CN108331686B - 内燃机的进气装置 - Google Patents

Abstract

提供能防止进气管的总长度变长，能容易地提高向进气管释放增压压力时的消音效果的内燃机的进气装置。谐振器具备：外筒，其具有比进气入口管的内径大的内径；以及内筒，其设于外筒的内部，与外筒隔开间隙，内部与进气入口管连通。内筒具备：第1内筒部，其在内筒的周向上连续，形成有多个孔；以及第2内筒部，其在内筒的周向上连续，具有未形成孔的无孔面。第1内筒部与外筒之间形成有空间，该空间的上游端和下游端是开放的且与进气入口管的内部连通，并且通过孔与内筒的内部连通。第2内筒部与外筒之间形成有空间，该空间的下游端是开放的且与进气入口管的内部连通，并且上游端被突出片封闭。

Description

内燃机的进气装置

技术领域

本发明涉及内燃机的进气装置。

背景技术

在具备增压器的内燃机中，作为降低在增压时产生的增压音(气流音)的消音器，已知旁支管(side branch)(例如参照专利文献1)。在进气管的半径方向外侧，多个该旁支管设于进气管的同一周上。

旁支管在进气管的周向上延伸，内部空间与进气管的内部通路连通。构成各个旁支管的壁的一部分与构成进气管的壁共用。在多个旁支管中各个旁支管的内部空间的下端部设有将各个旁支管的内部空间与进气管的内部通路连通的开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2014-152651号公报

发明内容

发明要解决的问题

在带增压器的内燃机中，已知如下内燃机：其设有将增压器的压缩机的上游侧与下游侧连接的旁通管以及使旁通管开闭的开关阀，在节流阀突然关闭时等，使开关阀打开而释放增压后的空气，防止增压压力过度上升。

已知该带增压器的内燃机在使开关阀打开而将增压后的空气排出到压缩机的上游侧的进气管时会发出辐射音。该辐射音中包含多种不同频率的声音，因此即使将仅具有1种频率的消音效果的现有的支管用于带增压器的内燃机，消音效果也很低。

因此，需要在进气管中设置多个谐振器来提高消音效果，但是当将多个谐振器设于进气管时，会产生进气管的总长度变长的问题。

本发明是着眼于上述问题而完成的，目的在于提供能防止进气管的总长度变长，能容易地提高向进气管释放增压压力时的消音效果的内燃机的进气装置。

用于解决问题的方案

本发明是安装于具有气缸盖和通过排气压力对吸入空气进行增压的增压器的内燃机的进气装置，其特征在于，具备：进气管，其与上述增压器连结，将空气滤清器净化后的空气吸入上述气缸盖；旁通管，在以上述空气滤清器流到上述气缸盖的吸入空气作为进气方向的基准时，其具有位于上述增压器的上游侧且与上述进气管连结的上游侧连结部和位于上述增压器的下游侧且与上述进气管连结的下游侧连结部，并且该旁通管用于将流到上述增压器的下游侧的吸入空气排到上述增压器的上游侧；开闭构件，其使上述旁通管内的通路开闭；以及谐振器，其位于上述上游侧连结部的上游侧且设于上述进气管，上述谐振器具备谐振部，上述谐振部具有：外筒，其内径大于上述进气管的内径；以及内筒，其设于上述外筒的内部，与上述外筒隔开间隙，内部与上述进气管连通，上述内筒具备：第1内筒部，其在上述内筒的周向上连续，形成有多个孔；以及第2内筒部，其在上述内筒的周向上连续，具有无孔面，上述内筒具有从上述内筒突出且与上述外筒的内周面接触的多个突出片，上述突出片具备：第1突出片，其设于上述第1内筒部与上述第2内筒部的边界位置，沿着上述内筒的轴线方向延伸；以及第2突出片，其设于上述内筒的上游端，在上述第2内筒部中在上述内筒的周向上延伸，上述第1内筒部与上述外筒之间形成有空间，该空间的上游端和下游端是开放的且与上述进气管的内部和上述空气滤清器的内部连通，并且通过上述孔与上述内筒的内部连通，上述第2内筒部与上述外筒之间形成有空间，该空间的下游端是开放的且与上述进气管的内部连通，并且上游端被上述第2突出片封闭。

