BR102023002364A2 - Coletor de admissão - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a coletor de admissão com um tanque de compensação (6) que é longo na direção frontal-traseira e uma pluralidade de tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) dispostos de modo a envolver uma circunferência externa do tanque de compensação (6). Uma protuberância de introdução de ar de admissão (17), à qual uma válvula borboleta é fixada, é disposta em uma porção entre tubos de ramificação adjacentes, como entre o segundo tubo de ramificação (8) e o terceiro tubo de ramificação (9). Dentro do tanque de compensação (6), é fornecida uma parte de guia de ar de admissão (23). O ar de admissão pode ser distribuído uniformemente para os tubos de ramifica- ção (7, 8, 9, 10) sem aumentar o comprimento total de uma unidade de distribuição de ar de admissão, incluindo a válvula borboleta. Uma vez que cada um dos tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) é enrolado em torno do tanque de compensação (6), o ar de admissão flui suavemente e um efeito de superalimentação inercial é excelente.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um coletor de admissão usado em um motor multicilíndrico para um veículo etc.

2. Descrição da Técnica Relacionada

[0002] Um coletor de admissão de um motor multicilíndrico inclui um tanque de compensação e uma pluralidade de tubos de ramificação que se ramificam a partir deste tanque de compensação. Um corpo de borboletaé fixado a uma abertura de introdução de ar de admissão fornecida no tanque de compensação, e o ar de admissão cuja taxa de fluxo é controlada pela válvula borboleta é distribuído para os tubos de ramificação através do tanque de compensação.

[0003] Quando se observa uma relação de disposição entre o tan que de compensação e os tubos de ramificação, é comum que o tanque de compensação seja configurado em uma forma que é longa na direção frontal-traseira, que é a direção de uma fileira de cilindros (uma direção de árvore de cames, uma direção de virabrequim), e que cada tubo de ramificação é configurado de forma a envolver a circunferência externa do tanque de compensação, com uma abertura de entrada dentro do tanque de compensação, com saídas dos tubos de ramificação unidos a um flange.

[0004] Neste caso, é frequente que a abertura de introdução de ar de admissão seja aberta em uma superfície frontal ou traseira do tanque de compensação, ou seja, aberta em uma superfície circunferencial externa de uma parte saliente fornecida em uma extremidade frontal ou traseira do tanque de compensação. Portanto, o ar de admissão é dividido em fluxos para os respectivos tubos de ramificação enquanto flui de uma extremidade para a outra extremidade do tanque de compensação.

[0005] Enquanto isso, a Publicação de Pedido de Patente Japonesa Não Examinada N° 2007-162520 (JP 2007-162520A) (Patente Japonesa N° 4792955) divulga um coletor de admissão para um motor de quatro cilindros produzido pela união de uma pluralidade de peças que são peças moldadas por injeção de resina sintética. Este coletor de admissão é composto por uma parte a montante que constitui a sua metade inferior e uma parte a jusante que constitui a sua metade superior. Dois tubos de ramificação são conectados a cada uma das partes frontal e traseira do tanque de compensação, e uma abertura de introdução de ar de admissão é fornecida no tanque de compensação. Na JP 2007- 162520A (Patente Japonesa N° 4792955), o tanque de compensação está localizado na parte intermediária do coletor de admissão na direção frontal-traseira. Portanto, a abertura de introdução do ar de admissão também está disposta na parte central do coletor de admissão na direção frontal-traseira.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] Quando cada tubo de ramificação tem uma forma de enrolar em torno da circunferência externa do tanque de compensação, o com-primento de cada tubo de ramificação pode ser aumentado tanto quanto possível enquanto o fluxo de ar de admissão é simplificado. Assim, uma vantagem é que um alto efeito de superalimentação inercial pode ser alcançado enquanto a perda de pressão é reduzida. Outra vantagem é que o tanque de compensação pode ser ajustado para uma capacidade necessária.

[0007] No entanto, como o ar de admissão tem a propriedade de fluir em linha reta, quando a abertura de introdução do ar de admissão é fornecida em uma superfície final do tanque de compensação, o ar de admissão tende a fluir em grande parte para um tubo de ramificação localizado na lateral da outra extremidade, enquanto que, quando a abertura de introdução de ar de admissão é fornecida em uma parte circunferencial externa de uma parte saliente fornecida no tanque de compensação, o ar de admissão tende a fluir em grande parte para um tubo de ramificação próximo à abertura de introdução de ar de admissão. Em ambos os casos, é provável que a quantidade de ar de admissão para cada tubo de ramificação (cilindro) varie.

[0008] Além disso, abrir a abertura de introdução do ar de admissão em uma superfície final do tanque de compensação leva a um problema no qual a válvula borboleta (corpo de borboleta) se projeta em grande parte da superfície frontal ou da superfície traseira do tanque de compensação, aumentando, desse modo, o comprimento (tamanho) de uma unidade de distribuição de ar de admissão composta pelo coletor de admissão e a válvula borboleta na direção frontal-traseira. O mesmo se aplica ao caso em que uma parte saliente voltada para a frente ou para trás é fornecida no tanque de compensação.

