CN1896490B - 进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及进气装置。进气装置(1)构造成将通过多个空气滤清器(4，5)各自过滤的空气合并在一起，并将合并在一起的空气导入单个进气节流阀体(3)，该进气装置抑制或避免从多个进气路径引入到单个节流阀体(3)的气流的压力变化。外部空气由单个空气滤清器入口(7)引入到所述多个空气滤清器(4，5)。该空气滤清器入口(7)包括具有预定容积并设有单个进气口(7a)的腔(7b)以及多个分出的通道(7c，7d)，这些流体通道以与所述空气滤清器(4，5)相同的数量从所述腔(7b)分出并连接到各自的所述空气滤清器(4，5)。

Description

进气装置
技术领域
本发明涉及一种安装在内燃机上的进气装置。更具体地，本发明涉及这样一种进气装置，该进气装置构造成将由多个空气滤清器各自(独自)过滤的空气合并在一起，并将合并在一起的空气导入单个进气节流阀。
背景技术
进气装置通常通过例如进气歧管安装在车用内燃机的气缸盖上。
一种例如在日本实用新型公报No.58-84362U中公开的这样的进气装置是双进气装置，该进气装置构造成将从例如两个空气滤清器入口各自吸入并由两个空气滤清器各自过滤的空气导入用作单个进气节流阀的节流阀体。在这种情况下，所述两个空气滤清器的进气口在车辆宽度方向上彼此分开设置。
但是，因为两个空气滤清器的进气口在车辆宽度方向上彼此分开设置，所以车辆行驶时产生的气流并不总能被该相关进气装置均等地吸入所述两个进气口。
因此，分别从两个空气滤清器引入到节流阀体的气流的压力倾向于根据车辆的行驶状态而变化。此外，会发生这样的现象，即，当进气节流阀临时关闭时，由于无处可去的气流的扰动，分别设置在两个空气滤清器与单个进气节流阀之间的两个空气流量计中的每个的输出都波动和变化。
空气流量计的输出的这种变化导致使用该空气流量计的输出的空燃比控制的准确度降低，所以仍有改进的空间。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种进气装置，在该进气装置中，多个进气路径的下游端接合到一起，并连接到单个进气节流阀，该节流阀能够抑制或避免从多个进气路径引入到单个进气节流阀的气流的压力的变化。
本发明的第一方面涉及一种安装在内燃机上的进气装置，该进气装置构造成将由多个空气滤清器各自过滤的空气合并在一起，并将合并在一起的空气导入单个进气节流阀。吸入外部空气的单个空气滤清器入口安装在多个空气滤清器的进气路径的上游侧。该空气滤清器入口具有i)具有预定容积并设有单个进气口的腔，以及ii)多个流体通道，这些流体通道以与所述多个空气滤清器相同的数量从所述腔分出，每个所述流体通道都连接到各自的所述空气滤清器。
根据该结构，无论车辆行驶状态如何，车辆行驶时产生的气流从单个进气口，即从单个位置进入所述腔，所以从该进气口吸入并流入所述腔的空气可以均等地分入所述流体通道。
因此，可将空气从所述多个进气路径均等地导入所述多个空气滤清器，因此从所述多个空气滤清器引到所述单个进气节流阀的气流的压力基本均等。因此，当所述进气节流阀临时关闭时，无处可去的气流不易变成扰动。
此外，当只有一个进气口时，通向所述两个空气滤清器的通道必须弯曲，这会增大压力损失。但是，因为在空气流入进气口后，空气压力在所述腔中立即减小，所以能够抑制这种压力损失。
从所述单个进气口到所述进气节流阀的多个进气路径的长度可以基本相等，并且从所述单个进气口到所述进气节流阀的多个进气路径的直径也可以基本相等。
此外，从所述单个进气口到所述进气节流阀的多个进气路径可以构造成使得所有这些进气路径的进气阻力基本相等。
该结构指定了抑制或避免流入所述多个空气滤清器的空气的压力的波动所必要的要求。
沿车辆宽度方向设置两个空气滤清器作为所述多个空气滤清器，从所述腔到所述进气节流阀可以有两个进气路径，即第一进气路径和第二进气路径。可以在水平面上将所述单个进气口和单个进气节流阀中的一个设置在另一个的后面，并且所述第一进气路径和第二进气路径可以关于直线轴对称地设置在所述水平面上，该直线连接所述进气口的中心和所述进气节流阀的中心。
