CN111594362A - 一种进气气流分配装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种进气气流分配装置，包括缸盖和进气连接管；其中，缸盖的内部设有缸盖集成进气歧管容腔和用于与发动机气缸一一对应的进气道，每一进气道与缸盖集成进气歧管容腔连通；进气连接管的进气连接管出口设于缸盖集成进气歧管容腔的中部，进气连接管的内部设有至少两个进气连接管气道，各个进气连接管气道相互独立，每一进气连接管气道的排气口与缸盖集成进气歧管容腔连通。应用本申请提供的进气气流分配装置，气体从缸盖的中部进入缸盖集成进气歧管容腔，并横向移动后进入各个气缸中，中间进气的气流流道设计，更加均匀的将空气分配各个气缸。

Description

一种进气气流分配装置
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，更具体地说，涉及一种进气气流分配装置。
背景技术
目前重型发动机需要满足日益严格的排放和高爆压的要求，需要尽可能多的将新鲜空气引入气缸，并且保证各缸的进气量均匀，确保发动机工作平稳，另外大量的空气需要和燃油在气缸内短时间混合，需要在缸内产生一定的进气涡流。
目前技术多采用外置的进气歧管结构，受制于外装零件的工艺要求，内部气道设置不合理，导致各缸的混合气不均匀，无法在保证较高容积效率的情况下，提供合适的涡流比，无法满足进气要求。
综上所述，如何提高发动机各缸的混合气的均匀性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种进气气流分配装置，其可以将气体均匀的分配至发动机的各个气缸中，提高发动机进气的均匀性。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种进气气流分配装置，包括：
缸盖，所述缸盖的内部设有缸盖集成进气歧管容腔和用于与发动机气缸一一对应的进气道，每一所述进气道与所述缸盖集成进气歧管容腔连通；
进气连接管，进气连接管出口设于所述缸盖集成进气歧管容腔的中部，所述进气连接管的内部设有至少两个进气连接管气道，各个所述进气连接管气道相互独立，每一所述进气连接管气道的排气口与所述缸盖集成进气歧管容腔连通。
可选的，所述缸盖与所述进气连接管为一体成型结构件。
可选的，所述进气连接管的内径从所述进气连接管的中部段至所述进气连接管出口逐渐减小。
可选的，所述缸盖集成进气歧管容腔的截面积从所述进气连接管出口向所述缸盖集成进气歧管容腔的端部逐渐减小。
可选的，所述进气连接管的内部设有进气连接管分隔筋，所述进气连接管气道的数量为两个，第一个所述进气连接管气道位于所述进气连接管分隔筋的左侧，第二个所述进气连接管气道位于所述进气连接管分隔筋的右侧；全部所述进气道划分为两组，第一组的所述进气道位于进气连接管分隔筋的左侧，第二组的所述进气道位于所述进气连接管分隔筋的右侧；第一个所述进气连接管气道用于将气体引入第一组所述进气道中，第二个所述进气连接管气道用于将气体引入第二组所述进气道中。
可选的，所述进气道的数量为六个，且六个所述进气道呈直线型分布，所述进气连接管分隔筋设于第二个所述进气道和第三个所述进气道之间，第一组的所述进气道包括第一个所述进气道和第二个所述进气道，第二组的所述进气道包括第三个所述进气道、第四个所述进气道、第五个所述进气道和第六个所述进气道。
可选的，所述进气连接管的轴线呈弧形。
可选的，所述进气连接管所对应的圆心角为90度。
可选的，每一所述进气道包括汇总气道、切向气道和涡流气道，所述切向气道和所述涡流气道的进气口分别连接于所述汇总气道的出气口，所述汇总气道的进气口与所述缸盖集成进气歧管容腔连通。
通过上述方案，本申请提供的进气气流分配装置，的有益效果在于：
本申请提供的进气气流分配装置包括进气连接管和缸盖，其中，缸盖的内部设有缸盖集成进气歧管容腔和多个进气道，进气连接管的内部设有至少两个进气连接管气道，各个进气连接管气道相互独立，每一进气连接管气道的排气口与缸盖集成进气歧管容腔连通，进气连接管出口设于缸盖集成进气歧管容腔的中部。
在工作过程中，经过空气滤清器过滤后的空气进入进气连接管，在通过进气连接管出口进入缸盖集成进气歧管容腔的中部，然后向缸盖集成进气歧管容腔的两端移动，并最终进入各个气缸中。由于缸盖集成进气歧管容腔采用中部进气的方式，因此提高了发动机各缸的混合气的均匀性，可以实现将新鲜空气均匀分配各缸，保证较高容积效率的情况下，提供合适的进气涡流，满足燃油混合的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为图2所示的进气气流分配装置的B-B截面剖视图；
图2为图1所示的进气气流分配装置的A-A截面剖视图；
图3为本申请实施例提供的一种进气气流分配装置的内部气道结构图。
