专利名称：支气管变截面增压式进气歧管、发动机进气系统和发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机进气系统技术领域，尤其涉及一种支气管变截面增压式进气歧管、设置有该支气管变截面增压式进气歧管的发动机进气系统，以及配置有该发动机进气系统的发动机。
背景技术：
如图1所示为目前发动机进气歧管常用到的等截面支气管的自然吸气进气歧管，经过测试确认，它的四根支气管的充气效率一般为80% — 95%左右，这会造成发动机由于充气不足而影响到低速扭矩、最大功率等性能。由于这种进气歧管结构简单、价格便宜而仍然在大量使用。为了解决自然吸气进气歧管所存在充气效率不足的问题，在目前设计中一般采用了涡轮增压器技术，涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用了发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，再由涡轮带动同轴的叶轮，压缩由空滤器送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。尽管如上所述，在采用了涡轮增压器之后可以通过提升充气效率来显著增加发动机的功率，但是由于存在着诸如结构复杂、成本高等问题而也为其普及带来了很大难度。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种支气管变截面增压式进气歧管、发动机进气系统以及发动机，从而能够有效地解决现有技术中存在的上述及其他方面的问题。为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种支气管变截面增压式进气歧管，其包括腔体、布置于所述腔体上并且彼此保持流体连通的进气口和多个支气管，所述支气管中的至少一部分支气管被构造成具有第一区段、第二区段以及用于连接所述第一区段和所述第二区段的中间区段，其中所述第一区段与所述第二区段的截面面积不相等。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述进气口被布置在所述腔体的一个侧面上，所述支气管均被布置在所述腔体的另一个侧面上。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述支气管被等间隔地均匀布置在所述腔体上。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述第一区段的截面呈圆形或椭圆形，并且/或者所述第二区段的截面呈圆形或椭圆形。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述第一区段与所述腔体相连并且其截面面积大于所述第二区段的截面面积。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述第一区段与所述第二区段的长度不相等。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述支气管为4个。在上述的支气管变截面增压式进气歧管中，优选地，所述支气管被构造成完全相同。一种发动机进气系统，所述发动机进气系统中设置有如以上任一项所述的支气管变截面增压式进气歧管。一种发动机，所述发动机配置有如上所述的发动机进气系统。本实用新型的有益效果在于:采用本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管，可以有效解决目前自然吸气等截面进气歧管由于其充气不足而影响低速扭矩和最大功率等问题，同时也不会增加成本及额外附属设备。本实用新型能够满足一般自然吸气发动机提升扭矩和功率的需要，实为经济实用的解决方案。
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。图1是现有的中央进气直列式进气歧管的组成结构示意图。图2是本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管一个实施例的组成结构示意图。图3是本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管与现有的支气管直截面式进气歧管关于充气效率的对比图。图4是本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管与现有的支气管直截面式进气歧管关于扭矩的对比图。图5是本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管与现有的支气管直截面式进气歧管关于功率的对比图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。如图2所示，它图示出了本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管一个实施例的基本组成结构。在该实施例中，本支气管变截面增压式进气歧管包括进气口 1、腔体2以及四个支气管3。其中，进气口 I被布置在腔体2上并且与支气管3保持流体连通，支气管3都被构造成具有第一区段4、第二区段6和中间区段5，第一区段4与第二区段6的截面面积不相等，它们通过中间区段5被连接在一起而形成了一个完整的支气管。正如图2所展示的，可以在优选的情形下，将进气口 I和所有的支气管3分别布置在腔体2的不同侧面，以便避免形成干扰。而且，可以将这些支气管3优选地等间隔均匀布置在腔体2上。此外，还可以将这些支气管3优选地都构造成彼此完全相同。就第一区段4、第二区段6而言，可以将它们的各自截面构造成圆形、椭圆形或者其他的适宜形状。