一种航空发动机进气系统及其进气歧管的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种进气系统，尤其涉及一种四缸水平对置的航空发动机进气系统以及进气歧管。


背景技术：

[0002]
现有的四缸发动机，通常是每一缸缸体分别接一个气源。这样的设置适合于具有较大布局空间的机动车行业。
[0003]
航空发动机进气系统是保证发动机高效稳定进气的核心部件。评价发动机进气效果好坏的一个关键指标是进气系统提供给发动机各缸的气流一致性(进气均匀性)。目前，航空发动机的进气系统很难保证发动机在不同油门工况均保持稳定的均匀性。常出现高转速低油门工况的排温超标现象，极大影响发动机的运行稳定性和安全性。
[0004]
在中国专利cn204691937u中公开了一种四缸内燃机油气供给系统，并具体公开了：包括化油器a、化油器b、进气歧管a和进气歧管b，所述化油器a与进气歧管a连接，所述化油器b与进气歧管b连接，所述进气歧管a与进气歧管b 之间设置有连通进气歧管a和进气歧管b的平衡管。上述专利中采用了平衡管以平衡四个缸体的供油均衡问题。
[0005]
但是，上述专利中进气管具有单一结构，在发动机工况变化时，无法满足发动机各缸进气一致性的需求。使用过程中会出现发动机高油门工况时3/4缸进气过浓，低油门工况时3/4缸进气过稀的现象。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于提供一种保证各缸进气流一致性的进气歧管以及进气系统。
[0007]
为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种航空发动机进气系统的进气歧管，包括进气歧管本体，所述进气歧管本体为y形，所述y形的进气歧管本体包括一个具有进气端和出气端的总管、两个具有进气端和出气端的进气管，两个进气管的进气端均与所述总管的出气端连通，其特征在于：在所述总管的进气端设置有凸出的分流片，所述分流片设置在所述总管的上内壁和/或下内壁，所述分流片朝向出气端较远的进气管的一侧延伸。上述设置中，两个进气管分别连接发动机的两个气缸体，通过分流片的作用，能够平衡两个进气管气流流量，保证两缸的气流一致性。
[0008]
为进一步达到更好的平衡气流的效果，所述分流片为两个，分别设置在所述总管进气端的上内壁和下内壁内，且两个分流片均朝向出气管较远的进气管一侧延伸。
[0009]
为了进一步提高各缸气流的一致性，所述分流片朝向延伸方向的截面为翼形。
[0010]
优选的，所述分流片与所述进气歧管本体一体铸造成型。
[0011]
优选的，所述分流片与所述进气歧管分体设置。
[0012]
进一步的，所述分流片包括下分流片与上分流片，所述下分流片与上分流片分别具有安装凸台以及翼形片，所述进气歧管本体的总管的进气端设置有安装法兰面，所述安
装凸台与所述安装法兰面贴合并连接。所述分流片可采用3d 打印技术制造，
[0013]
进一步的，包括安装环形凸台，所述安装环形凸台的上侧设置有朝向内延伸的上分流片，所述安装环形凸台的下侧设置有朝向内延伸的下分流片，所述进气歧管本体的总管的进气端设置有安装法兰面，所述安装环形凸台与所述安装法兰面过盈配合。
[0014]
进一步的，所述分流片为冲压件，具有向内延伸的翼形片以及紧贴片，所述紧贴片夹设在所述进气歧管的总管的进气端的安装法兰面上。
[0015]
优选的，所述分流片的截面厚度为2mm。
[0016]
一种航空发动机进气系统，包括上述进气歧管，包括稳压箱，所述稳压箱中部设置有进气口，两端分别设置有出气口，所述稳压箱的出气口分别与化油器连接，所述化油器的出口与所述进气歧管本体的总管的进气端连接。