发明效果

这样，根据上述本发明，能防止进气管的总长度变长，能容易地提高向进气管释放增压压力时的消音效果。

附图说明

图1是具备本发明的一个实施例的进气装置的内燃机的主视图。

图2是具备本发明的一个实施例的进气装置的内燃机的俯视图。

图3是本发明的一个实施例的内燃机的进气装置所设置的谐振器的俯视图。

图4是本发明的一个实施例的内燃机的进气装置所设置的谐振器的右视图。

图5是本发明的一个实施例的内燃机的进气装置所设置的谐振器的分解图。

图6是本发明的一个实施例的内燃机的进气装置所设置的谐振器的纵截面图。

图7是图6的VII-VII方向向视图，是将一部分截断来表示的。

附图标记说明

1：发动机(内燃机)，3：气缸盖，4：空气滤清器，6：谐振器，7：进气入口管(进气管)，8：增压器，9：进气出口管(进气管)，10：空气旁通管(旁通管)，10A：上游侧连结部，10B：下游侧连结部，11：空气旁通阀(开闭构件)，21A：入口管部，22：第2谐振部(上游侧谐振部)，22A：开口部(上游侧谐振部的开口部)，23：第3谐振部(谐振部)，24：外筒，25：内筒，25A：第1内筒部，25B：第2内筒部，25a：孔(第1内筒部的孔)，25b、25c：突出片(第1突出片)，25d：突出片(第2突出片)，25g：无孔面，26：空间(在第1内筒部与外筒部之间形成的空间)，26a：上游端(在第1内筒部与外筒部之间形成的空间的上游端)，26b：下游端(在第1内筒部与外筒部之间形成的空间的下游端)，27：空间(在第2内筒部与外筒部之间形成的空间)，27a：上游端(在第2内筒部与外筒部之间形成的空间的上游端)，27b：下游端(在第2内筒部与外筒部之间形成的空间的下游端)，28：轴线(入口管部的轴线)，29：轴线(第3谐振部的轴线和内筒的轴线)，30：轴线(上游侧谐振部的轴线)。

具体实施方式

本发明的一个实施方式的内燃机的进气装置是安装于具有气缸盖和通过排气压力对吸入空气进行增压的增压器的内燃机的进气装置，其特征在于，具备：进气管，其与增压器连结，将空气滤清器净化后的空气吸入气缸盖；旁通管，在以空气滤清器流到气缸盖的吸入空气作为进气方向的基准时，其具有位于增压器的上游侧且与进气管连结的上游侧连结部和位于增压器的下游侧且与进气管连结的下游侧连结部，并且该旁通管用于将流到增压器的下游侧的吸入空气排到增压器的上游侧；开闭构件，其使旁通管内的通路开闭；以及谐振器，其位于上游侧连结部的上游侧且设于进气管，谐振器具备谐振部，谐振部具有：外筒，其内径大于进气管的内径；以及内筒，其设于外筒的内部，与外筒隔开间隙，内部与进气管连通，内筒具备：第1内筒部，其在内筒的周向上连续，形成有多个孔；以及第2内筒部，其在内筒的周向上连续，具有无孔面，内筒具有从内筒突出且与外筒的内周面接触的多个突出片，突出片具备：第1突出片，其设于第1内筒部与第2内筒部的边界位置，沿着内筒的轴线方向延伸；以及第2突出片，其设于内筒的上游端，在第2内筒部中在内筒的周向上延伸，第1内筒部与外筒之间形成有空间，该空间的上游端和下游端是开放的且与进气管的内部和空气滤清器的内部连通，并且通过孔与内筒的内部连通，第2内筒部与外筒之间形成有空间，该空间的下游端是开放的且与进气管的内部连通，并且上游端被第2突出片封闭。

由此，能防止进气管的总长度变长，能容易地提高向进气管释放增压压力时的消音效果。

[实施例]

