發動機進氣系統及其穩壓箱的製作方法

2023-04-25 05:20:21

專利名稱：發動機進氣系統及其穩壓箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機的進氣系統，尤其涉及一種大排量發動機的進氣系統及用於該進氣系統的穩壓箱。
技術背景·[0002]發動機工作時需要吸進大量的空氣，如果空氣不經過濾清，空氣中懸浮的塵埃就被吸入氣缸中，就會加速活塞組及氣缸的磨損。較大的顆粒進入活塞與氣缸之間，會造成嚴重的「拉缸」現象，這在乾燥多沙的工作環境中尤為嚴重。為了解決該技術問題，通常採用空濾器裝在發動機的進氣管的前方，起到濾除空氣中塵埃、沙粒的作用，保證汽缸中進入足量、清潔的空氣。空濾器能承擔高效率的空氣濾清工作，不為空氣流動增加過多阻力，並能長時間連續工作。大排量的V型發動機將所有的氣缸分成兩組，把相鄰氣缸以一定夾角布置一起，與氣缸直列布局形式相比，V型發動機縮短了發動機機體的長度和高度，氣缸對向布置，還可以抵消一部分振動，使發動機運轉更為平順。此類大排量發動機一般都是通過選擇大流量的空濾器直接連接發動機進氣，然而大流量的空濾器因為結構尺寸大，對於結構布置、連接管路安裝都增加了較大困難。目前，為了解決上述大流量的空濾器的安裝、布置問題，也有採用將較小規格的空濾器並聯的形式，但是只是單純的將並聯的空濾器對發動機的進氣氣流進行混合，由於從發動機的不同進氣管流入的氣流流向出氣管的路徑大小不同，會造成不同的空濾器進氣流量不同，導致空濾器的使用壽命不同，進而導致空濾器更換周期的不同，嚴重的甚至導致空氣器過早堵塞、發動機進氣不足等嚴重故障。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種發動機進氣系統的穩壓箱，用於保證並聯的空濾器有近似相同的更換周期，以滿足大排量發動機的進氣需要。為達到上述目的，本實用新型提供一種發動機進氣系統的穩壓箱，包括箱體、進氣管、出氣管、以及隔板組件；所述進氣管和所述出氣管均與箱體的內部連通，且進氣管和出氣管位於箱體的不同面；所述隔板組件設置於箱體內部，用於加長距離出氣管較近的進氣管進入的氣流流向出氣管的路徑，以均衡各進氣管進入的氣流流向出氣管的路徑大小。優選地，當所述出氣管的數量與進氣管的數量相等時，所述隔板組件包括第一隔板，該第一隔板將箱體分隔成與出氣管數量相等的獨立的空間，每個獨立空間分別包括一個進氣管和一個出氣管。優選地，當所述出氣管的數量與進氣管的數量不相等且出氣管的數量為一個時，所述隔板組件包括第二隔板，該第二隔板至少與箱體內部的進氣管所在面進行固定連接，且包括與箱體的內表面相互間隔的弧形側邊，所述第二隔板位於距離出氣管較近的進氣管進入的氣流流向出氣管的直線路徑之間，並且能遮擋該直線路徑。[0009]優選地，當所述出氣管的數量與進氣管的數量不相等且出氣管的數量至少為兩個時，所述隔板組件包括第一隔板和第二隔板；所述第一隔板用於將箱體的內部分隔成與出氣管數量相同的獨立的空間，每個空間各包括一個出氣管和至少兩個進氣管，該第一隔板的投影包括兩個直線段及連接於直線段之間的折線段，所述直線段分別與箱體的相對兩側連接，所述折線段的長度為第一隔板高度的三分之一；所述第二隔板從第一隔板向外延伸，且至少與箱體內部的進氣管所在面進行固定連接，而且包括與箱體的內表面相互間隔的弧形側邊；所述第二隔板位於距離出氣管較近的進氣管進入的氣流流向出氣管的直線路徑之間，並且能夠遮擋該直線路徑。優選地，當所述進氣管的數量為四個，所述出氣管的數量為兩個時，所述第一隔板將箱體內部的空間分隔成兩個獨立的空間，每一空間各包括兩個進氣管和一個出氣管，該第一隔板的投影包括兩個直線段及連接於直線段之間的折線段，所述直線段分別與箱體的相對兩側連接，所述折線段的長度為第一隔板高度的三分之一；所述第二隔板從第一隔板向外延伸，且至少與箱體內部的進氣管所在面進行固定連接，而且包括與箱體的內表面相互間隔的弧形側邊；所述第二隔板位於距離出氣管較近的進氣管進入的氣流流向出氣管的 直線路徑之間，並且能夠遮擋該直線路徑。