图中的附图标记为：进气连接管1，进气连接管分隔筋1-1，进气连接管外侧气道1-2，进气连接管内侧气道1-3，进气连接管出口1-4；缸盖2，第一缸盖进气道出口2-1，第二缸盖进气道出口2-2，缸盖集成进气歧管容腔2-3，进气歧管容腔过渡壁2-4，进气歧管容腔出口2-5，第一缸盖进气道2-6，第二缸盖进气道2-7；图中的曲线箭头和折线箭头表示气体流动方向。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1至图3，本申请提供的进气气流分配装置包括缸盖2和进气连接管1。
具体的，缸盖2设有缸盖集成进气歧管容腔2-3和多个进气道。其中，每一进气道与缸盖集成进气歧管容腔2-3连通；发动机根据型号差异，可能具有四个、六个或者其他数量个气缸，进气道的数量与发动机气缸的数量保持一致，在使用时，进气道与发动机气缸一一对应。
进气连接管1的内部设有进气连接管气道。进气连接管气道可以为两个，也可以为三个以上。各个进气连接管气道相互独立，气体在一个进气连接管气道流动过程中不会进入其他的进气连接管气道中。每一进气连接管气道延伸至进气连接管1排气端的进气连接管出口1-4，即每一进气连接管气道的排气口与缸盖集成进气歧管容腔2-3连通。进气连接管出口1-4设于缸盖集成进气歧管容腔2-3的中部，使得气体从缸盖集成进气歧管容腔2-3的中部进入缸盖2。
可选的，在一种实施例中，进气连接管1的内部设有进气连接管分隔筋1-1，进气连接管1的内部通过进气连接管分隔筋1-1分为两个进气连接管气道，二者分别为进气连接管外侧气道1-2和进气连接管内侧气道1-3，进气连接管内侧气道1-3位于进气连接管分隔筋1-1的左侧，进气连接管外侧气道1-2位于进气连接管分隔筋1-1的右侧；全部进气道划分为两组，第一组的进气道位于进气连接管分隔筋1-1的左侧，第二组的进气道位于进气连接管分隔筋1-1的右侧。在工作过程中，一部分气体经过进气连接管内侧气道1-3进入缸盖2中的缸盖集成进气歧管容腔2-3，横向流动至第一组进气道，并依次进入第一组进气道所对应的各个气缸中；另一部分气体经过进气连接管外侧气道1-2进入缸盖2中的缸盖集成进气歧管容腔2-3，横向流动至第二组进气道，并依次进入第二组进气道所对应的气缸中。
可选的，在一种实施例中，针对六缸发动机，进气道的数量为六个，且六个进气道呈直线型分布，进气连接管分隔筋1-1设于第二个进气道和第三个进气道之间，第一组的进气道包括第一个进气道和第二个进气道，第二组的进气道包括第三个进气道、第四个进气道、第五个进气道和第六个进气道。在工作过程中，一部分气体经过进气连接管内侧气道1-3进入缸盖2中的缸盖集成进气歧管容腔2-3，横向流动依次进入发动机的1、2缸；另一部分气体经过进气连接管外侧气道1-2进入缸盖2中的缸盖集成进气歧管容腔2-3，横向流动依次进入发动机的3、4、5、6缸。
需要说明的是，进气连接管1也可以设置缸盖集成进气歧管容腔2-3的非端部的其他区域，例如，进气连接管出口1-4位于发动机的三缸和四缸之间，或者位于在发动机的四缸和五缸之间，具体位置可以根据整机空间布局灵活调整。
可选的，在一种实施例中，缸盖2与进气连接管1为一体成型结构件。具体的，考虑到缸盖2与进气连接管1为了两个独立部件时，会增加零件的数量，零件之间多了一个结合面，结合面需要密封，如果密封失效会产生不利影响，因此，本实施例中，采用一体式结构，进而减少零件的数量，减少缸盖2与进气连接管1在连接位置的结合面，避免出现密封失效的情况。
可选的，在另一种实施例中，进气连接管1的内径从进气连接管1的中部段至进气连接管出口1-4逐渐减小。具体的，相对于前部的腔体，进气连接管出口1-4的截面积均匀过渡变小，从而将空气压入缸盖2内部的缸盖集成进气歧管容腔2-3。
可选的，在一种实施例中，缸盖集成进气歧管容腔2-3的截面积从进气连接管出口1-4向缸盖集成进气歧管容腔2-3的端部逐渐减小。具体的，考虑到发动机多缸排列，远离进气连接管出口1-4的气缸得到的空气相对较少。缸盖集成进气歧管容腔2-3的截面积通过进气歧管容腔过渡壁2-4的形态控制，通过进气歧管容腔过渡壁2-4逐步改变缸盖集成进气歧管容腔2-3的截面积，保证远离进气连接管出口1-4的气缸的进气量不会下降很多。
可选的，在一种实施例中，进气连接管1的轴线呈弧形，相应的，此时进气连接管分隔筋1-1形成一个很大的弯曲半径，气体在进气连接管分隔筋1-1的作用下，改变流动方向。
可选的，在一种实施例中，进气连接管1所对应的圆心角为90度，此时气体从进入进气连接管1至离开进气连接管出口1-4，气体流向转弯90°。
