CN201818357U - 发动机的进气管道及进气系统 - Google Patents

发动机的进气管道及进气系统 Download PDF

Info

Publication number
CN201818357U
CN201818357U CN2010201387292U CN201020138729U CN201818357U CN 201818357 U CN201818357 U CN 201818357U CN 2010201387292 U CN2010201387292 U CN 2010201387292U CN 201020138729 U CN201020138729 U CN 201020138729U CN 201818357 U CN201818357 U CN 201818357U
Authority
CN
China
Prior art keywords
admission line
decompression member
air compressor
inlet air
guide card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010201387292U
Other languages
English (en)
Inventor
E·H·赫尔曼
R·A·斯泰克
D·怀特
J·汤姆林
W·C·伦兹
R·哈米
R·B·邦哈尔德
B·R·博达卡亚拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Application granted granted Critical
Publication of CN201818357U publication Critical patent/CN201818357U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M29/00Apparatus for re-atomising condensed fuel or homogenising fuel-air mixture
    • F02M29/04Apparatus for re-atomising condensed fuel or homogenising fuel-air mixture having screens, gratings, baffles or the like
    • F02M29/06Apparatus for re-atomising condensed fuel or homogenising fuel-air mixture having screens, gratings, baffles or the like generating whirling motion of mixture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10019Means upstream of the fuel injection system, carburettor or plenum chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/10157Supercharged engines
    • F02M35/10163Supercharged engines having air intakes specially adapted to selectively deliver naturally aspirated fluid or supercharged fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10262Flow guides, obstructions, deflectors or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/206Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
    • Y10T137/2087Means to cause rotational flow of fluid [e.g., vortex generator]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种用于将进气流引导进在内燃发动机内使用的进气压缩机的进气管道和进气系统。示例进气管道包括设置于进气管道的内表面上的一个或多个减压部件。该一个或多个减压部件可与进气管道一体成型。该一个或多个减压部件突出入气流内以使得进气流在达到进气压缩机之前涡流旋转。本实用新型的优点在于能够改进的进气效率并减少噪音产生。

Description

发动机的进气管道及进气系统 
【技术领域】
本实用新型涉及一种用于压缩机的进气管道及包括该进气管道的进气系统。 
【背景技术】
涡轮增压器和机械增压器可用于内燃发动机以增加入发动机的燃烧室内的空气质量以产生更多的动力。例如径流式风扇泵形式的进气压缩机可设置于通向压缩进风口的进气管道内。在一些情况下,进气压缩机可由发动机的排气的能量驱动。 
进气压缩机进口处的气流特性可影响涡轮进气效率并且通过对压缩机喘振线提供额外的界限以降低湍流相关的噪音。具体地,相对于压缩机旋转方向的涡流方向能够影响效率和噪音。如果涡流的方向与压缩机相反,湍流和噪音能够导致通常称为末端啸叫(tip-in whoosh)。引入与压缩机方向相同的涡流能够导致改进的进气效率(更高的质量流速)并减少噪音产生。 