将空气从所述多个空气滤清器导入所述进气节流阀的流体路径可以由W形的管状体形成，并且可以包括i)第一上游通道和第二上游通道，该第一上游通道的上游端连接到所述两个空气滤清器中的一个的出口，该第二上游通道的上游端连接到所述两个空气滤清器中的另一个的出口，ii)下游部，该下游部的下游端连接到具有进气节流阀的部件，以及iii)接合部，该接合部将所述第一上游通道的下游端和所述第二上游通道的下游端接合在一起并连接到所述下游通道的上游端。
检测气流速率的检测装置可以安装在所述第一上游通道和所述第二上游通道上。
根据该结构，在水平面上以对称的方式分布设置两条进气路径，这有利于使所述两条进气路径的长度相等、直径相等和空气阻力相等，并改善在车辆中的可安装性。此外，设置在所述两个空气滤清器下游的所述两个检测装置的输出不易于发生变化。
根据本发明的这方面的进气装置可以抑制或避免从所述多个进气路径引入到所述单个进气节流阀的气流的压力变化。
因此，设置在每个进气路径中的气流检测装置例如空气流量计的输出的变化可以减小，由于这有助于改善内燃机的空燃比控制的准确度等，从而有利于改善操作稳定性。
附图说明
从下文参考附图对优选实施例的说明中可以看到本发明的上述和其它的目的、特征和优点，在附图中，相同的标号代表相同的元件，其中：
图1是根据本发明的实施例的进气装置的透视图；
图2是图1所示的进气装置的俯视图；
图3是图2中沿线II-II的截面的向视图；以及
图4是图1所示的进气装置的正视图。
具体实施方式
下文将参考图1至图4说明本发明的实施例。下文实施例所例举的进气装置用于V型内燃机。
图1和图2所示的进气装置1具有双进气路径，并包括具有缓冲罐的进气歧管2(下文简称为“进气歧管2”)、作为进气节流阀的一个例子的单个节流阀体3、两个空气滤清器4和5、单个空气滤清器软管6和单个空气滤清器入口7。
所述进气歧管2安装于设置在V型内燃机上的两个气缸盖20和21的上部。
如图3所示，进气歧管2构造成具有与平行设置的气缸体(图中没有对其进行标号)的两个组22和23中的缸膛22a和23a相同数量的进气通道2a，以及容纳在其中的缓冲罐2b。该缓冲罐2b设置在所述进气通道2a的上游侧和所述节流阀体3的安装部侧之间。所述进气通道2a的下游端连接到对应于气缸盖20和21的进气口20a和21a，从而形成进气路径。
所述节流阀体3安装于所述进气歧管2的空气-燃料混和物的入口。
虽然图中未详细示出该节流阀体3的结构，该节流阀体构造成通过使用由致动器等驱动的节流阀调整在节流阀体内部形成的通道的开度来控制外部进气量。
所述第一和第二空气滤清器4和5通过空气滤清器软管6安装在所述节流阀体3上。
虽然图中未详细示出所述第一和第二空气滤清器4和5的结构，该滤清器每个都在空心树脂壳体中容纳有空气滤清元件，例如，使用该空气滤清元件去除从所述空气滤清器入口7引入的外部空气中的杂质。
所述空气滤清器软管6由从上方看大体为W形的管状体形成。该空气滤清器软管6包括第一和第二上游通道6a和6b、下游通道6c和接合部6d。该第一和第二上游通道6a和6b中的每个都在一端(即上游端)各自相通地连接到所述第一和第二空气滤清器4和5的出口。所述下游通道6c相通地连接到所述单个节流阀体3。接合部6d是将所述第一和第二上游通道6a和6b的另一端(即下游端)接合在一起并连接到所述下游通道6c的部分。
用于检测气流速率的空气流量计8A和8B安装在空气滤清器软管6的第一和第二上游通道6a和6b的内部。
所述空气滤清器入口7用以吸入外部空气并将其引入到所述第一和第二空气滤清器4和5。该空气滤清器入口7包括具有预定容积并设有单个进气口7a的腔7b，以及多个与所述空气滤清器4和5一一对应的分出的通道7c和7d，这些通道从所述腔7b分出并各自连接到所述第一和第二空气滤清器4和5。
在本实施例中的空气滤清器入口7是具有大体为矩形并布置在中央部分的腔7b的大体为U形的管状体。大体也为矩形的进气口7a设置在该腔7b的前端面。从所述腔7b沿一个方向延伸的管状体用作第一分出的通道7c，从所述腔7b沿另一个方向延伸的管状体用作第二分出的通道7d。
