專利名稱：用于內(nèi)燃機的進氣歧管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對內(nèi)燃機中的泄漏氣體的處理。
背景技術：
被吸入內(nèi)燃機的氣缸中的氣體混合物中的很有限的部分從活塞和氣缸體之間的空間向下流動，并積累在曲柄箱中。這種流出的氣體混合物稱為泄漏氣體。
為了在多缸發(fā)動機中燃燒所述泄漏氣體，例如通過泄漏氣體再循環(huán)通道將油盤和發(fā)動機的進氣歧管連接，從而利用進氣歧管的進氣負壓而將泄漏氣體混合至供給氣缸的氣體混合物中。在該處理過程中，泄漏氣體不均勻地分配至相應的氣缸中將導致各氣缸的空氣燃料比產(chǎn)生偏差，并對燃燒和排氣組分產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中，由日本專利局在1999年公開的Tokkai-Hei-11-82197提出了一種將來自泄漏氣體再循環(huán)通道的泄漏氣體分配給設于進氣歧管中的相應分支管的方法。
不過，該現(xiàn)有技術需要一分配通道來使進氣歧管中的各分支管與泄漏氣體再循環(huán)通道連接。而且，因為分配通道的長度不相等，因此分配到各氣缸的泄漏氣體分配量也不總相等。
因此，本發(fā)明的目的是利用簡單結構實現(xiàn)泄漏氣體的更均勻的分配。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種進氣歧管，用于將空氣供給多缸內(nèi)燃機的各氣缸。發(fā)動機有泄漏氣體通道，該泄漏氣體通道使得由發(fā)動機產(chǎn)生的泄漏氣體再循環(huán)至進氣歧管中。
該進氣歧管包括管部分；收集器，該收集器與該管部分連接；多個分支管，這些分支管從收集器分支；分隔部件，該分隔部件將所述管部分和收集器的內(nèi)部分隔成多個空間；以及泄漏氣體排出口，該泄漏氣體排出口有一開口，該開口跨在分隔部件上，并能夠?qū)碜孕孤怏w通道的泄漏氣體排出至分隔部件兩側的空間內(nèi)。
本發(fā)明的詳細情況以及其它特征和優(yōu)點將在說明書的其余部分中提出，并在附圖中示出。


圖1是根據(jù)本發(fā)明用于內(nèi)燃機的進氣歧管的透視圖。
圖2A-2C是進氣歧管的分解透視圖。
圖3是從上面看時進氣歧管的平面圖。
圖4A和4B分別是沿圖3中的線IV-IV截取的本發(fā)明的進氣管和泄漏氣體通道的垂直剖視圖以及在該垂直剖視圖中的主要部件的放大圖。
圖5A和5B分別是沿圖4A中的線V-V截取的本發(fā)明的用于泄漏氣體通道的排出口的水平剖視圖以及在該水平剖視圖中的主要部件的放大圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明在一凹口半徑和進氣效率損失之間的關系的圖。
圖7A和7B是排出口的縱剖圖，表示吹入進氣管中的泄漏氣體的流動。
圖8是表示當采用本發(fā)明時在六缸內(nèi)燃機的各氣缸中的空氣燃料混合物的混合比的圖。
具體實施例方式
參考圖1，用于車輛的V型六缸內(nèi)燃機的進氣歧管1包括管部分4、收集器5和六個分支管6。
進氣歧管1適用于V型六缸內(nèi)燃機中的兩組氣缸。在內(nèi)燃機的各組氣缸中的一系列氣缸的中心線布置在發(fā)動機室中，這樣，該中心線在所謂的縱向安裝式(length side type)發(fā)動機中平行于車輛的縱向方向。內(nèi)燃機的各氣缸以固定的曲軸偏轉角來順序地重復燃燒循環(huán)。
管部分4與內(nèi)燃機的進氣道連接，并在通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)流速之后將進氣供給收集器5。收集器5在暫時儲存之后將來自管部分4的空氣供給各分支管6。
