CN101113703A - 进气歧管组件 - Google Patents
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Abstract
一种为顺序点火八汽缸V形内燃机而提供的进气组件,包括具有第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸体。所述组件包括相对于发动机安装的第一、第二、第三、和第四进气增压通道,第一汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第一双缸组,以及第二汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第二双缸组;第一和第二进气用于分别连通进气至第一双缸组的其中一个汽缸。第三和第四进气增压通道用于分别连通进气至第二双缸组的其中一个汽缸。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于带有交叉面曲轴的内燃机的进气歧管组件。
背景技术
[0002]具有以V-型构造形式(相互以大致90度角而设置的两排四汽缸)而设置的八缸内燃机一般包括双面(dual plane)或交叉面(cross-plane)曲轴。对于交叉面曲轴,例如当从曲轴一端看时,每个曲柄销(四个轴上的)沿前述纵向轴均以90度角而设置,曲柄销形成十字形。对于交叉面曲轴,第一汽缸组的汽缸与第二汽缸组的汽缸共用一个曲柄销。在与曲轴一体形成的平衡物的作用下,交叉面曲轴可以实现很好的发动机平衡。虽然汽缸的顺序点火是总体有序的,但每组汽缸的点火不是有序的。通过顺序点火,在每组汽缸中的双缸将彼此相隔九十度曲轴转角点火,而相应组的其它所有汽缸均以180度曲轴转角间隔分别点火。
[0003]对于增压柴油机,比如涡轮增压或超增压发动机,每个组中的第二密闭点火汽缸倾向于比第一密闭点火汽缸吸入更多的进气,这导致了在第二密闭点火汽缸中收集更大量的进气。因此,借助高进气流速,每个汽缸组的第二密闭点火汽缸将具有更高的汽缸内压力峰值,这将限制由于受到发动机应力/疲劳约束的动力输出。此外,具有相当低汽缸内压力峰值的其余六个汽缸,也可以低于它们的动力势运行。
发明内容
[0004]进气组件设置成顺序点火的八汽缸V形内燃机,包括具有第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸体,其中第一汽缸组限定了自发动机第一端至第二端设置的第一、第三、第五、和第七汽缸。第二汽缸组限定了自发动机第一端到第二端设置的第二、第四、第六,和第八汽缸。进气组件包括相对于发动机安装的第一和第二进气增压通道。第一和第二进气增压通道中的每一个用于连通进气至第一、第三、第五和第七汽缸中的至少一个。此外,第三和第四进气增压通道相对于发动机而安装。第三和第四进气增压通道中的每一个用于连通进气至第二、第四、第六和第八汽缸中的至少一个。第一汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第一双缸组。第二汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第二组双缸。第一进气增压通道用于连通进气至第一双缸组的一个汽缸,以及第二进气增压通道用于连通进气至第一双缸组中的另外一个汽缸。第三进气增压通道用于连通进气至第第二双缸组的一个汽缸,以及第四进气增压通道用于连通进气至第二双缸组中的另外一个汽缸。
[0005]第一、第二、第三和第四进气增压通道可以安装至相对于内燃机的外置位置上。进气组件可以进一步包括进气管以及与进气道向下流体连通的第一和第二流道。第一和第二滑槽通道可以设置成与第一流道向下流体连通。第一和第二滑槽通道可以设置成分别与第一和第二进气增压通道其中之一流体连通。第三和第四滑槽通道可以设置成与第三流道向下流体连通。第三和第四滑槽通道可以设置成分别与第三和第四进气增压通道其中之一流体连通。压缩机可以设置成对进气加压。容纳有已披露进气组件的内燃机也可以被提供。
[0006]本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点可以从与附图相结合的用于实施本发明的最佳方式显而易见地得到。
附图说明
[0007]图1为八汽缸、V形内燃机的平面示意图,所述内燃机具有1-2-7-8-4-5-6-3的顺次点火顺序,并且该图示出了根据本发明的进气歧管组件;
[0008]图2为八汽缸、V形内燃机的平面示意图,所述内燃机具有1-5-6-3-4-2-7-8的顺次点火顺序,并且该图示出了本发明进气歧管组件的可选实施方案;
[0009]图3为八汽缸、V形内燃机的平面示意图,所述内燃机具有1-2-7-3-4-5-6-8的顺次点火顺序,并且该图示出了本发明进气歧管组件的可选实施方案;
以及
[0010]图4为八汽缸、V形内燃机的平面示意图,所述内燃机具有1-2-6-3-4-5-7-8的顺次点火顺序,并且该图示出了本发明进气歧管组件的可选实施方案;
具体实施方式
[0011]参见附图,其中相应于相同或相似组件使用相同附图标记,图1所示为内燃机10。内燃机10可以是火花点火型或者压缩-点火型。为了在下文中描述,假定内燃机10为压缩-点火内燃机。内燃机10包括具有第一汽缸组14和第二汽缸组16的汽缸壳体或者箱体。第一和第二汽缸组14和16设置成大致V形构造,从而使内燃机10以V形内燃机为特征。由第一和第二汽缸组14和16至少部分限定的空间一般称为谷槽18。
[0012]第一和第二汽缸组14和16的每一组限定了多个汽缸20。由第一汽缸组14限定的每一汽缸20自内燃机10的第一端向内燃机10的第二端设置,例如第一汽缸1、第三汽缸3、第五汽缸5、第七汽缸7。同样地,由第二汽缸组16限定的每一汽缸20自内燃机10的第一端向内燃机10的第二端设置,例如,第二汽缸2、第四汽缸4、第六汽缸6、第八汽缸8。因而,内燃机10也可以进一步以具有八汽缸20为特征。