在优选的情形下，将与腔体2相连的第一区段4构造成其截面面积大于第二区段6的截面面积。当然，可以将第一区段4与第二区段6的长度设置成完全相等或者彼此不相等。通过采用以上方式，由于本实用新型中的支气管具有变截面的结构特点，因此采用本实用新型能够形成谐振增压效应，经过测试确认后其自增压效果非常良好，充气效率可达到100% —105%左右，可以显著提高发动机的功率、扭矩以及燃油消耗率等性能参数，在图3、图4和图5中具体示出了本实用新型与现有技术关于一些发动机性能参数的对比数据。如图3-图5所示，在这些附图中分别以虚线区域和实线区域对比显示出了本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管与现有的支气管直截面式进气歧管的相关测试数据。首先，在图3关于发动机充气效率的对比图中，本实用新型的变截面支管进气歧管由于谐振增压效应，它相对于现有的支气管直截面式进气歧管在转速2000r/min下充气效率提高了 7.7%左右，在转速3500r/min下充气效率提高了 8.8%左右，并且在转速6000r/min下充气效率也提高了 6.5%左右。也就是说，在发动机从低速到高速的工作范围内，本实用新型相对于现有技术在充气效率方面的改进效果是相当明显、非常理想的。此外，在图4、图5关于发动机扭矩和功率的对比图中，本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管与现有的支气管直截面式进气歧管相比较，在发动机从低速到高速的工作范围内也都相应地提高了 8%左右。显然，采用本实用新型能够有效地提升发动机性能，因此非常适合在发动机进气系统中设置本支气管变截面增压式进气歧管，并且将这样的发动机进气系统应用到发动机上，从而为提升发动机的扭矩和功率现实需求提供非常经济、实用且高效的解决方案。以上列举了若干具体实施例来详细阐明本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管、设置有该支气管变截面增压式进气歧管的发动机进气系统，以及配置有该发动机进气系统的发动机，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。举例而言，尽管在图2示例中设置了四个支气管，但是本实用新型也允许根据实际应用需要来设置其他的任何所需数量的支气管。再举例而言，可以将本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管中的这些支气管构造成彼此并不相同，甚至在某些特殊情形下还可以仅将其中的一个或一些支气管构造成具有前述的第一区段、第二区段和中间区段的变截面结构。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
权利要求1.一种支气管变截面增压式进气歧管，其包括腔体、布置于所述腔体上并且彼此保持流体连通的进气口和多个支气管，其特征在于，所述支气管中的至少一部分支气管被构造成具有第一区段、第二区段以及用于连接所述第一区段和所述第二区段的中间区段，其中所述第一区段与所述第二区段的截面面积不相等。
2.根据权利要求1所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述进气口被布置在所述腔体的一个侧面上，所述支气管均被布置在所述腔体的另一个侧面上。
3.根据权利要求1所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述支气管被等间隔地均匀布置在所述腔体上。
4.根据权利要求1所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述第一区段的截面呈圆形或椭圆形，并且/或者所述第二区段的截面呈圆形或椭圆形。
5.根据权利要求1所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述第一区段与所述腔体相连并且其截面面积大于所述第二区段的截面面积。
6.根据权利要求1所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述第一区段与所述第二区段的长度不相等。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述支气管为4个。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的支气管变截面增压式进气歧管，其特征在于，所述支气管被构造成完全相同。
9.一种发动机进气系统，其特征在于，所述发动机进气系统中设置有根据权利要求1-8中任一项所述的支气管变截面增压式进气歧管。
10.一种发动机，其特征在于，所述发动机配置有根据权利要求9所述的发动机进气系统。
专利摘要本实用新型涉及一种支气管变截面增压式进气歧管，其包括腔体、布置于所述腔体上并且彼此保持流体连通的进气口和多个支气管，所述支气管中的至少一部分支气管被构造成具有第一区段、第二区段以及用于连接所述第一区段和所述第二区段的中间区段，其中所述第一区段与所述第二区段的截面面积不相等。采用本实用新型的支气管变截面增压式进气歧管，可以有效解决目前自然吸气等截面进气歧管由于充气不足而影响低速扭矩和最大功率的问题，同时也不会增加成本及额外附属设备。本实用新型能够满足一般自然吸气发动机提升扭矩和功率的需要，实为经济实用的解决方案。本实用新型还提供了一种发动机进气系统和发动机。
文档编号F02M35/104GK203067135SQ201220638550
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者刘学峰, 张小矛, 平银生, 钱承炬, 刘颖 申请人:上海汽车集团股份有限公司