[0009] Recentemente, os motores híbridos tornaram-se ampla mente difundidos como meios para a condução de automóveis. Como um motor híbrido possui membros adicionais, como um motor de grande porte e uma unidade de controle de potência (PCU), é necessário reduzir o comprimento frontal-traseiro da unidade de distribuição de ar de admissão tanto quanto possível devido à necessidade de efetivamente usar o compartimento do motor de capacidade limitada. Quando a válvula borboleta está disposta na extremidade frontal ou traseira do tanque de compensação, ou uma parte saliente é fornecida no tanque de compensação e, consequentemente, a unidade de distribuição de ar de admissão se torna mais longa na direção frontal-traseira, isso causa dificuldades de projeto. Portanto, é fortemente necessário reduzir o comprimento frontal-traseiro da unidade de distribuição de ar de admissão tanto quanto possível.

[0010] Enquanto um motor de quatro cilindros tem a vantagem de menos vibração devido a um bom equilíbrio inercial entre o virabrequim e os pistões, ele é mais longo no direção frontal-traseira em comparação com um motor de três cilindros de mesma cilindrada. Assim, pode-se dizer que o requisito de reduzir o comprimento frontal-traseiro da unidade de distribuição de ar de admissão é particularmente forte para um motor de quatro cilindros.

[0011] Enquanto isso, no coletor de admissão da JP 2007-162520A (Patente Japonesa n° 4792955), uma vez que a abertura de introdução do ar de admissão está disposta na parte central na direção frontal-traseira, o comprimento frontal-traseiro da unidade de distribuição de ar do coletor de admissão composta pelo coletor de admissão e válvula borboleta pode ser ajustada para um comprimento equivalente a um comprimento mínimo. Entende-se que o ar de admissão que fluiu através da abertura de introdução do ar de admissão pode ser dividido em dois fluxos dianteiro e traseiro e que cada fluxo pode ser distribuído uniformemente entre os tubos de ramificação. Assim, pode-se dizer que este coletor de admissão é excelente na função de distribuir uniformemente o ar de admissão e também altamente compacto.

[0012] Em JP 2007-162520 A (Patente Japonesa N° 4792955), no entanto, uma vez que dois tubos de ramificação frontais e traseiros se abrem em cada uma das superfícies frontal e traseira do tanque de compensação, não pode ser evitado que o comprimento frontal-traseiro do tanque de compensação torna-se mais curto, o que levanta a preocupação de que a capacidade necessária para o tanque de compensação pode se tornar difícil de garantir. Além disso, cada tubo de ramificação tem uma forma de curvatura em torno de um eixo que se estende na direção frontal-traseira, mudando sua direção de uma postura de ser orientado na direção frontal-traseira. Assim, também existe a preocupação de que o aumento da resistência ao fluxo de ar de admissão possa reduzir a capacidade de resposta ou diminuir o efeito de superalimenta- ção inercial.

[0013] Um outro problema é que, quando dois tubos de ramificação são conectados a cada uma das superfícies da extremidade frontal e da superfície da extremidade traseira do tanque de compensação, os com-primentos dos dois tubos de ramificação provavelmente diferem um do outro devido ao desalinhamento de posições de conexão dos dois tubos de ramificação, o que complica o projeto para igualar os comprimentos dos tubos de ramificação.

[0014] Tendo sido concebido nessas circunstâncias, a presente in venção visa fornecer um coletor de admissão que pode atingir um tamanho compacto, uma distribuição uniforme de ar de admissão para os tubos de ramificação, um fluxo suave de ar de admissão etc. de uma só vez.

[0015] Um coletor de admissão da presente invenção inclui uma pluralidade de configurações, que são especificadas pelas respectivas reivindicações. Dentre estas, o coletor de admissão, de acordo com a reivindicação 1, tem uma configuração básica de “ter um tanque de com-pensação e uma pluralidade de tubos de ramificação dispostos um ao lado do outro em uma direção frontal-traseira que é uma direção de uma fileira de cilindros, cada um dos tubos de ramificação sendo dispostos de modo a envolver o tanque de compensação de um lado externo enquantotêm uma abertura de entrada dentro do tanque de compensação, o tanque de compensação sendo fornecido com uma abertura de introdução de ar de admissão”.

[0016] Nesta configuração básica, o coletor de admissão apresenta características “de que a abertura de introdução do ar de admissão esteja disposta em uma parte circunferencial externa do tanque de compensação, entre dois tubos de ramificação adjacentes, e de que uma parte de guia do ar de admissão seja formada no interior do tanque de compensação, em uma porção onde o ar de admissão fluiu através da abertura de introdução de ar de admissão, a parte de guia de ar de admissão sendo configurada para equalizar uma quantidade do ar de admissão que flui para dentro de cada um dos tubos de ramificação enquanto divide o ar de admissão que flui através da abertura da introdução do ar de admissão em um fluxo frontal e um fluxo traseiro”.

[0017] A invenção da reivindicação 2 concretiza a reivindicação 1 e inclui características “de que o coletor de admissão tem três ou mais tubos de ramificação, com uma pluralidade de tubos de ramificação sendo dispostos em pelo menos um de um lado frontal e um lado traseiro da parte de guia de ar de admissão, e que a parte de guia do ar de admissão tem a forma de uma calha elevada na parte frontal e na parte traseira”. Para uma superfície rebaixada (superfície ranhurada) da parte de guia de ar de admissão com formato de calha, podem ser adotadasvárias formas, como forma de arco, forma de V ou forma trapezoidal com superfície plana e superfícies inclinadas frontal e traseira.

