一種用於汽車發動機的進氣歧管的製作方法

2023-05-31 04:11:26

專利名稱：一種用於汽車發動機的進氣歧管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於汽車發動機的進氣歧管，適用於各種排量的汽車發動機 上。
背景技術：
現代發動機的技術發展在不提高其成本和燃油經濟性的前提下，愈來愈追求發動 機的動力性能，而進氣歧管的設計則與發動機的動力性能息息相關，而且動力性能還反映 在整車的加速性能上。通常，進氣歧管在設計上為了平衡發動機的低速扭矩、最大扭矩和最大功率，會在 歧管的氣道和諧振腔參數上進行優化，但是無論如何優化，例如採用可變長度進氣歧管，總 是會不可避免地遇到某中低轉速下扭矩的突降現象。原因是在此轉速下進氣的壓力波反 射傳遞正好出現正負抵消的現象，從而降低了發動機的充氣效率，出現發動機輸出扭矩「凹 坑」的現象，從而損害了發動機的動力性能。如果採用大容積諧振腔，雖可以部分解決這個問題，使得扭矩特性相對更加順滑， 但是又會導致整車加速時，油門的反應滯後，從而犧牲了加速性能。

實用新型內容為了解決現有汽車的進氣歧管佔位空間變大、加速性差等不足之處，本實用新型 提供了一種結構緊湊、發動機輸出扭矩特性好的進氣歧管。本實用新型所採用的技術方案是所述進氣歧管包括進氣入口、分支氣道、主諧振 腔和輔助諧振腔，分支氣道為多根彎曲的管道，所述主諧振腔設置在進氣入口和分支氣道 之間，所述輔助諧振腔設置在分支氣道的彎曲部形成的容納空間內，所述主諧振腔和輔助 諧振腔之間通過諧振管相通。優選地，所述輔助諧振腔的容積為汽車發動機排量的0. 5 2倍。優選地，所述主諧振腔的容積為汽車發動機排量的0. 8 1. 2倍。優選地，所述諧振管的直徑為10 40mm。優選地，所述諧振管的長度為40 120mm。優選地，所述分支氣道為3 12個。優選地，所述分支氣道為4個。優選地，所述輔助諧振腔設置在其中至少一個分支氣道的容納空間內。本實用新型的進氣歧管改善了發動機中低速出現的扭矩「凹坑」現象，保證整個發 動機扭矩曲線的平滑性，使得整車獲得優越的加速性能。並且，本實用新型將輔助諧振腔安 裝在分支氣道的彎曲空間內極大地實現了進氣歧管整體結構的緊湊性，一方面使得整個歧 管總成的剛性變大，從而提高了抗振動的能力，另一方面使得總成的表面積做到最小化，從 而有效地減小了噪音輻射水平。
圖1為本實用新型進氣歧管的整體結構示意圖；圖2為本實用新型進氣歧管的一種實施例的結構示意圖；圖3為圖2的剖視圖；圖4為本實用新型的進氣歧管工作過程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型提供的用於汽車發動機的進氣歧管作進一步詳細的 描述本實用新型提供的進氣歧管包括進氣入口、分支氣道、主諧振腔和輔助諧振腔，進 氣入口和分支氣道之間設有主諧振腔，該主諧振腔與進氣入口和分支氣道之間相通。輔助 諧振腔設置在分支氣道的彎曲部形成的容納空間內，主諧振腔和輔助諧振腔之間通過諧振 管相通。如圖1-3所示，為本實用新型進氣歧管一種實施例的結構示意圖。該進氣歧管包 括進氣入口 1、分支氣道2 (包括四根分支氣道21-24)、主諧振腔3、輔助諧振腔4和諧振 管5，本實施例為四缸發動機，所以該進氣歧管包括四個分支氣道。分支氣道的個數不限於 本實施例的個數，進氣歧管的分支氣道個數是根據汽車發動機氣缸個數來確定的，優選為 3 12個。主諧振腔3設置在進氣入口 1和分支氣道21-24之間，用於連接進氣入口 1和四 根分支氣道21-24，輔助諧振腔4通過諧振管5與主諧振腔3相通。輔助諧振腔4設置在分 支氣道21-24彎曲的容納空間內，在位置上被包容在四根分支氣道的彎曲空間內。本實用新型將輔助諧振腔4設置在分支氣道2彎曲的容納空間內極大地實現了進 氣歧管整體結構的緊湊性，一方面使得整個歧管總成的剛性變大，從而提高了抗振動的能 力，另一方面使得總成的表面積做到最小化，從而有效地減小了噪音輻射水平。如果將輔助 諧振腔4設置在其他位置，會使得整體歧管結構鬆散，空間佔位大，剛性小，表面積也太大。 本實用新型的輔助諧振腔4不限於本實施方式限定的容納方式，可以容納在其中一個分支 氣道的彎曲空間中，也可以容納在任意分支氣道的彎曲空間中。本實用新型的主諧振腔3的容積為了滿足油門的響應速度的要求，做到儘可能地 小，使得發動機獲得了較快的油門響應速度。優選地，主諧振腔3的容積設定為0. 8 1. 2 倍的該發動機排量。發動機排量是發動機各缸工作容積的總和，是單缸排量Vh和缸數i的 乘積，發動機排量VL = VhX i，式中Vh-氣缸工作容積；i-氣缸數目。