本實用新型還提供一種發動機的進氣系統，包括多個空濾器及如上所述的穩壓箱，多個空濾器分別與所述進氣管一一對應連接，所述出氣管與發動機的進氣口連接。在本實用新型方案中，穩壓箱的進氣管與空濾器連接，出氣管與發動機的進氣口連接；穩壓箱內設置了導流隔板組件，空濾器過濾的空氣經進氣管進入穩壓箱，距離出氣管較近的進氣管的進氣氣流在隔板組件的導流作用下，增加了氣流行進距離，使得不同進氣管的進氣氣流到出氣管的行進距離大致相等，從而使不同進氣管到出氣管的氣流的流速基本相同，使得不同空濾器的進氣流量大致相同，因此不同空濾器使具有大致相同的使用周期和更換周期，從而可以將並聯的多個空濾器的進氣通過所述穩壓箱進行合流，使得可採用小規格空濾器並聯設置以滿足大排量發動機的進氣需要。

圖I是本實用新型的穩壓箱的一個實施例的立體圖；圖2為圖I中穩壓箱的右視圖；圖3為圖2中穩壓箱沿B-B方向的剖切面圖；圖4為圖3中穩壓箱沿A-A方向的剖切面圖；符號說明I、箱體 11、底板 12、頂板 13、側板14、進氣孔 15、出氣孔 16、第一收容空間 17、第二收容空間5、進氣管 6、出氣管 7、第二隔板 9、加強筋10、吊環 4、第一隔板 41、直板部分 42、折板部分
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。[0023]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如「上、下」通常是針對附圖所示的方向而言的或者是針對豎直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置關係描述用詞。如圖I和圖2所示，本實用新型提供的發動機進氣系統的穩壓箱，包括箱體I、進氣管5、出氣管6、以及隔板組件。所述箱體I包括底板11、頂板12、以及連接於頂板12和底板11之間的側板13。所述頂板12、底板11與側板13共同圍設形成所述內部中空的矩形的箱體I。其中，位於箱體I前方的側板13上設置有四個進氣孔14，箱體I的底板11上設置有兩個出氣孔15。所述進氣管5的數量為四個，分別與箱體I的進氣孔14 一一對應並固定連接，且進氣管5通過對應的進氣孔14與箱體I內部連通。所述出氣管6的數量為兩個，分別與箱體I的出氣孔15——對應並固定連接，且出氣管6通過對應的出氣孔15與箱體I內部連通。·[0027]請同時參考圖3和圖4，所述隔板組件收容於箱體I內部，其包括第一隔板4和兩個第二隔板7。所述第一隔板4連接於箱體I的前、後兩側的側板13之間，第一隔板4的頂端與底端分別與箱體I的頂板12和底板11相互連接，用於將箱體I內部分隔成兩個獨立的收容空間，即第一收容空間16和第二收容空間17。所述第一收容空間16和第二收容空間17的容積相等，每一收容空間分別包括兩個進氣管5和一個出氣管6。第一隔板4呈折彎形式，包括相互平行且相互間隔的兩直板部分41及連接於兩直板部分41之間的折板部分42。所述兩直板部分41分別位於該第一隔板4的頂端和底端。其中，位於第一隔板4的底端的直板部分41，即與箱體I的底板11連接的直板部分41與兩齣氣管6的連線垂直相交，並且穿過該連線的中點。所述第一隔板4於箱體I前方的側板13所在平面的投影成彎折的線狀，其中兩直板部分41的投影為相互平行且沿箱體I的長度方向錯開、且垂直於箱體I的頂板12和底板11的兩條直線，所述折板部分42的投影為連接於兩直線之間且相對箱體I的頂板12和底板11傾斜的斜線。所述斜線的長度約為第一隔板4總高度的三分之一。值得注意的是，第一隔板4設計成折彎形式，目的在於將箱體I分隔成兩個體積相等的獨立的收容空間，如果箱體I的進氣孔14和出氣孔15的布置位置均為對稱關係，則第一隔板4可以為直板結構。