[0017]
有益效果：
[0018]
本实用新型的航空发动机进气系统以及进气歧管，采用在进气歧管处设置分流片，将气流进行引导，由出口端较远的进气管引流到出口端较近的进气管之中。
[0019]
原因在于，在进气系统之中，当位于进气歧管前段的化油器阀门开度较大时，也就是高油门工况下，气流基本从进气歧管的总管的中部进入再均匀分布到两个进气管中，进而均匀分布到两个缸体之中。而当化油器阀门开度较小时，也就是低油门的工况时，气流通常从进气歧管总管的上下两侧进流入，并且气流会更多的流入到出气端较远的进气管之中。相对于发动机上，气流会更多的流入到一缸体和二缸体之中。而通过本实用新型中设置的分流片，分流片将在横截面上占据一缸进气管和二缸进气管的气流流动的截面空间，且延伸方向设计成翼形可将气流更多地导入到三缸进气管和四缸进气管之中并减小风阻。采用本实用新型的进气歧管，可达到在任何工况下保证各个缸体内的进气量一致，有效平衡发动机各缸进气量，提升各缸进气的一致性。
[0020]
进而保证航空发动机在不同油门工况下均保持稳定的均匀性，避免出现高转速低油门工况下的排温超标现象，提升发动机的运行平稳性和安全性。
附图说明
[0021]
图1为实施例中航空发动机的一三缸进气歧管的轴测图；
[0022]
图2为实施例中航空发动机的一三缸进气歧管的正视图；
[0023]
图3为实施例中航空发动机的一三缸进气歧管的俯视图；
[0024]
图4为实施例中航空发动机的一三缸进气歧管的左视图；
[0025]
图5为图4的a-a剖视图；
[0026]
图6为图4的b-b剖视图；
[0027]
图7为实施例中航空发动机的二四缸进气歧管的轴测图。
具体实施方式
[0028]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。
[0029]
实施例：如图1-7所示，本实施例提供一种用于航空发动机进气系统之中的进气歧
管。当然也可用于其他领域的发动机，如汽车发动机、三轮车发动机等。
[0030]
本实施例之中的发动机为四缸水平对置式发动机，进气歧管为2根，且进气歧管采用一进二出的y字形。为发动机的四个缸体供气。
[0031]
具体的，包括进气歧管本体1，所述进气歧管本体为y形，所述y形的进气歧管本体包括一个具有进气端和出气端的总管11、两个具有进气端和出气端的进气管，其中一个进气管12的出气端较远，另一个进气管13的出气端较近。两个进气管的进气端均与所述总管的出气端连通，在所述总管的进气端设置有分流片2，所述分流片设置在所述总管的上内壁和/或下内壁，所述分流片朝向出气端较远的进气管的一侧延伸。
[0032]
由于在进气系统之中，当位于进气歧管前端的化油器阀门开度较大时，也就是高油门工况下，气流基本从进气歧管的总管的中部进入再均匀分配到两个进气管中，进而均匀分布到两个缸体之中。而当化油器阀门开度较小时，也就是低油门的工况时，气流通常从进气歧管总管的上下两侧流入，并且气流会更多的流入到出气端较远的进气管之中。对应于发动机上，气流会更多的流入到一缸体和二缸体之中，而三缸体和四缸体的进气会过稀。由此带来的缺陷是:航空发动机的进气系统很难保证发动机在不同油门工况均保持稳定的均匀性，常出现高转速低油门工况的排温超标现象，极大影响发动机的运行稳定性和安全性。
[0033]
本实施例中，在进气歧管本体的总管的进口端的上内壁和下内壁设置分流片，所述分流片朝向一缸进气管和二缸进气管的方向延伸，以占据一缸进气管和二缸进气管的气流流动的空间，将更多的气流导向三缸进气管和四缸进气管内，以此来保证发动机四个缸体内的进气量基本一致。
