CN117738822A - 一种柴油机直流式箱型进气管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机直流式箱型进气管，将总管腔、内腔与歧管腔“三合一”设计，内腔设计为箱型，增大内部容积，实现进气不堵塞；内部为直流式结构，进气口、出气口分别与箱型内腔直接连接，流道不拐弯，减小进气阻力、提高充气效率；进气口、出气口均为随形设计，保证最佳的空气流道面积，进一步提高充气效率；同时在进气管顶部、侧面。底面设计安装凸台，满足周边零部件固定可靠、布置紧凑美观的需要；所述柴油机直流式箱型进气管，能够达到简化结构、提高充气效率、降低进气阻力、减重降本以及紧凑美观的效果。

Description

一种柴油机直流式箱型进气管

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，具体涉及一种柴油机直流式箱型进气管。

背景技术

进气管是组成柴油机进气系统的重要零件，它的作用是将空气分配给柴油机各缸，缸内燃烧过程的组织直接影响到氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、颗粒物(PM)与颗粒数(PN)的排放量，随着非道路柴油机排放标准升级至国IV阶段，进气管的作用也越发重要。

目前大多数柴油机使用的进气管，内部设有总管腔、内腔和歧管腔，空气进入进气管之后，先后通过总管腔、内腔和歧管腔将经过滤清的干净空气分配至柴油机各缸，多腔室的设计使得进气管内部容积有限。同时，大多数进气管因为避让周围零部件导致外形复杂、气口狭小、流道转弯较多，进气阻力大，缸内充气效率低(也称充气系数、充量系数或吸气数)，且实际生产难度大，徒增了不必要的生产成本。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种柴油机直流式箱型进气管，内部采用直流式箱型内腔设计，旨在解决现有进气管外形复杂、气口狭小、进气阻力大等重点问题，达到提高充气效率、减重、降本、美观的目标。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种柴油机直流式箱型进气管，所述进气管整体为箱型结构，通过螺栓固定在气缸盖上，所述进气管包括内腔、进气管进气口和进气管出气口，进气管的内腔设计为箱型空腔，进气管进气口设计在进气管最前端，进气管出气口设计在进气管与气缸盖连接的一侧，所述进气管不设总管腔和歧管腔，进气管进气口、进气管出气口直接设在进气管主体上并分别与内腔直接连接。

进一步地，所述进气管进气口、进气管出气口均采用随形设计，进气管进气口随空气预热器气口形状设计，进气管出气口随气缸盖气口形状设计。

进一步地，进气管进气口内部开口截面形状为切角矩形，进气管出气口内部开口截面形状为圆角矩形。

进一步地，所述进气管顶部中段设计有传感器固定凸台，用于安装进气温度压力传感器，传感器插接件插接方向斜向前端。

进一步地，所述进气管顶部设计多个进气管顶部凸台，用于将高压油管固定在进气管上。

进一步地，所述进气管远离气缸盖的侧面上设计有多个进气管侧面凸台，分别用于将包括线束支架、空滤支架、柴滤支架、机罩支架、高压油轨和回油块在内的多个零部件固定在进气管上。

进一步地，多个进气管侧面凸台中有一个较长的进气管侧面凸台，从进气管前端一直延伸至进气管后端，便于固定发动机进回油路零部件，且在这个较长的进气管侧面凸台上预留了补充钻孔的空间。

进一步地，进气管底部靠近进气管进气口的位置设计有进气管底部凸台，用于将进气预热继电器固定在进气管上。

进一步地，进气管进气口外侧依次连接有空气预热器、节气门连接管和电子节气门，并通过相应的垫片进行密封。

进一步地，所述进气管采用铸造成型，进气管后端设计有圆形清砂孔，用于清理铸造型砂，所述圆形清砂孔上设有清砂孔盖板，所述清砂孔盖板通过螺栓固定在进气管上，并通过清砂孔垫片密封。

本发明从降低进气阻力、提高充气效率、减重、降本、美观的目标着手，提出了一种柴油机直流式箱型进气管，具有以下有益效果：

1.进气管通过螺栓安装在气缸盖上，安装简单、螺栓固定可靠、拆卸方便、易于维护，可以缩短拆装所需时间，提高劳动效率。

2.进气管总管腔、内腔与歧管腔“三合一”设计，即不再设总管腔和歧管腔，只有一个内腔，且内腔设计为箱型，进气口、出气口分别与内腔直接连接，简化内部腔室结构，使得零件模具简单、易于分型、铸造方便，可以降低生产成本；并使得进气管内部容积大，进气不堵塞，流道不拐弯，可以降低进气阻力，提高充气效率。

