赛车进气系统及方程式赛车的制作方法
【专利摘要】一种赛车进气系统及方程式赛车，属于车辆工程领域，赛车进气系统包括进气总管、稳压罐以及进气歧管，进气总管与稳压罐连通，进气总管远离稳压罐的一端设置有进气口，进气总管内靠近进气口的部位设置有阀门，进气歧管有多根且分别与稳压罐连通，每根进气歧管靠近稳压罐的部位向外凸起形成膨胀环，膨胀环围成膨胀腔，稳压罐和进气歧管的内腔分别与膨胀腔连通；方程式赛车包括上述赛车进气系统。本赛车进气系统增设了膨胀腔，一方面可以从很大程度上削弱气体压力波带来的影响，保证赛车进气系统的稳定工作，另一方面可以临时存储部分气体，以便在下一次进气过程中提高发动机的进气效率。
【专利说明】
赛车进气系统及方程式赛车
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆工程领域，具体而言，涉及一种赛车进气系统及方程式赛车。
【背景技术】
[0002]赛车的进气系统的主要任务是在发动机在运行时，尽可能多地和尽可能均匀地向各气缸供给可燃混合气或是纯净的空气。一般方程式赛车进气系统的组成是空气滤清器、节气门、限流阀、进气总管、稳压腔以及进气歧管。空气由空气滤清器过滤后经过限流阀、进气总管、稳压腔、进气歧管、进气道，之后进入气缸。稳压腔的作用是利用进气总管中的压力波增加进气量。
[0003]但是，现有的赛车的进气系统普遍存在容易受到气体压力波的影响而进气不稳定的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种赛车进气系统，其能够有效减弱气体压力波的影响，保证赛车进气的稳定性。
[0005]本实用新型的另一目的在于提供一种方程式赛车，其具有较高的操作稳定性和安全性能，可以给车手良好的驾驶感。
[0006]本实用新型的实施例是这样实现的:
[0007]—种赛车进气系统，其包括进气总管、稳压罐以及进气歧管，进气总管与稳压罐连通，进气总管远离稳压罐的一端设置有进气口，进气总管内靠近进气口的部位设置有阀门，进气歧管有多根且分别与稳压罐连通，每根进气歧管靠近稳压罐的部位向外凸起形成膨胀环，膨胀环围成膨胀腔，稳压罐和进气歧管的内腔分别与膨胀腔连通。
[0008]在本实用新型较佳的实施例中，阀门为限流阀。
[0009]在本实用新型较佳的实施例中，进气总管包括靠近进气口的限流部和远离进气口的平流部，进气口和平流部的内径均大于限流部的内径，限流阀设置于限流部内。
[0010]在本实用新型较佳的实施例中，平流部的内径沿限流部到稳压罐的方向逐渐变大。
[0011]在本实用新型较佳的实施例中，稳压罐为圆柱管且圆柱管两端的内壁呈圆弧状，膨胀腔的侧壁也呈圆弧状。
[0012]在本实用新型较佳的实施例中，稳压罐内设置有稳压结构，稳压结构包括截面为弧形的引流片，引流片的外壁对应进气歧管远离进气口的端部。
[0013]在本实用新型较佳的实施例中，进气总管、稳压罐以及进气歧管均采用ABS塑料制成，进气总管、稳压罐以及进气歧管的外壁上均设置有碳纤维覆盖层。
[0014]—种方程式赛车，其包括车身、发动机以及上述的赛车进气系统。
[0015]在本实用新型较佳的实施例中，赛车进气系统设置于车身后部的中心位置处且位于发动机的上方。
[0016]在本实用新型较佳的实施例中，赛车进气系统的进气总管对应进气口的一端和赛车进气系统的多根进气歧管远离稳压罐的一端分别可拆卸连接于车身上。
[0017]本实用新型实施例的有益效果是:
[0018]本赛车进气系统在现有技术的基础上增设了膨胀腔，膨胀腔设置于进气歧管上靠近稳压罐的位置，其一方面可以从很大程度上削弱气体压力波带来的影响，保证赛车进气系统的温度工作，另一方面可以临时存储部分气体，以便在下一次进气过程中提高发动机的充气效率，从而有效弥补现有技术的缺陷。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的赛车进气系统的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的赛车进气系统的另一角度的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型实施例提供的稳压罐的内部结构示意图。
[0023]附图标记汇总:
[0024]进气总管100;进气口 110;
[0025]限流部120;平流部130;
[0026]稳压罐200;引流片210;
[0027]进气歧管300;膨胀环400。
【具体实施方式】
[0028]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0033]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0034]请参照图1一3，本实施例提供一种赛车进气系统，其包括依次连通的进气总管100、稳压罐200以及进气歧管300。