分支管6與內(nèi)燃機的各組氣缸的氣缸蓋15連接。當從上面看進氣歧管1時，如圖3所示，六個分支管6中的三個分支管6a與一組氣缸連接，而其余的三個分支管6b與另一組氣缸連接。
在各氣缸蓋15的內(nèi)側形成三個氣缸以及與對應于各分支管6的氣缸連接的進氣口。在各氣缸中設置活塞?？諝怆S著活塞的往復運動而通過進氣口從分支管6被吸入各氣缸中，以便由于與噴射至所述進氣中的燃料混合而在氣缸中產(chǎn)生氣體混合物。
再參考圖1，在管部分4中形成彎曲部分4a，以便在改變從車輛前部吸入的氣流的方向之后將空氣供給收集器5。排出口7形成于泄漏氣體通道3中，并在與彎曲部分4a的外周相對應的位置處，且靠近與收集器5連接的部分。
下面參考圖2A-2C，進氣歧管1包括上部殼體11和下部殼體13，它們垂直分開該歧管；以及分隔部件12，該分隔部件12由上部殼體11和下部殼體13夾住。上部殼體11、下部殼體13和分隔部件12分別由模制樹脂形成。
分隔部件12設有水平板12a，該水平板12a垂直地平分收集器5和管部分4的內(nèi)部部分。因此，管部分4和收集器5的內(nèi)部部分分成上部空間1a和下部空間1b。上部空間1a與分支管6a連接，而下部空間6b與分支管6b連接。
泄漏氣體通道3的排出口7形成于管部分4的側表面上，以便從側面對著水平板12a。如圖4A、4B和圖5A、5B所示，連接所述上部空間1a和下部空間1b的凹口8形成于水平板12a中并在排出口7的周邊。圖4B是圖4A中的區(qū)域C的放大圖。圖5B是圖5A中的區(qū)域D的放大圖。
連接上部空間1a和下部空間1b的凹口9也形成于水平板12a中并在收集器5中。可變進氣閥14設置在凹口9中，如圖1所示?？勺冞M氣閥14是根據(jù)內(nèi)燃機的轉速而打開和關閉的蝶閥，并向進入氣缸中的進氣施加諧振增壓效果。
泄漏氣體通道3使得積累在曲柄箱中的泄漏氣體再循環(huán)至進氣歧管1。下面將介紹泄漏氣體通道3的排出口7的優(yōu)選特征。
如圖4A、4B所示，排出口7位于彎曲部分4a的外周上而對著水平板12a側部的凹口8。排出口7對著上部空間1a的開口表面面積近似等于排出口7對著下部空間1b的開口表面面積。
應當知道，排出口7的數(shù)目(即一個)小于由分隔部件12隔開的空間的數(shù)目(即兩個)。排出口7設置在管部分4和收集器5之間的連接處附近。
下面參考圖5A和5B，凹口8形成于水平板12a的、對著排出口7的部分中。如圖5B所示，當凹口8與排出口7的中心線100的相交點表示為E，且管部分4的內(nèi)壁面400與中心線100的相交點表示為F時，靠近點E的凹口8的形狀形成一圓弧，其半徑等于在點EF之間的距離d。
水平板12a的邊緣12b的截面沿凹口8的整個周邊具有彎曲的垂直截面形狀，如圖4B所示。
通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)的一定量的空氣被吸入進氣歧管1的管部分4中，然后通過水平板12a而分配在上部空間1a和下部空間1b之間。
不過，進氣并不是均勻分配至上部和下部空間1a、1b，而是大部分進氣被供給與處于進氣沖程的氣缸連接的一個空間。六個氣缸的進氣沖程以固定角度間隔來進行，因此在收集器5中具有規(guī)則的壓力變化。該壓力變化稱為進氣脈沖。
本發(fā)明通過分隔部件12而將管部分4和收集器5分成兩個空間1a、1b，這樣，在向處于進氣沖程的氣缸提供進氣的上部空間1a或下部空間1b中的進氣速度是當不采用分隔部件12時在進氣歧管中的進氣速度的大約兩倍。進氣速度的這種增大將使得泄漏氣體和進氣更好地混合，并使得泄漏氣體均勻分配給各氣缸。