[0018] Na reivindicação 2, ajustar a extremidade frontal e a extremi dade traseira da parte de guia de ar de admissão em forma de calha a diferentes alturas uma da outra ou formar a parte de ranhura em uma forma simétrica ou assimétrica pode fazer a relação entre a quantidade de ar de admissão fluindo para frente e a quantidade de ar de admissão fluindo para trás igual ou desigual. Assim, este coletor de admissão pode se adaptar adequadamente a um motor de três cilindros e a um motor de quatro cilindros.

[0019] O coletor de admissão, de acordo com a invenção da reivin dicação 3, tem uma configuração básica de “ter um tanque de compensação que é longo na direção frontal-traseira, que é uma direção de uma fileira de cilindros e uma pluralidade de tubos de ramificação que estão dispostos um ao lado do outro na direção frontal-traseira, cada um dos tubos de ramificação sendo disposto um ao lado do outro na direção frontal-traseira, de modo a envolver o tanque de compensação de um lado externo, enquanto tem uma abertura de entrada dentro do tanque de compensação”. Nesta configuração básica, o coletor de admissão tem características “de que uma abertura de introdução de ar de admissão está disposta em uma parte circunferencial externa do tanque de compensação, em uma porção intermediária na direção frontal-traseira, e que uma direção de fluxo de ar de admissão fluiu no tanque de compensação através da abertura de introdução do ar de admissão muda para a direção frontal-traseira e o ar de admissão flui para cada um dos tubos de ramificação”.

[0020] Em cada uma das presentes invenções, a abertura de intro dução de ar de admissão na qual a válvula borboleta é montada é disposta entre a extremidade frontal e a extremidade traseira do tanque de compensação, de modo que o comprimento total do coletor de admissão não aumente. Assim, o coletor de admissão pode ser compactado.

[0021] Uma vez que cada tubo de ramificação tem uma forma de enrolamento em torno da circunferência externa do tanque de compensação, o ar de admissão que flui para dentro de cada tubo de ramificação simplesmente flui ao redor da circunferência externa do tanque de compensação sem sofrer uma mudança repentina de direção, de modo que não ocorre perda de pressão e os comprimentos dos tubos de ramificação podem ser aumentados para melhorar o efeito de superali- mentação inercial. Além disso, uma vez que cada tubo de ramificação envolve a circunferência externa do tanque de compensação da mesma maneira, igualar os comprimentos dos tubos de ramificação também é extremamente fácil. Assim, os custos podem ser reduzidos simplificando a estrutura de um coletor de admissão que é formado pela união de peças moldadas em resina.

[0022] O ar de admissão que flui para o tanque de compensação através da abertura de introdução do ar de admissão flui para cada tubo de ramificação após mudar sua direção para a direção frontal-traseira dentro do tanque de compensação. Assim, em comparação com quando a abertura de introdução do ar de admissão é fornecida na extremidade frontal ou na extremidade traseira do tanque de compensação, a função de distribuir uniformemente o ar de admissão para os tubos de ramificação é excelente. Ou seja, a função de divisão de fluxo do tanque de compensação pode melhorar a distribuição uniforme do ar de admissão para os tubos de ramificação. Além disso, os comprimentos dos tubos de ramificação podem ser equalizados e o fluxo de ar de admissão pode ser suavizado, de modo que a superalimentação inercial usando a pulsação do ar de admissão possa ser realizada igualmente em cada cilindro. Como resultado, este coletor de admissão pode contribuir para melhorar a saída.

[0023] Em particular, quando a parte de guia do ar de admissão é fornecida como na reivindicação 1, mesmo quando uma pluralidade de tubos de ramificação está disposta em um ou ambos os lados dianteiro e traseiro da abertura de introdução do ar de admissão, o ar de admissão pode ser distribuído uniformemente para os tubos de ramificação pelo efeito de regulação de fluxo da parte de guia de ar de admissão. Assim, a equalização das proporções ar-combustível nos cilindros pode ser melhorada para garantir uma operação estável, e a função de prevenir a deterioração dos componentes dos gases de escape também pode ser melhorada.

[0024] É prática comum reciclar um gás EGR ou um gás de escape para um sistema de admissão ou enviar combustível evaporado em um tanque de combustível (gás de purga) para o sistema de admissão. Na presente invenção, uma vez que o coletor de admissão é excelente para distribuir uniformemente o ar de admissão para os tubos de ramificação, ele também pode distribuir uniformemente um gás auxiliar, como um gás EGR, um gás de escape ou um gás de purga, para os tubos de ramificação por terem uma abertura auxiliar de descarga de gás disposta perto da abertura de introdução do ar de admissão ou da parte de guia do ar de admissão.

[0025] Embora também seja possível ajustar a quantidade de en trada, dispondo uma nervura ou semelhante como a parte de guia de ar de admissão na entrada de cada tubo de ramificação, quando a parte de guia de ar de admissão tem uma forma de calha, como na reivindicação 3, a direção do ar de admissão da abertura de introdução do ar de admissão em direção à parte de guia do ar de admissão é causada por um salto, por assim dizer, pela parte de guia do ar de admissão e muda sua direção para a direção frontal-traseira. Isso torna possível garantir que uma quantidade igual de ar de admissão seja distribuída para cada tubo de ramificação, evitando que o ar de admissão flua em grande parte para um tubo de ramificação próximo à abertura de introdução do ar de admissão.

