CN206617254U - 车辆用可变进气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车辆用可变进气系统。该车辆用可变进气系统包括：进气歧管，其设置有多个流道，多个流道一端部和另一端部分别形成有流入口及排出口，以便从包括多个燃烧室的发动机向各个燃烧室供应新气；缓冲罐，在进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于流入口侧；负荷控制室，在进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于排出口侧，并与缓冲罐连通；开口孔，在流道的配置于负荷控制室侧的另一端部以接近排出口的形式形成，以便使得负荷控制室和排出口连接；及阀门单元，安装于开口孔，从而选择性地开闭开口孔，以使得向进气歧管流入的空气的进气通路路径可变。根据本实用新型能够提高发动机热效率并降低泵损失，进而获得燃料消耗率改善。

Description

车辆用可变进气系统

技术领域

本实用新型涉及一种车辆用可变进气系统，更为详细地涉及一种根据发动机的负荷条件而使得发动机热效率提高并降低泵送损失(pumping loss)的车辆用可变进气系统。

背景技术

通常，从汽车发动机外部所流入的空气与燃料以适当的比例混合并燃烧，从而产生动力。

在通过发动机的驱动而产生动力的过程中，为了燃烧，只有充分地供应外部的空气才能获得所期望的功率和燃烧效率。在用于产生发动机的动力的燃烧后，产生排放气体，并且使得排放气体向外部排出。

在此，发动机安装有进气歧管(manifold)，以便使得外部的空气顺利地向燃烧室供应。

所述进气歧管用于使得从节流阀体(throttle body)所吸入的空气向燃烧室引导，作用在于，从两个以上气缸的多气缸发动机向各自的燃烧室均匀地分配混合气体。

向进气歧管流入的空气根据流道(runner)长度，而使得发动机效率变得不同，发动机在部分负荷范围内运转的情况下，流道的长度长长地形成较为有利，而发动机在全负荷范围内运转的情况下，流道的长度短短地形成较为有利。

换句话说，当为部分负荷时，与自然进气方式的普通发动机相比，使得空气吸入路径变为较长，从而谋求通过热效率提升而改善燃料消耗率，当为全负荷时，相比普通发动机，应使得空气吸入路径变为较短，从而使得发动机性能降低最小化。

由此，需要装置开发，以便在发动机的部分负荷或全负荷范围内，对通过流道的空气吸入通路的长度进行调节，或者需要配合发动机的性能而变更进气歧管的内部结构。

此背景技术部分所记载的事项是为了增进对实用新型的背景的理解而撰写的，可能包括对于该技术所属技术领域内具有通常知识的人员而言不是已经广为人知的现有技术。

实用新型内容

要解决的技术问题

由此，本实用新型为了解决所述的问题而提出，本实用新型想要解决的课题在于，提供一种车辆用可变进气系统，所述车辆用可变进气系统内部构成阀门单元，并根据发动机的负荷条件通过阀门单元的开闭操作改变空气吸入路径的长度，由此提高发动机热效率并降低泵损失，从而谋求燃料消耗率改善。

解决技术问题的手段

根据用于实现所述目的的本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统包括：进气歧管，其设置有多个流道，所述多个流道一端部和另一端部分别形成有流入口及排出口，以便从包括多个燃烧室的发动机向各个所述燃烧室供应新气；缓冲罐，其在所述进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于所述流入口侧；负荷控制室，其在所述进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于所述排出口侧，并与所述缓冲罐连通；开口孔，其在所述流道的配置于所述负荷控制室侧的另一端部，以接近所述排出口的形式形成，以便使得所述负荷控制室和所述排出口连接；以及阀门单元，其安装于所述开口孔，从而选择性地开闭所述开口孔，以使得向所述进气歧管流入的空气的进气通路路径可变。