另一方面，從泄漏氣體通道3的排出口7流入管部分4中的泄漏氣體通過水平板12a的凹口8而分配至上部空間1a和下部空間1b中。分配至上部空間1a中的泄漏氣體與被吸入上部空間1a中的進氣相混合，且混合物分配至分支管6a。同樣，分配至下部空間1b中的泄漏氣體與被吸入下部空間1b中的進氣相混合，且混合物分配至分支管6b。不過，分配至上部空間1a的泄漏氣體量和分配至下部空間1b的泄漏氣體量并不相同。泄漏氣體更多地分配至具有低壓的空間1a或1b中。
下面參考圖7A和7B，由于流入內(nèi)燃機中的進氣中的脈沖，在進氣歧管1的上部空間1a和下部空間1b之間存在壓力差。因此，當下部空間1b中的壓力通過上部空間1a而減小時，如圖7A所示，從排出口7流出而進入管部分4中的泄漏氣體主要流入上部空間1a中。
不過，由于圖7A和7B中所示的泄漏氣體進入量的變化在短時間間隔內(nèi)根據(jù)內(nèi)燃機的進氣脈沖而重復多次，因此，泄漏氣體向上部空間1a和下部空間1b的分配變得均勻。如圖8所示，可以使得分配給各氣缸的泄漏氣體量均勻，并將分配量的偏差限制為優(yōu)選水平。
凹口8用于減小泄漏氣體從排出口7流入管部分4中的流動阻力。當氣體從排出口7流入凹口8中時，水平板12a的邊緣12b的橫截面(具有彎曲垂直截面形狀)將泄漏氣體分成兩部分。因此，將泄漏氣體平滑地引入上部空間1a和下部空間1b中。
下面將參考圖6介紹凹口8的內(nèi)徑d對氣缸的進氣的進氣效率的影響。
在本實施例中，由于設置在水平板12a上的凹口9上的可變進氣閥14根據(jù)內(nèi)燃機的轉速而打開和關閉，因此獲得諧振增壓效果。當壓力波通過用于泄漏氣體通道3的排出口7的凹口8而從上部空間1a和下部空間1b中的一個向另一個傳播時，將對諧振增壓效果和氣缸進氣效率產(chǎn)生不利影響。
更準確地說，如圖6所示，當凹口8的直徑d增大時，氣缸進氣效率的降低有所增大。在圖6中，當凹口8的直徑d為零時，進氣效率損失為零。另一方面，當不設置凹口8時，泄漏氣體從排出口7流出的阻力變得過大，產(chǎn)生了關于泄漏氣體的引入的問題。
優(yōu)選是，凹口8的尺寸確定為可以保持諧振增壓特征并抑制泄漏氣體的流出阻力。
如上所述，因為設置了跨過水平板12a并開口于上部空間1a和下部空間1b中的用于泄漏氣體的排出口7，因此能夠以較低成本將泄漏氣體均勻分配給各氣缸。
而且，通過在水平板12a中形成對著排出口7的凹口8，能夠在諧振增壓效果和泄漏氣體的排出阻力之間產(chǎn)生良好的平衡。
排出口7設置在管部分4的彎曲部分4a的外周上。因此，泄漏氣體與進氣流混合，該進氣流通過彎曲部分4a的內(nèi)周以高流速移動。
通過與該高速氣流混合，將促進泄漏氣體和所述進氣的混合，并進一步保證將泄漏氣體均勻分配給各氣缸。
因為用于泄漏氣體的排出口7設置在收集器5和管部分4的連接處附近，因此，排出口7充分地位于進氣節(jié)流閥的下游處。因此能夠避免在節(jié)流閥上沉積。
Tokugan 2004-157456的內(nèi)容被本文參引，其在日本的申請日為2004年5月27日。
盡管上面已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實施例介紹了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例。本領域技術人員應當知道，在權利要求的范圍內(nèi)，可以對上述實施例進行變化和改變。
例如，在上述實施例中，進氣歧管1包括三個樹脂部件11-13的組合，如圖2A-2C所示。不過，所組合的樹脂部件的數(shù)目可以任意選擇。
構成進氣歧管1的部件并不局限于樹脂部件?？梢孕纬深A成形的集成單元(而不是組合部件)，以便形成進氣歧管1。
