[發明專利]V型多缸發動機左右進氣總管連通裝置

無效

• 申請號: 201110242552.X
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102322375A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 杜巍;姜玲;單文詣
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及活塞式內燃發動機領域，具體來說涉及一種用于V型多缸發動機的進氣管連通裝置。

背景技術

隨著對活塞式內燃發動機降低排放和節約能源的要求越來越高，發動機的優化設計和優化控制成為技術發展的必然，而多缸發動機各缸燃燒不均勻性成為發動機性能優化的障礙之一。由于多缸發動機進氣管道內的壓力波動，在相同的配氣相位條件下，會造成各缸進氣量的不均勻，這樣以來，在噴油參數不變的情況下，進氣量多的氣缸，其最高燃燒壓力大、排氣溫度低，進氣量少的氣缸，其最高燃燒壓力低、排氣溫度高。因此，多缸發動機進氣的均勻性對發動機的燃燒匹配和燃燒一致性具有很重要的影響。

對于常規的V型發動機進氣管道，一般由一個公共進氣腔分成兩根進氣總管，每根進氣總管再單獨連接兩排氣缸，分別為兩排氣缸供氣；或者由一個公共進氣腔分成多個進氣氣管支管，分別為每一個氣缸供氣。由于各缸進氣門的入口距離公共進氣腔的流道長度有很大差異，另外相鄰發火各缸的進氣過程又相互影響，使得各缸進氣門前的壓力波差異很大，進而造成各缸的進氣量不均勻，并間接造成各缸燃燒過程的不均勻，燃燒壓力、燃燒溫度均有差異，最終會造成較大的發動機循環變動和工作狀態不穩定。在嚴重情況下，還會導致發動機震動加劇，噪音升高，輸出功率下降，比油耗高，排放污染水平高等問題。

目前國內外關于進氣管的研究主要集中在管道材料的選取和流道形式的選擇，如CN200510080435.2，US005243933A，WO2005008056A2，WO2007091542A1等，且大部分研究目標主要關注進氣噪音最小化，降低進氣阻力，提高發動機和整車性能等技術手段上，如CN200610096267.0，CN201010278027.9。

本發明的目的是為解決V型多缸發動機各缸進氣不均勻度較大的問題，使得各缸的進氣量更接近，減少排氣溫度和最高燃燒壓力對整機性能提高的限制，使得發動機工作狀態更加一致和平穩。

本發明涉及的進氣管連通裝置對原有進氣管結構改動不大，只在原有的兩排進氣總管之間加裝一組進氣連通裝置，因此加工較為方便。加裝該連通管后，不僅可以大大降低了各缸進氣不均勻度，使得各缸的進氣量更均勻，而且可以降低高轉速時的進氣阻力，增加進氣量，同時能夠提高發動機的效率和動力性能，具有很大的實用價值。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術所存在的上述問題，提供一種結構合理、工作穩定性高的進氣總管連通裝置。該發明能夠大大降低各缸進氣不均勻度，并降低發動機在高轉速時的進氣阻力，增加進氣量，最終提高發動機的工作效率和動力性能，而且工作狀態更加穩定。

本發明的目的可以通過下列技術方案來實現：一種用于連通V型多缸發動機上兩排進氣總管的連通裝置，包括用于將新鮮工質引入兩排氣缸的公共進氣腔，V型多缸發動機左右兩排進氣總管，兩個進氣總管之間的連通管道。所述的V型多缸發動機兩排進氣總管通過一定橫截面積的管道彼此進行連接，而且該連接管道具有最佳橫截面積和布置位置，使發動機能夠在進氣管道的結構尺寸增加不大的情況下獲得最佳的工作性能，尤其能夠明顯改善發動機工作的進氣不均勻度。

優選的是所述V型多缸發動機兩排進氣總管連通裝置中，連通管的截面積與進氣總管截面積之比在20％～100％之間。

優選的是所述V型多缸發動機兩排進氣總管連通裝置中，連接管的安裝位置與公共進氣腔的徑向距離的取值范圍在L/2～L之間，其中L表示V型多缸發動機左右進氣總管的長度。

由于兩排進氣管經過連通管道連通，形成了一個環形的進氣腔，對于左右兩排氣缸中的每一個氣缸來說，進氣腔的總容積增加了一倍，在各缸的進氣過程中，環形進氣腔內和進氣門前的壓力波動減小，各缸進氣門前的壓力波動曲線形狀更趨于一致，從而使各缸的進氣量差異減小。在整個發動機工作轉速范圍內，這種進氣壓力波的變化對減小各缸進氣不均勻度都有促進作用，同時發動機的進氣量也有所提高，特別是在高轉速的情況下，采用本發明所述的連通裝置對降低進氣不均勻度和提高進氣量的效果更加明顯。

由于采用本發明所述的進氣連通管以后，進氣壓力波動減小，每一個氣缸的進氣流動損失也減小，進而使得各缸的泵氣損失減少，轉速越高時，泵氣損失減小的越多，從而進一步提高了整個工作轉速范圍內的功率、降低了燃油消耗率。