以下，使用附图对本发明的内燃机的进气装置的实施例进行说明。

图1至图7是示出本发明的一个实施例的内燃机的进气装置的图。此外，在图1至图7中，上下左右方向表示从车辆中搭乘的驾驶员所见的方向。

首先，对构成进行说明。

在图1中，作为内燃机的发动机1具备气缸体2和气缸盖3。在气缸体2的内部形成有未图示的气缸，在气缸的内部设有未图示的活塞，且活塞能自由往复运动。

活塞通过未图示的连杆与未图示的曲轴连结，活塞的往复运动通过连杆转换为曲轴的旋转运动。

气缸盖3安装于气缸体2的上部。在气缸盖3形成有未图示的进气口和排气口，从进气口吸入的空气被吸入未图示的燃烧室。在燃烧室中燃烧后的排放气体从排气口排出。在气缸盖3的上部安装有气缸盖罩3A。

在图1、图2中，在气缸盖罩3A的上部设有空气滤清器4和空气通道5。空气通道5具有向前方开口的开口部5A，从开口部5A取入外部空气而将其导入空气滤清器4的空气取入口。空气滤清器4从由空气通道5取入的外部空气中除去尘、埃等异物。

空气滤清器4的空气取出口通过谐振器6与进气入口管7的一端部连结。在气缸体2的前面安装有增压器8，进气入口管7的另一端部与增压器8的空气取入口连结。

进气入口管7包括：挠性软管7A，其与谐振器6连结，包括能弹性变形的橡胶等；以及管主体7B，其设于挠性软管7A与压缩机壳体8A之间。

在图1中，增压器8具有压缩机壳体8A和涡轮壳体8B。在压缩机壳体8A中收纳有未图示的压缩机叶轮，且压缩机叶轮能自由旋转。

在涡轮壳体8B中收纳有未图示的涡轮叶轮，且涡轮叶轮能自由旋转。涡轮叶轮通过未图示的旋转轴与压缩机叶轮连结，与压缩机叶轮一体旋转。

涡轮壳体8B具有将排放气体取入的排气入口管。排气入口管与一体地设于气缸盖3的前面的未图示的排气歧管连结，从各排气口排出的排放气体在排气歧管中集合后，通过排气入口管排出到涡轮叶轮。

由此，涡轮叶轮利用排气压力而旋转，压缩机叶轮与涡轮叶轮一起旋转。

压缩机叶轮连结着进气出口管9的一端部。当压缩机叶轮与涡轮叶轮一起旋转时，从进气入口管7吸入到压缩机壳体8A的空气会被压缩机叶轮增压，而向进气出口管9喷出。

在增压器8中设有废气调压阀8C，废气调压阀8C在增压器8的增压压力过度增大时打开，使排放气体不通过涡轮叶轮而排出到涡轮壳体8B的外侧。

进气出口管9的另一端部通过未图示的配管与设于气缸盖3的后面的未图示的进气歧管连结。喷出到进气出口管9的空气从进气歧管经过各进气口吸入到各气缸的燃烧室。

本实施例的进气入口管7和进气出口管9构成将被空气滤清器4净化的空气吸入气缸盖3的本发明的进气管。

进气入口管7和进气出口管9由空气旁通管10连结。空气旁通管10具有：上游侧连结部10A，其在压缩机壳体8A的上游侧与进气入口管7连结；以及下游侧连结部10B，其在压缩机壳体8A的下游侧与进气出口管9连结。即，本实施例的空气旁通管10将进气入口管7与进气出口管9之间连通。

在此，上游和下游以从空气滤清器4流到气缸盖3的吸入空气流动的进气方向B为基准。在这种情况下，空气滤清器4侧相对于气缸盖3侧为上游，气缸盖3侧相对于空气滤清器4侧为下游。

在空气旁通管10中设有空气旁通阀(以下，简单地称为ABV)11，ABV11对空气旁通管10内的通路进行开闭。空气旁通管10由未图示的控制器基于发动机1的运转状态进行开闭控制。例如，ABV11在如未图示的节流阀被突然关闭的情况等这样增压压力过度上升的发动机1的运转状态下打开。

当ABV11打开时，被压缩机叶轮加压而导入到进气出口管9的空气会通过空气旁通管10排出到进气入口管7。

这样，本实施例的发动机1利用空气旁通管10将导入到进气出口管9的高压的空气释放，防止增压压力的过度上升。本实施例的空气旁通管10构成本发明的旁通管，ABV11构成本发明的开闭构件。

