CN113606068A - 进气歧管、进气系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种进气歧管、进气系统和汽车，其中，所述进气歧管包括：壳体，设有稳压腔、及与所述稳压腔均连通的进气口和出气口，所述出气口用以与发动机缸盖连接，所述进气口用以与中冷器连接，空气由所述进气口经所述稳压腔流向所述出气口；以及导流板，对应所述进气口设于所述稳压腔内，且设有若干沿气流方向延伸设置的过气孔，所述导流板的板面与所述出气口的长度方向呈相并行设置。本发明的技术方案能够提高进气歧管的气体分配均匀性。

Description

进气歧管、进气系统和汽车

技术领域

本发明涉及进气歧管技术领域，特别涉及一种进气歧管、进气系统和汽车。

背景技术

为了提高发动机的动态响应性和燃烧效果，越来越多发动机选择集成式水冷中冷器技术，水冷中冷器可有效降低增压器的出气温度，进而降低发动机汽缸发生爆震的风险。就汽油机而言，进气量和喷油量是电喷技术主要控制的两大要素，汽油机的最大扭矩和功率很大程度上取决于进气量，而进气歧管则是决定进气效果的关键零件。

现有发动机的进气歧管在气体分配上存在缺陷，致使与进气歧管连通的各汽缸所获得的空气量不均衡，进而使各汽缸之间的燃烧状况差异大，导致发动机震动大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种进气歧管，旨在提高进气歧管的气体分配均匀性。

为实现上述目的，本发明提出的进气歧管包括：

壳体，设有稳压腔、及与所述稳压腔均连通的进气口和出气口，所述出气口用以与发动机缸盖连接，所述进气口用以与中冷器连接，空气由所述进气口经所述稳压腔流向所述出气口；以及

导流板，对应所述进气口设于所述稳压腔内，所述导流板的板面与气流方向呈相交设置，所述导流板设有若干过气孔，所述过气孔的延伸方向呈与所述气流方向相并行设置。

可选地，所述壳体呈扁平状，而具有相对的第一窄壳壁和第二窄壳壁、及连接所述第一窄壳壁与所述第二窄壳壁的两宽壳壁，所述第一窄壳壁、第二窄壳壁、及宽壳壁共同限定出所述稳压腔，所述进气口设于一所述宽壳壁且靠近所述第一窄壳壁设置，所述导流板靠近所述第一窄壳壁设置。

可选地，所述导流板的一端连接于所述第一窄壳壁，另一端与所述第二窄壳壁之间设有间隙，且所述导流板的两侧边分别连接于两所述宽壳壁。

可选地，所述导流板的长度与所述出气口的长度比值设置为0.25至0.5。

可选地，所述导流板与所述壳体一体成型。

可选地，所述壳体设置为铝材质。

可选地，在朝向所述进气口的方向上，所述第二窄壳壁沿远离所述出气口的方向倾斜延伸。

可选地，在朝向所述第二窄壳壁的方向上，所述导流板沿远离所述出气口的方向倾斜延伸。

可选地，所述过气孔设有多个，多个所述过气孔沿所述导流板的板面间隔分布。

可选地，所述进气口的外边缘设有用以与中冷器安装的进气法兰，所述进气法兰设有用以收纳密封圈的限位槽。

可选地，所述进气口的朝向与所述导流板的板面呈相并行设置。

本发明还提出一种进气系统，包括中冷器、及前述的进气歧管，所述进气歧管的进气口与所述中冷器连接。

本发明还提出一种汽车，包括前述的进气系统。

本发明的技术方案中，通过设置在稳压腔内的导流板对由进气口流入的空气进行阻挡及导流，而避免大部分空气沿着最短路径由进气口直接流向出气口，使得空气在出气口的长度方向上分配不均匀的问题出现，进而提高进气歧管的气体分配均匀性，进而降低不同汽缸之间的燃烧状况差异，以改善发动机的震动问题。需要说明的是，出气口的长度方向即为多个汽缸的排布方向；相并行指的是平行及近平行。另外，相较于现有技术中进气歧管包括稳压腔及进气支管路的结构，本发明技术方案的进气歧管只有稳压腔的结构，而将进气支管路的结构集成在汽缸盖上，进而缩短空气由进气歧管进入至汽缸燃烧室的进气路径，有利于提高发动机的加速响应性；同时简化了进气歧管的结构，使得进气歧管体积降低，进而降低进气歧管的制造成本，且有利于进气歧管在机舱内的布置。

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为本发明进气歧管一实施例的结构示意图；

图2为图1中进气歧管的主视图；

图3为图1中进气歧管的俯视图；

图4为图2中进气歧管在A-A处的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	进气歧管	112	第二窄壳壁
110	壳体	113	宽壳壁
				110a	稳压腔	114	进气法兰
110b	进气口	115	限位槽
				110c	出气口	120	导流板
111	第一窄壳壁	121	过气孔

