CN201486705U - 长度连续可变进气歧管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机长度连续可变进气歧管，具有可提高发动机动力性，降低发动机燃油消耗和排放污染物的特点。该发动机进气歧管，包括歧管管体，歧管管体的入口端与进气腔相连，出口端与发动机气缸盖进气口相连，歧管管体的长度可调节。通过可调节的歧管管体长度，可使得发动机在任意速度下，均可以通过变换歧管管体的长度实现进气量与发动机转速的匹配，从而提高发动机在任意转速时的动力性，改善了燃烧过程，提高燃油经济性，相应地，也减少了废气的排放，尤其适合在汽车发动机上推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机进气歧管，尤其是涉及一种长度可调的发动机进气歧管。
背景技术
目前，发动机的每个气缸都会有一根进气歧管，进气歧管是指一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连的管道。进气歧管设计的不同会影响到发动机的性能。其中，长度就是很重要的一项。而现有技术中一般采用固定长度的进气歧管对发动机气缸进行充气。但是，由于在进气过程中具有间歇性和周期性，致使进气歧管内产生一定幅度的压力波。此压力波是以声速在进气系统内传播和往复反射。如果以一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振系统，并使其固有频率与气门的进气周期协调，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量。这就是进气波动效应。除了进气波动效应的影响，进气阻力以及进气混合能力也决定了发动机在不同的转速对进气歧管的长度有不同的需求，较短的进气歧管更适合于高转速，而较长的进气歧管则更适合于低转速。
因此，传统的固定长度进气歧管显然无法兼顾不同转速时的进气共振，因此对于采用固定长度进气歧管的发动机，只能选择一个折中的长度，不能对发动机任意转速都提供最佳配气。导致发动机的动力性较差，并造成燃油消耗率较高，从而造成汽车尾气排放造成的污染也较大。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可提高发动机动力性，降低发动机燃油消耗和排放污染物的长度连续可变进气歧管。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：长度连续可变进气歧管，包括歧管管体，歧管管体的入口端与进气腔相连，出口端与发动机气缸盖进气口相连，歧管管体的长度可调节。
作为优选的技术方案，所述歧管管体具有至少两段刚性通管，相邻两段刚性通管活动插接为一体。
进一步的是，在相邻两段刚性通管的插接处设置有密封圈。
进一步的是，所述刚性通管具有两段，分别为第一刚性通管与第二刚性通管，第一刚性通管的出气口端活动插接于第二刚性通管内，进气口端活动插接于进气腔内，在第一刚性通管上连接有可驱动第一刚性通管在第二刚性通管内移动的动力结构。
进一步的是，所述刚性通管具有两段，分别为第三刚性通管与第四刚性通管，第三刚性通管的进气口端与进气腔之间固定连接有软管，第三刚性通管的出气口端活动插接于第四刚性通管内，第四刚性通管的出气口端固定连接发动机气缸盖进气口，在第三刚性通管上连接有可驱动第三刚性通管在第四刚性通管内移动的动力结构。
本实用新型的有益效果是：通过可调节的歧管管体长度，可使得发动机在任意速度下，均可以通过变换歧管管体的长度实现进气量与发动机转速的匹配，从而提高发动机在任意转速时的动力性；歧管管体长度的调节也使得进气速度相应发生变化，改善了燃烧过程，燃油经济性有所提高，相应地，也减少了废气的排放，尤其适合在汽车发动机上推广使用。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施方式的结构示意图，图中示出了歧管管体的最长长度；
图2是本实用新型第一种实施方式的结构示意图，图中示出了歧管管体的最短长度；
图3是本实用新型另一种实施方式的结构示意图，图中示出了歧管管体的最长长度；
图4是本实用新型另一种实施方式的结构示意图，图中示出了歧管管体的最短长度；
图中标记为：进气腔1、发动机气缸盖进气口2、第一刚性通管3、第二刚性通管4、第三刚性通管5、第四刚性通管6、动力结构7、软管8、密封圈9、动力结构10。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1～图4所示，本实用新型的长度连续可变进气歧管，包括歧管管体，歧管管体的入口端与进气腔1相连，出口端与发动机气缸盖进气口2相连，歧管管体的长度可调节。进气时，气体先进入到进气腔1，经歧管管体后由发动机气缸盖进气口2进入到发动机气缸。通过可调节的歧管管体长度，则在发动机处于低转速时，可通过延长歧管管体的长度与该低速速度相适配，气体通过较长的歧管管体提高了气流的惯性，使进气充量增多；而当发动机高速运转时，可通过压缩歧管管体的长度与该高速速度相适配(发动机转速较快，需要进气速度加快才能适应)，而较短的歧管管体，可减小进气阻力，增加气体的流速，也使进气充量增多；而当速度介于高速与低速之间的任意速度时，也可以通过调整歧管管体的长度与该任意速度匹配，使得气缸的进气量达到最佳效果。而当进气量与发动机的转速相匹配后，可提高发动机在任意转速时的动力性；歧管管体长度的调节也使得进气速度相应发生变化，从而改善了燃烧过程，燃油经济性有所提高，相应地，也就减少了废气的排放。