美国专利US 7,322,191公开了用于通知在用于供应涡轮-机械增压内燃发动机的气流上的涡流运动的装置。该装置设计用于设置于肘形管道的肘部上游。管道供应空气至机械增压器。管道具有正方形或矩形横截面的上游分支和圆形截面的下游分支以协助形成通过下游分支的螺旋流体。叶片绕着上游分支内的轴线振荡安装。这样,切向流到达肘部的下游分支,在下游分支内产生螺旋气流。当叶片处于最大倾斜时对产生涡流运动效果最好。 
【实用新型内容】
本发明人已经认识到这个方法相关的一些问题。如一个示例,该方法导致了对流过管道产生最大的阻力以实现最佳效果的涡流运动。 
为了解决上面的问题,提供一种具有较高工程几何学(潜在地通过计算流体力学(CFD,computational fluid dynamics)或物理测试方法得到)的管 道用于将进气流引导进内燃发动机的进气压缩机。 
根据本实用新型一方面,提供一种用于将进气流引导进气压缩机的进气管道,该压缩机连接在内燃发动机内,进气管道包括设置于进气管道的内表面上的一个或多个减压部件。该一个或多个减压部件可设置为突出入气流内以使得进气流在到达进气压缩机之前引起涡流。在一个示例中,该一个或多个减压部件可与进气管道一体成型。多种示例实施例可提供所需的涡流比而增加的限制、成本、制造和组装限制最少。 
多种实施例可为压缩机进气管道提供元件(例如减压部件、内部叶片和/或膛线)以在撞击压缩机之前旋转进气流或使得进气流形成涡流。可通过在外表面成型槽来在进气管道的内表面上成型减压部件。元件可调节旋转的方向和大小。一个或多个叶片、膛线或槽可经由多种方法(包括但不限于吹塑成型、注塑成型、铸造成型和液压成型的金属管道)添加至进气系统。在一个示例中,来自进气管道的外部的膛线突出部形成螺纹形图案以产生绕着管道的中轴线的旋转流,螺纹形图案沿管道的长度朝向涡轮增压器以与压缩机的旋转方向相同的旋转方向旋转。 
在生产过程期间可调整多种实施例。这样,可实现带有最小压力降的最佳涡流比。 
根据本实用新型另一方面,提供一种在内燃发动机中使用的进气系统,包含:配置用于压缩进气流并且定位以将进气流传送至燃烧室的进气压缩机;用于将进气流朝向进气压缩机引导的进气管道,进气管道位于进气压缩机的上游并且连接至进气压缩机;及形成为进气管道部分的流体引导装置,流体引导装置具有一定大小并且成形以使得进气流在到达进气压缩机之前涡流旋转。 
根据本实用新型又一方面,提供一种用于将进气流引导朝向内燃发动机中使用的进气压缩机的系统,包含:由形成在进气管道的外表面上的三个相应槽形成在进气管道的内表面上的三个纵长突出部,突出部延伸入进气管道以导致进气流涡流旋转;配置用于压缩进气流并且定位以将进气流传送至燃烧室的进气压缩机;自进气管道的内表面延伸的导片,其中导片具有一定大小并且成形以使得仅朝向进气管道的中轴线突出一半以留有畅通无阻的中央区域,导片位于所述三个纵长突出部的上游,其中导片均朝向进气管道的中轴线延伸大约等于进气管道直径的六分之一的大小,并且其中中轴线位于导片的相对片端之间,其中相对片端大约等于进气管道直径的三分之二。
多种示例可用于汽油和柴油涡轮增压发动机上。出于进气效率和噪音控制的目的,多种示例可应用至涡轮增压和/或机械增压的发动机。实施例可用于多种应用中,包括但不限制机动车辆应用、陆军应用、海军应用、航空应用和越野使用。 
应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本实用新型主题的关键的或实质的特征,本实用新型的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外,所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。 
【附图说明】
图1显示了具有涡轮增压压缩装置的发动机的单个汽缸并且用于改善该压缩装置的功能和/或减小与该压缩装置相关的噪音的部件的系统的示意图。 
图2A显示了包括内燃发动机的系统的示意图,其显示了示例的四个汽缸、涡轮增压压缩装置以及用于改善该压缩装置的功能和/或减小与该压缩装置相关的噪音的部件。图2B为沿图2A中线2B-2B的截面图。图2C为沿图2A中线2C-2C的截面图。 
图3A为可用于引导进气流至压缩机(例如图1或2中说明的压缩机)的示例进气管道的立体图。 
图3B为沿图3A中线3B-3B的横截面图。 
图4为可用于引导进气流至压缩机(例如图1或2中说明的压缩机)的另一示例进气管道的立体图。 
图5A为可用于引导进气流至压缩机(例如图1或2中说明的压缩机)的又一示例进气管道的立体图。 
图5B为图5A中所示的示例进气管道的端视图,如从图5A中的箭头5B所示的方向看。 
图5C为沿图5B中线5C-5C的横截面图。 
图3-5按比例绘制,然而如果需要的话相关尺寸可与图示的尺寸不同。 
【具体实施方式】
图1为显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图,其可包括在车辆的推进系统中。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统和由车辆操作者132经过输入装置130的输入控制。在这个例子中,输入装置130包括加速踏板和用于成比例地产生踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如汽缸)30可包括带有定位于其内的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可连接至曲轴40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外,起动马达可经由飞轮连接至曲轴40以开始发动机10的起动运转。 
燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中,燃烧室30可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。 
在这个例子中,可经由各自的凸轮驱动系统51和53通过凸轮驱动控制进气门52和排气门54。凸轮驱动系统51和53均可包括一个或更多的凸轮并且可利用可由控制器12运转以改变阀运转的一个或多个凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在替代实施例中,进气门52和排气门54可由电动阀门驱动控制。例如,汽缸30可替代地包括经由电动阀门驱动控制的进气门和由包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。 
燃料喷射器66显示为直接地连接至燃烧室30用于将燃料与经由电子驱动器68从控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射进燃烧室内。这样,燃料喷射器66将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室30内。燃料喷射器可安装在例如燃烧室内的侧面或者在燃烧室顶部。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。在一些实施例中,燃烧室30可替代地或附加地包括设置在进气道44内的燃料喷射器用 于将燃料以称为进气道喷射的方式提供至燃烧室30的进气道上游。 
进气道42可包括具有节流板64的节气门62。在这个具体例子中,控制器12经由提供至包括有节气门62的电动马达或电动驱动器的信号改变节流板64的位置(一种通常称之为电子节气门控制(ETC)的配置)。以这种方法,可运转节气门62以改变提供至其他发动机汽缸中的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64的位置提供至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。 
在选定运转模式下,点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件,在一些实施例中,无论有无点火火花,燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以压缩点火模式运转。 
排气传感器126显示为连接至排放控制装置70上游的排气道48。传感器126可为用于提供排气空燃比指示的任何适合的传感器,例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(排气氧传感器)、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置70显示为沿排气传感器126下游的排气道48设置。装置70可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。在一些实施例中,在发动机10运转期间,可通过以特定的空燃比操作发动机的至少一个汽缸周期性地重设排放控制装置70。 
图1中控制器(或控制系统)12显示为微型计算机,包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。控制器12可从连接至发动机10的传感器接收多种信号,除了之前论述的那些信号,还包括:来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴40霍尔效应传感器118(或其他类型)的脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器120的节气门位置TP和 来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内的真空或压力指示。注意的是可使用上述传感器的多种组合,例如不具有MAP传感器的MAF传感器,反之亦然。在化学计量运转期间,MAP传感器可给出发动机扭矩的指示。此外,该传感器与检测到的发动机转速一起可提供入汽缸内的充气(包括空气)的估算。在一个例子中,也可用作为发动机转速传感器的传感器118可在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲。在一些示例中,存储介质只读存储器106能够被编程为由处理器102执行用于执行图2-4中描述的方法以及可以预期的但没有具体列出的其它变量的指令表示的计算机可读数据。 
发动机10可还包括例如涡轮增压器和机械增压器的压缩装置,压缩装置包括至少一个沿进气歧管44设置的压缩机162。对于涡轮增压器,压缩机162可至少部分经由例如轴166通过涡轮164驱动。涡轮164可沿排气管道48设置。对于机械增压器,压缩机162可为至少部分由发动机和/或电机驱动,并且可不包括涡轮。因此,可通过控制器12改变经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的压缩量。 
如上所述,图1仅显示了多汽缸发动机的一个汽缸,并且每个汽缸可类似地包括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。 
图2A为说明了示例发动机配置的示意图,图示了四个汽缸并且包括类似于在图1中说明的示例的多种部件。附图也说明了根据本实用新型的可能的一些示例差别。例如,图1说明了节气门62位于压缩机162的下游,而图2A说明了节气门62位于压缩机162的上游。 