[0026] Assim, a quantidade de ar de admissão distribuída para cada tubo de ramificação (cada cilindro) pode ser equalizada por uma estrutura simples. Em particular, é preferível formar a parte de guia do ar de admissão como uma superfície reentrante curva, pois permite que o ar de admissão mude de direção suavemente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0027] As características, vantagens e significado técnico e indus trial de modalidades exemplares da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais sinais semelhantes denotam elementos semelhantes e em que: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma aparência externa de uma modalidade; A Figura 2 é uma vista lateral da modalidade; A Figura 3 é uma vista do corte III-III da Figura 2; A Figura 4 é uma vista em perspectiva ampliada de uma peça principal; A Figura 5 é uma vista do corte V-V da Figura 3 (com a seção ligeiramente inclinada em relação a um eixo de árvore de cames visto em planta); A Figura 6 é uma vista em perspectiva ampliada vista na direção da seta da seção VI-VI da Figura 3, com membros internos omitidos; e A Figura 7A à Figura 7E são vistas representando esquema-ticamente outras modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0028] A seguir, uma modalidade da presente invenção será des crita com base nos desenhos. Esta modalidade é aplicada a um coletor de admissão de um motor automotivo de quatro cilindros. O motor está disposto em um compartimento do motor em uma postura de ter um eixo de um virabrequim se estendendo na direção da largura do veículo, com uma superfície do lado de escape e uma superfície do lado de admissão voltada para um lado dianteiro e um lado traseiro, respectivamente, em uma direção de avanço do automóvel. Assim, o coletor de admissão desta modalidade se sobrepõe a uma superfície do lado de admissão de uma cabeça de cilindro por trás quando visto da direção frontal do automóvel.

[0029] A seguir, as palavras “frontal-traseira” e “esquerda-direita” são usadas para especificar as direções. Conforme definido nas reivindicações, a direção frontal-traseira é uma direção de uma fileira de cilindros (uma direção de um eixo de uma árvore de cames e uma direção do eixo do virabrequim), e a direção esquerda-direita é uma direção ortogonal ao eixo do virabrequim e um eixo de um furo de cilindro (uma direção substancialmente ortogonal à superfície do lado de admissão da cabeça do cilindro). Na direção esquerda-direita, um lado próximo à cabeça do cilindro 1 e um lado distante da cabeça do cilindro 1 são chamados de lado interno e lado externo, respectivamente. Uma visão lateral é um estado visto da direção esquerda-direita, e uma visão frontal e uma visão traseira são estados vistos da direção frontal-traseira.

[0030] Quanto a um lado frontal e um lado traseiro, um lado onde está disposta uma corrente de distribuição é o lado frontal e um lado onde está disposta uma caixa de missão é o lado traseiro. Alguns motorestêm o eixo do furo do cilindro um pouco inclinado, de modo que o lado do escapamento se incline um pouco para a frente; no entanto, este motor é basicamente do tipo longitudinal e, portanto, a direção de cima para baixo é a mesma que a direção vertical. Essas direções são mostradas nos desenhos conforme necessário.

(1) Estrutura Básica

[0031] O coletor de admissão tem a forma de uma bola de rúgbi ou de um ovo quando visto na direção frontal-traseira e tem uma forma quadrangular grosseiramente irregular quando visto de lado. Como pode ser entendido da Figura 3, o coletor de admissão é formado por uma estrutura oca composta por um membro interno 2 (primeira peça) localizado na lateral próxima a uma cabeça do cilindro 1, um membro externo 3 (segunda peça) localizado no lado distante da cabeça do cilindro 1 e um membro intermediário 4 (terceira peça) localizado entre esses dois membros.

[0032] Os membros sobrepostos 2, 3, 4 são integralmente unidos por soldagem por vibração usando ondas de alta frequência ou ondas ultrassônicas. Na Figura 3, os limites dos membros são indicados por linhas grossas. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 1, 2 e 6, os flanges 5 são formados em porções de união (porções soldadas) de membros sobrepostos.

[0033] Como pode ser entendido da Figura 3, o membro interno 2 e o membro intermediário 4 têm recessos que se abrem de modo a ficarem de frente um para o outro. Assim, dentro do coletor de admissão, um tanque de compensação 6, que é longo na direção frontal-traseira, é formado principalmente pelo membro interno 2 e pelo membro intermediário 4. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 1 e na Figura 3, os quatro primeiros a quartos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 são dispostos nesta ordem do lado frontal, de modo a envolver uma circunferência externa do tanque de compensação 6. Como pode ser entendido na Figura 3, na Figura 5 e na Figura 6, o tanque de compensação 6 tem uma forma de seção transversal próxima a uma forma retangular com a largura vertical um pouco maior que a largura horizontal (uma forma circular ou elíptica também pode ser adotada).

[0034] Na Figura 6, uma parte superior de cada um dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 é mostrada como uma seção transversal em um estado em que a parte superior é formada pelo membro externo 3 e pelo membro intermediário 4. Por outro lado, na Figura 6, o que é indicado por sombreamento em uma parte sob os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 mostrados como tubos é uma superfície de extremidade interna do membro intermediário 4 e não uma seção transversal.