在上述实施方式中，歧管管体长度调节的结构可采用可拉伸与压缩的排风管形式(采用弹性塑料材料制作)，但其在拉伸与压缩过程中不易控制拉伸与压缩的量，为了能准确对歧管管体的长度进行调节控制，所述歧管管体具有至少两段刚性通管，相邻两段刚性通管活动插接为一体。该刚性通管通过活动插接在一起后，即可将其中的一段刚性通管在另一段内任意滑动，从而改变该两段刚性通管的总体长度，也就改变了整个歧管管体的长度，而刚性通管的移动带来的长度变化显然更利于控制，可使得速度与发动机的转速严格匹配。而刚性通管的移动可通过整机上的传动机构进行控制。而一段刚性通管在另一段内任意滑动时，为防止气体的泄漏，在相邻两段刚性通管的插接处设置有密封圈9以提高相邻两段刚性通管之间的密封性。
作为其中一种优选的实施方式，如图1与图2所示，所述刚性通管具有两段，分别为第一刚性通管3与第二刚性通管4，第一刚性通管3的出气口端活动插接于第二刚性通管4内，进气口端活动插接于进气腔1内，在第一刚性通管3上连接有可驱动第一刚性通管3在第二刚性通管4内移动的动力结构7。即在进气腔1与发动机气缸盖进气口2之间只有两段刚性通管，第二刚性通管4固定连接在发动机气缸盖进气口2上，此时结构简单，利于对歧管管体长度的控制。当发动机在低速时，第一刚性通管3与第二刚性通管4尽可能不重叠，仅有保持连接的部分重叠，如图1所示，此时歧管管体的总长最长，可满足发动机在低速时的进气需求。随着发动机转速的不断提高，通过动力结构7驱动第一刚性通管3按顺时针方向旋转运动，第一刚性通管3与第二刚性通管4重叠部分逐渐增加，歧管管体长度随发动机转速增大连续变短；当发动机达到最高转速时，第一刚性通管3与第二刚性通管4达到最大重叠状态，如图2所示，此时歧管管体总长最短，满足发动机在高速时的进气需求。通过动力结构7驱动第一刚性通管3运动，第一刚性通管3和第二刚性通管4的重叠长度可在最小重叠长度和最大重叠长度范围内任意改变，歧管管体的总长也随之在最长和最短范围内任意改变。在发动机任意转速，长度连续可变的歧管管体都能改变到最佳长度，提供最佳配气。第一刚性通管3与第二刚性通管4的结构可采用如图1与图2中所示的具有一定弧度的通管，也可以采用直管。动力结构7可采用图1与图2中所示的采用电机带动连杆结构实现，也可以采用链传动，液气压缸等结构实现，或直接采用汽车的传动机构实现。
作为另一种优选的实施方式，如图3与图4所示，所述刚性通管具有两段，分别为第三刚性通管5与第四刚性通管6，第三刚性通管5的进气口端与进气腔1之间固定连接有软管8，第三刚性通管5的出气口端活动插接于第四刚性通管6内，第四刚性通管6的出气口端固定连接发动机气缸盖进气口2，在第三刚性通管5上连接有可驱动第三刚性通管5在第四刚性通管6内移动的动力结构10。当发动机在低速时，第三刚性通管5与第四刚性通管6尽可能不重叠，仅有保持连接的部分重叠，如图3所示，此时第三刚性通管5与第四刚性通管6重叠长度最短，歧管管体的总长最长，满足发动机在低速时的进气需求。随着发动机转速的不断提高，通过动力结构10驱动第三刚性通管5向上运动，第三刚性通管5与第四刚性通管6重叠部分逐渐增加，歧管管体长度随发动机转速连续变化，当发动机达到最高转速时，第三刚性通管5与第四刚性通管6达到最大重叠状态，如图4所示，此时歧管管体总长最短，满足发动机在高速时的进气需求。在动力结构10驱动第三刚性通管5运动时，软管8的长度不变，但形状、位置随着第三刚性通管5与第四刚性通管6重叠长度的改变而发生改变。通过动力结构10驱动第三刚性通管5，第三刚性通管5和第四刚性通管6的重叠长度可在最小重叠长度和最大重叠长度范围内任意改变，歧管管体的总长也随之在最长和最短范围内任意改变。在发动机任意转速，连续可变歧管管体都能改变到最佳长度，提供最佳配气。同样地，动力结构10可采用图3与图4中所示的采用电机带动连杆结构实现，也可以采用链传动，液气压缸等结构实现，或直接采用汽车的传动机构实现。
Claims (5)
1.长度连续可变进气歧管，包括歧管管体，歧管管体的入口端与进气腔(1)相连，出口端与发动机气缸盖进气口(2)相连，其特征是：歧管管体的长度可调节。
2.如权利要求1所述的长度连续可变进气歧管，其特征是：所述歧管管体具有至少两段刚性通管，相邻两段刚性通管活动插接为一体。
3.如权利要求2所述的长度连续可变进气歧管，其特征是：在相邻两段刚性通管的插接处设置有密封圈(9)。
4.如权利要求2或3所述的长度连续可变进气歧管，其特征是：所述刚性通管具有两段，分别为第一刚性通管(3)与第二刚性通管(4)，第一刚性通管(3)的出气口端活动插接于第二刚性通管(4)内，进气口端活动插接于进气腔(1)内，在第一刚性通管(3)上连接有可驱动第一刚性通管(3)在第二刚性通管(4)内移动的动力结构(7)。
5.如权利要求2或3所述的长度连续可变进气歧管，其特征是：所述刚性通管具有两段，分别为第三刚性通管(5)与第四刚性通管(6)，第三刚性通管(5)的进气口端与进气腔(1)之间固定连接有软管(8)，第三刚性通管(5)的出气口端活动插接于第四刚性通管(6)内，第四刚性通管(6)的出气口端固定连接发动机气缸盖进气口(2)，在第三刚性通管(5)上连接有可驱动第三刚性通管(5)在第四刚性通管(6)内移动的动力结构(10)。
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