CN202065053U

CN202065053U - 一种新型连续可变进气管

Info

Publication number: CN202065053U
Application number: CN2011201779537U
Authority: CN
Inventors: 张海涛; 石冰; 张为春
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2021-05-30

Abstract

一种新型连续可变进气管，其特征在于包括进气管、丝杠、螺母、步进电机、滑轨、ECU和发动机转速传感器，所述进气管可伸缩，所述丝杠与螺母组成移动副，丝杠限制螺母沿丝杠移动，所述螺母与可伸缩的进气管相连、带动进气管伸缩，所述ECU从发动机转速传感器获取信号，步进电机从ECU获取工作信号，所述丝杠的旋转角度由步进电机控制。本实用新型可精确、连续进气管伸缩。

Description

一种新型连续可变进气管

技术领域

本实用新型涉及一种新型连续可变进气管，特别改进了根据发动机转速连续可变进气管长度，提高发动机扭矩特性。

背景技术

内燃机进气时，空气在进气管存在惯性效应和波动效应。惯性效应：当活塞下行吸入空气，气缸内产生负压，琴弦工质从进气管流入，同时向外传出负压波。当负压波传到稳压室时，又从开口端向气缸方向反射回正压波。如果进气管长度适当，从负压波发出到正压波返回进气门所经历的时间，正好与进气门从开启到关闭所需时间配合，可以提高进气门处的进气压力，达到增压的效果。否则，会出现减压效果。

波动效应：当进气门关闭后，进气管内流动的空气急速停止受到压缩，向进气管开口端传播，当正压波传到管端时，产生负压波向进气门传递，这样周而复始，气波在进气管中来回传动，进气门处气压时高时低。如果使正压波与下一循环的近气过程重合，则使进气终了时压力升高，因而提高充气效率；如果与负压波重合，则降低进气效率。

压力波固有频率：

f_{1} = \frac{c}{4 l}

进气频率：

f_{2} = \frac{n}{120}

对于惯性效应合拍系数：

q_{1} = \frac{2 f_{1}}{f_{2}} = \frac{60 c}{nl}

对于波动效应合拍系数：

q_{2} = \frac{f_{1}}{f_{2}} = \frac{30 c}{nl}

C-进气管内的声速；n-发动机转速；1-进气管长度；

当

时，下一次气门开启期间正好与正压力波重合，提高充气效率；当q₂＝1，2，3，......时，下一次气门开启期间正好与负压力波重合，降低充气效率。

因此当q一定时，管长与转速成反比，即发动机高转速时需要进气管短，低速时需要进气管长。现有的可变进气管技术只能改变适应低速、中速和高速的进气管长度，不能根据转速连续改变进气管长度，会在发动机的某一转速造成泵气损失，降低发动机的稳定性，增加油耗。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以连续改变进气管长度的装置，利用惯性效应和波动效应，提高发动机扭矩特性。

一种新型连续可变进气管，包括进气管、丝杠、螺母、步进电机、滑轨、ECU和发动机转速传感器，所述进气管可伸缩，所述丝杠与螺母组成移动副，丝杠限制螺母沿丝杠移动，所述螺母与可伸缩的进气管相连、带动进气管伸缩，所述ECU从发动机转速传感器获取信号，步进电机从ECU获取工作信号，所述丝杠的旋转角度由步进电机控制。

本实用新型优点：

可以精确、连续改变进气管长度，增大了滤纸过滤面积，减少了进气阻力。

附图说明

图1是现有的进气管整体结构示意图，

图2是本实用新型实例的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

1-滤纸；2-可伸缩进气管；3-步进电机；4-螺母；5-丝杠；6-滑轨；7-稳压腔；8-发动机转速传感器；9-ECU。

如图2所示，可伸缩进气管有三段进气管组成，一段进气管可在另一段进气管滑动，从而可以连续改变总的进气管的长度。当发动机转速传感器8检测发动机的转速n，把转速信号传到ECU 9，ECU根据转速、公式

q_{2} = \frac{30 c}{nl} = 1 \frac{1}{2}, 2 \frac{1}{2}, 3 \frac{1}{2} . . . . . .

计算出合适的进气管长度l，发出脉冲信号(步进电机转几圈可以达到所需进气管长度)，控制步进电机3工作，带动丝杠5旋转一定角度，由于螺母4被滑轨6固定不能旋转，所以螺母4可以在丝杠上轴向移动，螺母4带动可伸缩进气管2左右移动，改变进气管长度。

可伸缩的进气管放在空气滤清器内，增大了滤清器的体积，使用大面积的滤纸，减少了进气阻力。

由于ECU根据发动机转速精确发出控制步进电机的脉冲信号，丝杠的旋转角度可由步进电机精确控制，进气管的伸缩长度由丝杠旋转精确控制，达到根据发动机工况连续改变进气管长度的目的，充分利用进气管内工质的惯性效应和波动效应，提高进气效率。

Claims

1.一种新型连续可变进气管，包括进气管、丝杠、螺母、步进电机、滑轨、ECU和发动机转速传感器，其特征在于：所述进气管可伸缩，所述丝杠与螺母组成移动副，丝杠限制螺母沿丝杠移动，所述螺母与可伸缩的进气管相连、带动进气管伸缩，所述ECU从发动机转速传感器获取信号，步进电机从ECU获取工作信号，所述丝杠的旋转角度由步进电机控制。