CN109469569A - 用于内燃机的进气系统部件 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的进气系统部件包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部。所述弯曲部包括相对于内通道位于弯道的内侧的内壁。所述内壁由透气纤维成型体制成。所述弯曲部的不包括所述内壁的部分包括透气度比所述内壁的透气度低的部分。

Description

用于内燃机的进气系统部件
技术领域
本发明涉及用于内燃机的进气系统部件。
背景技术
内燃机的进气通道包括进气管道。这样的进气管道包括例如由硬质塑料制成的入口管道(参照例如日本特开2016-125379号公报)。
在包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部的进气管道中，产生以下问题。在图5中示出的传统进气管道包括弯曲部123。弯曲部123包括相对于内通道121位于弯道的内侧的内壁134。在内壁134的壁面上，发生空气分离以产生涡流V1。这限制了内壁134的壁面附近的气流并且减小了弯曲部123中空气的主流的流动通道的截面积。结果，压力损耗增加，并且气流阻力增加。
这样的问题不限于进气管道、而且类似地发生于具有以弯曲的方式延伸的管状弯曲部的其它进气系统部件。
发明内容
本发明的目的是提供减小气流阻力的用于内燃机的进气系统部件。
实现以上目的的用于内燃机的进气系统部件包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部。所述弯曲部包括相对于内通道位于弯道(curve)的内侧的内壁。所述内壁由透气纤维成型体制成。所述弯曲部的不包括所述内壁的部分包括透气度比所述内壁的透气度低的部分。
本发明的其它方面和优点将从结合附图、以示例的方式说明本发明的原理的以下说明中变得明显。
附图说明
通过参照对现有的优选实施方式的以下说明和附图可以最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
图1是示出作为根据一个实施方式的用于内燃机的进气系统部件的进气管道的侧视图；
图2是示出图1的进气管道的截面图；
图3是主要示出图1的进气管道的弯曲部的截面图；
图4是主要示出根据变型例的进气管道的弯曲部的截面图；以及
图5是主要示出传统的进气管道的弯曲部的截面图。
具体实施方式
现在将参照图1至图3说明入口管道10，入口管道10是根据一个实施方式的用于内燃机的进气系统部件。
如图1和图2所示，入口管道10包括由纤维成型体制成的管道主体20、管状上游连接构件12和管状下游连接构件14。上游连接构件12和下游连接构件14均由硬质塑料制成。
在以下说明中，入口管道10中进气流动方向的上游侧和下游侧分别简称为上游侧和下游侧。
上游连接构件12
如图1和图2所示，上游连接构件12构成入口管道10的入口16并且包括管状连接部12a、环状凸缘12b和漏斗12c。凸缘12b从连接部12a的外周面突出。漏斗12c与连接部12a的上游侧连续。此外，漏斗12c朝向上游侧径向向外地弯回。
下游连接构件14
如图1和图2所示，下游连接构件14构成入口管道10的出口18并且包括管状第一连接部14a和环状第一凸缘14b。第一凸缘14b从第一连接部14a的外周面突出。此外，下游连接构件14包括管状第二连接部14c和环状第二凸缘14d。第二连接部14c与第一连接部14a的下游侧连续，并且与第一连接部14a的内径和外径相比，第二连接部14c具有较大的内径和较大的外径。第二凸缘14d从第二连接部14c的外周面突出。第二连接部14c连接到空气滤清器的入口(未示出)。
管道主体20
如图1和图2所示，管道主体20由管状纤维成型体制成并且设置有以弯曲的方式延伸的弯曲部23。
管道主体20包括两个管状半体、即内半体30和外半体40，两个管状半体均具有半管的形状。内半体30是管道主体20的具有小曲率半径、即具有大曲率的部分。外半体40是管道主体20的具有大曲率半径、即具有小曲率的部分。
内半体30包括两个接合部32，两个接合部32分别从内半体30的周向上的相反端径向向外突出。两个接合部32在延伸方向上遍及整个内半体30地设置。外半体40包括两个接合部42，两个接合部42分别从外半体40的周向上的相反端径向向外突出。两个接合部42在外半体40的延伸方向上遍及整个外半体40地设置。内半体30的两个接合部32和外半体40的两个接合部42彼此接合以形成管道主体20。
