CN109763920A - 用于内燃机的进气管 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的进气管，其包括：管状的主体部，其具有能透气的侧壁；以及管状的吸入部，其在进气气流方向上被配置于主体部的上游侧并且具有朝向上游侧径向向外地扩张的内周面。主体部和吸入部由压缩成型的纤维成型物一体地形成。

Description

用于内燃机的进气管
技术领域
本发明涉及具有透气的侧壁的用于内燃机的进气管。
背景技术
传统地已知具有由例如无纺布制成的纤维成型物形成的管状壁的用于内燃机的进气管(参见例如日本专利第5091741号)。
在上述文献中记载的进气管中，由硬塑料制成的下游管部分联接到由诸如无纺布等透气材料制成的多孔管的下游端。由硬塑料制成的上游管部分联接到该多孔管的上游端。上游管部分具有漏斗状的进气口。
当进气声的声波经过多孔管的管状壁时，进气管吸收该进气声的声波。即，由进气声的声波产生的压力使构成管状壁的纤维振动。通过这种振动产生的能量被转换成纤维中的摩擦热并由此被消耗掉。这限制了进气声在进气管中产生的驻波，由此降低了进气噪声。
在上述文献中记载的进气管中，多孔管和上游管部分形成为独立的构件。这在将多孔管和上游管部分彼此联接的部分的内周面中引起了台阶。该台阶增大了对流入进气管中的进气的气流阻力。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种通过利用透气侧壁能够降低进气噪声并且能够限制气流阻力的增大的用于内燃机的进气管。
为了实现前述目的，用于内燃机的进气管包括管状的主体部和管状的吸入部(suction portion)，其中管状的主体部具有能透气的侧壁，管状的吸入部在进气气流方向上被配置于主体部的上游侧并且具有朝向上游侧径向向外地扩张的内周面。主体部和吸入部由压缩成型的纤维成型物(compression-molded fiber molding)一体地形成。
附图说明
图1是示出根据一实施方式的用于内燃机的进气管的立体图。
图2是示出构成图1的进气管的两个分开半体的处于分离状态下的分解立体图。
图3是示出图1的进气管的截面图。
图4是示出图1的进气管的侧壁的分层结构的截面图。
图5是示出变型的进气管的侧壁的分层结构的截面图。
图6是示出另一变型的进气管的立体图。
具体实施方式
参照图1至图4，现在将说明进气管10的实施方式。在下文中，进气管10中的进气气流方向的上游侧和下游侧将被简称为上游侧和下游侧。
如图1和图3所示，用于内燃机的进气管10具有线性中心轴线并且包括筒状的主体部11、筒状的吸入部12以及管状的联接部13。吸入部12被配置于主体部11的上游侧并且构成进气管10的进口部。联接部13被配置于主体部11的下游侧。
参照图3，主体部11在沿轴线方向的全长上具有均一内径。
吸入部12具有漏斗状形状并且具有朝向上游侧变大的内径。吸入部12的下游端的内径等于主体部11的内径。
联接部13具有大直径部13A和渐变直径部13B。大直径部13A位于进气管10的下游端。渐变直径部13B位于主体部11和大直径部13A之间。大直径部13A具有比主体部11的内径大的内径。渐变直径部13B具有朝向下游侧逐渐变大的内径。联接部13的大直径部13A被联接到空气过滤器的进口50。进口50在图3中由双点化线表示。
如图1和图2所图示，进气管10具有形状如半管的两个分开半体(第一分开半体20和第二分开半体30)。分开半体20、30具有相同的形状。两个接合部21被配置于分开半体20的相反的周向端处并且遍及进气管10的沿轴线方向的全长地延伸。接合部21均径向向外地突出。类似地，两个接合部31被配置于分开半体30的相反的周向端处并且遍及进气管10的沿轴线方向的全长地延伸。接合部31均径向向外地突出。第一分开半体20的各接合部21和第二分开半体30的相应的一个接合部31通过熔接被彼此压靠和接合。
在本实施方式中，主体部11、吸入部12以及联接部13构成分开半体20、30并且由压缩成型的纤维成型物一体地形成。
下面，将说明构成分开半体20、30的纤维成型物。
进气管10的侧壁包括主体部11的侧壁11a、吸入部12的侧壁12a以及联接部13的侧壁13a。参照图4，进气管10的侧壁包括内层15和外层16。内层15构成进气管10的内周面。外层16被固定到内层15的外周面并且形成进气管10的外周面。
使用由已知的鞘芯型双组分纤维制成的无纺布和由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维制成的无纺布形成构成内层15和外层16的纤维成型物。鞘芯型双组分纤维具有例如由PET制成的芯部(未示出)和由具有比PET纤维低的熔点的改性PET制成的皮部(未示出)。具体地，形成上述双组分纤维的皮部的改性PET具有将纤维粘结在一起的粘结剂的功能。
