CN111852701B - 发动机进气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机进气系统，包括储气筒、进气结构、出气结构及导风件，储气筒具有储气腔，储气筒上开设有与储气腔相连通的第一进气口和多个第一出气口；进气结构包括进气管道、以及设于进气管道上的第一调节阀，进气管道的进口端用于与气源相连通，进气管道的出口端用于与第一进气口相连通；出气结构包括与多个第一出气口一一对应连通的多个送气支管，多个送气支管用于与多个气缸相连通；导风件设于进气管道内、且位于第一调节阀的出风端，用以将从第一调节阀输出的气流导向储气腔内。本发明使得进入储气腔内的气流更平稳，从而可使进入各送气支管内的气流量更均匀，发动机整机的稳定性更好。

Description

发动机进气系统

技术领域

本发明涉及发动机零部件技术领域，具体涉及一种发动机进气系统。

背景技术

发动机的进气量是整车动力性的关键，增压发动机的普及对进气量提出了更高的要求。增压阶段，发动机进气压力高，对进气滚流比要求更高；自然进气阶段，进气量的高低主要由流量系数决定，流量系数越高，单位时间内进入气缸的气体越多，发动机性能越好。

稳压腔的作用是将空气均匀的分配到各缸进气道，因此从节气门入口到各缸的进气长度/流速应尽可能相等。进气均匀性影响发动机的动力稳定性，均匀性低时，不同气缸进气量不一致，动力性存在偏差，导致整机抖动大等问题。增压过程对进气歧管的要求主要是能让气体快速进入气道，因此要求进气压损小。自然进气过程，则要求截面积尽可能大，进入气道更多的空气。

节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，电子节气门通过节气门位置传感器，根据发动机所需要的进气量，来控制节气门的开启角度，从而调节进气量的大小。由于节气门是通过控制叶片和气道横截面的角度来控制进气量，当叶片不是全开状态时，气流从叶片与气道两侧形成的斜向通道通过，叶片对气体的导流，导致气道的气流是旋转式通过，当歧管喉部(稳压腔至节气门间的连接段)无法做到足够长时，旋转的气流容易导致气体无法按照仿真计算的方式达到气道，从而影响实际进气均匀性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种发动机进气系统，旨在解决传统的发动机进气系统的进气不均匀，容易导致发动机抖动大的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的一种发动机进气系统，包括：

储气筒，所述储气筒具有储气腔，所述储气筒上开设有与所述储气腔相连通的第一进气口和多个第一出气口；

进气结构，包括进气管道、以及设于所述进气管道上的第一调节阀，所述进气管道的进口端用于与气源相连通，所述进气管道的出口端用于与所述第一进气口相连通；

出气结构，包括与多个所述第一出气口一一对应连通的多个送气支管，多个送气支管用于与多个气缸相连通；以及，

导风件，设于所述进气管道内、且位于所述第一调节阀的出风端，用以将从所述第一调节阀输出的气流导向所述储气腔内。

可选地，所述进气管道包括位于所述第一调节阀和所述第一进气口之间的进风段，所述进风段沿第一方向延伸设置；

所述导风件设置为导流板，所述导流板位于所述进风段内，所述导流板上开设有多个导风孔，多个所述导风孔均沿所述第一方向延伸设置。

可选地，所述导流板呈环状设置，且所述导流板的环状开口沿所述第一方向朝向所述第一进气口的方向呈渐缩设置；和/或，

所述进风段的侧壁之间的距离沿所述第一方向朝向所述第一进气口的方向呈渐扩设置。

可选地，所述储气筒上开设有与所述储气腔相连通的第二出气口；

所述发动机进气系统还包括连通所述储气筒和多个所述送气支管的辅助送气结构，所述辅助送气结构包括与所述第二出气口相连通的辅助主管道、以及与所述辅助主管道相连通的辅助支管道，所述辅助支管道上开设有多个第三出气口，多个所述第三出气口与多个所述送气支管一一对应连通。

可选地，所述辅助送气结构还包括设于所述辅助主管道与所述储气筒相连接处的第二调节阀，所述第二调节阀用以调节所述第二出气口的打开和闭合。

可选地，所述第二调节阀包括：

阀片，活动设于所述第二出气口处，并具有打开所述第二出气口以使所述储气腔与所述辅助主管道相连通的打开状态、以及具有封闭所述第二出气口的闭合状态；

阀片调节组件，设于所述辅助主管道内、且与所述阀片相连接，用以调节所述阀片在所述打开状态和所述闭合状态之间切换。

可选地，所述阀片调节组件包括：

连接杆，设于所述辅助主管道内、且一端与所述阀片相连接；

挡板，安装于所述辅助主管道内、且与所述阀片呈间隔设置，所述挡板上设有通风孔；以及，

弹性件，连接所述连接杆的另一端和所述挡板。

可选地，所述通风孔设置有多个，多个所述通风孔呈环状围设于所述挡板的中部。

可选地，所述阀片调节组件还包括套设于所述辅助主管道内侧的挡圈，所述挡圈沿上下向延伸设置、且一端靠近所述第二出气口设置，所述挡板盖设于所述挡圈的上端，所述弹性件设于所述挡圈内；