所述阀门单元可包括：旋转轴，其以与所述开口孔相对应的形式能旋转地安装于所述进气歧管的内部，并且一端部向所述进气歧管的外部凸出；以及多个阀门，其以与各个所述流道相对应的形式沿着长度方向安装于所述旋转轴，并在所述旋转轴旋转时共同旋转，并选择性地开闭所述开口孔，从而能够在所述流道中使得空气的进气通路路径变更为较长或较短。

所述旋转轴能够与设置于所述进气歧管的外部的致动器连接。

所述阀门可以形成为瓣阀(flap valves)。

所述阀门开放时，从所述开口孔向所述进气歧管的外侧按照逆时针方向旋转，并且通过所述开口孔能够连接所述排出口和所述负荷控制室。

所述阀门的操作角度可以设定在0°至55°范围内。

实用新型的效果

如上所述，根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统，通过内部构成阀门单元，并根据发动机的负荷条件通过阀门单元的开闭操作改变空气吸入路径的长度，由此具有提高发动机热效率并降低泵损失，进而获得燃料消耗率改善的效果。

此外，在发动机为部分负荷条件(低速)下，空气吸入路径的长度变短，从而能够防止扭矩下降并能够预防因此所致的敲击噪声(knocking noise)的发生。

此外，限制阀门单元的操作角度，从而防止阀门单元的破损，并通过旋转轴的旋转，使得各个阀门同时操作，由此具有能够提高阀门单元的应答性及可靠性的效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的立体图。

图2是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的部分投影立体图。

图3是沿着图1的A-A线的截面图。

图4和图5是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的操作状态图。

具体实施方式

以下，依据参照本实用新型的优选实施例的附图将进行详细说明。

在此之前，本说明书所记载的实施例和附图所示出的结构仅仅是本实用新型的最优选的一实施例，并不全部代表本实用新型的技术思想，因此应理解，在本申请提出时，可具有能够替代其的多种均等物和变形例。

为了明确说明本实用新型，省略与说明无关的部分，并且说明书整体内，对于相同或类似的构成要素赋予相同的参照标号。

附图中所示出的各个构成要素的大小及厚度为了说明的便利而任意表示，本实用新型并非一定限定于附图中所示，并且为了明确地表现多个部分及领域而以放大厚度的形式示出。

并且，整体说明书中，当说到某部分“包括”某构成要素时，其意味着只要没有特别地进行相反的记载，就还可能包括其他的构成要素，而不排除其他构成要素。

此外，说明书所记载的“……单元”，“……工具/装置”，“……部”，“……部件”等的术语意味着，进行至少一个功能或操作的概括性的结构单位。

图1是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的立体图，图2是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的部分投影立体图，图3是沿着图1的A-A线的截面图。

根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统内部构成阀门单元150，并通过根据发动机的负荷条件而开闭阀门单元150的操作来改变空气吸入路径的长度，由此使得发动机热效率提升并降低泵损失，从而谋求燃料消耗率改善。

为此，如图1至图3所示，根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统包括进气歧管100、缓冲罐(surge tank)120、负荷控制室(load control chamber)130、开口孔140、及阀门单元150。

首先，所述进气歧管100用于从包括多个燃烧室的发动机(未示出)向各个燃烧室(未示出)供应空气，通过形成于一侧的集气室(plenum)102而使得空气(新气)向内部流入。

这样的进气歧管100的内部设置有多个流道110，所述流道一端部和另一端部分别形成有流入口112及排出口114，以便向所述各个燃烧室供应新气。

所述流道110能够以与发动机的燃烧室个数相对应的形式形成，并且在本实施例中，以如下一个实施例，即，以与具有四个燃烧室的四缸发动机相对应的形式具有四个流道，为例进行说明。

在本实施例中，所述缓冲罐120在所述进气歧管100的内部以经过所述进气歧管100的宽度方向中央的虚线L为基准位于所述流道110的流入口112侧，并与所述集气室102直接连接。