优选的是改性PET的混合比为30％至70％。在本实施方式中，改性PFT的混合比为50％。
具体地，包含具有比PET低的熔点的聚丙烯(PP)的双组分纤维可以被用作这样的双组分纤维。
优选的是构成内层15和外层16的各个纤维成型物的单位面积重量均为250g/m2至750g/m2。在本实施方式中，构成内层15和外层16的各个纤维成型物的单位面积重量均为400g/m2。
各个分开半体20、30均通过热压缩(热压)具有预定厚度(例如，30mm至100mm)的上述无纺布的片材而成型。
现在将说明进气管10的相应部分的形状。
如图1至图3所示，主体部11的侧壁11a具有多个高压缩部41和多个透气的低压缩部42。低压缩部42均通过以比高压缩部41低的压缩比热压缩而成型。各个低压缩部42均位于相邻的两个高压缩部41之间。
高压缩部41的透气性(如JIS L1096，A-方法(弗雷泽方法(Frazier method))所定义的)为大致0cm3/cm2·s。优选的是各个高压缩部41的厚度均为0.5mm至1.5mm。在本实施方式中，高压缩部41的厚度为0.7mm。
各个低压缩部42的透气性为3cm3/cm2·s。优选的是各个低压缩部42的厚度均为0.8mm至3.0mm。在本实施方式中，低压缩部42的厚度为1.0mm。
如图1和图2所示，各个高压缩部41均具有长边沿主体部11的周向延伸并且短边沿主体部11的轴线方向延伸的矩形形状。高压缩部41在周向和轴线方向两者上都间隔开。
主体部11的侧壁11a中的低压缩部42由多个直线部分42A和多个环形部分42B构成。直线部分42A遍及主体部11的轴线方向的全长地直线延伸。环形部分42B均沿主体部11的周向延伸。
如图3所示，在主体部11的侧壁11a的外周面上，各个高压缩部41和相邻的一个低压缩部42利用两者之间的台阶43彼此连接。相比之下，在主体部11的侧壁11a的内周面上，高压缩部41和低压缩部42以彼此平齐的方式彼此连接。
吸入部12的侧壁12a完全由相应的高压缩部41构成并且不透气。
联接部13的侧壁13a完全由相应的低压缩部42构成。
分开半体20、30的接合部21、31由相应的高压缩部41构成并且不透气。
上述实施方式的用于内燃机的进气管具有以下优点。
(1)进气管10具有管状的主体部11和管状的吸入部12。主体部11具有能透气的侧壁11a。吸入部12被配置于主体部11的上游侧并且具有朝向上游侧径向向外地扩张的内周面。主体部11和吸入部12由压缩成型的纤维成型物一体地形成。
在该构造中，主体部11的侧壁11a由压缩成型的纤维成型物形成并且能透气。因此，当进气声经过进气管10的侧壁11a时，侧壁11a吸收进气声的一部分声波，由此降低进气噪声。
此外，在上述构造中，主体部11和吸入部12由压缩成型的纤维成型物一体地形成。
与主体部11和吸入部12彼此独立地形成然后彼此联接的构造相比，这简化了进气管10的构造并且便于形成进气管10。
另外，吸入部12和主体部11在吸入部12和主体部11之间的边界处没有台阶。因此对进气管10中流动的进气的气流阻力不会由于这样的台阶而增大。
结果，在通过主体部11的侧壁11a的透气性降低进气噪声的同时，限制了气流阻力的增大。
(2)吸入部12的侧壁12a完全不透气。
在该构造中，外部空气不通过吸入部12的侧壁12a被引入。这限制了吸入部12的内表面附近的边界层的扩大。结果，尽管事实上主体部11和吸入部12由压缩成型的纤维成型物一体地形成，但是吸入部12中的进气的流动仍被进一步平顺。这进一步限制了气流阻力的增大。
(3)吸入部12具有漏斗状形状。
在该构造中，通过吸入部12被引入的空气沿着吸入部12的漏斗状的内周面平顺地流动。这限制了进气与吸入部12的内周面的分离。结果，进一步限制了气流阻力的增大。
(4)进气管10具有联接部13。联接部13被配置于主体部11的下游侧。主体部11、吸入部12和联接部13由纤维成型物一体地形成。
在该构造中，主体部11、吸入部12和联接部13构成进气管10并且由压缩成型的纤维成型物一体地形成。联接部独立于进气管主体(主体部11和吸入部12)形成然后联接到进气管主体的构造相比，这简化了进气管10的构造。由此便于形成进气管10。
(5)主体部11的侧壁11a具有高压缩部41和低压缩部42。低压缩部42以比高压缩部41低的压缩比压缩成型。在主体部11的侧壁11a的外周面上，各个高压缩部41和相邻的一个低压缩部42利用两者之间的台阶43彼此连接。相比之下，在主体部11的侧壁11a的内周面上，高压缩部41和低压缩部42以彼此平齐的方式彼此连接。
