[发明专利]V型多缸发动机左右进气总管连通装置

说明书

技术领域

本发明涉及活塞式内燃发动机领域，具体来说涉及一种用于V型多缸发动机的进气管连通装置。

背景技术

随着对活塞式内燃发动机降低排放和节约能源的要求越来越高，发动机的优化设计和优化控制成为技术发展的必然，而多缸发动机各缸燃烧不均匀性成为发动机性能优化的障碍之一。由于多缸发动机进气管道内的压力波动，在相同的配气相位条件下，会造成各缸进气量的不均匀，这样以来，在喷油参数不变的情况下，进气量多的气缸，其最高燃烧压力大、排气温度低，进气量少的气缸，其最高燃烧压力低、排气温度高。因此，多缸发动机进气的均匀性对发动机的燃烧匹配和燃烧一致性具有很重要的影响。

对于常规的V型发动机进气管道，一般由一个公共进气腔分成两根进气总管，每根进气总管再单独连接两排气缸，分别为两排气缸供气；或者由一个公共进气腔分成多个进气气管支管，分别为每一个气缸供气。由于各缸进气门的入口距离公共进气腔的流道长度有很大差异，另外相邻发火各缸的进气过程又相互影响，使得各缸进气门前的压力波差异很大，进而造成各缸的进气量不均匀，并间接造成各缸燃烧过程的不均匀，燃烧压力、燃烧温度均有差异，最终会造成较大的发动机循环变动和工作状态不稳定。在严重情况下，还会导致发动机震动加剧，噪音升高，输出功率下降，比油耗高，排放污染水平高等问题。

目前国内外关于进气管的研究主要集中在管道材料的选取和流道形式的选择，如CN200510080435.2，US005243933A，WO2005008056A2，WO2007091542A1等，且大部分研究目标主要关注进气噪音最小化，降低进气阻力，提高发动机和整车性能等技术手段上，如CN200610096267.0，CN201010278027.9。

本发明的目的是为解决V型多缸发动机各缸进气不均匀度较大的问题，使得各缸的进气量更接近，减少排气温度和最高燃烧压力对整机性能提高的限制，使得发动机工作状态更加一致和平稳。

本发明涉及的进气管连通装置对原有进气管结构改动不大，只在原有的两排进气总管之间加装一组进气连通装置，因此加工较为方便。加装该连通管后，不仅可以大大降低了各缸进气不均匀度，使得各缸的进气量更均匀，而且可以降低高转速时的进气阻力，增加进气量，同时能够提高发动机的效率和动力性能，具有很大的实用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供一种结构合理、工作稳定性高的进气总管连通装置。该发明能够大大降低各缸进气不均匀度，并降低发动机在高转速时的进气阻力，增加进气量，最终提高发动机的工作效率和动力性能，而且工作状态更加稳定。

本发明的目的可以通过下列技术方案来实现：一种用于连通V型多缸发动机上两排进气总管的连通装置，包括用于将新鲜工质引入两排气缸的公共进气腔，V型多缸发动机左右两排进气总管，两个进气总管之间的连通管道。所述的V型多缸发动机两排进气总管通过一定横截面积的管道彼此进行连接，而且该连接管道具有最佳横截面积和布置位置，使发动机能够在进气管道的结构尺寸增加不大的情况下获得最佳的工作性能，尤其能够明显改善发动机工作的进气不均匀度。

优选的是所述V型多缸发动机两排进气总管连通装置中，连通管的截面积与进气总管截面积之比在20％～100％之间。

优选的是所述V型多缸发动机两排进气总管连通装置中，连接管的安装位置与公共进气腔的径向距离的取值范围在L/2～L之间，其中L表示V型多缸发动机左右进气总管的长度。

由于两排进气管经过连通管道连通，形成了一个环形的进气腔，对于左右两排气缸中的每一个气缸来说，进气腔的总容积增加了一倍，在各缸的进气过程中，环形进气腔内和进气门前的压力波动减小，各缸进气门前的压力波动曲线形状更趋于一致，从而使各缸的进气量差异减小。在整个发动机工作转速范围内，这种进气压力波的变化对减小各缸进气不均匀度都有促进作用，同时发动机的进气量也有所提高，特别是在高转速的情况下，采用本发明所述的连通装置对降低进气不均匀度和提高进气量的效果更加明显。

由于采用本发明所述的进气连通管以后，进气压力波动减小，每一个气缸的进气流动损失也减小，进而使得各缸的泵气损失减少，转速越高时，泵气损失减小的越多，从而进一步提高了整个工作转速范围内的功率、降低了燃油消耗率。