[0013]内燃机可以进一步包括进气歧管组件22。进气歧管组件可操作地向内燃机10的汽缸20提供进气24,从而能够在汽缸20内部使燃料燃烧(未示出)。进气歧管组件22包括与第一流道和第二流道28和30分别流体连通的进气管26。第一流道28与第一进气增压通道32和第二进气增压通道34流体连通。第一进气增压通道32用于连通进气24至第一增压通道36,随后进入第一汽缸1、第三汽缸3、第五汽缸5以及第七汽缸7中的至少一个中。第二进气增压通道34用于连通进气24至第二增压通道38,随后进入第一汽缸1、第三汽缸3、第五汽缸5以及第七汽缸7中的至少一个中,也即不与第一进气增压通道36流体连通。
[0014]第二流道30与第三进气增压通道40和第四进气增压通道42流体连通。第三进气增压通道40用于连通进气24至第二增压通道44,随后导入第二汽缸2、第四汽缸4、第六汽缸6以及第八汽缸8中的至少一个中。第三进气增压通道42用于连通进气24至第二增压通道46,随后导入第二汽缸2、第四汽缸4、第六汽缸6以及第八汽缸8中的至少一个中,也就是说不与第三进气增压通道44流体连通。
[0015]如图1所示,第一和第二进气增压通道36和38安装至内燃机10的相应外置位置上。也就是说,第一和第二进气增压通道36和38基本邻接于第一汽缸组14与谷槽18相对设置。同样地,第三和第四进气增压通道44和46安装于内燃机10的相应外置位置上。也就是说,第三和第四进气增压通道44和46基本邻接于第二汽缸组16与谷槽18相对设置。压缩机48,例如涡轮增压器或者增压器,可以设置成与进气歧管组件22流体连通,以及用于可选择地对进气歧管组件22内的进气24加压,
[0016]如图1所示的进气歧管组件22被构造成如下的汽缸连续点火顺序:第一汽缸1、第二汽缸2、第七汽缸7、第八汽缸8、第四汽缸4、第五汽缸5、第六汽缸6、和第三汽缸3,或者一般称为1-2-7-8-4-5-6-3点火顺序。至于该构造,第一汽缸组14的相邻点火的一对汽缸20是第三汽缸3和第一汽缸1。第一进气增压通道36构造成连通进气24至第一汽缸1,以及第二进气增压通道38构造成连通进气至第三汽缸3、第五汽缸5,以及第七汽缸7。第二汽缸组16中相邻点火的一对汽缸20是第八汽缸8和第四汽缸4。第三进气增压通道44构造成连通进气24至第二汽缸2和第四汽缸4,以及第四进气增压通道46构造成连通进气至第六汽缸6和第八汽缸8。通过按这样的方式构造进气歧管组件22,在第一和第二汽缸组14和16中每一组中相邻点火的一对汽缸20的调谐效应可以基本得到减弱。
[0017]现在参见图2,其中所示的内燃机10具有进气歧管组件22的可替代实施方案,如图1所示,并一般标引为22A。进气歧管组件22A被构造成如下的汽缸连续点火顺序:第一汽缸1、第五汽缸5、第六汽缸6、第三汽缸3、第四汽缸4、第二汽缸2、第七汽缸7、和第八汽缸8,或者一般称为1-5-6-3-4-2-7-8的点火顺序。至于该构造,第一汽缸组14中相邻点火的一对汽缸20是第一汽缸1和第五汽缸5。第一进气增压通道36构造成连通进气24至第一汽缸1,和第三汽缸3,以及第二进气增压通道38构造成连通进气24至第五汽缸5和第七汽缸7。第二汽缸组16中相邻点火的一对汽缸20是第四汽缸4和第二汽缸2。第三进气增压通道44构造成连通进气24至第二汽缸2,以及第四进气增压通道46构造成连通进气24至第四汽缸4、第六汽缸6和第八汽缸8。通过按这样的方式构造进气歧管组件22A,在第一和第二汽缸组14和16中每一组中相邻点火的一对汽缸20的调谐效应可以基本得到减弱。
[0018]现在参见图3,其中所示的内燃机10具有进气歧管组件33的可替代实施方案,如图1所示,并一般标引为22B。进气歧管组件22B被构造成如下的汽缸连续点火顺序:第一汽缸1、第二汽缸2、第七汽缸7、第三汽缸3、第四汽缸4、第五汽缸5、第六汽缸6、和第八汽缸8,或者一般称为1-2-7-3-4-5-6-8的点火顺序。至于该构造,第一汽缸组14中一对相邻点火的汽缸20是第七汽缸7和第三汽缸3。第一进气增压通道36构造成连通进气24至第一汽缸1和第三汽缸3,以及第二进气增压通道38构造成连通进气24至第五汽缸5和第七汽缸7。第二汽缸组16中相邻点火的一对汽缸20是第六汽缸6和第八汽缸8。第三进气增压通道44构造成连通进气24至第四汽缸4、第六汽缸6和第八汽缸8,以及第四进气增压通道46构造成连通进气24至第二汽缸2。通过按这样的方式构造进气歧管组件22B,在第一和第二汽缸组14和16中每一组中相邻点火的一对汽缸20的调谐效应可以基本得到减弱。
[0019]现在参见图4,其中所示的内燃机10具有进气歧管组件22的可替代实施方案,如图1所示,并一般标引为22C。进气歧管组件22C被构造成如下的汽缸连续点火顺序:第一汽缸1、第二汽缸2、第六汽缸6、第三汽缸3、第四汽缸4、第五汽缸5、第七汽缸6、和八汽缸8,或者一般称为1-2-6-3-4-5-7-8的点火顺序。至于该构造,第一汽缸组14中一对相邻点火的汽缸20是第五汽缸5和第七汽缸7。第一进气增压通道36构造成连通进气24至第一汽缸1、第三汽缸3、和第五汽缸5,以及第二进气增压通道38构造成连通进气24至第七汽缸7。第二汽缸组16中相邻点火的一对汽缸20是第二汽缸2和第六汽缸6。第三进气增压通道44构造成连通进气24至第二汽缸2和第四汽缸4,第四进气增压通道46构造成连通进气24至第六汽缸6和第八汽缸8,通过按这种方式构造进气歧管组件22C,第一和第二汽缸组14和16中每一组中相邻点火的一对汽缸20可以基本得到减弱。
[0020]通过有效地分离进气24流道至第一和第二汽缸组14和16中相邻点火的一对汽缸20中,内燃机10的缸对缸燃烧变化可以基本得到降低。减少变化可以改善内燃机10的功率密度以及尾气排放。
[0021]尽管用于实施本发明的最佳方式已经得到具体描述,那些关于本发明的本领域熟练人员还可想到用于在所附权利要求的范围内实践本发明的多种可替代技术方案和实施方案。
Claims (20)
1.一种用于顺序点火八汽缸V形内燃机的进气组件,包括具有第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸体,其中第一汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第一、第三、第五,和第七汽缸,以及其中第二汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第二、第四、第六,和第八汽缸,所述进气组件包括:
相对于发动机安装的第一和第二进气增压通道,其中所述第一和第二进气增压通道中的每一个用于连通进气至第一、第三和第七汽缸中的至少一个;
