一种内置进气总管式的fsae进气系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种内置进气总管式的FSAE进气系统，包括节气门总成、进气总管、谐振腔、数个进气歧管、高压油轨、喷油座和喷油嘴，进气总管的两端分别与节气门总成及谐振腔相连，数个进气歧管与谐振腔均匀间隔相连，喷油座与进气歧管相连，喷油嘴分别与喷油座及高压油轨相连，谐振腔是由圆锥筒体与半球体平滑过渡连接组成，圆锥筒体的大端为开口端，小端为设有封板的闭合端，圆锥筒体的开口端与半球体的开口端平滑过渡相连，封板上开有连接口，进气管插入谐振腔的内部空腔，连接口与进气管外壁的贴合处密封相连。本发明可以显著提升发动机的进气性能，更充分的发挥发动机的能力。
【专利说明】
_种内置进气总管式的FSAE进气系统
技术领域
[0001]本发明属于FSAE方程式赛车的技术领域，尤其涉及一种内置进气总管式的FSAE进气系统。
【背景技术】
[0002]FSAE方程式赛车(Formula SAE)在国际上被视为“学界的Fl方程式赛车”，自美国汽车工程师协会于1979年创办以来，已经有三十多年的历史了，逐渐形成了德国、美国、英国、日本和中国等地的多站比赛，越来越多的大学生相应地加入到了这个行列。现在FSAE赛事正朝着更快、更轻、更稳定的方向迅速发展，因此轻量化设计和空气动力学成为FSAE参赛者必考虑的因素。2010年，中国举办了首届大学生方程式(FSAE)赛车比赛，很多高校相继展开了对FSAE赛车的研究、制造与调试。
[0003]FSAE赛车的进气系统的优化将提高进气质量，进而能更好的发挥发动机的性能，目前的FSAE赛车多采用圆柱形的谐振腔，且连续使用多年，性能已几乎优化到极致，因此需要设计出更好的谐振腔结构，使进气更加均匀和平顺。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种内置进气总管式的FSAE进气系统，最大化的提高进气质量，发挥发动机的性能。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种内置进气总管式的FSAE进气系统，包括节气门总成、进气总管、谐振腔、数个进气歧管、高压油轨、喷油座和喷油嘴，所述进气总管的两端分别与所述节气门总成及谐振腔相连，所述数个进气歧管与谐振腔均匀间隔相连，所述喷油座与进气歧管相连，所述喷油嘴分别与喷油座及所述高压油轨相连，其特征在于，所述谐振腔是由圆锥筒体与半球体平滑过渡连接组成，所述圆锥筒体的大端为开口端，小端为设有封板的闭合端，圆锥筒体的开口端与所述半球体的开口端平滑过渡相连，所述封板上开有连接口；所述进气总管插入谐振腔的内部空腔，所述连接口与进气总管外壁的贴合处密封相连。
[0006]按上述方案，所述进气总管为文丘里管，进气总管的头部圆柱段与所述节气门总成相连，进气总管的尾部扩散段插入所述谐振腔的内部空腔，进气总管的轴线与谐振腔的轴线重合设置。
[0007]按上述方案，所述数个进气歧管与所述谐振腔的连接处倒圆角平滑过渡，倒圆角半径由谐振腔的大端指向小端方向依次减小，数个歧管的入口横截面积随之依次减小。
[0008]按上述方案，所述进气歧管为四个，倒圆角半径由谐振腔的大端指向小端方向依次为 13mm、10mm、8mm、7mm ο
[0009]按上述方案，所述喷油座为圆管结构，喷油座的一端与所述进气歧管卡合相连，所述卡合相连处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定。
[0010]按上述方案，所述谐振腔小端的连接口与进气总管外壁的贴合处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定。
[0011]按上述方案，所述进气总管、谐振腔、进气歧管的材料均为碳纤维，所述喷油座材料为招。
[0012]本发明的有益效果是:1、提供一种内置进气总管式的FSAE进气系统，采用圆锥筒体与半球体构成的谐振腔来获得更好的进气平顺和均匀性;2、数个歧管的入口横截面积由谐振腔的大端指向小端方向依次减小，减小进气的不均匀度。
【附图说明】
[0013]图1为本发明一个实施例的侧视图。
[0014]图2为本发明一个实施例的正视图。
[0015]其中:1.节气门总成，2.进气总管，3.谐振腔，4.进气歧管，5.高压油轨，6.喷油嘴，
7.喷油座。
【具体实施方式】
[0016]为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0017]如图1-2所示，一种内置进气总管式的FSAE进气系统，包括节气门总成1、进气总管