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。

现有发动机的进气歧管在气体分配上存在缺陷，致使与进气歧管连通的各汽缸所获得的空气量不均衡，进而使各汽缸之间的燃烧状况差异大，导致发动机震动大。鉴于此，本发明提出了一种进气歧管，参照图1和图2，在本发明一实施例中，该进气歧管10包括：

壳体110，设有稳压腔110a、及与稳压腔110a均连通的进气口110b和出气口110c，出气口110c用以与发动机缸盖连接，进气口110b用以与中冷器连接，空气由进气口110b经稳压腔110a流向出气口110c；以及

导流板120，对应进气口110b设于稳压腔110a内，导流板120的板面与气流方向呈相交设置，导流板120设有若干过气孔121，过气孔121的延伸方向呈与气流方向相并行设置。

本发明的技术方案中，通过设置在稳压腔110a内的导流板120对由进气口110b流入的空气进行阻挡及导流，而避免大部分空气沿着最短路径由进气口110b直接流向出气口110c，使得空气在出气口110c的长度方向上分配不均匀的问题出现，进而提高进气歧管10的气体分配均匀性，进而降低不同汽缸之间的燃烧状况差异性，以改善发动机的震动问题。需要说明的是，出气口110c的长度方向即为多个汽缸的排布方向；相并行指的是平行及近平行。另外，相较于现有技术中进气歧管包括稳压腔a及进气支管路的结构，本发明技术方案的进气歧管10只有稳压腔110a的结构，而将进气支管路的结构集成在汽缸盖上，进而缩短空气由进气歧管10进入汽缸燃烧室的进气路径，有利于提高发动机的加速响应性；同时简化了进气歧管10的结构，使得进气歧管10体积降低，进而降低进气歧管10的制造成本，且有利于进气歧管10在机舱内的布置。

参照图2至图4，本实施例中，进一步地，壳体110呈扁平状，而具有相对的第一窄壳壁111和第二窄壳壁112、及连接第一窄壳壁111与第二窄壳壁112的两宽壳壁113，第一窄壳壁111、第二窄壳壁112、及宽壳壁113共同限定出稳压腔110a，进气口110b设于一宽壳壁113上且靠近第一窄壳壁111设置，导流板120靠近第一窄壳壁111设置。不失一般性地，中冷器及进气歧管10通常布置在机舱空间内的偏上区域且紧挨着发动机设置，由于发动机占据了很大一部分的机舱纵向布置空间，使得用于中冷器及进气歧管10的纵向布置空间极为有限，所以将进气歧管10设置为扁平状有利于中冷器及进气歧管10的布置。其次，将进气口110b偏置在稳压腔110a的一侧，有利于中冷器的出气端与进气歧管10的进气口110b的对接及安装固定，进而有利于将中冷器布置在进气歧管10的宽壳壁113的外侧，有利于缩短空气由中冷器流入进气歧管10的路径。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是壳体呈扁平状，而具有相对的第一窄壳壁和第二窄壳壁、及连接第一窄壳壁与第二窄壳壁的两宽壳壁，第一窄壳壁、第二窄壳壁、及宽壳壁共同限定出稳压腔，进气口设于一宽壳壁的中部，导流板设于稳压腔的中部且与第一窄壳壁、第二窄壳壁之间均设有间隙。