所述挡圈的内侧壁凸设有沿所述挡圈的径向延伸的限位挡臂，所述连接杆上设与所述限位挡臂背向所述阀片的一表面相止抵的限位凸起。

可选地，所述连接杆呈中空设置，且所述连接杆靠近所述弹性件的一端呈敞口设置，所述连接杆靠近所述阀片的一端开设有多个开口。

本发明提供的技术方案中，通过设置有进气结构和出气结构以为发动机气缸提供燃气，通过设置有储气筒以将导入的气流均匀分布至各所述送气支管内，从而使进入各气缸内的燃气更均匀，使得各个气缸的动力性更一致，以使整个发动机的稳定性更好；且因为当所述第一调节阀的开度不为全开时，从所述第一调节阀输出的气流容易出现滚流，以使气流不按管道延伸方向流动，容易使进入各所述送气支管的气流不均匀，因此，通过设置有所述导风件，将从所述第一调节阀输出的气流进行导向，以使进入所述储气腔内的气流更平稳，从而可使进入各所述送气支管内的气流量更均匀，使得发动机整机的稳定性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种发动机进气系统的一实施例的结构示意图；

图2为图1中所述发动机进气系统的剖面结构示意图；

图3为图1中所述第二调节阀的结构示意图；

图4为图1中所述导流板的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	发动机进气系统	4	辅助送气结构
1	储气筒	41	辅助主管道
				11	第一进气口	42	辅助支管道
12	第一出气口	43	第二调节阀
				2	进气结构	431	阀片
21	进气管道	432	阀片调节组件
				22	第一调节阀	4321	连接杆
23	导风件	4322	限位凸起
				231	导流板	4323	挡板
2311	导风孔	4324	弹性件
				3	出气结构	4325	挡圈
31	送气支管	4326	限位挡臂

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，电子节气门通过节气门位置传感器，根据发动机所需要的进气量，来控制节气门的开启角度，从而调节进气量的大小。由于节气门是通过控制叶片和气道横截面的角度来控制进气量，当叶片不是全开状态时，气流从叶片与气道两侧形成的斜向通道通过，叶片对气体的导流，导致气道的气流是旋转式通过，当歧管喉部(稳压腔至节气门间的连接段)无法做到足够长时，旋转的气流容易导致气体无法按照仿真计算的方式达到气道，从而影响实际进气均匀性。鉴于此，本发明提供一种发动机进气系统，图1至图4为本发明提供的所述发动机进气系统的一实施例。

请参阅图1至图2，在本实施例中，所述发动机进气系统100包括储气筒1、进气结构2、出气结构3及导风件23，所述储气筒1具有储气腔，所述储气筒1上开设有与所述储气腔相连通的第一进气口11和多个第一出气口12；所述进气结构2包括进气管道21、以及设于所述进气管道21上的第一调节阀22，所述进气管道21的进口端用于与气源相连通，所述进气管道21的出口端用于与所述第一进气口11相连通，以将燃气从所述进气管道21输送至所述储气腔内，所述储气腔的截面积要远大于所述进气管道21的截面积，从而使燃气进入所述储气腔内后可均匀分布；所述出气结构3包括与多个所述第一出气口12一一对应连通的多个送气支管31，多个送气支管31用于与多个气缸相连通，多个所述送气支管31均匀分布于所述储气筒1的一侧，优选为与所述第一进气口11呈相对的一侧，以使得进入多个所述送气支管31内的燃气更均匀；所述导风件23设于所述进气管道21内、且位于所述第一调节阀22的出风端，用以将从所述第一调节阀22输出的气流导向所述储气腔内。

本发明提供的技术方案中，通过设置有进气结构2和出气结构3以为发动机气缸提供燃气，通过设置有储气筒1以将导入的气流均匀分布至各所述送气支管31内，从而使进入各气缸内的燃气更均匀，使得各个气缸的动力性更一致，以使整个发动机的稳定性更好；且因为当所述第一调节阀22的开度不为全开时，从所述第一调节阀22输出的气流容易出现滚流，以使气流不按管道延伸方向流动，容易使进入各所述送气支管31的气流不均匀，因此，通过设置有所述导风件23，将从所述第一调节阀22输出的气流进行导向，以使进入所述储气腔内的气流更平稳，从而可使进入各所述送气支管31内的气流量更均匀，使得发动机整机的稳定性更好。

