CN118008644A - 发动机进气道及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体公开了发动机进气道及车辆，该发动机进气道包括稳压腔、进气总管和多个进气支管，多个进气支管沿预设方向依次连通稳压腔；进气总管设置于稳压腔沿预设方向的一端且与稳压腔连通，进气总管靠近进气支管一侧的内管壁上凸设有凸起。气体进入到进气总管内后，凸起提前对进气总管内的气流进行导流，改变部分空气的气流方向，使气流向靠近进气支管的一侧偏离，进而使空气提前调整方向进入靠近进气总管的进气支管内，增加靠近进气总管的进气支管的进气分量，进而使的每个进气支管的进气量更加均匀，大大提升了发动机的进气性能。

Description

发动机进气道及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及发动机进气道及车辆。

背景技术

汽油机进气系统的作用是为发动机输送清洁、干燥、充足、稳定的空气，以满足发动机的燃烧需求。增压机型的进气系统主要部件包括：空气滤清器、增压器、节气门、进气总管、稳压腔、进气歧管。空气经过空气滤清器过滤干净后，由增压器施加一定的压力，依次进入进气总管、稳压腔、进气歧管，最终进入燃烧室，与喷射的燃油混合燃烧，产生热能，由活塞及曲轴等运动件转换成机械能。

进气系统的性能对于发动机的动力性有着至关重要的作用，其中，多缸机各缸的进气不均匀性会造成各气缸的不均匀工作，会造成发动机油耗上升，功率不足，零部件磨损加剧。

为平衡各缸的进气均匀性，目前各主机厂从优化进气歧管总管长度、节气门安装位置、稳压腔-进气歧管过渡圆角多方面努力，使各缸进气不均匀性尽量保持在5％以内。

但由于混动车型保有量的不断增加，发动机机舱空间减小；以及EGR等新技术的普遍应用，进气系统的布置受到更多的限制，不利于各气缸的进气均匀性。以四缸机为例，节气门布置在2，3缸中间是最理想的方案，但受机舱空间限制，以及增加EGR带来的水冷中冷器顶置的要求，很多发动机的节气门布置在1缸或4缸进口处，这样势必会造成进气均匀性变差，图1是现有技术中混动专用发动机节气门后至气缸的进气道模型，经过仿真分析，其各气缸进气的均匀性见表1，可以看出，由于节气门后的进气总管位于最外侧缸体附近以及进气总管的走向存在一个折弯，导致部分空气较难进入靠近进气总管的缸体，靠近进气总管的缸体进气量偏小达5％，与其他缸体的进气量差异达7％以上，这将对发动机性能产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于：提供发动机进气道及车辆，以解决相关技术中发动机进气道的进气总管布置在最外侧缸体的进气口处时，存在靠近进气总管的缸体进气量少的问题。

一方面，本发明提供发动机进气道，该发动机进气道包括：

稳压腔；

多个进气支管，多个所述进气支管沿预设方向依次连通所述稳压腔，多个所述进气支管均位于所述稳压腔的一侧；

进气总管，设置于所述稳压腔沿所述预设方向的一端且与所述稳压腔连通，所述进气总管靠近所述进气支管一侧的内管壁上凸设有凸起。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述进气总管向远离所述进气支管的方向弯折。

作为发动机进气道的优选技术方案，还包括节气门，所述节气门设置于所述进气总管；

所述进气总管的最小截面积大于或等于所述节气门的最小截面积。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述凸起为圆弧形凸起。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述进气总管从所述凸起处至所述稳压腔的进气口，所述进气总管的截面积逐渐增大。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述进气总管为可弯折管路。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述进气总管与所述稳压腔可拆卸连接。

作为发动机进气道的优选技术方案，沿远离所述进气总管的所述预设方向，所述稳压腔的截面积逐渐减小。

作为发动机进气道的优选技术方案，所述稳压腔和多个所述进气支管为一体成型件。

另一方面，本发明提供车辆，包括发动机和上述任一方案中的发动机进气道，所述进气支管一一对应和所述发动机的气缸进气口连通。

本发明的有益效果为：

本发明提供发动机进气道及车辆，该发动机进气道包括稳压腔、进气总管和多个进气支管，多个进气支管沿预设方向依次连通稳压腔，多个进气支管均位于稳压腔的一侧；进气总管设置于稳压腔沿预设方向的一端且与稳压腔连通，进气总管靠近进气支管一侧的的内管壁上凸设有凸起。气体进入到进气总管内后，凸起提前对进气总管内的气流进行导流，改变部分空气的气流方向，使气流向靠近进气支管的一侧偏离，进而使空气提前调整方向进入靠近进气总管的进气支管内，增加靠近进气总管的进气支管的进气分量，进而使的每个进气支管的进气量更加均匀，大大提升了发动机的进气性能。