现参考图1和图2A,其中如所说明,进气管道202可成一定形状以将进气流204引导至连接至内燃发动机10的进气压缩机162内。进气管道202可包括内表面208上的一个或多个减压部件206。一个或多个减压部件206可与压缩机进气管道202一体制造,或者连接至压缩机进气管道202。一个或多个减压部件206可设置为突出入气流204内以导致进气流204在到达进气压缩机162之前涡流旋转或形成预涡流。结果,可改善可导致噪音减小的喘振极限。 这样,可减小来自压缩机162的噪音。例如,可减小由所谓的末端啸叫引起的噪音。同样,在一些替代情况下,可增加入压缩机内的质量流量,其可导致在压缩机特性线图内更理想的工作点,从而改善热力学效率。 
一个或多个减压部件206可为流体引导装置。流体引导装置可为例如延伸进吸入流体的路径或进气流204内的纵长脊。图2B和2C分别为在图2A中沿线2B-2B和2C-2C的截面图。图2B说明了纵长脊在第一圆周位置215处延伸入气流的路径中,图2C说明了纵长脊在第二圆周位置215(第一圆周位置215的下游)处延伸入进气流的路径中。在这个示例中,当纵长脊从图2B中所示的上游位置延伸穿过进气管道202至图2C中所示的下游位置时,圆周位置已经改变。在这个示例中,当纵向脊在进气流204的方向上纵向延伸时,每个纵长脊的圆周位置已经以逆时针方向旋转。 
在一些示例中,进气压缩机162可在第一方向218上转动,并且减压部件可为以螺旋方式沿进气管道202的内表面208延伸的纵长脊。该纵长脊可具有如所述的圆周分量和纵向分量。圆周分量可为第一方向,例如与进气压缩机的转动方向相同的方向。随后减压部件可导致进气流在第一方向220上涡流旋转。 
减压部件206可由形成在进气管道202的外表面212上的凹陷或槽210形成。如所述,在一些示例中,减压部件206可与进气管道一体成型。在一些示例中,可使用注塑成型和吹塑成型中至少一种成型进气管道202。这样,可降低成本同时也实现有利的功能。同样,以这样的方式,可增加进气管道202与依照本实用新型的部件(例如减小噪音的部件)进气管道的组合的结构完整性,这样它们不会彼此相对移动。此外,可增加管道自身的刚性和/或刚度,从而能够实现壁更薄、重量更低的进气管道。 
在一些示例中,提供的减压部件206的数目(例如纵长脊的数目)可为三个。本发明人已经认识到使用三个纵长脊可特别有效地提供特别有利的反向涡流,同时仍然避免相当大的压力降。例如,在一些示例中,发明人已经能够实现大约为1.05%的反向预涡流同时仅导致大约为0.5kpa的压力降。因此,尽管在一些示例中可使用较多或较少的脊,在这里说明的特定示例中带有三个 脊,其中脊的角度/间距为如图中所示,相对于两个或四个脊和/或其它角度/间距的脊,其实现了意想不到的结果即实现了基本上所需的流体旋转量,同时最小化地影响流体阻力。 
图1和2中说明的其它特征和多个元件将从下面的描述和包括在本实用新型的其它附图中变得清楚。 
图3A为说明了依照本实用新型的另一示例进气管道302的立体图。这个示例说明了一个或多个(例如三个)位于进气管道302的外表面312上的凹陷部件。凹陷部件可延伸入气管道302,从而形成位于进气管道302的里面的三个减压部件。一个或多个减压部件306可包括由形成在进气管道302的外表面312上的三个纵长槽310形成的三个纵长脊。三个脊可基本上彼此平行,并且可与垂直于进气管道302的中轴线318的平面316成角度314设置。 
图3B为沿图3A中线3B-3B的横截面图。如所提及,槽310的成型可等同于成型减压部件306,在这个示例中减压部件为脊。减压部件306可具有减压部件壁厚330,并且进气管道302可具有进气管道壁厚度332。在一些示例中,减压部件壁厚330可大约等于进口壁厚332。在其它示例中,减压部件壁厚330可不同于进气管道壁厚332。如同一些其它示例,进气管道302可以单步操作制造以包括减压部件。示例操作可包括,但不限于吹塑成型、注塑成型等。 
一些示例可提供具有突出进气流的减压部件的进气管道,但可不包括形成在进气管道的外表面上的相应凹陷。在一些情况下,减压部件可与进气管道一体制造。在其它情况下,通过连接操作减压部件可添加至进气管道。 
图4为说明依照本实用新型的其它示例进气管道402的立体图。在这个示例中,一个或多个减压部件406可包括例如沿进气管道402的内表面408成型基本上螺旋突出部406的三个脊。在一些示例中,一个或多个减压部件406可各自地在内表面408上基本上相等间隔。在一些示例中,可通过提供成型入气管道402的外表面412内的槽410成型螺旋突出部406。减压部件406可与进气管道402一体制造。在一些情况下,进气管道402可以单步操作制造。可使用多种操作包括但不限于吹塑成型或注塑成型与进气管道402一体成型减压部件406。 
说明的示例显示了在进气管道402的弯曲部上的螺旋设置的突出部406。在其它示例中,进气管道的直的或相当直的部分可包括螺旋设置的突出部。在任一种情况下,突出部可包括或不包括形成在进气管道的外表面内的凹陷。 
在一些示例中,一个或多个减压部件可形成膛线图案(rifling pattern)。膛线图案可包括延伸进进气流的多种数目的突出部。 
图5A为说明依照本实用新型的另一个示例实施例的立体图,显示了进气道502的一部分,且图5B为图5A中所示的进气管道502的从图5A中显示为箭头5B的方向观察的端视图。说明的进气管道502可包括自进气管道502的内表面508延伸的导片556。导片556可仅向内突出一半,例如朝向进气管道502的中轴线518以在进气管道502内留有畅通无阻的中央区域560。畅通无阻的中央区域560可位于导片556的相对片端566之间。 