本實用新型的輔助諧振腔4使得在特定的轉速下原本正負抵消的壓力波，變成相 互疊加的諧振波，實現了諧波增壓，提高了進氣的總量，從而提高了發動機輸出扭矩。本實 用新型的輔助諧振腔4改善了中低速區扭矩，但是容積需要滿足一定條件如果做得太大， 會使得諧振發生在更低速區域，達不到改進發動機性能之目的，還會使得整個歧管空間佔 位太大，結構不夠緊湊。另一方面，如果輔助諧振腔的容積太小的話，則會使得壓力波的反 射傳遞振蕩過大，無法實現特定轉速下的諧波增壓，同樣達不到改進發動機性能之目的。為 此，輔助諧振腔4的容積需要綜合考慮，選擇適當的尺寸。優選地，輔助諧振腔4的容積設 定為0. 5 2倍的該發動機排量。[0026]本實用新型的諧振管5連接在主諧振腔3和輔助諧振腔4之間，使得主諧振腔3 和輔助諧振腔4之間相通，從而改變了進氣的壓力波。為了使得改變發生諧振的頻率僅集 中在特定的需要改善的扭矩「凹坑」範圍內，而對其他轉速範圍的扭矩特性不會產生影響， 諧振管5的長度和直徑需進行特別調校，需保證發生諧振的頻率僅集中在需要改善的扭矩 「凹坑」範圍內，對其他轉速範圍的扭矩特性不會產生影響。諧振管5的長度和直徑調校的 目的保證了整個發動機扭矩曲線的平滑性，使得整車獲得優越的加速性能。優選地，諧振管 的調校範圍設定為直徑10 40mm，長度40 120mm。在使用中，諧振管的直徑和長度在該 設定範圍內進行調整，選擇最適合該發動機的數值。如圖4所示，為本實用新型的進氣歧管工作過程圖，空氣從進氣歧管進氣入口 1的 側旁進氣A (圖中的實線)，進入主諧振腔3，再根據發動機各缸工作次序分別進入各個分支 氣道21-24中(實施例為四缸發動機，分支氣道為四個)。當氣體在氣道中傳輸運動時，其 產生的反射壓力波B (圖中的虛線)回到主諧振腔3，由於諧振管5和輔助諧振腔4的存在， 反射壓力波繼續通過諧振管5流入輔助諧振腔4，然後在輔助諧振腔4內再次發生發射，並 傳遞到主諧振腔3，再次反射的壓力波剛好與原先的進氣壓力波產生疊加，因此增大了進氣 的瞬時壓力，產生諧振增壓的效果，這種諧振增壓直接促進了進氣量的增加，從而最終實現 了發動機缸內充氣效率的增加，帶來了發動機輸出扭矩的增加。儘管本實用新型是通過上述的優選實施例進行描述的，但是其實現僅僅並不局限 於上述的實施方式，應該認識到在不脫離本實用新型精神和範圍的情況下，本領域技術人 員可以對本實用新型做出不同的變化和修改。
權利要求一種用於汽車發動機的進氣歧管，其特徵是所述進氣歧管包括進氣入口、分支氣道、主諧振腔和輔助諧振腔，分支氣道為多根彎曲的管道，所述主諧振腔設置在進氣入口和分支氣道之間，所述輔助諧振腔設置在分支氣道的彎曲部形成的容納空間內，所述主諧振腔和輔助諧振腔之間通過諧振管相通。
2.根據權利要求1所述的進氣歧管，其特徵是所述輔助諧振腔的容積為汽車發動機 排量的0. 5 2倍。
3.根據權利要求1所述的進氣歧管，其特徵是所述主諧振腔的容積為汽車發動機排 量的0.8 1.2倍。
4.根據權利要求1-3任何一項所述的進氣歧管，其特徵是所述諧振管的直徑為10 40mm ο
5.根據權利要求1-3任何一項所述的進氣歧管，其特徵是所述諧振管的長度為40 120mmo
6.根據權利要求1-3任何一項所述的進氣歧管，其特徵是所述分支氣道為3 12個。
7.根據權利要求1-3任何一項所述的進氣歧管，其特徵是所述分支氣道為4個。
8.根據權利要求1所述的進氣歧管，其特徵是所述輔助諧振腔設置在其中至少一個 分支氣道的容納空間內。
專利摘要一種用於汽車發動機的進氣歧管，所述進氣歧管包括進氣入口、分支氣道、主諧振腔和輔助諧振腔，分支氣道為多根彎曲的管道，所述主諧振腔設置在進氣入口和分支氣道之間，所述輔助諧振腔設置在分支氣道的彎曲部形成的容納空間內，所述主諧振腔和輔助諧振腔之間通過諧振管相通。本實用新型的進氣歧管改善了發動機中低速出現的扭矩「凹坑」現象，保證整個發動機扭矩曲線的平滑性，使得整車獲得優越的加速性能。並且，本實用新型將輔助諧振腔安裝在分支氣道的彎曲空間內極大地實現了進氣歧管整體結構的緊湊性，一方面使得整個歧管總成的剛性變大，從而提高了抗振動的能力，另一方面使得總成的表面積做到最小化，從而有效地減小了噪音輻射水平。
文檔編號F02M35/104GK201714523SQ201020260829
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月14日 優先權日2010年7月14日
發明者包維霞 申請人:上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術中心有限公司