在图1中，谐振器6在上游侧连结部10A的上游侧设于进气入口管7。在图3中，谐振器6具有第1谐振部21、第2谐振部22和第3谐振部23。第1谐振部21和第3谐振部23沿着进气方向B配置，第2谐振部22向远离进气方向B的方向延伸。

在图5中，谐振器6被分割为半分状的上侧半分体20A和下侧半分体20B，半分状的上侧半分体20A和下侧半分体20B被连结，从而构成第1谐振部21至第3谐振部23。

在图3、图4中，第1谐振部21具有入口管部21A，入口管部21A形成于下侧半分体20B(参照图5)。在图2中，第1谐振部21与空气滤清器4连结，被空气滤清器4净化后的空气经过入口管部21A吸入到第1谐振部21。经过第1谐振部21后的空气被送到第3谐振部23。

第3谐振部23具有出口管部23A，出口管部23A形成于下侧半分体20B(参照图5)。在图2中，进气入口管7的挠性软管7A嵌合于出口管部23A的外周部，从第3谐振部23的出口管部23A排出的空气经过进气入口管7被送到增压器8。

第3谐振部23相对于第1谐振部21位于与空气滤清器4相反一侧的增压器8侧。在图5至图7中，第3谐振部23具有外筒24和内筒25。第3谐振部23构成本发明的谐振部。

在图6、图7中，外筒24具有比进气入口管7的内径大的内径。内筒25与外筒24的内周部隔开间隙被收纳于外筒24的内部，内部与进气入口管7的内部连通。

在图5、图6中，内筒25具备：第1内筒部25A，其在内筒25的周向上连续，形成有多个孔25a；以及第2内筒部25B，其在内筒25的周向上连续，具有未形成孔25a的无孔面25g。

第1内筒部25A包括内筒25的周向上的一半区域，第2内筒部25B包括内筒25的周向上的一半区域。由此，内筒25包括半圆状的第1内筒部25A和第2内筒部25B在周向上连续而成的圆筒体。此外，第1内筒部25A和第2内筒部25B不限于内筒25的一半的部位。

在图5中，在内筒25形成有多个突出片25b、25c、25d。

突出片25b、25c从内筒25向半径方向的外侧突出而与外筒24的内周面接触。

突出片25b、25c设于第1内筒部25A与第2内筒部25B的边界位置，从内筒25的上游端25e向下游端25f沿着内筒25的轴线方向延伸。本实施例的突出片25b、25c构成本发明的第1突出片。

突出片25d设于内筒25的上游端25e。突出片25d在第2内筒部25B中在内筒25的周向上延伸，具有相对于内筒25的周向的整周约为一半左右的长度。本实施例的突出片25d构成本发明的第2突出片。

在第1内筒部25A与外筒24之间形成有被突出片25b、25c、第1内筒部25A的外周面和外筒24的内周面包围的空间26。在图6中，第1内筒部25A与外筒24之间形成有空间26，空间26的上游端26a和下游端26b是开放的，空间26与进气入口管7的内部和空气滤清器4的内部分别连通。

空间26通过孔25a与内筒25的内部连通，空间26通过孔25a、内筒25的内部而与进气入口管7的内部连通。在此，空间26的上游端26a和下游端26b由内筒25的上游端25e及下游端25f与外筒24之间的间隙形成。

在第2内筒部25B与外筒24之间形成有被突出片25b、25c、25d、第2内筒部25B的外周面和外筒24的内周面包围的空间27。

在图6中，第2内筒部25B与外筒24之间形成有空间27，空间27的下游端27b是开放的且与进气入口管7的内部连通，上游端27a被突出片25d封闭。

在此，空间27的上游端27a和下游端27b由内筒25的上游端25e及下游端25f与外筒24之间的间隙形成。

在图3、图4中，第1谐振部21具有比第2谐振部22和第3谐振部23的容积大的容积。在图3中，第2谐振部22设于将入口管部21A与具有外筒24的第3谐振部23之间连通的管部。第2谐振部22构成本发明的上游侧谐振部。

在图7中，与外筒24和出口管部23A的轴线为同轴的第3谐振部23的轴线29相对于入口管部21A的轴线28倾斜。第2谐振部22具有向与入口管部21A的轴线28正交的方向延伸并且相对于第3谐振部23的轴线29倾斜的轴线30。