在一些示例中,导片556的数目可为四个。导片556可为在进气管道502内基本上相等间隔。 
如先前描述的,进气压缩机可在第一方向转动。在一些示例中,导片556可设置在进气管道502内以具有圆周分量和纵向分量。圆周分量也可在第一方向。导片也可在第一方向上导致进气流涡流旋转。 
在一些示例中,导片556可均朝向进气管道502的中轴线518相对于进气管道502的直径564延伸预定量562。发明人已经认识到通过提供具有相对于进气管道502的总横截面积的特定预定大小的畅通无阻的中央区域560可特别有效地提供特别有利的反向预涡流,同时仍然避免相当大的压力降。例如,在一些实施例中,发明人已经能够在仅导致1.6kpa的压力降的同时实现52.3%反向预涡流。在一些示例中,在相对的片端566之间的距离可大约等于进气管道502的直径564的二分之一或四分之三。这些示例中,相对的片端566之间的距离可大约等于进气管道502的直径564的三分之二。换句话说,在一些情况下,导片556可均朝向中轴线518延伸大约为进气管道502的直径564的六分之一的距离562。 
导片556可包括在进气管道内,进气管道也可包括与本说明书中所描述的减压部件相同或相似的流体引导装置。可成形并定位导片556和减压部件以协 同达到有利效果,例如提供改善的预涡流和/或减小的压力降。在一些示例中,导片556可位于一个或多个减压部件的上游。在其它示例中,导片556可位于一个或多个减压部件的下游。 
在一些示例中,导片556可使用在进气管道而不需要如这里说明的那些流体引导装置或减压部件。此外,在一些情况下,这里讨论的减压部件可包括在进气管道内而不需要如本说明书中说明的那些导片。 
在一些情况下,可类似于本说明书中说明的导片556配置流体引导装置或减压部件。导片556可与进气管道502一体成型。此外,导片556(当包括有减压部件)可均与进气管道502一体成型。在一些情况下,这里描述的元件的多种组合的一体成型可通过使用吹塑成型、注塑成型、铸造成型、液压成型等实现。 
图5C说明了沿图5B中线5C-5C的横截面图。通过在进气管道502的外表面512上形成槽510在进气管道502的内表面508上形成一个或多个导片556。每个导片556可具有在导片槽510的任一侧上的相对壁528。槽底534可封闭槽510。一个或全部的相对壁528可具有槽壁厚530,并且进气管道可具有管道壁厚532。在一些情况下,槽壁厚532可大约等于管道壁厚530。在其它情况下,槽壁厚530和管道壁厚532可不相同。 
在一些情况下,本文公开的一个或多个示例进气管道可为全部主压缩机进气管道或部分主压缩机进气管道。在一些示例中,一个或多个示例进气管道可用作为全部主涡轮转轮、或部分主涡轮转轮或与主涡轮转轮一起使用。除之此外,或替代地,一个或多个示例进气管道可用作为全部辅助涡轮转轮、或部分辅助涡轮转轮。 
再次返回图1和2,说明了可包括在内燃发动机10内使用的进气系统100的多种示例实施例。进气系统100可提供压缩朝气流并且将进气流传送至燃烧室30的进气压缩机162。进气管道202可提供用于将进气流引导朝向进气压缩机162。减压部件206可成型为进气管道202的部分。减压部件206可大小设计并且成一定形状以使得进气流在达到进气压缩机162之前形成涡流。 
同样说明的用于将进气流引导朝向进气压缩机162的示例系统200用于在 内燃发动机10内使用。系统200可包括由形成在进气管道202的外表面212上的三个相应槽210在进气管道202的内表面208上一体凸出成型的三个纵长突出部206。突出部206可延伸进进气管道202内以使得进气流204引起涡流。几何特征的数目可为应用决定,并且可最好由CFD分析结合测力计确认界定。 
一些其它示例可包括将卷轴、弹簧或分离片总成插入气管道。 
应了解,此处公开的配置与例程实际上为示例性,且这些具体实施例不应认定为是限制性,因为可能存在多种变形。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、和其他发动机类型。本实用新型的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。 
本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合,既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求,无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同,也被认为包括在本实用新型主题内。 

Claims (10)

1.一种发动机的进气管道,用于将进气流引导进气压缩机,所述压缩机连接在内燃发动机内,其特征在于,所述进气管道包含:
设置于所述进气管道的内表面上的一个或多个减压部件,所述一个或多个减压部件突出进所述进气流内以使得所述进气流在达到所述进气压缩机之前涡流旋转。
2.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述一个或多个减压部件包括由形成在所述进气管道的外表面上的三个相应槽形成的三个纵长脊。
3.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述一个或多个减压部件包括基本上彼此平行并且与垂直于所述进气管道中轴线的平面成一定角度设置的三个脊。
4.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述一个或多个减压部件包括形成基本上沿所述内表面的螺旋突出部的三个脊,所述一个或多个减压部件在所述内表面上基本上分别间距相等。