因所述第一调节阀22在不完全打开时，所述第一调节阀22的开度不同会带来不同的滚流效果，从而导致发动机各缸均匀性差，动力性不一致，发动机稳定性差。因此，设置有导风件23，以对从所述第一调节阀22流出的气流进行导向，以使气流沿着所述进气管道21的延伸方向均匀流动。

所述导风件23的设置形式有多种。在一实施例中，所述进气管道21包括位于所述第一调节阀22和所述第一进气口11之间的进风段，所述进风段沿第一方向延伸设置，所述进风段为直管，以使气流不会发生波动，所述第一方向可沿上下向，也可为左右向，还可为前后向；优先地，所述第一方向为上下向，以从所述储气箱的底部进气；具体地，所述导风件23设置为导流板231，所述导流板231位于所述进风段内，所述导流板231上开设有多个导风孔2311，多个所述导风孔2311均沿所述第一方向延伸设置，以使气流流经所述导风孔2311后均沿着所述进风段的延伸方向流动，从而使进入所述储气腔内的气流不会产生波动。

在另一实施例中，可参阅图4，所述导流板231可呈环状设置，且所述导流板231的环状开口沿所述第一方向朝向所述第一进气口11的方向呈渐缩设置，以将分散的气流进行聚拢，使得气流不与管壁之间发生碰撞，以沿着管壁的方向流动。且各所述导风孔2311的孔深一般为1mm-2mm，可提升导流作用，同时提高进气效率。

且进一步地，所述进风段的侧壁之间的距离沿所述第一方向朝向所述第一进气口11的方向呈渐扩设置，以保证通过所述导流板231时气流整体截面积不缩小，同时能通过提高流量系数提高气体的进气效率。

在本实施例中，所述发动机进气系统100还包括连通所述储气筒1和多个所述送气支管31的辅助送气结构4，所述储气筒1上开设有与所述储气腔相连通的第二出气口；所述辅助送气结构4包括与所述第二出气口相连通的辅助主管道41、以及与所述辅助主管道41相连通的辅助支管道42，所述辅助支管道42上开设有多个第三出气口，多个所述第三出气口与多个所述送气支管31一一对应连通。

发动机进气时，在自然进气状态或增压压力较低时，气流通过两个通道(所述进气结构2形成的进气通道和所述辅助送气结构4形成的进气通道)进入所述送气支管31，增加进气截面积；当进气增压达到一定压力时，辅助通道(所述辅助进气结构2形成的进气通道)关闭，气流通过主通道(所述进气结构2形成的进气通道)快速进入燃烧室参与燃烧，从而可实现更优的发动机动力性和稳定性。

进一步地，所述辅助送气结构4还包括设于所述辅助主管道41与所述储气筒1相连接处的第二调节阀43，所述第二调节阀43用以调节所述第二出气口的打开和闭合，从而以控制辅助通道的打开和闭合。

在一实施例中，所述第二调节阀43包括阀片431和阀片调节组件432，所述阀片431可活动地设于所述第二出气口处，并具有打开所述第二出气口以使所述储气腔与所述辅助主管道41相连通的打开状态、以及具有封闭所述第二出气口的闭合状态；所述阀片调节组件432设于所述辅助主管道41内、且与所述阀片431相连接，用以调节所述阀片431在所述打开状态和所述闭合状态之间切换。

所述阀片431的调节可进行主动调节，如通过控制器控制阀片431的打开和闭合；所述阀片431的调节也可进行被动调节，使得在所述储气腔的燃气压力较大时，以将所述阀片431闭合。具体地，结合图2和图3，所述阀片调节组件432包括连接杆4321、挡板4323及弹性件4324，所述连接杆4321设于所述辅助主管道41内、且一端与所述阀片431相连接；所述挡板4323安装于所述辅助主管道41内、且与所述阀片431呈间隔设置，所述挡板4323上设有通风孔；所述弹性件4324连接所述连接杆4321的另一端和所述挡板4323，所述弹性件4324可设置为弹簧或伸缩杆等。所述弹性件4324在自然状态时处于伸展状态，以使所述阀片431与所述第二出气口分离，进入所述储气腔内的燃气可一部分自所述第二出气口进入辅助通道内，以增加进气效率；当所述储气腔内的气流压力较大时，所述储气腔内的气体压接所述阀片431，以使所述阀片431盖合于所述第二出气口处，以封闭辅助通道，辅道关闭，气流仅通过所述进气结构2进入所述送气支管31，这样可以缩短气流进入气缸的周期，减小气流阻力，使得压缩气体快速参与燃烧。

进一步地，所述通风孔设置有多个，多个所述通风孔呈环状围设于所述挡板4323的中部，所述通风孔可呈扇形设置，也可呈圆形或其他异形，可对进入所述辅助主管道41内的气流有一定的导向作用，以使气流分布更均匀。