[0035] Conforme mostrado na Figura 3, cada um dos tubos de ra mificação 7, 8, 9, 10 tem uma entrada (extremidade a montante) 11 co-nectada a uma parte superior do tanque de compensação 6, no lado próximo à cabeça do cilindro 1, envolve o tanque de compensação 6 em direção ao lado inferior e depois muda sua direção para o lado superior, e tem uma saída 12 voltada para a cabeça do cilindro 1. Assim, os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 quase envolvem todo o tanque de compensação 6. As saídas do tubo de ramificação 7, 8, 9, 10 são conectados a um flange superior 13 que é longo na direção frontal-traseira. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, os orifícios de inserção de parafusos 14 para fixação na cabeça do cilindro 1 são perfurados no flange superior 13.

[0036] Cada porta de admissão (não mostrada) da cabeça do cilin dro 1 é formada por um par de portas de admissão frontais e traseiras. Portanto, conforme mostrado na Figura 5, a saída 12 de cada um dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 é dividida por uma parede divisória 12a em partes frontal e traseira.

[0037] Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, uma saliência de in trodução de ar de admissão 17, na qual a abertura de introdução de ar de admissão 16 se abre, é formada integralmente no membro externo 3, que constitui parte do tanque de compensação 6, em uma porção entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9. A protuberância de introdução de ar de admissão 17 está conectada a uma parte superior do tanque de compensação 6 e basicamente voltada para cima, mas é inclinada quando vista na direção frontal-traseira (como visto em uma vista frontal ou traseira) de modo a se estender mais longe da cabeça do cilindro 1 em direção ao lado superior.

[0038] Uma parte de cada um dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 da entrada 11 para uma extremidade inferior é formada no membro interno 2. Essa estrutura pode ser fabricada usando um molde que possui um núcleo rotativo. Uma parte da extremidade inferior ao flange superior 13 é formada unindo o membro externo 3 e o membro intermediário 4 juntos.

[0039] Uma extremidade superior da saliência de introdução de ar de admissão 17 serve como um assento de rolamento (flange) 17a para fixação de um corpo de borboleta (não mostrado), e furos rosqueados 18 para fixação do corpo de borboleta são formados em três posições no assento de rolamento 17a. Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, uma gaxeta 19 é montada em uma superfície superior do assento de mancal 17a.

[0040] Como a saliência de introdução de ar de admissão 17 é in terposta entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ra-mificação 9, o intervalo entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9 na direção esquerda-direita é ampliado, exceto nas posições das saídas 12. O intervalo espacial é maior onde a saliência de introdução de ar de admissão 17 está disposta. Assim, o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9 serpenteiam um pouco na direção da frente para trás.

[0041] A largura frontal-traseira do coletor de admissão é especifi cada pelo passo das portas de admissão na cabeça do cilindro 1. Conforme mostrado na Figura 2, o passo dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 é constante nas saídas 12. Portanto, mesmo quando a saliência de introdução de ar de admissão 17 está disposta entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9, isso não adiciona ao comprimento total do coletor de admissão. Assim, o coletor de admissão tem um comprimento frontal-traseiro equivalente a um comprimento mínimo exigido.

[0042] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, uma porta de introdu ção de gás de purga 20 é fornecida no bocal de introdução de ar de admissão 17. A porta de introdução de gás de purga 20 está disposta no bocal de introdução de ar de admissão 17, um pouco próximo à extremidade superior e se projeta para o lado oposto de a cabeça do cilindro 1. Isso permite que uma mangueira seja facilmente conectada (instalada).

[0043] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, uma porta de introdu ção de gás PCV 21 é fornecida em uma porção do tanque de compensação 6 sob a saliência de introdução de ar de admissão 17. A porta de introdução de gás PCV 21 também se projeta para o lado oposto da cabeça do cilindro 1. Conforme mostrado na Figura. 1, um pino 22 para posicionar o corpo de borboleta é fornecido em uma superfície superior de uma parte a jusante do segundo tubo de ramificação 8 de modo a se projetar para cima.

(2) Estrutura para guiar o ar de admissão e o gás PCV

[0044] Como pode ser entendido da Figura 4 à Figura 6, as entradas 11 dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 abrem para dentro do tanque de compensação 6, em direção a um lado externo que é o lado oposto da cabeça do cilindro 1. O ar de admissão flui para o tanque de compensação 6 em tal direção para fluir através do tanque de compensação 6 por um efeito de orientação da saliência de introdução de ar de admissão 17 e, em seguida, atinge uma superfície interna do tanque de compensação 6 e muda sua direção para formar um fluxo na direção frontal- traseira. Então, o ar de admissão muda sua direção para uma direção interna, que é uma direção através do tanque de compensação 6 para fluir para as entradas 11 dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10.

