CN201714523U - 一种用于汽车发动机的进气歧管 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车发动机的进气歧管，所述进气歧管包括进气入口、分支气道、主谐振腔和辅助谐振腔，分支气道为多根弯曲的管道，所述主谐振腔设置在进气入口和分支气道之间，所述辅助谐振腔设置在分支气道的弯曲部形成的容纳空间内，所述主谐振腔和辅助谐振腔之间通过谐振管相通。本实用新型的进气歧管改善了发动机中低速出现的扭矩“凹坑”现象，保证整个发动机扭矩曲线的平滑性，使得整车获得优越的加速性能。并且，本实用新型将辅助谐振腔安装在分支气道的弯曲空间内极大地实现了进气歧管整体结构的紧凑性，一方面使得整个歧管总成的刚性变大，从而提高了抗振动的能力，另一方面使得总成的表面积做到最小化，从而有效地减小了噪音辐射水平。

Description

一种用于汽车发动机的进气歧管

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车发动机的进气歧管，适用于各种排量的汽车发动机上。

背景技术

现代发动机的技术发展在不提高其成本和燃油经济性的前提下，愈来愈追求发动机的动力性能，而进气歧管的设计则与发动机的动力性能息息相关，而且动力性能还反映在整车的加速性能上。

通常，进气歧管在设计上为了平衡发动机的低速扭矩、最大扭矩和最大功率，会在歧管的气道和谐振腔参数上进行优化，但是无论如何优化，例如采用可变长度进气歧管，总是会不可避免地遇到某中低转速下扭矩的突降现象。原因是：在此转速下进气的压力波反射传递正好出现正负抵消的现象，从而降低了发动机的充气效率，出现发动机输出扭矩“凹坑”的现象，从而损害了发动机的动力性能。

如果采用大容积谐振腔，虽可以部分解决这个问题，使得扭矩特性相对更加顺滑，但是又会导致整车加速时，油门的反应滞后，从而牺牲了加速性能。

实用新型内容

为了解决现有汽车的进气歧管占位空间变大、加速性差等不足之处，本实用新型提供了一种结构紧凑、发动机输出扭矩特性好的进气歧管。

本实用新型所采用的技术方案是：所述进气歧管包括进气入口、分支气道、主谐振腔和辅助谐振腔，分支气道为多根弯曲的管道，所述主谐振腔设置在进气入口和分支气道之间，所述辅助谐振腔设置在分支气道的弯曲部形成的容纳空间内，所述主谐振腔和辅助谐振腔之间通过谐振管相通。

优选地，所述辅助谐振腔的容积为汽车发动机排量的0.5～2倍。

优选地，所述主谐振腔的容积为汽车发动机排量的0.8～1.2倍。

优选地，所述谐振管的直径为10～40mm。

优选地，所述谐振管的长度为40～120mm。

优选地，所述分支气道为3～12个。

优选地，所述分支气道为4个。

优选地，所述辅助谐振腔设置在其中至少一个分支气道的容纳空间内。

本实用新型的进气歧管改善了发动机中低速出现的扭矩“凹坑”现象，保证整个发动机扭矩曲线的平滑性，使得整车获得优越的加速性能。并且，本实用新型将辅助谐振腔安装在分支气道的弯曲空间内极大地实现了进气歧管整体结构的紧凑性，一方面使得整个歧管总成的刚性变大，从而提高了抗振动的能力，另一方面使得总成的表面积做到最小化，从而有效地减小了噪音辐射水平。

附图说明

图1为本实用新型进气歧管的整体结构示意图；

图2为本实用新型进气歧管的一种实施例的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本实用新型的进气歧管工作过程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的用于汽车发动机的进气歧管作进一步详细的描述：

本实用新型提供的进气歧管包括进气入口、分支气道、主谐振腔和辅助谐振腔，进气入口和分支气道之间设有主谐振腔，该主谐振腔与进气入口和分支气道之间相通。辅助谐振腔设置在分支气道的弯曲部形成的容纳空间内，主谐振腔和辅助谐振腔之间通过谐振管相通。

如图1-3所示，为本实用新型进气歧管一种实施例的结构示意图。该进气歧管包括进气入口1、分支气道2(包括四根分支气道21-24)、主谐振腔3、辅助谐振腔4和谐振管5，本实施例为四缸发动机，所以该进气歧管包括四个分支气道。分支气道的个数不限于本实施例的个数，进气歧管的分支气道个数是根据汽车发动机气缸个数来确定的，优选为3～12个。

主谐振腔3设置在进气入口1和分支气道21-24之间，用于连接进气入口1和四根分支气道21-24，辅助谐振腔4通过谐振管5与主谐振腔3相通。辅助谐振腔4设置在分支气道21-24弯曲的容纳空间内，在位置上被包容在四根分支气道的弯曲空间内。