参照图2和图4，本实施例中，进一步地，可选地，导流板120的一端连接于第一窄壳壁111，另一端与第二窄壳壁112之间设有间隙，且导流板120的两侧边分别连接于两宽壳壁113。当空气从进气口110b流入时大部分会冲击在导流板120上，并顺着导流板120的板面流向第二窄壳壁112，并顺着第二窄壳壁112与导流板120之间的间隙流向出气口110c，从而改变空气的流动路径，避免大部分空气沿最短路径流向出气口110c，进而使得远离进气口110b的出气口110c区域也能分配到足够的空气，也即，使得远离进气口110b的汽缸也能分配到足够的空气。而设置在导流板120上的过气孔121可以控制少量空气直接经过气孔121流向靠近进气口110b的汽缸，以补偿靠近进气口110b的汽缸的进气量，最终实现各汽缸所分配到的空气量趋于一致。另外，由于导流板120的导流作用，使得大部分空气在稳压腔110a内可沿着出气口110c的长度方向流动，也即，沿着多汽缸排布方向流动。则针对运用了内部EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)技术的发动机，导流板120还能够对由结束了做功冲程的汽缸的燃烧室倒流至稳压腔110a内的废气起到导流及分配的作用，以使新鲜空气裹挟着废气进入到后续进入做功冲程的汽缸内，以此往复，而使参与做功燃烧的气体均混合有含量趋于一致的废气，进而降低不同汽缸之间的燃烧状况差异性，以改善发动机的震动问题。不失一般性地，对于四冲程的四缸发动机而言，其四个汽缸均处于不同冲程中，四缸做功顺序通常为1-3-4-2或1-2-4-3。以1-3-4-2的四缸做功顺序为例，假设出气口110c在沿长度方向上从靠近进气口110b的一端至另一端分别连通1缸至4缸，并假设此时1缸排气、2缸进气、3缸做功、4缸压缩，则1缸排气过程中当进排气门重叠时燃烧室内的部分废气会倒流至稳压腔110a内，并受新鲜空气流动的影响而混合在新鲜空气内，并流向处于进气冲程的2缸，然后部分废气会被新鲜空气裹挟着进入2缸的燃烧室内。当1缸进入下一个冲程，也即进入进气冲程时，2缸处于压缩冲程，3缸处于排气冲程，4缸处于做功冲程；此时由3缸倒流至稳压腔110a内的废气受新鲜空气流动的影响而流向1缸，并且由1缸倒流至稳压腔110a内的部分废气，又被新鲜空气裹挟着重新进入1缸燃烧室参与燃烧。当1缸再进入下一个冲程，也即进入压缩冲程时，2缸处于做功冲程，3缸处于进气冲程，4缸处于排气冲程；此时由4缸倒流至稳压腔110a内的废气受新鲜空气流动的影响而流向3缸，并且由3缸倒流至稳压腔110a内的部分废气，又被新鲜空气裹挟着重新进入3缸燃烧室参与燃烧。以此类推，当发动机运用了内部EGR技术后，导流板120及其上的过气孔121使得稳压腔110a内的新鲜空气所构成的主气流流场较为特殊，使得倒流至稳压腔110a内的废气能够受新鲜空气流动的影响，而混合在新鲜空气内并被主气流带动着沿出气口110c的长度方向流动，而流向并分配至其他汽缸，进而使参与做功燃烧的气体均混合有含量趋于一致的废气，使不同汽缸做功燃烧时所用的新鲜空气含量及废气含量均趋于一致，进而降低不同汽缸之间的燃烧状况差异性，以改善发动机的震动问题。

为了保证各汽缸的进气路径长度的一致性，本实施例中，可选地，导流板120的长度与出气口110c的长度比值设置为0.25至0.5。可以理解的，若导流板120长度设置得过长，则导流板120与第二窄壳壁112之间的间隙过小，则空气经此间隙流向出气口110c时，出气口110c的靠近进气口110b的一端的进气量可能无法得到保证，为了解决这一问题可能需要设置更多的过气孔121及更大的过气孔121，以对靠近进气口110b的汽缸的进气量进行补偿，而这样的结构将使气流基本沿垂直于出气口110c的方向流向出气口110c，不利于使主气流建立起特殊的流场，进而不利于提高废气的分配均匀性。若导流板120长度设置得过短，则导流板120的导流作用显著下降，不利于使主气流建立起特殊的流场，进而不利于提高新鲜空气的分配均匀性。

参照图2，为本实施例进气歧管10的主视图，图中出气口上的①至④区域分别对应四缸发动机的1缸至4缸。可选地，导流板120的长度与出气口110c的长度比值设置为0.35至0.4。对于四缸发动机而言，假设出气口110c在沿长度方向上从靠近进气口110b的一端至另一端分别连通1缸至4缸，设置导流板120的长度延伸至与第二气缸的中部相对应的位置，可以使新鲜空气在稳压腔110a内建立起较优的主气流流场，进而提高新鲜空气及废气的分配均匀性。

参照图4，本实施例中，可选地，在朝向进气口110b的方向上，第二窄壳壁112沿远离出气口110c的方向倾斜延伸。第二窄壳壁112倾斜延伸设置，可以使经导流板120的导向作用后的空气能够更加平顺地流向出气口110c，从而使空气在稳压腔110a内的流动更加顺畅，进而有利于降低气动噪音。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是第二窄壳壁的延伸方向与导流板的板面方向相垂直设置。

参照图4，本实施例中，可选地，在朝向第二窄壳壁112的方向上，导流板120沿远离出气口110c的方向倾斜延伸。导流板120倾斜延伸设置，可以将空气导向至远离出气口110c的位置，而使空气具备更长的分配路径以使空气能更均衡地分散流向出气口110c的不同区域，同时导流板120的朝向出气口110c的一侧还能对流向第一窄壳壁111的气流起到导流作用，并避免导流板120的朝向出气口110c的一侧与第一窄壳壁111之间形成流场死区，进而提高空气的流动性，使得各汽缸获得的进气量趋于一致。