在第1谐振部21中形成有沿着两端与入口管部21A的轴线28和第3谐振部23的轴线29相切的未图示的圆弧弯曲的弯曲部21B，入口管部21A的内部通过弯曲部21B与第3谐振部23的内部连通。

由此，从入口管部21A吸入到第1谐振部21的空气在弯曲部21B处弯曲并且流过第2谐振部22后，被吸入第3谐振部23。

第2谐振部22在一端部具有开口部22A，在另一端部具有封闭部22B。开口部22A与进气入口管7的内部和空气滤清器4的内部连通，相对于进气方向B朝向下游侧。在本实施例的谐振器6中，开口部22A不是朝向入口管部21A侧，而是朝向第3谐振部23侧。

接下来，对作用进行说明。

在节流阀被突然关闭的情况下等，控制器使ABV11打开。此时，由压缩机叶轮加压而喷出到进气出口管9的空气通过空气旁通管10排出到进气入口管7。由此，防止了增压压力过度上升，例如增压器8得到保护。

另一方面，在由增压器8增压后的空气被释放到进气入口管7时，会产生包含不同频率的声音的辐射音，它会成为噪声。

本实施例的谐振器6具备谐振部，该谐振部具有：外筒24，其具有比进气入口管7的内径大的内径；以及内筒25，其设于外筒24的内部，与外筒24隔开间隙，内部与进气入口管7连通。

内筒25具备：第1内筒部25A，其在内筒25的周向上连续，形成有多个孔25a；以及第2内筒部25B，其在内筒25的周向上连续，具有未形成孔25a的无孔面25g，内筒25具有从内筒25突出而与外筒24的内周面接触的突出片25b、25c、25d。

突出片25b、25c设于第1内筒部25A与第2内筒部25B的边界位置，沿着内筒25的轴线方向延伸。突出片25d设于内筒25的上游端25e，在第2内筒部25B中在内筒25的周向上延伸。

第1内筒部25A与外筒24之间形成有空间26，空间26的上游端26a和下游端26b是开放的且与进气入口管7的内部连通，并且通过孔25a与内筒25的内部连通。

第2内筒部25B与外筒24之间形成有空间27，空间27的下游端27b是开放的且与进气入口管7的内部连通，并且上游端27a被突出片25d封闭。

由此，能利用形成有孔25a的第1内筒部25A和外筒24构成扩张型谐振器和多孔型谐振器，能利用具有由突出片25d形成的封闭端的第2内筒部25B和外筒24构成旁支管型谐振器。

因此，能降低从空气旁通管10通过进气入口管7输入到谐振器6的包含不同频率的声音的辐射音。

具体地说，从出口管部23A输入到第3谐振部23的辐射音被输入到作为扩张室配置在外筒24与第1内筒部25A之间的空间26。空间26发挥扩张型谐振器的功能。扩张型谐振器虽然消音效果低但能进行消音的频带宽，因此能降低大范围的频率的声音。

从出口管部23A输入到第3谐振部23的辐射音被输入到作为旁支管配置在外筒24与第2内筒部25B之间的空间27。空间27发挥旁支管型谐振器的功能。旁支管型谐振器虽然消音效果低但能进行消音的频带宽，因此能降低大范围的频率的声音。

而且，从出口管部23A输入到第3谐振部23的辐射音会经过作为多孔型谐振器形成于第1内筒部25A的孔25a从而得以降低。多孔型谐振器能降低与旁支管型谐振器不同的频率的声音。因此，本实施例的谐振器6能容易地降低多种频率的声音，能容易地提高向进气入口管7释放增压压力时的消音效果。

另外，发挥旁支管型谐振器的功能的空间27在进气方向上延伸，下游端27b由开放端构成，上游端27a为封闭端。由此，在辐射音从空气旁通管10的上游侧连结部10A传递到进气入口管7的上游侧时，能在靠近上游侧连结部10A的位置降低压力变动而降低辐射音。

除此以外，还能在空气从空气滤清器4向增压器8流动时，利用突出片25d防止空气被吸入空间27。因此，能防止吸入空气流过狭窄空间27而能防止吸入空气从空气滤清器4流向增压器8时通气阻力增大。