由此，所述缓冲罐120中能够存储通过所述集气室102所流入的空气。

所述负荷控制室130在所述进气歧管100的内部以经过所述进气歧管100的宽度方向中央的虚线L为基准位于所述排出口114侧，并与所述缓冲罐连通。

由此，所述负荷控制室130能够使得存储于所述缓冲罐120的空气根据所述阀门单元150的操作而选择性地流入并存储。

在本实施例中，所述开口孔140在所述流道110的配置于所述负荷控制室130侧的另一端部，以接近所述排出口114的形式形成，以便使得所述负荷控制室130和所述排出口114直接连接。

这样的开口孔140能够形成于所述流道110的另一端部外壁，所述流道位于所述进气歧管100的内部。

并且，所述阀门单元150为了使得向所述进气歧管100流入的空气的进气通路路径可变而安装于所述开口孔140，并且能够根据发动机的负荷条件选择性地开闭所述开口孔140。

在此，如图2和图3所示，所述阀门单元150包括旋转轴152和阀门154。

首先，所述旋转轴152以与所述开口孔140相对应的形式可旋转地安装于所述进气歧管100的内部。这样的旋转轴152的一端部向所述进气歧管100的外部凸出，并且另一端部能够位于所述进气歧管100的内部。

在此，所述旋转轴152能够与设置于所述进气歧管100的外侧的致动器(actuator)160连接。

所述致动器160根据是否供应有操作压力而能够选择性地使得旋转轴152旋转，并且这样的致动器160可以包括操作气气缸、操作电机(motor)等。

换句话说，所述致动器由操作气缸构成的情况下，能够应用使得致动器的直线运动变换为所述旋转轴152的旋转运动的链接(link)装置等。此外，所述致动器由操作电机构成的情况下，能够应用齿轮工具等，以便使得致动器的旋转运动顺利地传递至所述旋转轴152。

并且，所述阀门154设置成与发动机的气缸，即各个流道110的个数相同，并以与各个所述流道110相对应的形式沿着长度方向安装于所述旋转轴152。在此，所述阀门154可以形成为瓣阀(flap valves)。

这样的所述阀门154在所述旋转轴152旋转时共同旋转，并选择性地开闭所述开口孔140，从而能够使得在所述流道110中所述空气的进气通路路径变更为较长或较短。

在所述构成的所述阀门单元150中，所述阀门154因所述致动器160的操作而开放的情况下，从所述开口孔140向所述进气歧管110的外侧按照逆时针方向旋转，并且通过所述开口孔140能够连接所述排出口114和所述负荷控制室130。

在此，所述阀门154的操作角度θ可在0°至55°范围内进行设定。

由此，所述阀门单元150根据发动机负荷条件对所述阀门154的操作角度进行细分，从而能够进行更为有效地控制。

以下，对根据构成为如上所述的本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的操作及作用进行详细说明。

图4和图5是根据本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统的操作状态图。

参照图4，在发动机为部分负荷条件(低速)的情况下，所述阀门单元150未得到操作。

由此，所述阀门154的操作角度θ为0°，并且为初始安装状态，并且所述开口孔140保持被所述阀门154封闭的状态。

那么，通过所述集气室102向所述进气歧管100流入的空气以存储于所述缓冲罐120的状态向所述流入口112流入，并沿着所述流道110移动，从而向所述排出口114排出。

由此，向所述进气歧管100流入并向发动机供应的空气的进气通路路径变长。

换句话说，在发动机为部分负荷条件(低速)的情况下，所述阀门单元150以使得所述开口孔140封闭的形式保持初始安装状态，从而使得空气的进气通路路径变长。由此，通过使得空气的进气通路路径变长，从而提高发动机热效率，并能够谋求改善燃料消耗率。