[0035]其中，上述进气总管100包括依次连通的进气口 110、限流部120以及平流部130且每个部位的横截面均呈圆形，上述横截面指的是垂直于进气总管100长度方向的平面。进气口 110的内径略大于限流部120的内径，且从进气口 110到限流部120，整个进气总管100的内径逐渐变小，以便气体的顺利经过进气口 110抵到限流部120。
[0036]平流部130的内径大于限流部120的内径，并且，从限流部120到平流部130连通稳压罐200的一端，进气总管100的内径逐渐变大，以便降低气体经过限流部120后的气压，使得气体可以沿着平流部130顺利地平缓地向后流动，最终进入稳压罐200。
[0037]进一步地，上述限流部120内设置有阀门，阀门固定安装于进气总管100的内部上。阀门可以控制进气口 110与平流部130之间连通的程度，即可以控制通过进气总管100的气体流量，以保证赛车进气系统的正常运转。
[0038]阀门可以采用各种结构和形式，只要其具有调节进入赛车进气系统的气体流量的功能即可。本实施例中，阀门选用限流阀。选用限流阀的目的在于其是一种安全保护阀，主要应用于非腐蚀性介质。在管道内介质流速超过设定值时或者在管道或附件损坏流速过大时，其可以自动关闭，从而防止事故的发生或扩大，并且保护后续设备的安全性和可靠性。
[0039]本实施例中，稳压罐200整体呈为圆柱管，圆柱管的中部设置有椭圆形的开口，进气总管100的平流部130远离进气口 110的端部密封连接于圆柱管的中部外壁上且完全罩住上述开口。上述开口的形状和尺寸与平流部130远离进气口 110的端部匹配，以便气体可以流畅地经过进气总管100与稳压罐200的连接处。
[0040]圆柱管两端的分别固定连接有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖内壁和外壁均呈圆弧状，第一端盖、第二端盖以及圆柱管共同形成稳压罐200。
[0041]固定连接的方式有很多，本实施例中，第一端盖和第二端盖通过焊接的方式固定连接于圆柱管上。具体地，第一端盖和第二端盖整体均呈圆盘状且两者的边缘分别与圆柱管的两端部无缝焊接。焊接具有加工方便，连接稳定的特点。
[0042]当然，需要说明的是，在其它实施例中，上述第一端盖和第二端盖也可以采用其它方式固定连接，比如一体成型或者螺栓密封连接等。
[0043]进一步地，稳压罐200内设置有稳压结构。稳压结构包括截面为弧形的引流片210，具体地，引流片210的截面的弧长为圆环的三分之一，上述截面指的是垂直于引流片210长度方向或者轴线方向的平面。
[0044]引流片210的两端分别固定连接于稳压罐200的两端，即第一端盖和第二端盖上。引流片210的外壁对应进气歧管300远离进气口 110的端部，以便进入稳压罐200内部的气体能够被引导，减少气体对稳压罐200内壁的冲击力和冲击后的反冲力，保证气体能够轻松地穿过稳压罐200的内腔并进入进气歧管300，以便对赛车的发动机进行供气。
[0045]本实施例中，进气歧管300有多根且均为圆柱管，多根进气歧管300的一端分别连接于稳压罐200的外壁上，稳压罐200的侧壁上对应多根进气歧管300的部位均设置有开口，多根技进气歧管300分别与多个开口连通，从而分别与稳压罐200连通。
[0046]每根进气歧管300靠近稳压罐200的部位均向外凸起形成膨胀环400，每个膨胀环400均围成膨胀腔，稳压罐200和进气歧管300的内腔分别与膨胀腔连通。具体地，膨胀环400的侧壁呈圆弧形，相应地，膨胀腔的内壁呈与圆弧形。这种形状和结构可以有效减弱气体经过时的阻力，保证气体经过的流畅性。
[0047]进一步地，进气歧管300远离膨胀环400的一端连通发动机的气门，当气门打开时，气体可以经过进气歧管300然后进入发动机，当气门关闭时，气体收到气门的阻挡将反冲回到进气歧管300和稳压罐200。
[0048]本实施例中，上述进气总管100、稳压罐200以及进气歧管300均采用ABS塑料制成。ABS塑料是丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物的简称，其由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，且通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS具有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能、尺寸稳定性、电性能、耐磨性、抗化学药品性、成品加工和机械加工较好。用作本实施例中的赛车进气系统的原料，可以有效延长本赛车进气系统的使用寿命，提高本赛车进气系统的工作稳定性。
[0049]进气总管100、稳压罐200以及进气歧管300的外壁上均设置有碳纤维覆盖层。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维"外柔内刚"，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，涂覆于本实施例中的进气系统的各部件的表面上可以有效提高本赛车进气系统的力学强度，进一步延长本赛车进气系统的使用寿命。