另外，能使构成扩张型谐振器和旁支管型谐振器的空间26、27的下游端26b、27b由开放端构成，将下游端26b、27b在进气方向上形成于同一位置。由此，能防止谐振器6的轴线方向长度变长。

如以上那样，本实施例的进气装置不需要分别独立设置多个使与1种频率的声音对应的辐射音降低的谐振器，能利用总长度短的1个谐振器6降低包含多种频率的声音的辐射音。

因此，能防止进气入口管7和进气出口管9的总长度变长，能容易地提高向进气入口管7释放增压压力时的消音效果。

另外，本实施例的谐振器6具备：入口管部21A，其从空气滤清器4吸入空气；以及第2谐振部22，其设于入口管部21A与具有外筒24的第3谐振部23之间。

第3谐振部23的轴线29相对于入口管部21A的轴线28倾斜。并且，第2谐振部22的轴线30相对于第3谐振部23的轴线29倾斜。除此以外，第2谐振部22还具有与进气入口管7的内部和空气滤清器4的内部连通的开口部22A，开口部22A相对于进气方向B朝向下游侧。

由此，在从空气滤清器4向增压器8吸入空气时，通过在利用第1谐振部21使从空气滤清器4吸入到谐振器6的空气的压力变动衰减后，使其经过开口部22A流到第2谐振部22，从而能使进气音降低。

另一方面，在由增压器8增压后的空气被释放到进气入口管7，辐射音从上游侧连结部10A传递到上游时，能通过开口部22A将辐射音的压力波取入到第2谐振部22而使其衰减。其结果是，能与第3谐振部23的消音效果相结合，更有效地对辐射音进行消音。

虽然公开了本发明的实施例，但是显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围而施加变更。希望将全部这种修正和等价物包含于权利要求中。

Claims (2)

1.一种内燃机的进气装置，其安装于内燃机，该内燃机具有气缸盖和通过排气压力对吸入空气进行增压的增压器，上述进气装置的特征在于，具备：

进气管，其与上述增压器连结，将空气滤清器净化后的空气吸入上述气缸盖；

旁通管，在以上述空气滤清器流到上述气缸盖的吸入空气作为进气方向的基准时，其具有位于上述增压器的上游侧且与上述进气管连结的上游侧连结部和位于上述增压器的下游侧且与上述进气管连结的下游侧连结部，并且该旁通管用于将流到上述增压器的下游侧的吸入空气排到上述增压器的上游侧；

开闭构件，其使上述旁通管内的通路开闭；以及

谐振器，其位于上述上游侧连结部的上游侧且设于上述进气管，

上述谐振器具备谐振部，上述谐振部具有：外筒，其内径大于上述进气管的内径；以及内筒，其设于上述外筒的内部，与上述外筒隔开间隙，内部与上述进气管连通，

上述内筒具备：第1内筒部，其在上述内筒的周向上连续，形成有多个孔；以及第2内筒部，其在上述内筒的周向上连续，具有无孔面，

上述内筒具有从上述内筒突出且与上述外筒的内周面接触的多个突出片，

上述突出片具备：第1突出片，其设于上述第1内筒部与上述第2内筒部的边界位置，沿着上述内筒的轴线方向延伸；以及第2突出片，其设于上述内筒的上游端，在上述第2内筒部中在上述内筒的周向上延伸，

上述第1内筒部与上述外筒之间形成有空间，该空间的上游端和下游端是开放的且与上述进气管的内部和上述空气滤清器的内部连通，并且通过上述孔与上述内筒的内部连通，

上述第2内筒部与上述外筒之间形成有空间，该空间的下游端是开放的且与上述进气管的内部连通，并且上游端被上述第2突出片封闭。

2.根据权利要求1所述的内燃机的进气装置，其特征在于，

上述谐振器具备：入口管部，其从上述空气滤清器吸入空气；以及上游侧谐振部，其设于上述入口管部与上述谐振部之间，

上述谐振部的轴线相对于上述入口管部的轴线倾斜，

上述上游侧谐振部的轴线相对于上述谐振部的轴线倾斜，

上述上游侧谐振部具有与上述进气管的内部和上述空气滤清器的内部连通的开口部，上述开口部相对于上述进气方向朝向下游侧。