[实用新型]一种改善V型多缸发动机各缸进气均匀性的进气连通装置

说明书

本实用新型涉及一种改善V型多缸发动机各缸进气均匀性的进气连通装置，该进气连通装置包括进气总管、左进气歧管、右进气歧管、左进气连通管、右进气连通管和中进气歧管；左进气连通管由左上进气连通管、左下进气连通管组成；右进气连通管由右上进气连通管、右下进气连通管组成；左进气歧管、右进气歧管和中进气歧管顶端通过进气总管与进气口相连通；左进气歧管、右进气歧管的末端分别与左上进气连通管、右上进气连通管上端相连，中进气歧管末端与左下进气连通管、右下进气连通管相连通；左右两边上下相邻的两个进气腔之间具有隔挡结构，互不连通。本实用新型解决V型多缸发动机各缸进气均匀性问题，保证整机具有良好的综合性能。

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机领域，尤其涉及一种改善V型多缸发动机各缸进气均匀性的进气连通装置。

背景技术

近年来随着环境污染与能源危机两大问题的日益严峻，世界各国制定了愈来愈严格的排放法规与油耗法规，这对汽车的节能减排提出了越来越高的要求。因此，传统发动机的设计与开发有待进一步优化，不断提升其综合性能。对于多缸发动机而言，各缸燃烧均匀性是影响发动机综合性能(包括动力性、经济性和排放性能等)的重要因素，而各缸进气不均匀是导致各缸燃烧过程出现不均匀性的关键诱因。

因进气压力的波动以及各缸进气系统结构和布置的差异，多缸发动机各缸进气过程不可避免地会出现不均匀性。在各缸喷油量(气道多点喷射或缸内直喷)和点火提前角均相同的情况下，各缸进气不均匀性直接导致缸内残余废气系数和过量空气系数的差异，从而导致发动机各缸燃烧过程的不均匀，最终表现为各缸性能参数出现较大差异，导致整机性能下降。尤其是在整车道路循环工况下，发动机工况的突变加剧了进气系统的压力波动，导致发动机各缸参数不均匀性增大，从而使发动机的实际性能大打折扣，最终影响发动机的实际节能减排效果。

传统V型多缸发动机双进气腔进气系统简图如图1所示(以V型8缸发动机为例)，该进气系统有一个进口、多个出口。一根进气总管1连接两根左、右进气歧管2、3，左、右进气歧管2、3分别连接左、右进气连通管4、5，左、右进气连通管4、5不连通，且分别连接左、右两边的气缸盖。由于每个气缸进气口的入口到进气总管1之间的距离存在差异，而且8缸发动机的点火顺序有三种：1-5-7-2-6-3-4-8，1-8-4-3-6-2-7-5，1-5-4-8-6-3-7-2，这三种点火顺序都存在同列发火的两缸，这样就会出现各缸“抢气”现象，从而导致各缸进气不均匀。另外，各缸进气门前的压力波也有较大差异，这导致发动机各缸进气量、气流强度和气体组分的一致性较差，最终导致发动机各缸燃烧均匀性和工作稳定性变差。

为解决多缸发动机的进气不均匀性问题，北京理工大学公开了一种用于V型多缸发动机的“回字型”进气系统(CN 108590903 A)，设计了8个进气口任选其一作为进气入口，分两个进气歧管给各缸传送新鲜工质。该“回字型”进气系统虽然在传统进气系统的基础上有所改进，但进气口与每个气缸进气道之间的距离有较大差异，且两个进气总管的进气量很难保证一致。因此，尽管该进气系统能在一定程度上改善各缸进气均匀性，但不能缓解各缸“抢气”的问题。潍柴动力有限公司公开了一种进气管总成及具有该进气管总成的发动机(CN 109386414 A)。其进气系统将节流挡板安装在可伸入的进气歧管内，来解决同列连续发火两缸“抢气”的问题。通过在连续发火的两缸进气道内设置节流挡板，对于同列连续发火的两缸，避免了后一点火的缸抽吸前一点火缸进气的情况。虽然该进气系统的设计有效解决了相邻点火两缸的“抢气”问题，但未考虑其余各缸的进气均匀性问题。

虽然上述两种方案能在一定程度上改善多缸发动机各缸进气均匀性，但同时也会带来一些新的问题。例如，“回字型”的进气系统会使分两路走的气流相遇而产生气流阻力，从而减少进气量。另一种方案在进气歧管中安装节流挡板，需要在进气歧管内安装流量传感器从而实时监测各缸的进气量，并通过调节节流挡板开度来校准进气流量，这样增加了进气连通装置结构的复杂程度，同时提高了进气系统的成本。因上述问题，限制了上述两种方案在实际工程中的推广应用。

发明内容