所述腔7b减小了从所述进气口7a流入的空气的压力，并考虑到所述空气滤清器入口7的长度和孔径等设计成具有合适的空间大小，以保证适当的功能。
只要以这种方式保证腔7b内的足够的空间，就可获得以下效果。当只有一个进气口7a时，通往所述两个空气滤清器4和5的通道(即所述分出的通道7c和7d)必须弯曲，这可能导致空气产生压力损失。但是，因为空气流入所述进气口7a后，气流在所述腔7b中以小的阻力立即分开，所以能够抑制所述压力损失。此外，设置所述腔7b使所述单个进气口7a能够做得较小，从而有利于减少进气噪声和杂质例如水和雪的流入。
根据本实施例的具有这种结构的所述进气装置1这样安装到车辆上，即通过将所述节流阀体3连接并固定到所述进气歧管2，并由未示出的车体或内燃机等支承所述第一和第二空气滤清器4和5以及所述空气滤清器入口7。
如图所示，根据本实施例的所述进气装置1的两条进气路径是对称的。
下面将说明上述结构。首先，所述第一和第二空气滤清器4和5的规格相同。所述空气滤清器软管6也构造成使得所述第一和第二上游通道6a和6b在水平面上具有关于所述下游通道6c的中轴线轴对称的结构。
所述两条进气路径包括第一进气路径和第二进气路径。该第一进气路径由所述空气滤清器入口7的第一分出的通道7c和所述空气滤清器软管6的第一上游通道6a构成，所述第二进气路径由所述空气滤清器入口7的第二分出的通道7d和所述空气滤清器软管6的第二上游通道6b构成。所述第一和第二进气路径设置成在水平面上关于直线(在图2中由标号15表示)轴对称，该直线连接所述空气滤清器软管6的接合部6d的中心、所述空气滤清器入口7的进气口7a的中心和所述节流阀体3的中心。
当以这种方式设置两条进气路径时，通过使从所述单个进气口7a到所述节流阀体3的所述第一和第二进气路径的长度和直径等分别基本相等，可以使流入所述第一和第二空气滤清器4和5的空气的压力基本相等。
其次，将说明所述进气装置1中的外部空气进气操作。
外部空气首先被吸入所述空气滤清器入口7的单个进气口7a并进入腔7b。一些空气从腔7b流过所述空气滤清器入口7的第一分出的通道7c，并被所述第一空气滤清器4过滤，一些气从腔7b流过所述空气滤清器入口7的第二分出的通道7d，并被所述第二空气滤清器5过滤。流过所述第一和第二空气滤清器4和5的空气然后通过在其中重新合并的空气软管6供给，并经由所述节流阀体3输送到进气歧管2。然后空气从该进气歧管2供给到所述气缸盖20和21的进气口20a和21a。
燃料也从燃料喷射装置24例如燃料喷射器喷入进气口20a和21a。供给的进气和喷射的燃料混合在一起，以形成空气-燃料混和物，然后该混和物供给到气缸体的两个组22和23中的燃烧室中。
如上所述，在本实施例中，设有所述多个分出的通道7c和7d的上游端接合到其上的单个进气口7a。因此，无论车辆的行驶状态如何，当装有所述进气装置1的车辆行驶时产生的气流只流入所述单个进气口7a，即，仅从车辆宽度方向的单个位置流入。因此，从该进气口7a吸入并导入所述腔7b的空气基本均等地分入所述分出的通道7c和7d。
因此，空气可被基本均等地引入所述第一和第二空气滤清器4和5，从而使空气以已被有效降低的压力到达所述单个节流阀体3，以抑制或避免气流压力中的波动。因此，当所述节流阀体3临时关闭时，无处可去的气流不易变成扰动，所以设置在所述第一和第二空气滤清器4和5的下游的两个空气流量计8A和8B的输出不易发生变化。由于有助于改善内燃机的空燃比控制的准确度等，所以以这种方式减小空气流量计8A和8B的输出中发生变化的趋势有利于改善操作稳定性。
尤其可以说，因为本实施例的所述进气装置1的两条进气路径是对称的，所以上述操作和效果得以充分展现。
上述实施例也可以由以下变型实施。
(1)上述实施例所说明的进气装置1具有两条进气路径。但本发明不局限于此。即，本发明也可应用具有多于两条进气路径的进气装置。
(2)在上述实施例中，所述进气装置1应用于V型内燃机。可选择地，例如，所述进气装置1可以应用于水平对置的内燃机或其它类型的内燃机。
(3)在上述实施例中，所述进气装置1的两条进气路径是对称的。但本发明不局限于此。例如，本发明也可应用两条进气路径不对称的进气装置。