在该构造中，主体部11的侧壁11a具有高压缩部41和低压缩部42。高压缩部41确保了进气管10中的刚性，并且低压缩部42降低了进气噪声。
(6)吸入部12的侧壁12a完全由高压缩部41构成。
在该构造中，外部空气不通过吸入部12的侧壁12a被引入。此外，该构造限制了在吸入部12的内表面附近的边界层的扩大。这进一步使吸入部12中的进气的流动平顺。由此进一步限制了气流阻力的增大。
(7)纤维成型物(主体部11、吸入部12和联接部13)构成了两个分开半体20、30。分开半体20、30的形状像半个管。通过使分开半体20、30彼此压靠并且使分开半体20、30彼此接合而形成进气管10。
该构造允许进气管10在形成分开半体20、30之后通过使分开半体20、30彼此压靠并且使分开半体20、30彼此接合而形成。这便于形成进气管10。
<变型>
对本领域技术人员显而易见的是可以在不脱离本发明的范围的情况下以多个其它特定形式来实施本发明。特别地，应理解的是可以以下面的形式来实施本发明。
在上述实施方式中，构成进气管10的侧壁的内层15和外层16中的至少一者可以被进行防水表面处理。这限制了雨通过进气管10的侧壁渗入进气管10。
进气管10的侧壁的分层结构不限于上述实施方式的双层结构。可选地，如图5所示，可以在内层15和外层16之间配置中间层17。在该情况下，三个层15、16、17中的至少一者可以被进行防水表面处理。
进气管10不限于通过两个分开半体构成的进气管。例如，可以将细长的纤维成型物卷绕成螺旋形状并且热成形以形成管主体。在该情况下，优选的是形成管主体的内周面的纤维成型物的宽度方向上的端面彼此接合而不在纤维成型物中形成台阶。
在上述实施方式中，吸入部12的侧壁12a完全由高压缩部41构成。然而，吸入部12的侧壁12a可以具有与主体部11的侧壁11a类似的形状。即，吸入部可以形成为具有如下侧壁：在该侧壁的外周面上，各个高压缩部41和相邻的一个低压缩部42利用两者之间的台阶43彼此连接，并且在该侧壁的内周面上，高压缩部41和低压缩部42以彼此齐平的方式彼此连接。
在该情况下，如图6中所示的进气管110，吸入部112的侧壁112a可以完全由低压缩部42构成。在该情况下，通过将不透气片材固定到吸入部112的侧壁112a的外周面，获得了与上述实施方式的优点(6)相同的优点。
在上述实施方式中，主体部11、吸入部12和联接部13构成了分开半体20、30并且一体地形成。然而，主体部11和吸入部12可以由纤维成型物一体地形成。由此纤维成型物(主体部11和吸入部12)被构造为独立于联接部的构件。在该情况下，由硬塑料制成的筒状联接部例如可以接合到由具有主体部和吸入部的分开半体形成的进气管主体。
吸入部12不限于漏斗状吸入部，即，不限于具有弯曲截面的吸入部。只要吸入部成形为具有朝向上游侧径向向外地扩张的内周面的管，吸入部可以以任意其它方式成形。例如，吸入部可以成形为使得吸入部的内周面为了朝向上游侧变得与进气管的轴线间隔地更开而相对于进气管的中心轴线以预定角度倾斜。
本示例和实施方式被认为是示例性的而不是限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内变型。

Claims (7)

1.一种用于内燃机的进气管，其特征在于，所述进气管包括：
管状的主体部，其具有能透气的侧壁；以及
管状的吸入部，其在进气气流方向上被配置于所述主体部的上游侧并且具有朝向所述上游侧径向向外地扩张的内周面，
其中所述主体部和所述吸入部由压缩成型的纤维成型物一体地形成。
2.根据权利要求1所述的进气管，其特征在于，所述吸入部具有完全不透气的侧壁。
3.根据权利要求1所述的进气管，其特征在于，所述吸入部具有漏斗状形状。
4.根据权利要求1所述的进气管，其特征在于，所述进气管还包括在所述进气气流方向上配置于所述主体部的下游侧的联接部，
其中所述主体部、所述吸入部以及所述联接部由所述纤维成型物一体地形成。
5.根据权利要求1所述的进气管，其特征在于，
所述主体部的侧壁具有高压缩部和低压缩部，所述低压缩部以比所述高压缩部低的压缩比压缩成型，
在所述主体部的侧壁的外周面上，所述高压缩部和所述低压缩部利用两者之间的台阶彼此连接，并且
在所述主体部的侧壁的内周面上，所述高压缩部和所述低压缩部以彼此平齐的方式彼此连接。
6.根据权利要求5所述的进气管，其特征在于，所述吸入部具有完全由所述高压缩部构成的侧壁。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述纤维成型物构成两个形状为半个管的分开半体，并且
所述进气管通过使所述分开半体彼此压靠并且使所述分开半体彼此接合而形成。
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