2、谐振腔3、四个进气歧管4、高压油轨5、喷油座7和喷油嘴6，进气总管的两端分别与节气门总成及谐振腔相连，四个进气歧管与谐振腔均匀间隔相连，喷油嘴分别与喷油座及高压油轨相连，喷油座为圆管结构，喷油座的一端与进气歧管卡合相连，卡合相连处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定，谐振腔是由圆锥筒体与半球体构成的回转体结构，圆锥筒体的大端为开口端，小端为设有封板的闭合端，圆锥筒体的开口端与半球体的开口端平滑过渡相连，封板上开有连接口；进气总管为文丘里管，进气总管的头部圆柱段与节气门总成相连，进气总管的尾部扩散段插入谐振腔的内部空腔，进气总管的轴线与谐振腔的轴线重合设置，连接口与进气总管外壁的贴合处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定。
[0018]四个进气歧管与谐振腔的连接处倒圆角平滑过渡，倒圆角半径由谐振腔的大端指向小端方向依次减小，分别为:13mm、10mm、8mm、7mm，四个歧管的入口横截面积随之依次减小，通过修改进气歧管入口处的进气横截面积来调整各个歧管的进气流量大小，有利于减少进气不均匀度。
[0019]进气总管、谐振腔、进气歧管的材料均为碳纤维，喷油座材料为铝，在满足使用要求的前提下，使赛车轻量化。
[°02°] 谐振腔容积为2.889L，进气总管小端的长度为60mm，小端进口直径为29mm，小端出口直径为19.96mm，大端的长度为320mm，锥度为7°，进气总管的进口气体的质量流量为1.000000kg/S，通过CFD模拟计算可得，四个进气歧管沿稳压腔的小端到到大端的进口质量流量依次为:0.276194kg/s、0.275204kg/s、0.276196kg/s、0.269430kg/s，E= (Max-min)/avr = 2.46%，四个进气歧管的进气质量流量平均，保证了整个进气系统的平稳进气。
【主权项】
1.一种内置进气总管式的FSAE进气系统，包括节气门总成、进气总管、谐振腔、数个进气歧管、高压油轨、喷油座和喷油嘴，所述进气总管的两端分别与所述节气门总成及谐振腔相连，所述数个进气歧管与谐振腔均匀间隔相连，所述喷油座与进气歧管相连，所述喷油嘴分别与喷油座及所述高压油轨相连，其特征在于，所述谐振腔是由圆锥筒体与半球体平滑过渡连接组成，所述圆锥筒体的大端为开口端，小端为设有封板的闭合端，圆锥筒体的开口端与所述半球体的开口端平滑过渡相连，所述封板上开有连接口 ；所述进气总管插入谐振腔的内部空腔，所述连接口与进气总管外壁的贴合处密封相连。2.根据上述权利要求1所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述进气总管为文丘里管，进气总管的头部圆柱段与所述节气门总成相连，进气总管的尾部扩散段插入所述谐振腔的内部空腔，进气总管的轴线与谐振腔的轴线重合设置。3.根据权利要求1或2所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述数个进气歧管与所述谐振腔的连接处倒圆角平滑过渡，倒圆角半径由谐振腔的大端指向小端方向依次减小，数个歧管的入口横截面积随之依次减小。4.根据权利要求2所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述进气歧管为四个，倒圆角半径由谐振腔的大端指向小端方向依次为13mm、I Omm、8mm、7 mm。5.根据权利要求3所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述喷油座为圆管结构，喷油座的一端与所述进气歧管卡合相连，所述卡合相连处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定。6.根据权利要求2所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述谐振腔小端的连接口与进气总管外壁的贴合处通过环氧树脂粘结剂胶粘固定。7.根据权利要求1所述的一种内置进气总管式的FSAE进气系统，其特征在于，所述进气总管、谐振腔、进气歧管的材料均为碳纤维，所述喷油座材料为铝。
【文档编号】F02M35/104GK105909434SQ201610435679
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】田哲文, 刘雨薇, 吴康成
【申请人】武汉理工大学