請進一步參閱圖4，所述的其中一個第二隔板7設置於第二收容空間17內，第二隔板7從第一隔板4向外延伸且平行於箱體I的頂板12和底板11，並且在沿箱體I的高度方向上位於進氣孔14和底板11之間。第二隔板7為薄板結構，包括沿箱體I的寬度方向與第一隔板4連接的第一直邊、從第一直邊的相對兩端朝向右方的側板13所在方向垂直延伸的第二直邊和第三直邊、及連接於第二直邊和第三直邊之間的弧形側邊71 ;所述第二直邊和第三直邊分別與箱體I的前、後兩側的側板13連接；所述第二直邊和第三直邊的長度不相等，為了保證對距離出氣管6較近的進氣管5的氣流進行更有效的導引，第二隔板7與箱體I前方的側板13連接的寬度，即第二直邊的長度，大於與出氣管6較近的進氣孔14的圓心至第一隔板4的最小距離與該進氣孔14的半徑之和；第二隔板7與後方側板13連接的寬度，即第三直邊的長度以保證焊接強度為準；所述弧形側邊71與箱體I的內部相互間隔，具體的，所述弧形側邊71與箱體的右方的側板13之間相互間隔，通過弧形側邊71的設置，從進氣管5進入的氣流在流向出氣管6的過程中，部分氣流受到第二隔板7的阻擋，而順沿第二隔板7的延伸方向從第二隔板7的弧形側邊71與箱體I內部的間隔流向出氣管6，從而加長該部分氣流的流動路徑，弧形側邊71能避免氣流急速轉向影響效率。需要說明的是，上述第二隔板7與前方側板13的連接寬度以能遮蓋其上方的距離其較近的進氣孔14為宜，因此，所述第二隔板7能遮擋從距離出氣管6較近的進氣管5進入的氣流流向出氣管6的直線路徑，所述直線路徑即為氣流從進氣管5進入後流向至出氣管6的最短路徑，如此，第二隔板7可以將距離出氣管6較近 的進氣管5進入的直接流向出氣管6的部分氣流的路徑加長，使得最終從不同進氣管5進入的氣流在穩壓箱體I內合流後，以基本相等的路徑、基本相同的速度從出氣管6流出，從而使得與不同進氣管5連接的並聯的各空濾器之間進氣流量大致相同，各空濾器具有大致相同的使用周期和更換周期，使得可採用小規格空濾器並聯設置以滿足大排量發動機的進氣需要。本實施例中，進氣管5至出氣管6的直線路徑為以進氣管5和出氣管6為端面的圓柱體的軸線的長度。所述的另外一個第二隔板7設置於第一收容空間16內，該第二隔板7在該第一收容空間16內的布置位置與位於第二收容空間17內的第二隔板7以第一隔板4為中心呈鏡像對稱關係；該第二隔板7的作用原理與第二收容空間內的第二隔板7的作用原理相同，在此不再贅述。需要說明的是，上述實施例中，進氣管5的數量為四個，出氣管6的數量為兩個。具體實施時，其進氣管5和出氣管6的數量都可以變化，比如所述出氣管6的數量可以為三個或者其它多個，而進氣管5的數量為多個且與出氣管6的數量相等時，上述隔板組件中第一隔板4的數量可以增加，從而將箱體I分隔成與進氣管5和出氣管6的數量相等的獨立的收容空間，使得每個收容空間包括一個進氣管5和一個出氣管6，每個收容空間的容積大致相等，而不需要設置上述的第二隔板7，從而使不同進氣管5進入的氣流可以在第一隔板4的阻擋和導引作用下以基本相同的速度流向出氣管6，達到與不同進氣管5連接的並聯的各空濾器之間進氣流量大致相同的目的；所述出氣管6的數量可以為三個或者其它多個，而進氣管5的數量大於出氣管6的數量時，上述隔板組件中第一隔板4的數量可以增加，將箱體I分隔成與出氣管6的數量相等的獨立的收容空間，從而使得每個收容空間包括一個出氣管6、以及一個或者多個進氣管5，每個收容空間的容積大致相等，在包括一個出氣管6和多個進氣管5的收容空間內，進一步設置上述的第二隔板7對距離出氣管6較近的進氣管5進入的氣流進行導引，形成類似上述實施例中所示的第一收容空間16或者第二收容空間17的重複單元；而在包括一個出氣管6和一個進氣管5的收容空間內，不需設置第二隔板7。所述出氣管6的數量為一個，而進氣管5的數量為多個時，上述隔板組件中第一隔板4可以去掉，而直接於箱體I的內部設置所述第二隔板7，以對不同進氣管5的氣流進行導引後以基本相等的路徑和基本相同的速度流向出氣管6。