在这种情况下，可以适当地设置每个进气路径的长度、孔径和进气阻力等，以使从多个进气路径到所述节流阀体3的气流基本均等。
(4)虽然在图中未示出，上述进气装置1也可在例如所述第一和第二空气滤清器4和5的下游适当地设置谐振式消声器，例如谐振器或旁侧分支。
虽然已结合本发明的示例性实施例对本发明进行了说明，但应理解，本发明并不局限于所述示例性实施例或结构。相反，本发明旨在包括各种各种修改和等同的布置。此外，虽然以各种示例性的组合和构造示出所述示例性实施例的各元件，但包括更多、更少或单个元件的其它组合和构造也在本发明的精神和范围之内。

Claims (6)

1.一种安装在内燃机上的进气装置(1)，该进气装置构造成将由多个空气滤清器(4，5)各自过滤的空气合并在一起，并将合并在一起的空气导入单个进气节流阀，其特征在于，该进气装置包括：
吸入外部空气的单个空气滤清器入口(7)，该入口安装在所述多个空气滤清器(4，5)的进气路径的上游侧，
其中所述空气滤清器入口(7)包括具有预定容积并设有单个进气口(7a)的腔(7b)以及多个流体通道(7c，7d)，这些流体通道以与所述多个空气滤清器(4，5)相同的数量从所述腔(7b)分出，每个所述流体通道(7c，7d)都连接到各自的所述空气滤清器(4，5)，
并且其中，所述腔(7b)的断面积比所述单个进气口和所述流体通道(7c，7d)的断面积大。
2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，从所述单个进气口(7a)到所述进气节流阀的多个进气路径具有基本相等的长度和基本相等的直径。
3.根据权利要求1或2所述的进气装置，其特征在于，从所述单个进气口到所述进气节流阀的多个进气路径具有基本相等的进气阻力。
4.根据权利要求1或2所述的进气装置，其特征在于，沿车辆宽度方向设置两个空气滤清器(4，5)作为所述多个空气滤清器，从所述腔(7b)到所述进气节流阀的进气路径包括第一进气路径和第二进气路径，所述单个进气口(7a)和所述单个进气节流阀在水平面上设置成一个在另一个的后面，所述第一进气路径和第二进气路径设置成在水平面上关于直线(15)轴对称，该直线连接所述进气口(7a)的中心和所述进气节流阀的中心。
5.一种安装在内燃机上的进气装置(1)，该进气装置构造成将由多个空气滤清器(4，5)各自过滤的空气合并在一起，并将合并在一起的空气导入单个进气节流阀，其特征在于，该进气装置包括：
吸入外部空气的单个空气滤清器入口(7)，该入口安装在所述多个空气滤清器(4，5)的进气路径的上游侧，
其中所述空气滤清器入口(7)包括具有预定容积并设有单个进气口(7a)的腔(7b)以及多个流体通道(7c，7d)，这些流体通道以与所述多个空气滤清器(4，5)相同的数量从所述腔(7b)分出，每个所述流体通道(7c，7d)都连接到各自的所述空气滤清器(4，5)，
其中沿车辆宽度方向设置两个空气滤清器(4，5)作为所述多个空气滤清器，从所述腔(7b)到所述进气节流阀的进气路径包括第一进气路径和第二进气路径，所述单个进气口(7a)和所述单个进气节流阀在水平面上设置成一个在另一个的后面，所述第一进气路径和第二进气路径设置成在水平面上关于直线(15)轴对称，该直线连接所述进气口(7a)的中心和所述进气节流阀的中心，
并且其中，将空气从所述多个空气滤清器(4，5)导入所述进气节流阀的流体通道(6)由W形的管状体形成，并包括：第一上游通道(6a)和第二上游通道(6b)，该第一上游通道(6a)的上游端连接到所述两个空气滤清器(4，5)中的一个的出口，该第二上游通道(6b)的上游端连接到所述两个空气滤清器(4，5)中的另一个的出口；下游部(6c)，该下游部的下游端连接到具有进气节流阀的部件；以及接合部(6d)，该接合部将所述第一上游通道(6a)的下游端和所述第二上游通道(6b)的下游端接合在一起并连接到所述下游通道(6c)的上游端。
6.根据权利要求5所述的进气装置，其特征在于，用于检测气流速率的检测装置(8A，8B)安装于所述第一上游通道(6a)和第二上游通道(6b)。
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