5.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,还包含自所述进气管道的内表面延伸的导片,其中所述导片仅朝向所述进气管道的中轴线突出一半以在所述进气管道内留有畅通无阻的中央区域。
6.如权利要求5所述的进气管道,其特征在于,所述进气压缩机在第一方向转动,其中所述导片位于所述一个或多个减压部件的上游,所述导片设置在进气管道内以具有圆周分量和纵向分量,其中所述圆周分量处于所述第一方向,并且所述导片使得进气流在第一方向上涡流旋转。
7.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述一个或多个减压部件形成膛线图案,并且所述一个或多个减压部件与所述进气管道一体成型。
8.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述进气压缩机在第一方向上转动,并且所述减压部件为沿所述进气管道的内表面以螺旋方式延伸的纵长脊,所述纵长脊具有圆周分量和纵向分量,其中所述圆周分量处于所述第一方向,并且所述导片使得进气流在第一方向上涡流旋转。 
9.如权利要求1所述的进气管道,其特征在于,所述进气压缩机由设置在所述发动机的排气道内的涡轮驱动。
10.一种发动机的进气系统,其特征在于,包含:
配置用于压缩进气流并且定位以将所述进气流传送至燃烧室的进气压缩机;
用于将所述进气流朝向所述进气压缩机引导的进气管道,所述进气管道位于所述进气压缩机的上游并且连接至所述进气压缩机;及
形成为所述进气管道部分的流体引导装置,所述流体引导装置成形以使得所述进气流在到达所述进气压缩机之前涡流旋转。 
CN2010201387292U 2009-04-21 2010-03-15 发动机的进气管道及进气系统 Expired - Lifetime CN201818357U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/427,093 2009-04-21
US12/427,093 US8177498B2 (en) 2009-04-21 2009-04-21 Inlet swirl control for turbochargers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201818357U true CN201818357U (zh) 2011-05-04

Family

ID=42979261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201387292U Expired - Lifetime CN201818357U (zh) 2009-04-21 2010-03-15 发动机的进气管道及进气系统

Country Status (3)

Country Link
US (3) US8177498B2 (zh)
CN (1) CN201818357U (zh)
DE (1) DE102010003243A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982293A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种汽车集成式涡轮增压器

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9068499B2 (en) * 2006-09-21 2015-06-30 Borg Warner Inc. Turbine housing with integrated ribs
US9353765B2 (en) 2008-02-20 2016-05-31 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
EP2683614B1 (en) * 2011-03-07 2018-05-02 Nordson Corporation Sanitary fitting with parabolic entrance
US8820071B2 (en) * 2011-07-20 2014-09-02 GM Global Technology Operations LLC Integrated compressor housing and inlet
US10337529B2 (en) 2012-06-20 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger compressor noise reduction system and method
US9303561B2 (en) 2012-06-20 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger compressor noise reduction system and method
CN102900512A (zh) * 2012-10-12 2013-01-30 王兆宇 一种机械与涡轮一体式增压器
US9228542B2 (en) 2013-05-20 2016-01-05 Steere Enterprises, Inc. Swirl vane air duct cuff assembly and method of manufacture