另外，需要說明的是，上述實施例中，進氣管5設置於箱體I前方的側板13上，而出氣管6設置於箱體I的底板11上，具體實施時，所述進氣管5和出氣管6的設置於箱體I上的位置可以變化，比如進氣管5設置於箱體I的頂板12上，而出氣管6設置於箱體I的其中一個側面上，此時隔板組件的設置方向也相應改變以對不同進氣管5進入的氣流進行導引，所述進氣管5和出氣管6的設置只要使得進氣管5和出氣管6不位於箱體I的同一面即可。需要說明的是，在本實施例中，所述箱體I的頂板12、底板11、側板13及隔板組件之間均採用焊接連接，並在焊接完成後做內部清理酸洗、磷化，外表面噴塗防鏽漆，面漆，以保證良好的內外部防鏽效果。通過焊接的方式，可使得穩壓箱I整體結構氣密性良好，在
I.5kg/cm2氣體壓力的測試條件下保壓3分鐘無洩漏。可以理解的，在保證氣密性要求的前提下，所述箱體I的頂板12、底板11、側板13及隔板組件之間也可以採用其它方式連接。優選地，為了方便整體結構的搬用，在穩壓箱頂板12上焊接有吊環10 ;同時，考慮到整體結構為薄板件，為了避免吊裝時薄板變形，在吊環10與頂板12之間的焊接位置與箱體I的前、後側板13的內部焊接有加強筋9。在本實用新型的方案中，由空濾器過濾後的空氣經進氣管5進入穩壓箱，由於在穩壓箱內增設了起導流作用的隔板組件，使得距離出氣管6較近的進氣管5的進氣氣流進入穩壓箱後，在隔板組件的作用下，增加了氣流行進距離，使得不同進氣管5的進氣氣流到出氣管6的行進距離大致相等。本實用新型的穩壓箱結構簡單，並且使得不同空濾器的進氣流量大致相同，具有大致相同的使用周期和更換周期。本實用新型進一步提供採用上述穩壓箱的發動機的進氣系統，該進氣系統包括多個空濾器，所述空濾器分別與所述進氣管5一一對應連接，所述出氣管6與發動機的進氣口連接。以上實施例僅用於解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型，本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何本領域技術人員在本實用新型的技術啟示下，對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型或替換，比如，將實施例中被第一隔板4隔成兩個獨立空間的整體穩壓箱變型兩個單獨的穩壓箱等，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於包括箱體(I)、進氣管(5)、出氣管(6)、以及隔板組件；所述進氣管(5)和所述出氣管(6)均與箱體(I)的內部連通，且進氣管(5)和出氣管(6)位於箱體(I)的不同面；所述隔板組件設置於箱體(I)內部，用於加長距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管￠)的路徑，以均衡各個進氣管(5)進入的氣流流向出氣管(6)的路徑的大小。
2.如權利要求I所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述出氣管(6)的數量與進氣管(5)的數量相等，所述隔板組件包括第一隔板(4)，該第一隔板(4)將箱體(I)分隔成與出氣管(6)數量相等的獨立的空間，每個獨立空間分別包括一個進氣管(5)和一個出氣管(6)。
3.如權利要求I所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述出氣管(6)的數量與進氣管(5)的數量不相等且出氣管￠)的數量為一個，所述隔板組件包括第二隔板(7)，該第二隔板(7)位於距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管(6)的直線路徑之間，且至少與所述箱體(I)內的進氣管(5)所在面進行固定連接。