参照图2，本实施例中，可选地，过气孔121设有多个，多个过气孔121沿导流板120的板面间隔分布。通过多个过气孔121将需要补偿给靠近进气口110b的汽缸的进气量分为多股气流，可以降低每个气流的能量，进而可以降低这些流经过气孔121的气流对靠近出气口110c区域的流场干扰作用，使得流场更加稳定可控，进而保证进气歧管10的气体分配均匀性。

参照图2，本实施例中，可选地，过气孔121的数量设置为8个至12个，且过气孔121的孔径与导流板120的长度比值设置为0.05至0.1。可以理解地，若过气孔121的孔径设置得过小，则气体流经过气孔121时容易引发啸叫问题；若过气孔121的孔径设置得过大，则流经过气孔121的气体能量较大而扰乱靠近出气口110c区域的流场，进而不利于进气歧管10的气体分配均匀性。

为了降低进气歧管10的制造成本，本实施例中，可选地，导流板120与壳体110一体成型。

本实施例中，可选地，壳体110设置为铝材质。由于进气歧管10与中冷器及发动机均有连接，也即会受到中冷器及发动机振动的影响，而将壳体110设置为铝材质可以提高进气歧管10的振动模态性能，进而降低进气歧管10的震动程度。然本设计不限于此，于其他实施例中，壳体还可以设置为钢材质，或镁合金材质，或镁铝合金材质。

参照图3，本实施例中，进一步地，进气口110b的外边缘设有用以与中冷器安装的进气法兰114，进气法兰114设有用以收纳密封圈的限位槽115。进气法兰114与中冷器之间夹设密封圈有利于提高这两者之间的连接位置的气密性，而限位槽115可以使密封圈限定在设计位置而不易发生偏移，且能提高近期法兰与密封圈的抵接面积，从而进一步提高连接位置的气密性。

参照图3和图4，本实施例中，可选地，进气口110b的朝向与导流板120的板面呈相并行设置。由进气口110b流入的空气先冲击在宽壳壁113上，再反弹流向导流板120及第二窄壳壁112，避免大部分空气直接冲击在导流板120而引起气动噪音的问题，进而有利于提高进气歧管10的NVH性能。然本设计不限于此，于其他实施例中，进气口的朝向与导流板的板面呈相交设置。

本发明还提出一种进气系统，包括中冷器、及前述的进气歧管，该进气歧管的具体结构参照上述实施例，由于本进气系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，进气歧管的进气口与中冷器连接。

本发明还提出一种汽车，包括前述的进气系统，该进气系统的进气歧管的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种进气歧管，其特征在于，包括：

壳体，设有稳压腔、及与所述稳压腔均连通的进气口和出气口，所述出气口用以与发动机缸盖连接，所述进气口用以与中冷器连接，空气由所述进气口经所述稳压腔流向所述出气口；以及

导流板，对应所述进气口设于所述稳压腔内，所述导流板的板面与气流方向呈相交设置，所述导流板设有若干过气孔，所述过气孔的延伸方向呈与所述气流方向相并行设置。

2.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述壳体呈扁平状，而具有相对的第一窄壳壁和第二窄壳壁、及连接所述第一窄壳壁与所述第二窄壳壁的两宽壳壁，所述第一窄壳壁、第二窄壳壁、及宽壳壁共同限定出所述稳压腔，所述进气口设于一所述宽壳壁且靠近所述第一窄壳壁设置，所述导流板靠近所述第一窄壳壁设置。

3.如权利要求2所述的进气歧管，其特征在于，所述导流板的一端连接于所述第一窄壳壁，另一端与所述第二窄壳壁之间设有间隙，且所述导流板的两侧边分别连接于两所述宽壳壁。

4.如权利要求3所述的进气歧管，其特征在于，所述导流板的长度与所述出气口的长度比值设置为0.25至0.5；和/或

所述导流板与所述壳体一体成型；和/或

所述壳体设置为铝材质。

5.如权利要求2所述的进气歧管，其特征在于，在朝向所述进气口的方向上，所述第二窄壳壁沿远离所述出气口的方向倾斜延伸。

6.如权利要求2所述的进气歧管，其特征在于，在朝向所述第二窄壳壁的方向上，所述导流板沿远离所述出气口的方向倾斜延伸。

7.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述过气孔设有多个，多个所述过气孔沿所述导流板的板面间隔分布。

8.如权利要求1所述的进气歧管，其特征在于，所述进气口的外边缘设有用以与中冷器安装的进气法兰，所述进气法兰设有用以收纳密封圈的限位槽；和/或

所述进气口的朝向与所述导流板的板面呈相并行设置。

9.一种进气系统，其特征在于，包括中冷器、及如权利要求1至8任一项所述的进气歧管，所述进气歧管的进气口与所述中冷器连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的进气系统。

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