3.进气管进气口、出气口均采用随形设计，简洁、大方、美观，可以保证最佳的空气流道面积，进一步提高充气效率。

4.进气管顶部设计进气温度压力传感器安装孔，可以更准确地测量进气参数，使喷油器喷油量更精确，从而降低污染物排放量。

5.进气管顶部、侧面、底部设计凸台式固定搭子，便于固定周边零部件，满足周边零部件固定可靠、布置美观、视觉紧凑的需要。

6.进气管后端设计圆形清砂孔，可以提高进气管内表面清洁度，减少进入缸内的异物，提升整机可靠性。

附图说明

图1为本发明所提供的一种柴油机直流式箱型进气管装配关系示意图；

图2为本发明所提供的一种柴油机直流式箱型进气管外形图；

图3为本发明所提供的一种柴油机直流式箱型进气管进气口尺寸图；

图4为本发明所提供的一种柴油机直流式箱型进气管出气口尺寸图；

图5为本发明所提供的一种柴油机直流式箱型进气管周边零部件装配关系示意图。

其中：1-进气管、2-一体式进气管垫片、3-气缸盖、4-进气管进气口、5-传感器固定凸台、6-进气管顶部凸台、7-进气管出气口、8-进气管侧面凸台、9-进气管清砂孔、10-进气管底部凸台、11-空气预热器、12-节气门连接管、13-电子节气门、14-进气预热继电器、15-线束支架、16-回油块、17-高压油轨、18-柴油精滤器支架、19-柴油粗滤器支架、20-高压油管部件Ⅱ、21-管夹、22-增压器润滑油管、23-清砂孔盖板、24-单孔高压油管夹、25-机罩后支架、26-双孔高压油管夹、27-空滤后支架、28-高压油管部件Ⅰ、29-进气温度压力传感器、30-空滤前支架、31-预热器垫片、32-节气门垫片、33-清砂孔垫片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1-5所示，一种柴油机直流式箱型进气管，所述进气管1整体为箱型结构，通过螺栓固定在气缸盖3上，所述进气管1包括内腔、进气管进气口4和进气管出气口7，进气管1的内腔设计为箱型空腔，进气管进气口4设计在进气管最前端，进气管出气口7设计在进气管与气缸盖3连接的一侧，所述进气管1不设总管腔和歧管腔，进气管进气口4、进气管出气口7直接设在进气管主体上并分别与内腔直接连接。

本发明采用总管腔、内腔与歧管腔“三合一”设计，使得件模具简单、易于分型、铸造方便，内腔设计为箱型，增大内部容积，实现进气不堵塞；内部为直流式结构，进气口、出气口分别与箱型内腔直接连接，流道不拐弯，减小进气阻力、提高充气效率；所述进气管进气口4、进气管出气口7均采用随形设计，进气口随空气预热器气口形状设计，出气口随缸盖气口形状设计，保证最佳的空气流道面积，进一步提高充气效率

此外，为满足进气管周边零部件的固定需求，在进气管上设计了多处固定凸台。进气管顶部设计了进气温度压力传感器安装孔及固定孔，用于将传感器安装并固定在进气管上，可以使测量到的进气参数更准确，喷油器喷油量更精确，从而降低污染物排放量；进气管顶部还设计了凸台式固定搭子，用于将高压油管固定在进气管上，可以使高压油管走向规整、美观大方；进气管侧面设计了凸台式固定搭子，用于将线束支架、空滤支架、柴滤支架、拖拉机机罩支架、高压油轨和回油块等零部件固定在进气管上，使进气管外侧的零部件固定可靠、布置美观；进气管底部设计了凸台式固定搭子，用于将进气预热继电器固定在进气管上，使继电器固定可靠，不占用进气管外侧其他零部件空间。进气管后端设计了圆形清砂孔，方便清理铸造型砂，能够提高进气管内表面的清洁度，减少进入缸内的异物，提升整机可靠性。

具体地，如图1、图2所示，一种柴油机直流式箱型进气管1通过12只螺栓固定在气缸盖3上，设有6个进气管出气口7，所述进气管出气口7与气缸盖3之间通过一体式进气管垫片2密封，安装简单、密封可靠、拆卸方便。

如图2所示，其中图2a和图2b分别显示了进气管正面和背面的结构示意图，本发明一种柴油机直流式箱型进气管1采用铸造成型，模具简单、易于分型、铸造方便，可以降低生产成本；进气管进气口4设计在进气管最前端，方便布置中冷器至进气管之间的进气管路；传感器固定凸台5设计在进气管顶部中段，具体在第二、三出气口之间，该位置可以减小进气管内气体波动对测量结果的影响；多个进气管顶部凸台6按需要设计在进气管顶部中后段位置；6处相同的进气管出气口7设计在进气管左侧面（指与气缸盖连接的一侧）；进气管右侧面（远离气缸盖的一侧）按需要设计了多个进气管侧面凸台8，其中1处进气管侧面凸台8较长，从进气管前端一直延伸至进气管后端，便于固定发动机进回油路零部件；进气管圆形清砂孔9布置在进气管后端，便于吹洗设备将进气管内表面铸造型砂吹出；进气管底部凸台10按需要设计在进气管底部靠前位置（靠近进气管进气口的位置）。

如图2、图3所示，进气管进气口4随空气预热器气口形状设计，内部截面形状为切角矩形，主体部分长度尺寸为A、高度尺寸为B，按照空气预热器11的气口形状设计，能够保证最佳的空气流道面积，尺寸A=70～90mm、尺寸B=70～90mm。