为便于所述阀片调节组件432的安装，在本实施例中，再次结合图2和图3，所述阀片调节组件432还包括套设于所述辅助主管道41内侧的挡圈4325，所述挡圈4325沿上下向延伸设置、且一端靠近所述第二出气口设置，所述挡板4323盖设于所述挡圈4325的上端，所述弹性件4324设于所述挡圈4325内，在组装时，可先将所述弹性件4324、所述连接杆4321和所述阀片431安装于所述挡板4323上，再将所述挡板4323安装于所述挡圈4325上，以形成一个整体，再安装于所述辅助主管道41内，安装更方便；且在所述挡圈4325的内侧壁凸设有沿所述挡圈4325的径向延伸的限位挡臂4326，所述连接杆4321上设与所述限位挡臂4326背向所述阀片431的一表面相止抵的限位凸起4322，以防止所述弹性件4324的伸展量过大，以使弹性失效，以不利于所述阀片431的闭合。

具体地，气流经所述阀片431与所述第二出气口之间的间隙进入所述辅助主管道41，所述连接杆4321呈中空设置，且所述连接杆4321靠近所述弹性件4324的一端呈敞口设置，所述连接杆4321靠近所述阀片431的一端开设有多个开口，一部分气流可经所述开口从所述连接杆4321流向所述挡板4323，以进入辅助支管，以辅助进气。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种发动机进气系统，其特征在于，包括：

储气筒，所述储气筒具有储气腔，所述储气筒上开设有与所述储气腔相连通的第一进气口和多个第一出气口；

进气结构，包括进气管道、以及设于所述进气管道上的第一调节阀，所述进气管道的进口端用于与气源相连通，所述进气管道的出口端用于与所述第一进气口相连通；

出气结构，包括与多个所述第一出气口一一对应连通的多个送气支管，多个送气支管用于与多个气缸相连通；以及，

导风件，设于所述进气管道内、且位于所述第一调节阀的出风端，用以将从所述第一调节阀输出的气流导向所述储气腔内；

所述储气筒上开设有与所述储气腔相连通的第二出气口；

所述发动机进气系统还包括连通所述储气筒和多个所述送气支管的辅助送气结构，所述辅助送气结构包括与所述第二出气口相连通的辅助主管道、以及与所述辅助主管道相连通的辅助支管道，所述辅助支管道上开设有多个第三出气口，多个所述第三出气口与多个所述送气支管一一对应连通。

2.如权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述进气管道包括位于所述第一调节阀和所述第一进气口之间的进风段，所述进风段沿第一方向延伸设置；

所述导风件设置为导流板，所述导流板位于所述进风段内，所述导流板上开设有多个导风孔，多个所述导风孔均沿所述第一方向延伸设置。

3.如权利要求2所述的发动机进气系统，其特征在于，所述导流板呈环状设置，且所述导流板的环状开口沿所述第一方向朝向所述第一进气口的方向呈渐缩设置；和/或，

所述进风段的侧壁之间的距离沿所述第一方向朝向所述第一进气口的方向呈渐扩设置。

4.如权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述辅助送气结构还包括设于所述辅助主管道与所述储气筒的连接处的第二调节阀，所述第二调节阀用以调节所述第二出气口的打开和闭合。

5.如权利要求4所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第二调节阀包括：

阀片，活动设于所述第二出气口处，并具有打开所述第二出气口以使所述储气腔与所述辅助主管道相连通的打开状态、以及具有封闭所述第二出气口的闭合状态；

阀片调节组件，设于所述辅助主管道内、且与所述阀片相连接，用以调节所述阀片在所述打开状态和所述闭合状态之间切换。

6.如权利要求5所述的发动机进气系统，其特征在于，所述阀片调节组件包括：

连接杆，设于所述辅助主管道内、且一端与所述阀片相连接；

挡板，安装于所述辅助主管道内、且与所述阀片呈间隔设置，所述挡板上设有通风孔；以及，

弹性件，连接所述连接杆的另一端和所述挡板。

7.如权利要求6所述的发动机进气系统，其特征在于，所述通风孔设置有多个，多个所述通风孔呈环状围设于所述挡板的中部。

8.如权利要求6所述的发动机进气系统，其特征在于，所述阀片调节组件还包括套设于所述辅助主管道内侧的挡圈，所述挡圈沿上下向延伸设置、且一端靠近所述第二出气口设置，所述挡板盖设于所述挡圈的上端，所述弹性件设于所述挡圈内；

所述挡圈的内侧壁凸设有沿所述挡圈的径向延伸的限位挡臂，所述连接杆上设与所述限位挡臂背向所述阀片的一表面相止抵的限位凸起。

9.如权利要求6所述的发动机进气系统，其特征在于，所述连接杆呈中空设置，且所述连接杆靠近所述弹性件的一端呈敞口设置，所述连接杆靠近所述阀片的一端开设有多个开口。

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