[发明专利]用于可变体积发动机进气系统的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月9日提交的英国专利申请No.1602324.4以及2016年2月10日提交的英国专利申请No.1602345.9的优先权。为了全部目的，上述申请中的每个的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及用于发动机的系统和方法，该发动机具有经配置以增加发动机的体积效率的进气系统。

背景技术

用于机动车辆的发动机的进气系统通常设计为具有固定的几何形状，其被调整以特别期望的发动机运行速度最有效地提供空气至发动机的汽缸。期望的发动机运行速度可以是发动机产生峰值功率或峰值扭矩的速度。替代地，期望的发动机运行速度可以是当车辆行进长距离时发动机最有效地操作的速度。设计进气系统的几何形状以便其被调整到期望的发动机转速可以提高发动机在该运行状况下的性能。

包括可变长度进气管道的可变几何进气系统是可用的，其允许在发动机操作期间改变进气系统的调整。然而，进气系统的封装经常是紧密的，限制了这种系统的使用。

发明内容

在一个示例中，通过用于发动机的进气系统可以解决上述问题，该进气系统包括：进气管道，其经配置以运送进气至发动机的汽缸；腔室，其被设置在进气管道的一侧并且与进气管道流体连通；可移动元件，其被设置在腔室内；以及致动器，其经配置以改变可移动元件的位置并且由此改变能够从进气系统接收进气的腔室的体积；其中致动器经配置以某一频率改变可移动元件的位置，其中频率根据发动机的转速改变。

致动器可以经配置以使可移动元件振荡或往复运动。可移动元件的位置可以围绕平均位置改变。

腔室可以包括颈状部分和空腔部分，颈状部分具有比空腔部分小的直径。颈状部分接触进气管道的主流流速的分量可以垂直于颈状部分的中心轴线，例如，颈状部分的中心轴线可以相对于颈状部分接触管道的进气管道内的进气的流动成一角度。

进气系统可以进一步包括经配置以允许进气流入和/或流出腔室的孔。颈状部分和孔可以是分离的或孔可以形成颈状部分。

进气管道和/或孔可以经配置使得孔接触进气管道的主流流速的分量垂直于孔(例如，孔上的开口)的中心轴线。例如，进气管道和/或孔可以经配置使得进气管道内流动的进气可以被至少部分地引导横过孔。进气还可以被至少部分地引导至孔(例如，孔的开口)内和/或外。

发动机可以包括一个或多个发动机进口。发动机进口可以经配置以选择性地打开以允许进气进入汽缸。

致动器可以经配置以根据发动机进口的打开而改变可移动元件的位置，诸如根据正在打开或几乎打开的进口而改变腔室的体积。

致动器可以经配置以根据发动机进口的打开而改变可移动元件的位置改变的频率，例如根据哪个进口打开和/或哪个进口几乎打开。

致动器可以经配置以根据发动机进口的打开(诸如根据哪个进口打开和/或哪个进口几乎打开)而改变可移动元件的运动与发动机的旋转之间的相位差。

致动器可以经配置以根据腔室与正在打开的发动机进口之间的距离改变可移动元件的位置和/或可移动元件的位置改变的频率。

腔室可以被设置在从一对发动机进口通过进气管道实质上等距离的方位处。进气管道可以进一步包括经配置以运送进气至每个汽缸的进气歧管。腔室可以设置在进气歧管的一侧。腔室可以与进气歧管流体连通。腔室可以实质上设置在进气歧管上的中心处。进气歧管可以包括第一端和第二端，其中第一端比第二端更靠近进气系统的进气口。腔室可以在第二端处或附近与进气歧管流体连通。

进气系统进一步可以包括经配置以冷却进气管道内的进气流的冷却器。腔室可以被设置在冷却器的下游。腔室可以被设置在冷却器的上游。进气系统可以进一步包括设置为与进气管道流体连通的一个或多个附加腔室。附加腔室可以包括设置在附加腔室内的附加可移动元件。附加腔室可以包括经配置以改变附加可移动元件的位置的附加致动器。附加致动器可以经配置以改变可移动元件的位置并且由此改变附加腔室的体积。本文描述的关于腔室的任何特征可以同样应用于附加腔室。

至少一个附加腔室被设置在冷却器的上游。附加地或替代地，至少一个附加腔室可以被设置在冷却器的下游。腔室和/或致动器可以经配置以调节进气内的压力波的频率。附加地或替代地，腔室和/或致动器可以经配置以期望频率产生进气内的压力波。