[0050]本赛车进气系统的具体工作远离和过程是这样的:发动机运行中，在进入进气冲程时，气门打开，缸内产生负压，外部气体经过空滤和节气门后开始进入进气口 110，之后经过限流阀，再由限流阀流入进气总管100，气体在内壁光滑的进气总管100中进行初步分散并迅速进入稳压罐200内腔中，稳压罐200内腔的气体经过稳压后被吸入进气歧管300，之后气体进入气缸，并进行燃烧。气门关闭时，由于气体惯性的作用，会继续朝向气门处输送，遇到关闭的气门时，产生的反向压力波就会在气体膨胀腔内进行徘徊并削弱，从而减弱该波动气体在气门处产生的反向压力波，尽可能避免气体反冲形成的压力波对整个赛车进气系统造成的影响。这样，当下一次进气开始时，气缸内的强大负压将气体膨胀腔内的空气直接吸入，这也增加了发动机的进气效率。
[0051]综上所述，本赛车进气系统在现有技术的基础上增设了膨胀腔，膨胀腔设置于进气歧管300上靠近稳压罐200的位置，其一方面可以从很大程度上削弱气体压力波带来的影响，保证赛车进气系统的温度工作，另一方面可以临时存储部分气体，以便在下一次进气过程中提高发动机的充气效率，从而有效弥补现有技术的缺陷。
[0052]需要说明的是，上述赛车进气系统的模型制作可以由3D打印机来完成，其优点是可以一次性打印成型，避免了模具成型中带来的缝隙或其他方面的影响。而且，3D打印成型的型腔光滑，同时3D打印技术对于小批量生产的器件来说比较经济，而且成型周期短。大大消除了模具成型带来的诸多不不变，尤其是模具成型中制模的问题。由于，近年来3D打印技术在我国不断成熟，成型作品也都是趋近于完美，再加上设计上的应用广泛，3D技术在将来的广泛度会急剧上升、经济性也会有大幅的下降。
[0053]本实用新型实施例还提供了一种方程式赛车，其包括车身、发动机以及上述的赛车进气系统。
[0054]其中，上述赛车进气系统设置于车身后部的中心位置处且位于发动机的上方。具体地，赛车进气系统的进气总管100对应进气口 110的一端和赛车进气系统的多根进气歧管300远离稳压罐200的一端分别可拆卸连接于车身上。
[0055]赛车进气系统安装位置居中的效果在于，一方面可以消除了赛车在高速运行中由于风阻带来的操纵不稳现象，大大降低了车手在比赛时的各种压力，提高了赛事的安全性；另一方面可以使得更新鲜的空气进入气缸进行燃烧，达到了更理想的充气效果，提高发动机的工作性能。
[0056]除上述效果外，由于进气口110有空气进入，进气总管100在惯性力与稳压管在压力波的作用下会产生一个向下的力使得进气歧管300与进气管道接口结合的更加紧密，使得安装更加稳定、牢固。
[0057]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种赛车进气系统，其特征在于，包括进气总管、稳压罐以及进气歧管，所述进气总管与所述稳压罐连通，所述进气总管远离所述稳压罐的一端设置有进气口，所述进气总管内靠近所述进气口的部位设置有阀门，所述进气歧管有多根且分别与所述稳压罐连通，每根所述进气歧管靠近所述稳压罐的部位均向外凸起形成膨胀环，所述膨胀环围成膨胀腔，所述稳压罐和所述进气歧管的内腔分别与所述膨胀腔连通。2.根据权利要求1所述的赛车进气系统，其特征在于，所述阀门为限流阀。3.根据权利要求2所述的赛车进气系统，其特征在于，所述进气总管包括靠近所述进气口的限流部和远离所述进气口的平流部，所述进气口和所述平流部的内径均大于所述限流部的内径，所述限流阀设置于所述限流部内。4.根据权利要求3所述的赛车进气系统，其特征在于，所述平流部的内径沿所述限流部到所述稳压罐的方向逐渐变大。5.根据权利要求1所述的赛车进气系统，其特征在于，所述稳压罐为圆柱管且所述圆柱管两端的内壁呈圆弧状，所述膨胀腔的侧壁也呈圆弧状。6.根据权利要求5所述的赛车进气系统，其特征在于，所述稳压罐内设置有稳压结构，所述稳压结构包括截面为弧形的引流片，所述引流片的外壁对应所述进气歧管远离所述进气口的端部。7.根据权利要求1所述的赛车进气系统，其特征在于，所述进气总管、稳压罐以及进气歧管均采用ABS塑料制成，所述进气总管、稳压罐以及进气歧管的外壁上均设置有碳纤维覆盖层。8.—种方程式赛车，其特征在于，包括车身、发动机以及权利要求1 一 7中任意一项所述的赛车进气系统。9.根据权利要求8所述的方程式赛车，其特征在于，所述赛车进气系统设置于车身后部的中心位置处且位于所述发动机的上方。10.根据权利要求9所述的方程式赛车，其特征在于，所述赛车进气系统的进气总管对应所述进气口的一端和所述赛车进气系统的多根进气歧管远离所述稳压罐的一端分别可拆卸连接于所述车身上。
【文档编号】F02M35/104GK205559124SQ201620400836
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】汤沛, 赵雪晶, 倪骁骅
【申请人】盐城工学院