弯管结构及发动机的制作方法

本技术涉及发动机，具体而言，涉及一种弯管结构及发动机。

背景技术：

1、发动机的进气管路和排气管路的设计决定了发动机进气和排气的效率，发动机内部零部件多，为了保证发动机整体结构的紧凑性和零件布局的合理性，进气管路和排气管路往往设计为大角度的弯管。

2、然而，目前的大角度弯管通常为一根直径相等的圆管，虽然其结构简单，但弯管内部气体流动方向会发生变化，导致气体间的摩擦增加，大角度弯管出口的压力小于进口处的压力，压力损失较大，不利于发动机进排气，影响发动机性能。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种弯管结构及发动机，以解决现有技术中的由于进气管路和排气管路中的弯管的压力损耗大而影响发动机性能的问题。

2、为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种弯管结构，包括管本体，管本体包括第一管段、第二管段和第三管段，第一管段的第一端用于进气，第一管段的第二端与第二管段的第一端连接，第一管段的第二端的流通截面与第二管段的第一端的流通截面的形状和大小相同，第二管段的第二端与第三管段的第一端连接，第二管段的第二端的流通截面与第三管段的第一端的流通截面的形状和大小相同，第三管段的第二端用于出气，第二管段为弯管；其中，第二管段的垂直于其轴线的流通截面为椭圆形，第一管段的第一端的流通截面和第三管段的第二端的流通截面均为圆形；由第一管段的第一端至第二端的方向上，第一管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形；由第三管段的第二端至第一端的方向上，第三管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形。

3、进一步地，由第二管段的第一端至第二管段的中部的方向上，第二管段的流通截面的长半轴逐渐增大，第二管段的流通截面的短半轴逐渐减小；由第二管段的第二端至第二管段的中部的方向上，第二管段的流通截面的长半轴逐渐增大，第二管段的流通截面的短半轴逐渐减小。

4、进一步地，第二管段相对对称面对称设置，第二管段具有与对称面相重合的对称流通截面；由第二管段的第一端至对称流通截面的方向上，第二管段的流通截面的长半轴逐渐增大，第二管段的流通截面的短半轴逐渐减小；由第二管段的第二端至对称流通截面的方向上，第二管段的流通截面的长半轴逐渐增大，第二管段的流通截面的短半轴逐渐减小。

5、进一步地，第一管段的第一端的流通截面和第三管段的第二端的流通截面的直径均为d；对称流通截面的长半轴为a；其中，0.5d≤a≤0.8d；对称流通截面的短半轴为b；其中，0.25d≤b≤0.4d。

6、进一步地，第一管段的第一端的流通截面和第三管段的第二端的流通截面的直径均为d；对称流通截面的长半轴为a；其中，0.5d≤a≤0.7d；对称流通截面的短半轴为b；其中，0.3d≤b≤0.4d。

7、进一步地，第二管段的垂直于其轴线的各个流通截面的面积均相等。

8、进一步地，第一管段和第三管段相对对称面相对设置。

9、进一步地，第一管段的第一端的开口的轴线与第三管段的第二端的开口的轴线之间的夹角为α；其中，50°≤α≤160°。

10、进一步地，第一管段的第一端的流通截面和第三管段的第二端的流通截面的直径均为d；其中，50mm≤d≤400mm。

11、根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，包括上述的弯管结构。

12、应用本实用新型的技术方案，弯管结构包括管本体，管本体包括第一管段、第二管段和第三管段。气体从第一管段的第一端进入后依次流经第一管段的第二端、第二管段、第三管段的第一端，从第三管段的第二端排出，由于第二管段为弯管，第二管段的垂直于其轴线的流通截面为椭圆形，由第一管段的第一端至第二端的方向上，第一管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形，由第三管段的第二端至第一端的方向上，第三管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形，使得气体在第一管段、第二管段和第三管段中的流动方向不会发生较大的变化，使得气体流动通畅，避免气体在流动过程中发生剧烈碰撞或出现旋涡，引起气体能量损耗，从而减小了弯管结构的压力损耗，解决了现有技术中的由于进气管路和排气管路中的弯管的压力损耗大而影响发动机性能的问题。

技术特征：

1.一种弯管结构，包括管本体(10)，其特征在于，所述管本体(10)包括第一管段(11)、第二管段(12)和第三管段(13)，所述第一管段(11)的第一端用于进气，所述第一管段(11)的第二端与所述第二管段(12)的第一端连接，所述第一管段(11)的第二端的流通截面与所述第二管段(12)的第一端的流通截面的形状和大小相同，所述第二管段(12)的第二端与所述第三管段(13)的第一端连接，所述第二管段(12)的第二端的流通截面与所述第三管段(13)的第一端的流通截面的形状和大小相同，所述第三管段(13)的第二端用于出气，所述第二管段(12)为弯管；

2.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，由所述第二管段(12)的第一端至所述第二管段(12)的中部的方向上，所述第二管段(12)的流通截面的长半轴逐渐增大，所述第二管段(12)的流通截面的短半轴逐渐减小；由所述第二管段(12)的第二端至所述第二管段(12)的中部的方向上，所述第二管段(12)的流通截面的长半轴逐渐增大，所述第二管段(12)的流通截面的短半轴逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，所述第二管段(12)相对对称面(14)对称设置，所述第二管段(12)具有与所述对称面(14)相重合的对称流通截面(121)；由所述第二管段(12)的第一端至所述对称流通截面(121)的方向上，所述第二管段(12)的流通截面的长半轴逐渐增大，所述第二管段(12)的流通截面的短半轴逐渐减小；由所述第二管段(12)的第二端至所述对称流通截面(121)的方向上，所述第二管段(12)的流通截面的长半轴逐渐增大，所述第二管段(12)的流通截面的短半轴逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的弯管结构，其特征在于，所述第一管段(11)的第一端的流通截面和所述第三管段(13)的第二端的流通截面的直径均为d；

5.根据权利要求3所述的弯管结构，其特征在于，所述第一管段(11)的第一端的流通截面和所述第三管段(13)的第二端的流通截面的直径均为d；

6.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，所述第二管段(12)的垂直于其轴线的各个所述流通截面的面积均相等。

7.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，所述第一管段(11)和所述第三管段(13)相对对称面(14)相对设置。

8.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，所述第一管段(11)的第一端的开口的轴线与所述第三管段(13)的第二端的开口的轴线之间的夹角为α；其中，50°≤α≤160°。

9.根据权利要求1所述的弯管结构，其特征在于，所述第一管段(11)的第一端的流通截面和所述第三管段(13)的第二端的流通截面的直径均为d；其中，50mm≤d≤400mm。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的弯管结构。

技术总结
本技术提供了一种弯管结构及发动机，弯管结构包括管本体，管本体包括第一管段、第二管段和第三管段，第一管段的第一端用于进气，第三管段的第二端用于出气，第二管段为弯管；其中，第二管段的垂直于其轴线的流通截面为椭圆形，第一管段的第一端的流通截面和第三管段的第二端的流通截面均为圆形；由第一管段的第一端至第二端的方向上，第一管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形；由第三管段的第二端至第一端的方向上，第三管段的垂直于其轴线的流通截面由圆形平滑过渡为椭圆形，本技术的弯管结构解决了现有技术中的由于进气管路和排气管路中的弯管的压力损耗大而影响发动机性能的问题。

技术研发人员：孟彦鑫,王晓艳,冯瑞祥,程伦,康天钦,贾德民
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/1/15