相对于发动机安装的第三和第四进气增压通道,其中所述第三和第四进气增压通道中的每一个用于连通所述进气至第二、第四、第六,和第八汽缸中的至少一个;
其中第一汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第一双缸组,以及其中第二汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第二双缸组;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组中的一个汽缸,以及其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组的另一个汽缸上;以及
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组中的一个汽缸,以及其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组的另一个汽缸。
2.根据权利要求1的进气组件,其中所述第一和第二进气增压通道相对于发动机以外置式构造安装,并且其中所述第三和第四进气增压通道相对于发动机以外置式构造安装。
3.根据权利要求1的进气组件,进一步包括:
进气道;
第一流道与所述进气道向下流体连通;
第二流道与所述进气道向下流体连通;
第一和第二滑槽通道与所述第一流道向下流体连通,其中所述第一和第二滑槽通道分别与所述第一和第二进气增压通道相应的其中之一流体连通;以及
第三和第四流道与所述第二流道向下流体连通,其中所述第三和第四滑槽通道分别与所述第三和第四进气增压通道相应的其中之一流体连通。
4.根据权利要求1的进气组件,进一步包括至少一个压缩机用于对所述进气加压。
5.根据权利要求1的进气组件,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第二汽缸、第七汽缸、第八汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸,以及第三汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至第一汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第三、第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二和第四汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至第六和第八汽缸。
6.根据权利要求1的进气组件,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第五汽缸、第六汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第二汽缸、第七汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至第一以及第三汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至第四、第六和第八汽缸。
7.根据权利要求1的进气组件,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第二汽缸、第七汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至第一以及第三汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二、第四、第六汽缸;以及其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至第八汽缸。
8.根据权利要求1的进气组件,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第二汽缸、第六汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第七汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至第一、第三,和第五汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二和第四汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至第六和第八汽缸。
9.一种顺次点火V形内燃机,包括:
包括具有第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸体,其中所述第一汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第一、第三、第五,和第七汽缸,以及其中所述第二汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第二、第四、第六,和第八汽缸;
相对于发动机安装的第一和第二进气增压通道,其中所述第一和第二进气增压通道中的每一个用于连通进气至所述第一、第三、第五和第七汽缸中的至少一个;
相对于发动机安装的第三和第四进气增压通道,其中所述第三和第四进气增压通道中的每一个用于连通所述进气至所述第二、第四、第六,和第八汽缸中的至少一个;
其中所述第一汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第一双缸组,以及其中第二汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的所述第二双缸组;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组中的一个汽缸,以及其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组的另一个汽缸上;以及
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组中的一个汽缸,以及其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组的另一个汽缸。