本实用新型将辅助谐振腔4设置在分支气道2弯曲的容纳空间内极大地实现了进气歧管整体结构的紧凑性，一方面使得整个歧管总成的刚性变大，从而提高了抗振动的能力，另一方面使得总成的表面积做到最小化，从而有效地减小了噪音辐射水平。如果将辅助谐振腔4设置在其他位置，会使得整体歧管结构松散，空间占位大，刚性小，表面积也太大。本实用新型的辅助谐振腔4不限于本实施方式限定的容纳方式，可以容纳在其中一个分支气道的弯曲空间中，也可以容纳在任意分支气道的弯曲空间中。

本实用新型的主谐振腔3的容积为了满足油门的响应速度的要求，做到尽可能地小，使得发动机获得了较快的油门响应速度。优选地，主谐振腔3的容积设定为0.8～1.2倍的该发动机排量。发动机排量是发动机各缸工作容积的总和，是单缸排量Vh和缸数i的乘积，发动机排量VL＝Vh×i，式中：Vh-气缸工作容积；i-气缸数目。

本实用新型的辅助谐振腔4使得在特定的转速下原本正负抵消的压力波，变成相互叠加的谐振波，实现了谐波增压，提高了进气的总量，从而提高了发动机输出扭矩。本实用新型的辅助谐振腔4改善了中低速区扭矩，但是容积需要满足一定条件：如果做得太大，会使得谐振发生在更低速区域，达不到改进发动机性能之目的，还会使得整个歧管空间占位太大，结构不够紧凑。另一方面，如果辅助谐振腔的容积太小的话，则会使得压力波的反射传递振荡过大，无法实现特定转速下的谐波增压，同样达不到改进发动机性能之目的。为此，辅助谐振腔4的容积需要综合考虑，选择适当的尺寸。优选地，辅助谐振腔4的容积设定为0.5～2倍的该发动机排量。

本实用新型的谐振管5连接在主谐振腔3和辅助谐振腔4之间，使得主谐振腔3和辅助谐振腔4之间相通，从而改变了进气的压力波。为了使得改变发生谐振的频率仅集中在特定的需要改善的扭矩“凹坑”范围内，而对其他转速范围的扭矩特性不会产生影响，谐振管5的长度和直径需进行特别调校，需保证发生谐振的频率仅集中在需要改善的扭矩“凹坑”范围内，对其他转速范围的扭矩特性不会产生影响。谐振管5的长度和直径调校的目的保证了整个发动机扭矩曲线的平滑性，使得整车获得优越的加速性能。优选地，谐振管的调校范围设定为直径10～40mm，长度40～120mm。在使用中，谐振管的直径和长度在该设定范围内进行调整，选择最适合该发动机的数值。

如图4所示，为本实用新型的进气歧管工作过程图，空气从进气歧管进气入口1的侧旁进气A(图中的实线)，进入主谐振腔3，再根据发动机各缸工作次序分别进入各个分支气道21-24中(实施例为四缸发动机，分支气道为四个)。当气体在气道中传输运动时，其产生的反射压力波B(图中的虚线)回到主谐振腔3，由于谐振管5和辅助谐振腔4的存在，反射压力波继续通过谐振管5流入辅助谐振腔4，然后在辅助谐振腔4内再次发生发射，并传递到主谐振腔3，再次反射的压力波刚好与原先的进气压力波产生叠加，因此增大了进气的瞬时压力，产生谐振增压的效果，这种谐振增压直接促进了进气量的增加，从而最终实现了发动机缸内充气效率的增加，带来了发动机输出扭矩的增加。

尽管本实用新型是通过上述的优选实施例进行描述的，但是其实现仅仅并不局限于上述的实施方式，应该认识到在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型做出不同的变化和修改。

Claims (8)

1.一种用于汽车发动机的进气歧管，其特征是：所述进气歧管包括进气入口、分支气道、主谐振腔和辅助谐振腔，分支气道为多根弯曲的管道，所述主谐振腔设置在进气入口和分支气道之间，所述辅助谐振腔设置在分支气道的弯曲部形成的容纳空间内，所述主谐振腔和辅助谐振腔之间通过谐振管相通。

2.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征是：所述辅助谐振腔的容积为汽车发动机排量的0.5～2倍。

3.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征是：所述主谐振腔的容积为汽车发动机排量的0.8～1.2倍。

4.根据权利要求1-3任何一项所述的进气歧管，其特征是：所述谐振管的直径为10～40mm。

5.根据权利要求1-3任何一项所述的进气歧管，其特征是：所述谐振管的长度为40～120mm。

6.根据权利要求1-3任何一项所述的进气歧管，其特征是：所述分支气道为3～12个。

7.根据权利要求1-3任何一项所述的进气歧管，其特征是：所述分支气道为4个。

8.根据权利要求1所述的进气歧管，其特征是：所述辅助谐振腔设置在其中至少一个分支气道的容纳空间内。

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