附图说明

图1为本发明实施例中发动机进气道(未设置凸起)的结构示意图；

图2为本发明实施例中发动机进气道(未设置凸起)的仿真示意图；

图3为本发明实施例中发动机进气道(设置凸起)的结构示意图；

图4为本发明实施例中发动机进气道(设置凸起)的仿真示意图。

图中：

X、预设方向；

1、稳压腔；2、进气支管；3、进气总管；31、凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图3所示，本实施例提供发动机进气道，该发动机进气道包括稳压腔1、进气总管3和多个进气支管2，多个进气支管2沿预设方向X依次连通稳压腔1，多个进气支管2均位于稳压腔1的一侧；进气总管3设置于稳压腔1沿预设方向X的一端且与稳压腔1连通，进气总管3靠近进气支管2一侧的内管壁上凸设有凸起31。气体进入到进气总管3内后，凸起31提前对进气总管3内的气流进行导流，改变部分空气的气流方向，使气流向靠近进气支管2的一侧偏离，进而使空气提前调整方向进入靠近进气总管3的进气支管2内，增加靠近进气总管3的进气支管2的进气分量，进而使的每个进气支管2的进气量更加均匀，大大提升了发动机的进气性能。

具体地，进气总管3的外壁向内凹设有凹坑，进而在进气总管3的内壁上形成凸起31，在其他实施例中，也可以在进气总管3的内壁上直接凸设凸起31。

如图1和2所示，通过仿真具有四个进气支管2的发动机进气道发现，现有技术的未设置凸起31的发动机进气道，由于节气门后的进气总管3位于最外侧的进气道附近(由靠近进气总管3至远离进气总管3依次为一缸、二缸、三缸和四缸)，导致部分空气较难进入一缸，其各缸进气的均匀性见下表：一缸进气量偏小达5％，与其他缸的进气量差异达7％以上，这将对发动机性能产生不利影响。该表为进气总管未设置凸起的情况下，各缸的的进气数量及偏差

如图3和图4所示，通过对设置凸起31的发动机进气道进行仿真，凸起31提前对进气总管3处的进气进行导流，改变部分空气的气流方向，使空气提前调整方向进入一缸，增加进入一缸的进气分量，该示例的仿真计算结果如下表，可以看出1缸的进气偏差提升到-2.75％，与其他缸的进气量差异减小到4％左右，大大提升了发动机的进气性能。

	4缸	3缸	2缸	1缸
					流速(m/s)	56.83	56.98	57.35	54.98
偏差(％)	0.53	0.79	1.44	-2.75

可选地，进气总管3向远离进气支管2的方向弯折。本实施例中，该设置可以减小发动机进气道占用车辆的安装空间。

可选地，发动机进气道还包括节气门，节气门设置于进气总管3；进气总管3的最小截面积大于或等于节气门的最小截面积。本实施例中，为避免对发动机进气总量的影响，需要对凸起31的尺寸进行限制，设置凸起31后的进气总管3最小截面积不应小于节气门最小截面积，这样做的目的是避免对发动机进气截流。

可选地，凸起31为圆弧形凸起31。本实施例中，圆弧形凹槽可以减小对气流的风阻系数，使得凸起31在改变气流流动方向的同时，尽量减小其风阻系数。

可选地，进气总管3从凸起31处至稳压腔1的进气口，进气总管3的截面积逐渐增大。本实施例中，气流流过凸起31后，气流的流向发生了偏斜，为防止进气总管3对气流的流向产生干涉，进而，进气总管3从凸起31处至稳压腔1的进气口的方向，进气总管3的截面积逐渐增大。

可选地，进气总管3为可弯折管路。本实施例中，该设置可以调整进气总管3内气流的流动方向，进而使进入各进气支管2的气流更均匀。具体地，进气总管3可以为波纹管。

可选地，进气总管3与稳压腔1可拆卸连接。本实施例中，该设置一方面可以降低发动机进气道的维护成本，另一方面，可以使进气总管3与稳压腔1可以自由搭配，使其适用范围更广。

可选地，沿远离进气总管3的预设方向X，稳压腔1的截面积逐渐减小。本实施例中，该设置对进入进气支管2的气流起到稳压的作用，减小了进入各进气支管2的气流的压力差。

可选地，稳压腔1和多个进气支管2为一体成型件。本实施例中，稳压腔1和多个进气支管2通过注塑工艺制成，或者通过增材制造工艺制成。在其他实施例中，稳压腔1和多个进气支管2也可以组装而成。

本实施例还提供车辆，包括发动机和上述方案中的发动机进气道，进气支管2一一对应和发动机的气缸进气口连通。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.发动机进气道，其特征在于，包括：

稳压腔(1)；

多个进气支管(2)，多个所述进气支管(2)沿预设方向(X)依次连通所述稳压腔(1)，多个所述进气支管(2)均位于所述稳压腔(1)的一侧；

进气总管(3)，设置于所述稳压腔(1)沿所述预设方向(X)的一端且与所述稳压腔(1)连通，所述进气总管(3)靠近所述进气支管(2)一侧的内管壁上凸设有凸起(31)。

2.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述进气总管(3)向远离所述进气支管(2)的方向弯折。

3.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，还包括节气门，所述节气门设置于所述进气总管(3)；

所述进气总管(3)的最小截面积大于或等于所述节气门的最小截面积。

4.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述凸起(31)为圆弧形凸起(31)。

5.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述进气总管(3)从所述凸起(31)处至所述稳压腔(1)的进气口，所述进气总管(3)的截面积逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述进气总管(3)为可弯折管路。

7.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述进气总管(3)与所述稳压腔(1)可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，沿远离所述进气总管(3)的所述预设方向(X)，所述稳压腔(1)的截面积逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于，所述稳压腔(1)和多个所述进气支管(2)为一体成型件。

10.车辆，其特征在于，包括发动机和权利要求1-9任一项所述的发动机进气道，所述进气支管(2)一一对应和所述发动机的气缸进气口连通。