[0045] Nesta modalidade, a parte de guia de ar de admissão 23 con tínua com uma extremidade inferior da saliência de introdução de ar de admissão 17 é fornecida na parte inferior do tanque de compensação 6, em uma parte intermediária na direção frontal-traseira. Como pode ser entendido da Figura 3, a parte de guia de ar de admissão 23 é formada no membro intermediário 4 e tem a forma de uma calha com uma superfície rebaixada, que é elevada nas extremidades frontal e traseira e rebaixada para baixo. Conforme mostrado na Figura 3, a protuberância de introdução de ar de admissão 17 e a parte de guia de ar de admissão 23 se cruzam em um ângulo obtuso como visto em uma vista frontal (vista traseira), e um ângulo de interseção θ é de cerca de 120°.

[0046] Como também mostrado na Figura 3, uma placa traseira central 24 localizada entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9 está presente na superfície interna do tanque de compensação 6, em uma porção no lado oposto da parte de guia de ar de admissão 23 da protuberância de introdução de ar de admissão 17. Uma parte inferior da placa traseira central 24 é uma parte inclinada 24a, que se estende para baixo em direção ao lado externo (em direção a uma extremidade inferior da abertura de introdução de ar de admissão 16).

[0047] Como pode ser entendido da Figura 6, a largura frontal-tra seira da parte de guia de ar de admissão 23 é ajustada para ser aproxi-madamente equivalente ao diâmetro interno da abertura de introdução de ar de admissão 16. Portanto, a maior parte do ar de admissão fluiu através das cabeças da protuberância de introdução de ar de admissão 17 em direção à parte de guia de ar de admissão 23 e, em seguida, divide-se em fluxos frontais e traseiros ao colidir com a placa traseira central 24. Há algum espaço deixado entre a parte de guia de ar de admissão 23 e a placa traseira central 24.

[0048] Conforme mostrado claramente na Figura 6, a parte de guia de ar de admissão 23 é formada fornecendo uma nervura de guia em forma de M 25 no fundo do tanque de compensação 6. Ou seja, uma placa superior da nervura de guia em forma de M 25 serve como a parte de guia de ar de admissão 23. Assim, as placas das pernas 26 que constituem partes da nervura de guia 25 são continuamente unidas às extremidades frontal e traseira da parte de guia de ar de admissão 23, e a parte de guia de ar de admissão 23 e as placas das pernas 26 conectam-se (juntas) à protuberância de introdução de ar de admissão 17.

[0049] Assim, conforme mostrado na Figura 6, uma porção cercada pela nervura de guia 25 e o tanque de compensação 6 forma uma passagem de distribuição de gás PCV 27 abrindo para o lado interno, e esta passagem de distribuição de gás PCV 27 continua na direção de cima para baixo para uma passagem de introdução de gás PCV 28 que comunica com a porta de introdução de gás PCV 21.

[0050] Uma parte central 23a de uma extremidade externa da parte de guia de ar de admissão 23 que é pintada de preto na Figura 6 une a parte inclinada 24a da placa traseira central 24 fornecida no membro interno 2, enquanto as partes laterais 23b nos lados dianteiro e traseiro da parte de guia de ar de admissão 23 e as placas de perna 26 da nervura de guia 25 são extremidades livres que não se unem ao membro interno 2. Assim, porções da passagem de distribuição de gás PCV 27 nos lados frontal e traseiro abrem dentro do tanque de compensação 6 em direção ao lado externo. Como resultado, conforme indicado pelas setas tracejadas na Figura 6, o gás PCV é aspirado pelo fluxo de ar de admissão devido a um efeito Venturi (efeito ejetor) produzido pelo fluxo de ar de admissão e distribuído uniformemente pelos tubos de ramificação 7 a 10.

[0051] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, uma parte tampão 28a localizada mais profundamente no interior do que a nervura de guia 25 é formada na passagem de introdução de gás PCV 28. A parte tampão 28a é formada no membro interno 2, quase na mesma profundidade que a placa traseira central 24. Uma aresta divisória de fluxo 29 para dividir o ar de admissão em fluxos frontais e traseiros é formada em cerca de metade da passagem de introdução de gás PCV 28 em um lado profundo. Uma superfície superior da aresta divisória de fluxo 29 se inclina de modo que a altura aumenta em direção ao lado profundo. (3) Conclusão

[0052] Nesta modalidade, uma vez que cada um dos tubos de rami ficação 7, 8, 9, 10 envolve o tanque de compensação 6, um comprimento suficiente e uma capacidade necessária do tanque de compensação 6 podem ser garantidos. Os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 têm uma forma de serem basicamente longos em uma direção circunferen- cial, embora com alguns meandros, de modo que o ar de admissão flua suavemente e não ocorra perda de pressão, e um comprimento para realizar um efeito de superalimentação de alta inércia é seguro.

[0053] O tanque de compensação 6 tem uma estrutura larga, que é longa o suficiente na direção frontal-traseira para abranger todos os cilindros (ou todas as portas de admissão), com os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 conectados em paralelo uma à outra e a abertura 16 de entrada de ar de admissão (e válvula borboleta) disposta na parte central na direção frontal-traseira. Uma vez que os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10, que se comunicam com as portas que conduzem aos cilindros, estão dispostos lateralmente próximos e em paralelo um ao outro, a simetria da estrutura interna do tanque de compensação 6 na direção frontal-traseira é garantida, o que pode melhorar a eficiência de distribuição do ar de admissão para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10.