半体30和半体40的纤维成型体均由已知的芯-鞘复合纤维的无纺布制成，芯-鞘复合纤维均包括例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的芯(未示出)和由改性PET制成的鞘(未示出)，其中改性PET具有比PET纤维低的熔点。改性PET具有使PET彼此粘结的粘结剂的功能。
优选的是，改性PET的混合比例为30％至70％。在本实施方式中，改性PET的混合比例是50％。
这样的复合纤维可以包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的芯(未示出)和由聚丙烯(PP)制成的鞘(未示出)，其中聚丙烯具有比PET纤维低的熔点。
优选的是，无纺布的单位面积质量为500g/m2至1500g/m2。在本实施方式中，无纺布的单位面积质量为800g/m2。
半体30和半体40均通过对无纺片进行热压成型而形成，所述无纺片具有例如1mm至100mm的厚度。
管道主体20包括主体部22，主体部22具有弯曲部23，以及分别位于主体部22的相反端的端部24和25。
主体部22包括彼此间隔开的多个高压缩部26以及均位于相邻的高压缩部26之间的多个透气低压缩部28。通过热压成型以比高压缩部26的压缩率低的压缩率形成低压缩部28。
在本实施方式中，高压缩部26的透气度为大约0cm3/cm2·s。此外，优选的是，高压缩部26具有0.5mm至1.5mm的厚度。在本实施方式中，高压缩部26具有0.7mm的厚度。
低压缩部28的透气度大约为3cm3/cm2·s。此外，优选的是，低压缩部28具有0.8mm至3.0mm的厚度。在本实施方式中，低压缩部28具有1.0mm的厚度。在图1和图2中，以夸大的方式示出低压缩部28的厚度。
低压缩部28包括在主体部22的轴向上遍及整个主体部22延伸的部分以及在主体部22的周向上延伸的部分。
如图2所示，高压缩部26和低压缩部28彼此连续且在管道主体20的外表面上高压缩部26与低压缩部28之间具有台阶，并且高压缩部26和低压缩部28在管道主体20的内表面上彼此平坦地连续。
在本实施方式中，外半体40的主体部22包括多个高压缩部26和多个低压缩部28。内半体30的构成弯曲部23且相对于内通道21位于弯道的内侧的部分被称为内壁34。整个内壁34以与低压缩部28相同的压缩率经受热压成型。
端部24和25均具有比主体部22大的内径和外径。端部24和25以及半体30的接合部32和半体40的接合部42以与主体部22的高压缩部26相等的压缩率经受热压成型。
在上游连接构件12的连接部12a在管道主体20的上游侧插入端部24并且凸缘12b抵靠端部24的情况下，使用粘接剂使连接部12a的外周面固定于端部24的内周面。
在下游连接构件14的第一连接部14a在管道主体20的下游侧插入端部25并且第一凸缘14b抵靠端部25的情况下，使用粘接剂使第一连接部14a的外周面固定于端部25的内周面。
现在将说明本实施方式的作用。
如图3所示，容易产生涡流的弯曲部23的内壁34由透气纤维成型体制成并且具有与低压缩部28相等的透气度。因而，当使用由例如硬质塑料制成且不透气的传统内壁134时(参照图5)，在产生涡流V1的区域上游的区域中通过内壁34吸入外部空气。这在内壁34的壁面附近形成湍流边界层以在内壁34的壁面附近产生比涡流V1小的涡流V2。另外，动能被添加到在内壁34的壁面附近流动的空气。这减少了在内壁34的壁面附近流动的空气的上游侧与下游侧之间的压力差。因而，限制了上述大涡流V1的产生。因此，随着弯曲部23中的主流的流动通道的截面积增大，压力损耗减小。
弯曲部23的不包括内壁34的另一部分(即，外半体40)包括多个高压缩部26。即，作为弯曲部23的不包括内壁34的另一部分的外半体40包括透气度比内壁34低的部分。这阻碍了通过高压缩部26吸入外部空气，因而限制了在外半体40的壁面附近边界层(即，空气的粘度不能被忽略的层)的厚度增加。
根据以上实施方式的用于内燃机的进气系统部件具有以下优点。
(1)入口管道10的管道主体20包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部23。弯曲部23包括相对于内通道21位于弯道的内侧的内壁34。内壁34由透气纤维成型体制成。弯曲部23的不包括内壁34的部分包括高压缩部26，高压缩部26的透气度比内壁34的透气度低。
这样的结构产生以上效果，因而减小了气流阻力。