10.根据权利要求9的内燃机,其中所述第一和第二、第三和第四进气增压通道相对于内燃机以外置构造而安装。
11.根据权利要求9的内燃机,进一步包括:
进气道;
第一流道与所述进气道向下流体连通;
第二流道与所述进气道向下流体连通;
第一和第二滑槽通道与所述第一流道向下流体连通,其中所述第一和第二滑槽通道分别与所述第一和第二进气增压通道相应的其中之一流体连通;以及
第三和第四滑槽通道与所述第二流道向下流体连通,其中所述第三和第四滑槽通道分别与第三和第四进气增压通道相应的其中之一流体连通。
12.根据权利要求9的内燃机,进一步包括至少一个压缩机用于对所述进气加压。
13.根据权利要求9的内燃机,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第二汽缸、第七汽缸、第八汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸,以及第三汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第三、第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二和第四汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第六和第八汽缸。
14.根据权利要求9的内燃机,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第五汽缸、第六汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第二汽缸、第七汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一以及第三汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第四、第六和第八汽缸。
15.根据权利要求9的内燃机,其中发动机顺次点燃所述第一汽缸、第二汽缸、第七汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一和第三汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二、第四、第六汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第八汽缸。
16.根据权利要求9的内燃机,其中发动机顺次点燃所述第一汽缸、第二汽缸、第六汽缸、第三汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第七汽缸,以及第八汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一、第三,和第五汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二和第四汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第六和第八汽缸。
17.一种用于顺序点火八汽缸V形内燃机的进气组件,包括具有第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸体,其中第一汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第一、第三、第五,和第七汽缸,以及其中第二汽缸组限定了自发动机第一端向第二端顺序设置的第二、第四、第六,和第八汽缸,所述进气组件包括:
进气道;
第一流道与所述进气道向下流体连通;
第二流道与所述进气道向下流体连通;
第一和第二滑槽通道与所述第一流道向下流体连通;
第三和第四滑槽通道与所述第二流道向下流体连通;
相对于发动机安装的第一和第二进气增压通道,其中所述第一和第二进气增压通道中的每一个用于连通进气至第一、第三、第五和第七汽缸中的至少一个;
其中所述第一和第二滑槽通道分别与所述第一和第二进气增压通道相应的其中之一流体连通;
相对于发动机安装的第三和第四进气增压通道,其中所述第三和第四进气增压通道中的每一个用于连通所述进气至第二、第四、第六,和第八汽缸中的至少一个;
其中所述第三和第四滑槽通道分别与所述第三和第四进气增压通道相应的其中之一流体连通;
其中第一汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第一双缸组,以及其中第二汽缸组包括彼此相隔九十度曲轴转角点火的第二双缸组;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组的一个汽缸,以及其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至所述第一双缸组中的另外一个汽缸;和
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组中的一个汽缸,以及其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至所述第二双缸组的另一个汽缸。
18.根据权利要求17的进气组件,进一步包括用于对所述进气加压的至少一个压缩机。
19.根据权利要求17的进气组件,其中所述第一和第二进气增压通道相对于发动机以外置式构造安装,并且其中所述第三和第四进气增压通道相对于发动机以外置式构造安装。
20.根据权利要求17的进气组件,其中发动机顺次点燃第一汽缸、第二汽缸、第七汽缸、第八汽缸、第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸,以及第三汽缸;
其中所述第一进气增压通道用于连通所述进气至第一汽缸;
其中所述第二进气增压通道用于连通所述进气至第三、第五和第七汽缸;
其中所述第三进气增压通道用于连通所述进气至第二和第四汽缸;以及
其中所述第四进气增压通道用于连通所述进气至第六和第八汽缸。
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