[0054] Além disso, uma vez que a protuberância de introdução de ar de admissão 17, na qual a válvula borboleta está montada, está disposta em uma porção intermediária na direção frontal-traseira, um comprimento da unidade de distribuição de ar de admissão, incluindo o coletor de admissão e a válvula borboleta, que é equivalente a um comprimentomínimo exigido, é suficiente. Portanto, a flexibilidade do projeto pode ser melhorada mesmo no caso de um veículo elétrico híbrido em que não há espaço extra no compartimento do motor.

[0055] Conforme já descrito, o ar de admissão que flui para a protu berânciade introdução de ar de admissão 17 através da abertura de introdução de ar de admissão 16 flui através da parte de guia de ar de admissão 23 e atinge a placa traseira central 24, muda sua direção para a direção frontal-traseira ao colidir com a placa traseira central 24 e, em seguida, muda sua direção para dentro e flui para cada um dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10.

[0056] Uma vez que a parte de guia de ar de admissão 23 é uma superfície rebaixada, o ar de admissão é submetido a um efeito de salto tal que se dirige obliquamente para cima, conforme indicado pelas setas na Figura 5 ao mudar sua direção para a direção frontal-traseira. Assim, podem ser formados fortes fluxos de entrada de ar em direção ao primeiro tubo de ramificação 7 e ao quarto tubo de ramificação 10. Isto torna possível melhorar a função de distribuir uniformemente o ar de admissão para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10, impedindo que o ar de admissão flua em grande parte para o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9. Como resultado, as proporções ar- combustível nos cilindros podem ser equalizadas para garantir uma operação estável.

[0057] É preferível ajustar o ângulo de interseção θ entre a protube rância de introdução de ar de admissão 17 e a parte de guia de ar de admissão 23 para um ângulo obtuso como na modalidade, porque então o ar de admissão flui suavemente da protuberância de introdução de ar de admissão 17 para a parte de guia de ar de admissão 23. Além disso, é preferível formar a parte inclinada 24a em uma parte inferior da placa traseira central 24, porque então o ar de admissão tende a mudar sua direção para a direção frontal-traseira enquanto gira e, assim, o ar de admissão pode mudar mais suavemente sua direção.

[0058] Na modalidade, uma vez que a protuberância de introdução de ar de admissão 17 e as entradas 11 dos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 estão localizadas nos lados esquerdo e direito opostos do eixo do tanque de compensação 6, ao fluir para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10, o ar de admissão ainda tem uma propriedade direcional de fluxo (propriedade direcional para dentro) transmitida pela protuberância de introdução de ar de admissão 17. Assim, o fluxo de ar de admissão pode ser ainda mais suavizado e um efeito de alta superalimentação inercial pode ser realizado.

[0059] Quando a passagem de distribuição de gás PCV 27 é for mada usando a nervura de guia 25 como na modalidade, o gás PCV pode ser distribuído uniformemente para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10. Assim, enquanto o gás PCV é sugado pelo fluxo de ar de admissão devido a um efeito Venturi (efeito ejetor) produzido pelo fluxo de ar de admissão, conforme indicado pelas setas tracejadas na Figura 6, a entrada de ar de admissão nos tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 é equa- lizada e, portanto, o gás PCV também pode ser distribuído uniformemente para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10. Que a nervura de guia 25 tenha tanto uma função de orientação do ar de admissão e uma função de distribuição de gás PCV também é preferível, porque permite que a estrutura seja simplificada de acordo.

[0060] Nesta modalidade, a largura frontal-traseira da parte de guia de ar de admissão 23 é substancialmente igual à largura frontal-traseira da placa central traseira 24. No entanto, também é possível fazer a largura frontal-traseira da parte de guia de ar de admissão 23 (a largura frontal-traseira da nervura de guia 25) menor ou inversamente maior do que a largura frontal-traseira da placa traseira central 24. Quando a largura frontal-traseira da parte de guia de ar de admissão 23 é feita maior do que a largura frontal-traseira da placa traseira central 24, a parte de guia de ar de admissão 23 se sobrepõe parcialmente ao segundo tubo de ramificação 8 e ao terceiro tubo de ramificação 9 como visto em uma vista lateral.

[0061] Cada um dos membros 2, 3, 4 é fabricado por um dispositivo de moldagem usando moldes (uma cavidade e um núcleo) que se aproximam e se afastam um do outro na direção esquerda-direita no estado da Figura 3 (para moldar a protuberância de introdução de ar de admissão 17, um molde deslizante é adicionado separadamente). Como a nervura de guia 25 está voltada para a direção do movimento relativo dos moldes, ela pode ser facilmente fabricada usando um dispositivo de moldagem de estrutura simples. Esta é também uma vantagem desta modalidade.

(4) Outras Modalidades

[0062] As Figuras 7A a 7E mostram outros exemplos da parte de guia de ar de admissão em forma de calha 23. Entre estes, no exemplo mostrado na Figura 7A, a parte de guia de ar de admissão 23 tem a forma de uma calha com um recesso em forma de V. No exemplo mostrado na Figura 7B, a parte de guia de ar de admissão 23 tem a forma de uma calha com uma superfície em arco, com uma placa de perna 26 formada em uma parte central na direção frontal-traseira. Assim, a nervura de guia 25 tem uma forma substancialmente em Y. Também neste exemplo, a parte de guia de ar de admissão 23 pode ter uma forma em V como na Figura 7A.