4.如權利要求I所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述出氣管(6)的數量與進氣管(5)的數量不相等且出氣管￠)的數量至少為兩個，所述隔板組件包括第一隔板(4)和第二隔板(7)，所述第一隔板(4)用於將箱體(I)的內部分隔成與出氣管(6)數量相同的獨立的空間，每一獨立的空間各包括一出氣管(6)和至少兩進氣管(5)，所述第二隔板⑵從第一隔板⑷向外延伸，第二隔板(7)位於距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管￠)的直線路徑之間，且至少與箱體(I)內部的進氣管(5)所在面進行固定連接。
5.如權利要求3或4所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述第二隔板(7)能遮擋距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管￠)的直線路徑。
6.如權利要求3或4所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述第二隔板(7)包括與箱體(I)的內表面相互間隔的弧形側邊(71)。
7.如權利要求2或4所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述第一隔板(4)的投影包括兩個直線段及連接於直線段之間的折線段，所述直線段分別與箱體(I)的相對兩側連接，所述折線段的長度為第一隔板(4)高度的三分之一。
8.如權利要求4所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述進氣管(5)的數量為四個，所述出氣管出)的數量為兩個，所述第一隔板(4)將箱體(I)內部的空間分隔成兩個獨立的空間，每一空間各包括兩個進氣管(5)和一個出氣管￠)，每一獨立的空間各包括一個第二隔板(7)，所述第二隔板(7)分別從第一隔板(4)向外延伸包括與箱體(I)的內表面相互間隔的弧形側邊(71)，且第二隔板(7)能遮擋距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管(6)的直線路徑。
9.如權利要求8所述的發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於所述第一隔板(4)的投影包括兩個直線段及連接於直線段之間的折線段，所述直線段分別與箱體(I)的相對兩側連接，所述折線段的長度為第一隔板(4)高度的三分之一。
10.發動機進氣系統，包括多個空濾器及穩壓箱，其特徵在於，所述穩壓箱為上述權利要求1-9中任意一項所述的穩壓箱，多個空濾器分別與所述進氣管(5)—一對應連接，所述出氣管(6)與發動機的進氣口連接。
專利摘要一種發動機進氣系統的穩壓箱，其特徵在於包括箱體(1)、進氣管(5)、出氣管(6)、以及隔板組件；所述進氣管(5)和所述出氣管(6)均與箱體(1)的內部連通，且進氣管(5)和出氣管(6)位於箱體(1)的不同面；所述隔板組件設置於箱體(1)內部,用於加長距離出氣管(6)較近的進氣管(5)進入的氣流流向出氣管(6)的路徑，以均衡各進氣管(5)進入的氣流流向出氣管(6)的路徑的大小。本實用新型提供的穩壓箱既能保證並聯的空濾器有近似相同的更換周期，從而可採用多個小規格空濾器並聯，又能滿足大排量發動機的進氣需要。
文檔編號F02M35/10GK202789236SQ20122047951
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者劉宏濤, 蔣程 申請人:中聯重科股份有限公司渭南分公司, 中聯重科股份有限公司