US9464605B2 (en) * 2013-08-24 2016-10-11 Lonn M. Peterson Quad flow torque enhancement flow divider causing improved fuel/air transfer
DE102014101213B4 (de) 2014-01-31 2022-06-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verdichteranordnung für einen Turbolader eines Kraftfahrzeuges
DE102014216162B4 (de) 2014-08-14 2019-01-17 Ford Global Technologies, Llc Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
JP6216339B2 (ja) * 2015-01-09 2017-10-18 三菱重工業株式会社 内燃機関、内燃機関の制御装置及び方法
CN107110006A (zh) * 2015-01-21 2017-08-29 博格华纳公司 进气涡流装置的控制方法
DE202015008071U1 (de) 2015-11-21 2017-02-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einer derartigen Antriebsvorrichtung sowie Computerprogrammprodukt zum Ansteuern der Antriebsvorrichtung
US10487849B2 (en) * 2015-12-21 2019-11-26 William E. Woollenweber Inlet guide vanes for turbocharger compressors
TWI579454B (zh) * 2016-01-11 2017-04-21 孟三中 空氣增力器
JP2018162760A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 本田技研工業株式会社 吸気通路構造
US11208971B2 (en) * 2019-01-16 2021-12-28 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for mitigating condensate formation
FR3094041B1 (fr) * 2019-03-21 2021-04-02 Renault Sas Conduit d’admission optimisé pour moteur Diesel à injection directe
DE102019123692A1 (de) * 2019-09-04 2021-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Luftführung für einen Abgasturbolader
US10844887B1 (en) 2020-05-19 2020-11-24 Vortex Pipe Systems LLC Fluid flow enhancing device and culvert comprising same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1608547A (en) * 1925-01-05 1926-11-30 American Manganese Steel Co Rotary-feed centrifugal pump
DE2060271A1 (de) 1970-12-08 1972-06-29 Kuehnle Kopp Kausch Ag Verfahren zur selbsttaetigen Einstellung des Eintrittsdralles bei Verdichten der Abgasturbolader und Leitapparat dazu
US6796296B2 (en) * 2002-06-05 2004-09-28 Jay S. Kim Fluid swirling device for an internal combustion engine
US5992465A (en) * 1996-08-02 1999-11-30 Jansen; Robert C. Flow system for pipes, pipe fittings, ducts and ducting elements
US6129511A (en) 1998-10-27 2000-10-10 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling interaction between variable guide vanes and variable diffuser of a centrifugal compressor
DE10029808C1 (de) 2000-06-16 2001-11-29 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
GB2379996B (en) * 2001-06-05 2004-05-19 Tayside Flow Technologies Ltd Flow means