[0063] No exemplo mostrado na Figura 7C, a parte de guia de ar de admissão 23 tem uma forma trapezoidal com uma parte plana e as placas de perna 26 são fornecidas nas posições de duas partes frontais e traseiras dobradas. Em todos os exemplos, a parte de guia de ar de admissão 23 é levantada nas extremidades frontal e traseira, de modo que o ar de admissão possa ser distribuído uniformemente para os tubos de ramificação 7, 8, 9, 10 por um efeito de salto de ar de admissão.

[0064] No exemplo mostrado na Figura 7D, a parte de guia de ar de admissão 23 tem a forma de uma calha com uma superfície em arco, enquanto a altura difere entre o lado frontal e o lado traseiro. Consequentemente, mais ar de admissão flui para o lado onde a altura é menor. Por exemplo, no caso de um coletor de admissão para um motor de três cilindros, a parte de guia do ar de admissão 23 está disposta entre o primeiro tubo de ramificação 7 e o segundo tubo de ramificação 8 ou entre o segundo tubo de ramificação 8 e o terceiro tubo de ramificação 9. Definir o lado frontal e o lado traseiro da parte de guia de ar de admissão 23 em alturas diferentes um do outro, como neste exemplo, torna possível igualar a quantidade de ar de admissão para dois tubos de ramificação, fazendo com que o ar de admissão se desloque para longe por um efeito de salto, enquanto aumenta a quantidade de ar de entrada para uma área onde esses dois tubos de ramificação estão presentes.

[0065] No exemplo mostrado na Figura 7E, a parte de guia de ar de admissão 23 tem uma forma de W com um pico na parte do meio na direção frontal-traseira. Neste exemplo, entende-se que a função de dividir o ar de admissão em fluxos frontais e traseiros é aprimorada. A altura do pico na parte do meio pode ser igual às alturas das extremidades frontal e traseira. O exemplo da Figura 7D pode ser combinado com os outros exemplos.

[0066] Embora as modalidades da presente invenção tenham sido descritas acima, a presente invenção pode ser implementada também em várias outras formas. Por exemplo, nas modalidades, a parte de guia de ar de admissão é formada na nervura de guia com as placas de perna, mas pode, em vez disso, ser fornecida diretamente na superfície inferior do tanque de compensação. Uma parte de guia de ar de admissão, como uma placa de desvio, pode ser fornecida na posição de cada tubo de ramificação. Além disso, uma ranhura rebaixada pode ser formada na parte inferior do tanque de compensação, em uma porção correspondenteà abertura de introdução do ar de admissão, para servir como parte de guia do ar de admissão. Uma ranhura rebaixada e uma nervura (ou uma saliência) podem ser usadas em combinação.

[0067] A presente invenção pode ser implementada como um cole tor de admissão de um motor. Portanto, a presente invenção é aplicável industrialmente.

Claims (3)

1. Coletor de admissão com um tanque de compensação (6) e uma pluralidade de tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) dispostos um ao lado do outro em uma direção frontal-traseira, que é uma direção de uma fileira de cilindros, cada um dos tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) sendo dispostos de modo a envolver o tanque de compensação (6) de um lado externo enquanto têm uma abertura de entrada dentro do tanque de compensação (6), o tanque de compensação (6) sendo fornecido com uma abertura de introdução de ar de admissão (16), sendo o coletor de admissão caracterizado pelo fato de que: a abertura de introdução de ar de admissão (16) está disposta em uma parte circunferencial externa do tanque de compensação (6), entre dois tubos de ramificação adjacentes (8, 9); e uma parte de guia de ar de admissão (23) é formada dentro do tanque de compensação (6), em uma porção onde o ar de admissão que fluiu através da abertura de introdução de ar de admissão (16), a parte de guia de ar de admissão (23) sendo configurada para equalizar uma quantidade de ar de admissão fluindo para cada um dos tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) enquanto divide o ar de admissão que fluiu através da abertura de introdução de ar de admissão (16) em um fluxo frontal e um fluxo traseiro.

2. Coletor de admissão, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que o coletor de admissão possui três ou mais tubos de ramificação (7, 8, 9, 10), com a pluralidade de tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) disposta em pelo menos um de um lado frontal e um lado traseiro da parte de guia de ar de admissão (23), e que a parte de guia de ar de admissão (23) tem uma forma de calha levantada no lado frontal e no lado traseiro.

3. Coletor de admissão com um tanque de compensação (6) que é longo na direção frontal-traseira, que é uma direção de uma fileira de cilindros e uma pluralidade de tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) que estão dispostos próximos um ao outro na direção frontal-traseira, cada um dos tubos de ramificação (7, 8, 9, 10) sendo disposto um ao lado do outro na direção frontal-traseira de modo a envolver o tanque de compensação (6) de um lado externo com uma abertura de entrada dentro do tanque de compensação (6), sendo o coletor de admissão caracterizado pelo fato de que uma abertura de introdução de ar de admissão (16) está disposta em uma parte circunferencial externa do tanque de compensação (6), em uma porção intermediária na direção frontal-traseira, e que uma direção de fluxo de ar de admissão fluiu para o tanque de compensação (6) através da abertura de introdução do ar de admissão (16) muda para a direção frontal-traseira e o ar de admissão flui para cada um dos tubos de ramificação (7, 8, 9, 10).