如图1、图4所示，进气管出气口7内部截面形状为圆角矩形，主体部分长度尺寸为C、高度尺寸为D，按照气缸盖3的气口形状设计，能够保证最佳的空气流道面积，尺寸C=30～40mm、尺寸D=40～55mm。

进一步，图5为进气管周边零部件装配关系示意图，结合图1、图2、图5所示，进气管进气口4附近设计螺纹孔，通过4只螺栓将空气预热器11、节气门连接管12固定在进气管1上，进气管进气口4与空气预热器11、空气预热器11与节气门连接管12之间通过预热器垫片31密封，电子节气门13通过4只螺栓固定在节气门连接管12上，之间通过节气门垫片32密封，整体安装简单、各处密封可靠，满足固定节气门的需求。

进气管底部凸台10上设计螺纹孔，通过2只螺栓将进气预热继电器14固定进气管上，满足继电器布置美观、视觉紧凑的需求；线束支架15借用进气管固定螺栓固定在进气管上，达到减少零件数量的目的；进气管1右侧面（即远离气缸盖一侧的表面）上有多个进气管侧面凸台8，其中较长的一处进气管侧面凸台8用于将回油块16、高压油轨17、柴油精滤器支架18、柴油粗滤器支架19、增压器润滑油管22（通过管夹21固定）等多个零部件预先集成固定在进气管上，此外较长的进气管侧面凸台8上预留了补充钻孔的空间，为后续提高该进气管的配套适应性提供了可能，较短的进气管侧面凸台8（参见图2）分别用于将机罩后支架25、空滤后支架27、空滤前支架30等多个零部件预先集成固定在进气管上，达到简化流水线装配工艺，提高流水线装配效率，优化流水线节拍的目的。

高压油管部件Ⅱ20通过单孔高压油管夹24、双孔高压油管夹26固定在进气管顶部凸台6上，高压油管部件Ⅰ28通过双孔高压油管夹26固定在进气管顶部凸台6上，满足高压油管走向规整、美观大方、固定可靠、不易振动的需求，同时前端进气管顶部凸台6预留1处螺纹孔，用于安装配套拖拉机所需的零部件。

清砂孔盖板23通过3只螺栓固定在进气管1的圆形清砂孔9上，之间通过清砂孔垫片33密封，同样可以预先固定在进气管上；进气温度压力传感器29通过1只螺栓固定在传感器固定凸台5上，传感器插接件插接方向斜向前端，方便安装及后续维护。

综上，本发明的直流式箱型进气管，采用直流式箱型内腔设计，进气口、出气口分别与箱型内腔直接连接，增大内部容积，实现进气不堵塞；流道不拐弯，减小进气阻力、提高充气效率；进气口随空气预热器气口形状设计，出气口随缸盖气口形状设计，保证最佳的空气流道面积，进一步提高充气效率。进气管外部集成周边零部件的固定位置，提高装配工艺性，满足周边零部件固定可靠、布置美观、视觉紧凑的需要，解决了现有进气管外形复杂、气口狭小、进气阻力大等重点问题，达到提高充气效率、减重、降本、美观的目标。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管整体为箱型结构，通过螺栓固定在气缸盖上，所述进气管包括内腔、进气管进气口和进气管出气口，进气管的内腔设计为箱型空腔，进气管进气口设计在进气管最前端，进气管出气口设计在进气管与气缸盖连接的一侧，所述进气管不设总管腔和歧管腔，进气管进气口、进气管出气口直接设在进气管主体上并分别与内腔直接连接。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管进气口、进气管出气口均采用随形设计，进气管进气口随空气预热器气口形状设计，进气管出气口随气缸盖气口形状设计。

3.根据权利要求2所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，进气管进气口内部开口截面形状为切角矩形，进气管出气口内部开口截面形状为圆角矩形。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管顶部中段设计有传感器固定凸台，用于安装进气温度压力传感器，传感器插接件插接方向斜向前端。

5.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管顶部设计多个进气管顶部凸台，用于将高压油管固定在进气管上。

6.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管远离气缸盖的侧面上设计有多个进气管侧面凸台，分别用于将包括线束支架、空滤支架、柴滤支架、机罩支架、高压油轨和回油块在内的多个零部件固定在进气管上。

7.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，多个进气管侧面凸台中有一个较长的进气管侧面凸台，从进气管前端一直延伸至进气管后端，便于固定发动机进回油路零部件，且在这个较长的进气管侧面凸台上预留了补充钻孔的空间。

8.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，进气管底部靠近进气管进气口的位置设计有进气管底部凸台，用于将进气预热继电器固定在进气管上。

9.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，进气管进气口外侧依次连接有空气预热器、节气门连接管和电子节气门，并通过相应的垫片进行密封。

10.根据权利要求1所述的一种柴油机直流式箱型进气管，其特征在于，所述进气管采用铸造成型，进气管后端设计有圆形清砂孔，用于清理铸造型砂，所述圆形清砂孔上设有清砂孔盖板，所述清砂孔盖板通过螺栓固定在进气管上，并通过清砂孔垫片密封。