相反地，参照图5，在发动机为全负荷/高负荷条件(高速)的情况下，所述阀单元150得到操作。

由此，所述阀门154与被所述致动器160旋转的所述旋转轴152共同向逆时针方向旋转，并且所述阀门154的操作角度θ为55°。

所述开口孔140处于通过旋转的所述阀门154得到开放的状态时，所述排出口114直接与所述负荷控制室130连接。

那么，通过所述集气室102向所述进气歧管100的内部流入的空气以存储于所述缓冲罐120和所述负荷控制室130的状态，通过开放的所述开口孔140从所述负荷控制室130向所述排出口114直接排出。

由此，向所述进气歧管100流入并向发动机供应的空气的进气通路路径变短。

换句话说，在发动机为全负荷/高负荷条件(高速)的情况下，所述阀门单元150以使得所述开口孔140开放的形式操作，从而使得空气的进气通路路径变短，从而能够降低泵损失，并使得发动机性能下降最小化。

由此，如果采用根据如上所述构成的本实用新型的实施例的车辆用可变进气系统，则内部构成阀门单元150，并根据发动机的负荷条件通过阀门单元150的开闭操作使得空气吸入路径的长度改变，从而提高发动机热效率，并降低泵损失，从而能够谋求改善燃料消耗率。

此外，在发动机为部分负荷条件(低速)下，空气吸入路径的长度变短，从而能够预防扭矩下降并能够预防由此所致的敲击噪声(knocking noise)的发生。

此外，限制阀门单元150的操作角度θ，从而防止阀门单元150的破损，并通过旋转轴152的旋转，使得各个阀门154同时动作，从而能够提高阀门单元150的应答性及可靠性。

如上所示，本实用新型虽然通过限定的实施例和附图得到了说明，但是本实用新型并非受此限定，本实用新型所属技术领域内具有通常知识的人员能够在本实用新型的技术思想和以下所记载的权利要求范围的均等范围内进行多种修改及变形。

标号说明

100：进气歧管

102：集气室

110：流道

112：流入口

114：排出口

120：缓冲罐

130：负荷控制室

140：开口孔

150：阀门单元

152：旋转轴

154：阀门

160：致动器。

Claims (6)

1.一种车辆用可变进气系统，其特征在于，包括：

进气歧管，其设置有多个流道，所述多个流道一端部和另一端部分别形成有流入口及排出口，以便从包括多个燃烧室的发动机向各个所述燃烧室供应新气；

缓冲罐，其在所述进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于所述流入口侧；

负荷控制室，其在所述进气歧管的内部以宽度方向中央为基准位于所述排出口侧，并与所述缓冲罐连通；

开口孔，其在所述流道的配置于所述负荷控制室侧的另一端部以接近所述排出口的形式形成，以便使得所述负荷控制室和所述排出口连接；以及

阀门单元，其安装于所述开口孔，从而选择性地开闭所述开口孔，以使得向所述进气歧管流入的空气的进气通路路径可变。

2.根据权利要求1所述的车辆用可变进气系统，其特征在于，所述阀门单元包括：

旋转轴，其以与所述开口孔相对应的形式能旋转地安装于所述进气歧管的内部，并且一端部向所述进气歧管的外部凸出；以及

多个阀门，其以与各个所述流道相对应的形式沿着长度方向安装于所述旋转轴，并在所述旋转轴旋转时共同旋转，并选择性地开闭所述开口孔，从而能够在所述流道中使得空气的进气通路路径变长或变短。

3.根据权利要求2所述的车辆用可变进气系统，其特征在，

所述旋转轴能够与设置于所述进气歧管的外部的致动器连接。

4.根据权利要求2所述的车辆用可变进气系统，其特征在，

所述阀门形成为瓣阀。

5.根据权利要求2所述的车辆用可变进气系统，其特征在，

所述阀门开放时，从所述开口孔向所述进气歧管的外侧按照逆时针方向旋转，并且通过所述开口孔能够连接所述排出口和所述负荷控制室。

6.根据权利要求2所述的车辆用可变进气系统，其特征在，

所述阀门的操作角度设定在0°至55°范围内。