孔32同轴并且具有比传感器安装孔32大的直径的圆柱形形状。

进气压力传感器40包括其中结合有压力检测部分的主体45和从主体45突出的压力引入管46。压力检测部分可以包括用于接收压力的隔膜和用于检测由压力引起的隔膜的变形的压电元件。压力引入管46设有：自由端，该自由端具有接收待检测压力的开口(压力接收部分)；和基端，该基端装配在主体45内，从而将所接收的压力传递至压力检测部分。压力引入管46插入到传感器安装孔32内，并且主体45通过耳件紧固至主管21的外表面，所述耳件从主体45横向地延伸并且利用螺钉紧固至圆柱形凸台42。密封件设置在压力引入管46的外表面和传感器安装孔32的内表面之间。压力引入管46的顶端(压力接收部分)位于传感器安装孔32或凹部43中。

进气压力传感器40安装在传感器安装孔32中，从而在平面图中位于从第一分支管22A的内表面的相应侧延伸的两个直线L2、L2之间。因而，进气压力传感器40安装至主管21的背离气缸盖3的侧壁的上部。进气压力传感器40因而定向成使其中心轴线相对于竖直轴线V形成大约35度的角。在图示实施方式中，进气压力传感器40的中心轴线穿过主管21的中心A。另外，进气压力传感器40优选设置在第一分支管22A和主管21之间的边界部分中。

下面描述如上所述那样构造的进气歧管20的操作模式和优点。由于进气歧管20设置在设有增压器14的内燃发动机1中，所以不需要考虑进气的惯性作用。因此，分支管22不需要较长，并且基本短于主管21。这对于发动机的紧凑设计来说是有利的。

从进气孔24进入的空气在主管21的纵向方向上流过主管21。由于漏气引入孔31设置成比主管21的在其纵向方向上的中心点更接近进气孔24。主管21中的进入空气从进气孔24大体流到主管21的与第一分支管22A邻接的另一端。然而，因为漏气引入孔31相对接近第四分支管22D和第三分支管22C定位，所以漏气以优先方式传送至第四分支管22D和第三分支管22C。因此，尽管主管21中的进气主要流向主管21的另一端，但是漏气能够以相对均匀方式供应至四个分支管22。

图5是在当前实施方式(其中漏气引入孔31与第三分支管22C相对地设置)和比较示例(其中漏气引入孔31与第一分支管22A相对地设置)之间比较漏气在四个分支管2当中分布的方式的曲线图。在任一情况下，漏气引入孔31都定位成与对应分支管的中心相对。该曲线图中的坐标表示每个分支管的漏气的流量Fn与平均值(四个分支管22中漏气的流量的平均值Fav)的偏差除以平均流量Fav或((Fav-Fn)/Fav×100)[％]。正值表示对应分支管中的漏气流量小于平均值，而负值表示对应分支管中的漏气流量大于平均值。该值越小，流量越接近平均值。如能够从该曲线图看到的，在比较示例的情况下，下游侧的分支管中的漏气的流量明显大于上游侧的分支管中的漏气流量。在当前实施方式的情况下，该差明显减小。这是由于如下事实：漏气引入孔31被放置成相对接近第四分支管22D和第三分支管22C，从而将漏气更主动地供应至位于上游侧的那些分支管。

如与该实施方式的情况一样，在进气歧管20具有四个分支管22的情况下，漏气引入孔31在气缸列方向上位于与第三分支管22C对齐的位置处，具体而言，位于通过将第三分支管22C的内壁的内表面的两个侧边缘外推获得的两个直线L1和L2之间的位置。如果与在气缸列方向上对应于第三分支管22C的位置相比，将漏气引入孔31设置在更靠近进气孔24的一侧(上游侧)，则漏气变成更可能到达节气门16，从而冷凝水可能从附着于节气门16的漏气释放的可能性增加。

漏气引入孔31设置在主管21的后上部分中，并且向下穿过主管21的壁，从而使得漏气从漏气引入孔31沿着主管21的内表面周向地流过，并且顺畅地分配至相应的分支管22。如本领域技术人员能够认识的，由于漏气在主管21中的流动路径长度变得更长，到漏气引入孔31的距离在一个分支管和另一个分支管之间的差异相应较小(或者与漏气的流动路径的总长度相比)。因此，随着分支管从漏气引入孔31远离开，漏气分配量的不同变得不太显著。

由于进气压力传感器40装配在设置于主管21的下游端部(另一端部分)中的传感器安装孔32中，主管21中的漏气流被以如下方式从漏气引入孔31引导至相应分支管22，即：进气压力传感器40变成更少地暴露于漏气。此外，由于传感器安装孔32设置在主管21的壁的后上部分中(远离气缸盖3)，因此流入分支管22的漏气被导向气缸盖3一侧，从而使得进气压力传感器40对新鲜漏气的暴露最小化。因此，防止了进气压力传感器40受到可能从漏气释放的冷凝水的腐蚀作用，并且能够避免由于冷凝水的冻结而引起的测量故障。