(2)入口管道10包括管状管道主体20，管道主体20由纤维成型体制成并且包括弯曲部23。弯曲部23的不包括内壁34的部分包括高压缩部26和透气低压缩部28，高压缩部26的透气度比内壁34的透气度低，低压缩部28以比高压缩部26低的压缩率被压缩成型。
在这样的结构中，由于管道主体20由纤维成型体制成，所以与管道主体20由硬质塑料制成时相比，管道主体20的重量能够减小。
此外，以上结构允许进气的噪音压力通过管道主体20的周壁的透气部分漏出。这减小了进气噪音。
另外，在以上结构中，弯曲部23的不包括内壁34的部分包括高压缩部26和透气的低压缩部28，其中高压缩部26具有大约0cm3/cm2·s的透气度。因而，在弯曲部23的不包括内壁34的部分中透气部分的比例小于内壁34的比例。
因而，在减小管道主体20重量的情况下获得以上优点(1)。
(3)管道主体20包括两个半体，即，内半体30和外半体40。内壁34设置于内半体30。
在这样的结构中，能够通过使半体30的接合部32和半体40的接合部42彼此接合而容易地形成管道主体20。此外，在以上结构中，内壁34不包括使两个半体接合的接合部。因而，整个内壁34能够由透气部分构成。这允许通过整个内壁34吸入外部空气。因此，动能被添加到在内壁34的壁面附近流动的空气。这有效地减小了气流阻力。
(4)在管道主体20的外表面上，高压缩部26与内壁34和低压缩部28连续，其中在它们之间具有台阶。在管道主体20的内表面上，高压缩部26与内壁34和低压缩部28平坦地连续。
如果在管道主体20的内表面上形成高压缩部26和低压缩部28的情况下在管道主体20的内表面产生台阶，则在管道主体20的内表面附近流动的进气的气流阻力可能增加。
在以上结构中，由于高压缩部26与低压缩部28在管道主体20的内表面上平坦地连续，所以避免了进气的主流的气流阻力增加。
(5)管道主体20包括高压缩部26。因而，比低压缩部28硬的高压缩部26增加了管道主体20的强度。
变型例
对于本领域技术人员应当显而易见的是本发明可以在不脱离发明的主旨或范围的情况下以许多其它具体的形式实施。特别地，应当理解的是，可以以以下形式实施本发明。
管道主体20的分离结构不限于以上作为示例所说明的情况。例如，内壁可以部分地包括使两个半体接合的接合部。此外，管道主体并非必须包括两个半体。替代地，管道主体可以包括三个或更多半体。
本发明适用于包括由塑料成型体制成并且设置有弯曲部的管状管道主体的进气管道。参照图4，进气管道210的管道主体220由硬质塑料成型体制成。通孔227延伸通过弯曲部223的相对于内通道221位于弯道的内侧的部分。通孔227由内壁234封闭，内壁234由透气纤维成型体制成。在该情况下，弯曲部223的不包括内壁234的透气部分的比例小于内壁234的比例。因而，获得了与以上实施方式的优点(1)相似的优点。
本发明所适用的主题不限于入口管道。简言之，本发明简单地需要适用于包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部的进气系统部件并且能够适用于构成用于内燃机的进气通道的其它进气系统部件。
因此，本示例和实施方式被认为是说明性而非限制性的，并且本发明不限于本文所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内变型。

Claims (4)

1.一种用于内燃机的进气系统部件，所述进气系统部件包括以弯曲的方式延伸的管状弯曲部，其特征在于，
所述弯曲部包括相对于内通道位于弯道的内侧的内壁，其中所述内壁由透气纤维成型体制成，并且
所述弯曲部的不包括所述内壁的部分包括透气度比所述内壁的透气度低的部分。
2.根据权利要求1所述的进气系统部件，其特征在于，
所述进气系统部件是进气管道，所述进气管道包括由纤维成型体制成并且设置有所述弯曲部的管状管道主体，并且
所述弯曲部的不包括所述内壁的部分包括高压缩部和透气的低压缩部，所述高压缩部具有比所述内壁的透气度低的透气度，所述低压缩部以比所述高压缩部的压缩率低的压缩率被压缩成型。
3.根据权利要求2所述的进气系统部件，其特征在于，
所述管道主体包括两个半体，并且
所述内壁设置于所述两个半体中的一个半体。
4.根据权利要求1所述的进气系统部件，其特征在于，
所述进气系统部件是进气管道，所述进气管道包括由塑料成型体制成并且设置有所述弯曲部的管状管道主体，
通孔延伸通过所述弯曲部的相对于所述内通道位于所述弯道的内侧的部分，并且
通过所述内壁封闭所述通孔。
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