產(chǎn)生諧振增壓效果的可變進氣閥14以及根據(jù)可變進氣閥14的布置而形成于水平板12a上的凹口9將實現(xiàn)本發(fā)明實施例的優(yōu)選操作。不過，這些部件并不是實現(xiàn)本發(fā)明必不可少的，而是可以省略。優(yōu)選是，彎曲部分4a可以形成于管部分4上，但它并不是本發(fā)明必不可少的，而是可以省略。
本發(fā)明并不局限于用于V型六缸內(nèi)燃機，而是可以用于任意多缸發(fā)動機，而與氣缸的數(shù)目或方位無關。
在上述實施例中，只有單個排氣口7設置在泄漏氣體通道3上。不過，本發(fā)明也可以用于具有多個排出口7的進氣歧管。同樣，本發(fā)明可以用于設有多個分隔部件12的進氣歧管。還可以將管部分4和收集器5的內(nèi)側分成三個或更多空間。
權利要求
1.一種進氣歧管(1)，用于將空氣供給多缸內(nèi)燃機的各氣缸，該發(fā)動機有泄漏氣體通道(3)，該泄漏氣體通道使得由發(fā)動機產(chǎn)生的泄漏氣體再循環(huán)至進氣歧管(1)中，該進氣歧管(1)包括管部分(4)；收集器(5)，該收集器與管部分(4)連接；多個分支管(6)，這些分支管從收集器(5)分支；分隔部件(12)，該分隔部件將管部分(4)和收集器(5)的內(nèi)部分隔成多個空間(1a、1b)；以及泄漏氣體排出口(7)，該泄漏氣體排出口有一開口，該開口跨在分隔部件(12)上，并能夠?qū)碜孕孤怏w通道(3)的泄漏氣體排出至分隔部件(12)兩側的空間(1a、1b)內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的進氣歧管(1)，其中排出口(7)的數(shù)目小于空間(1a、1b)的數(shù)目。
3.根據(jù)權利要求1所述的進氣歧管(1)，其中在分隔部件(11)兩側對著空間(1a、1b)的排出口(7)的開口表面面積相等。
4.根據(jù)權利要求1所述的進氣歧管(1)，其中進氣歧管(1)只包括一個排出口。
5.根據(jù)權利要求1至4中任意一個所述的進氣歧管(1)，其中分隔部件(12)有一個在排出口(7)周圍的凹口(8)。
6.根據(jù)權利要求1至4中任意一個所述的進氣歧管(1)，其中相對于氣缸的布局而言，該內(nèi)燃機有兩組氣缸，且分隔部件(12)用于將收集器和管部分(4)的內(nèi)部部分分成兩個空間(1a、1b)，多個分支管(6)包括第一組分支管(6a)和另一組分支管(6b)，該第一組分支管(6a)使得其中一個空間(1a)與布置在其中一組氣缸上的氣缸連接，而所述另一組分支管(6b)使得另一空間(1b)與布置在另一組氣缸上的氣缸連接。
7.根據(jù)權利要求1至4中任意一個所述的進氣歧管(1)，其中管部分(4)有一彎曲部分(4a)，且排出口(7)形成于彎曲部分(4a)的外周上。
8.根據(jù)權利要求7所述的進氣歧管(1)，其中彎曲部分(4a)形成于收集器(5)附近。
全文摘要
多缸內(nèi)燃機的進氣歧管(1)，包括單個管部分(4)；收集器(5)，該收集器與管部分(4)連接；以及多個分支管(6)，這些分支管從收集器(5)分支至各氣缸。分隔部件(12)將管部分(4)和收集器(5)的內(nèi)部分隔成多個空間(1a、1b)。利用簡單結構而將泄漏氣體均勻分配給各氣缸，該簡單結構包括用于泄漏氣體的排出口(7)，該排出口(7)在管部分(4)中，且該排出口(7)在分隔部件(12)上面延伸，并均等地對著兩個空間(1a、1b)。優(yōu)選是，凹口(8)在分隔部件(12)上對著排出口(7)。
文檔編號F02M35/104GK1702314SQ200510071350
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權日2004年5月27日
發(fā)明者松岡一哉, 藤原和弘, 鶴岡義和 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社