可选的，在一种实施例中，每一进气道包括汇总气道、切向气道和涡流气道，切向气道和涡流气道的进气口分别连接于汇总气道的出气口，汇总气道的进气口与缸盖集成进气歧管容腔2-3连通。在工作过程中，气体从缸盖集成进气歧管容腔2-3进入截面积缩小的进气歧管容腔出口2-5，而后进入汇总气道，再之后气体分开两路，一路通过第一缸盖进气道2-6从第一缸盖进气道出口2-1流出，此气道较短，为涡流气道主要满足进气涡流的要求，提高缸内燃油混合的要求；另一路通过第二缸盖进气道2-7从第二缸盖进气道出口2-2流出，此气道较长，为切向气道，主要满足进气量多的要求，尽量减少流阻。切向气道和涡流气道统一汇合的流道设计，便于气缸进气气流组织，提供满足性能要求的涡流比。
可选的，在一种实施例中，二气门的空间角度71°布置，可以提高缸盖的低周疲劳应力。可以理解的，二气门的空间角度也可以采用其他角度，附图中标注的角度仅为一种可行方案。
由上述实施方式可以见，本申请提供的进气气流分配装置的有益效果在于：
本申请提供的进气气流分配装置可以应用于重型发动机。在工作过程中，气体通过进气连接管出口1-4进入缸盖集成进气歧管容腔2-3的中部，然后向缸盖集成进气歧管容腔2-3的两端移动，并最终进入各个气缸中。多缸发动机中间进气的气流流道设计，满足均匀将空气分配各缸的需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本申请所提供的进气气流分配装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种进气气流分配装置，其特征在于，包括：
缸盖(2)，所述缸盖(2)的内部设有缸盖集成进气歧管容腔(2-3)和用于与发动机气缸一一对应的进气道，每一所述进气道与所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)连通；
进气连接管(1)，进气连接管出口(1-4)设于所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)的中部，所述进气连接管(1)的内部设有至少两个进气连接管气道，各个所述进气连接管气道相互独立，每一所述进气连接管气道的排气口与所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)连通。
2.根据权利要求1所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述缸盖(2)与所述进气连接管(1)为一体成型结构件。
3.根据权利要求1所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述进气连接管(1)的内径从所述进气连接管(1)的中部段至所述进气连接管出口(1-4)逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)的截面积从所述进气连接管出口(1-4)向所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)的端部逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述进气连接管(1)的内部设有进气连接管分隔筋(1-1)，所述进气连接管气道的数量为两个，第一个所述进气连接管气道位于所述进气连接管分隔筋(1-1)的左侧，第二个所述进气连接管气道位于所述进气连接管分隔筋(1-1)的右侧；全部所述进气道划分为两组，第一组的所述进气道位于进气连接管分隔筋(1-1)的左侧，第二组的所述进气道位于所述进气连接管分隔筋(1-1)的右侧；第一个所述进气连接管气道用于将气体引入第一组所述进气道中，第二个所述进气连接管气道用于将气体引入第二组所述进气道中。
6.根据权利要求5所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述进气道的数量为六个，且六个所述进气道呈直线型分布，所述进气连接管分隔筋(1-1)设于第二个所述进气道和第三个所述进气道之间，第一组的所述进气道包括第一个所述进气道和第二个所述进气道，第二组的所述进气道包括第三个所述进气道、第四个所述进气道、第五个所述进气道和第六个所述进气道。
7.根据权利要求5所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述进气连接管(1)的轴线呈弧形。
8.根据权利要求7所述的进气气流分配装置，其特征在于，所述进气连接管(1)所对应的圆心角为90度。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的进气气流分配装置，其特征在于，每一所述进气道包括汇总气道、切向气道和涡流气道，所述切向气道和所述涡流气道的进气口分别连接于所述汇总气道的出气口，所述汇总气道的进气口与所述缸盖集成进气歧管容腔(2-3)连通。
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