图6示出了通过计算机模拟获得的从漏气引入孔31流入主管21中的第一分支管22A内的漏气的流动线路。图6中所示的主管21和分支管22A至22D由每个管的内壁表面代表。如图6所示，在从漏气引入孔31流到第一分支管22A时，漏气初始沿着主管21的后部(设有漏气引入孔31)行进，然后当气流接近第一分支管22A时沿着主管21的前部行进。因此，漏气的主要流动避开了设置在主管21的后部中的传感器安装孔32和进气压力传感器40。

由于进气压力传感器40设置在主管21的上部中，可能从漏气释放的冷凝水留在主管21的底部中，从而防止进气压力传感器40与冷凝水接触。

由于因节气门16的开口角度变化而引起的气流变化随着气流朝向主管21的远离进气孔24的另一端部(下游端部)流动而减弱，所以压力波动在主管21的另一端部中减小，从而使得放置在主管21的远端部中的进气压力传感器40能够以可靠的方式精确地测量主管21的压力。具体而言，由于进气压力传感器40的压力引入管46布置在传感器安装孔32或凹部43内，附加地防止了进气压力传感器40受到快速压力变化的影响，从而能够以高精度测量主管21的压力。

尽管已经就特定实施方式描述了本发明，但是本发明不限于该具体实施方式，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下对该具体实施方式的各个部分进行替换和修改。例如，进气歧管20可以具有其他数量的分支管，诸如三个分支管22，对于三缸直列发动机和六缸V型发动机情况就是如此。

在这种情况下，进气歧管20具有从主管21的另一端到一端规则间隔开的第一分支管22A至第三分支管22C，并且第二分支管22B位于主管21的在纵向方向上的中心。漏气引入孔31设置成比主管21的纵向方向上的中心更接近进气孔24。换言之，漏气引入孔31设置在第二分支管22B的中心和第三分支管22C之间。传感器安装孔32形成在主管21的另一端部(下游端部)中。具体而言，传感器安装孔32可以位于在平面图中通过将第一分支管22A的内表面的两个侧边缘外推获得的两个直线L2、L2之间。

Claims (8)

1.一种用于包括成列布置的多个气缸的内燃发动机的进气歧管，所述进气歧管包括：

主管，所述主管在所述内燃发动机的气缸列方向上延伸并且具有位于所述主管的一个端部处的进气孔；

多个分支管，所述多个分支管从所述主管延伸至所述内燃发动机的相应进气口；

漏气引入孔，所述漏气引入孔设置在所述主管的位于所述进气孔和所述主管的相对于所述气缸列方向的中心之间的部分中；以及

进气压力传感器，所述进气压力传感器设置在所述主管的远离所述主管的所述一个端部的另一个端部中，

其中，所述进气压力传感器设置在所述主管的背离气缸盖的侧壁的上部中并且在所述多个分支管中的一个分支管与所述主管之间的边界部分中；

所述分支管从所述主管的面对所述气缸盖的一侧向上倾斜延伸，之后以向下曲线延伸；

所述漏气引入孔形成在所述主管的背离所述气缸盖的所述侧壁的所述上部中，并且基本在向下方向上延伸穿过所述主管的所述壁；并且

所述漏气引入孔的内端基本竖直地延伸。

2.根据权利要求1所述的进气歧管，其中，所述进气压力传感器设置在一范围内，该范围从经过所述主管的在所述气缸列方向上延伸的中心线的竖直线延伸到围绕所述中心线相对于所述竖直线形成35度角的线。

3.根据权利要求1所述的进气歧管，其中，所述进气压力传感器设置成与最远离所述主管的所述一个端部的所述分支管邻近。

4.根据权利要求3所述的进气歧管，其中，所述进气压力传感器位于在平面图中通过将最远离所述主管的所述一个端部的所述分支管的内表面的侧边缘外推获得的两个直线之间。

5.根据权利要求4所述的进气歧管，其中，所述进气压力传感器的压力接收部分位于形成在所述主管的壁中的孔或凹部中。

6.根据权利要求1所述的进气歧管，其中，所述分支管包括从所述主管的所述另一个端部依次布置的第一分支管、第二分支管、第三分支管和第四分支管，并且所述漏气引入孔与所述第三分支管邻近。

7.根据权利要求6所述的进气歧管，其中，所述漏气引入孔位于通过将所述第三分支管的内表面的侧边缘外推获得的两个直线之间。

8.根据权利要求1所述的进气歧管，其中，所述内燃发动机设有增压器，并且所述分支管中的每个分支管都比所述主管短。

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