[0034]
其中，所述分流片可仅设置在总管的上内壁，也可仅设置在总管的下内壁。本实施例中，所述总管的上内壁和下内壁上均设置所述分流片。且分流片的延伸方向朝向一缸和二缸的进气管的管腔内方向。
[0035]
在本实施例中，所述分流片朝延伸方向的截面为翼形。这样一来，能够即实现导流的效果，还能够减小风阻。
[0036]
本实施例中的分流片在设计时，通过软件模拟，设定分流片的延伸长度、截面厚度和高度。一个标准是，保证气流在任何工况下可均匀地进入到四个缸体内，提升各缸进气的一致性。
[0037]
本实施例中，所述分流片的截面厚度设计为2mm，所述分流片的截面高度根据软件模拟得到。
[0038]
由于本实施例之中的进气歧管本体的总管的下内壁是向上凸的，而上内壁是向上凹的。因此，设置在总管下内壁的分流片的截面高度低于上内壁的截面高度。因为下内壁向上凸，分流片通过较低的高度即可实现导流的效果，而上内壁向上凹，分流片需通过较高的截面高度才能达到好的导流效果。
[0039]
另外，本实施例的分流片与进气歧管的安装配合方式可以采用以下任意一种：
[0040]
第一种；所述分流片与所述进气歧管一体铸造成型。这样一来，所述分流片必须垂直于所述进气歧管的管内壁设置，便于拔模。本方式设置的分流片可有效降低使用成本，可用于量产阶段的使用；
[0041]
第二种：所述分流片采用3d打印技术成型，并镶嵌到所述进气歧管上。本方式的分
流片包括分体的下分流片与上分流片。所述下分流片与上分流片分别具有安装凸台以及翼形片，所述进气歧管本体的总管的进气端设置有安装法兰面14，所述安装凸台与所述安装法兰面贴合并连接。本实施例中，可采用螺钉将安装凸台与安装法兰面锁紧。本方式的分流片可用于进气管进气均匀性的优化验证，具有可拆装的分流片形式，可进行分流片组合，有利于快速原型优化。
[0042]
第三种：所述分流片采用3d打印技术成型。且分流片包括安装环形凸台，所述安装环形凸台的上侧设置有朝向内延伸的上分流片，所述安装环形凸台的下侧设置有朝向内延伸的下分流片，安装环形凸台与上分流片和下分流片一体打印成型。所述进气歧管本体的总管的进气端设置有安装法兰面，所述安装环形凸台与所述安装法兰面的入口端过盈配合。作为本实施例中的另一实施结构，所述安装法兰面的内环壁上设置有周向限位件，避免安装环形凸台产生周向旋转，进而影响导流效果。本方式的分流片能精确保证分流片的相对位置，采用整体镶嵌结构，其分流片安装环形凸台可采用3d打印件形式，整体镶嵌的结构一致性较好，可用于优化验证和量产交货使用。
[0043]
第四种：本实施例中的分流片采用冲压成型。并且具有向内延伸的翼形片以及与安装法兰面贴合的紧贴片，所述紧贴片被夹设在所述安装法兰面与化油器之间。本方式的分流片采用钢片折弯形式，安装在进气管前端，与进气管本身独立使用，可采用不同结构形式，用于优化进气管进气均匀性。
[0044]
本实施例还提供一种包括上述进气歧管的四缸水平对置式航空发动机的进气系统，包括稳压箱，所述稳压箱中部设置有进气口，两端分别设置有出气口，所述稳压箱的出气口分别与化油器连接，所述化油器的出口与上述进气歧管本体的总管的进气端连接。两个进气歧管的四个进气管的出口分别连接发动机的四个缸体。
[0045]
本实施例的航空发动机进气系统以及进气歧管，采用在进气歧管处设置分流片，将气流进行引导，由出口端较远的进气管引流到出口端较近的进气管之中。可达到在任何工况下保证各个缸体内的进气量一致，有效平衡发动机各缸进气量，提升各缸进气的一致性。进而保证航空发动机在不同油门工况下均保持稳定的均匀性，避免出现高转速低油门工况下的排温超标现象，提升发动机的运行平稳性和安全性。