US7721767B2 (en) * 2002-06-05 2010-05-25 Tayside Flow Technologies Ltd. Method of determining the helix angle of a helical formation for a conduit
DE10250302B4 (de) 2002-10-29 2004-12-09 Bayerische Motoren Werke Ag Drallerzeugungseinrichtung für einen Verdichter
DE10329281A1 (de) * 2003-06-30 2005-01-20 Daimlerchrysler Ag Verdichter im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine
US6997214B2 (en) * 2004-07-07 2006-02-14 Lin Lin Kuo Intake tubing for engines
ES2280934T3 (es) * 2004-12-30 2007-09-16 C.R.F. Societa' Consortile Per Azioni Dispositivo para impartir un movimiento de rotacion al flujo de aire alimentado a un motor de combustion interna turboalimentado.
DE102007058615A1 (de) * 2007-12-04 2009-06-10 Daimler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Vorrichtung zum Schalten einer Luftführungsvorrichtung eines Abgasturboladers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982293A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种汽车集成式涡轮增压器

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010003243A1 (de) 2010-11-18
US9850809B2 (en) 2017-12-26
US20120222764A1 (en) 2012-09-06
US20100266395A1 (en) 2010-10-21
US8177498B2 (en) 2012-05-15
US20140140870A1 (en) 2014-05-22
US8579585B2 (en) 2013-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201818357U (zh) 发动机的进气管道及进气系统
CN201902257U (zh) 一种用于车辆发动机的系统
CN103306806B (zh) 涡轮增压器压缩机入口流量控制
CN102297014B (zh) 具有egr分支的双涡旋涡轮增压器
CN104806360B (zh) 用于预点火控制的方法和系统
RU129999U1 (ru) Кольцевое сопло турбины и турбокомпрессор двигателя
US8667953B2 (en) Cylinder deactivation to reduce fuel enrichment after fuel cutoff modes
US9097194B2 (en) Control device controlling sensor heating in internal combustion engine
RU154182U1 (ru) Охладитель воздуха
RU139593U1 (ru) Система (варианты) турбонагнетателей
CN105317564A (zh) 用于对角吹气排气清扫的方法和系统
CN102817723A (zh) 排气再循环系统
CN102072029A (zh) 用于控制发动机扭矩的系统和方法
CN103061870A (zh) 用于在冷起动期间减少涡轮增压器噪音的方法和系统
US20090044532A1 (en) Flexible fuel variable boost supercharged engine
CN110360014B (zh) 用于内燃发动机的控制设备
CN105370386A (zh) 二次空气与直吹空气输送的协调
CN103590914A (zh) 喷射正时
US9068519B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
CN105526026A (zh) 具有排气涡轮增压和排气再循环的内燃发动机
CN105649760A (zh) 发动机系统的控制装置
CN110735740A (zh) 用于零滞后阀的方法和系统
RU121301U1 (ru) Система рециркуляции выхлопных газов (варианты)
US8104281B2 (en) Nested valve and method of control
CN106150714B (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110504

CX01 Expiry of patent term