增壓器的吸入導管的制作方法

專利名稱：增壓器的吸入導管的制作方法
技術領域：
本發明涉及與進氣控制閥的出口和增壓器的入口連接的吸入導管。
背景技術：
在具備增壓器的摩托車中，為了減少機械損失，可以在增壓器的上游側設置調節 導入至增壓器的空氣量的進氣控制閥，在該情況下，一般地進氣控制閥的閥軸和增壓器的軸心被設定為正交。例如，進氣控制閥的閥軸以水平配置，增壓器的軸心與發動機的旋轉軸平行地配置。于是，為了節約空間，將進氣控制閥配置在增壓器的上方或者是下方時，進氣控制閥的出口的軸線和增壓器的入口的軸線的形成大致為90°的角度。其結果連接兩者的配管彎曲成大致90°，有可能在該配管內的通路的彎曲內側上引起空氣流的剝離，引發噪音。因此，公開了在90°彎曲的通路的彎曲內側設置突起以使空氣流形成湍流進而使空氣流的速度分布均勻化(例如，專利文獻I)。現有技術文獻
專利文獻I :日本特開2007-77860號公報。

發明內容
發明要解決的問題
但是，在專利文獻I中，由于在空氣流中產生大的湍流，因此并不能說增壓效率良好。本發明是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供能夠提高增壓效率的增壓器的吸入導管。解決問題的手段
為了達到上述目的，根據本發明的增壓器的吸入導管是連接進氣控制閥和增壓器的吸入導管，具備與所述進氣控制閥的出口連接并面向第一方向的導管入口 ；與所述增壓器的入口連接并面向與所述第一方向大致正交的第二方向的導管出口 ；以及形成從所述導管入口通向導管出口的進氣通路的導管主體；所述導管主體的與所述導管出口相對的部位上形成有面向所述導管出口突出的引導用突部。在這里，“大致正交”是指形成80 90°的角度。根據該結構，由于具有與進氣控制閥連接的面向第一方向的導管入口和與增壓器的入口連接的面向第二方向的導管出口，因此雖然吸入導管內的進氣通路大致90°彎曲，但是在該90°彎曲而與導管出口相對的部位上面向導管出口形成有引導用突部，因此空氣通過引導用突部引導·整流后平滑地導入至導管出口。其結果，降低因吸入導管內的湍流導致的通路損失，同時沒有湍流的整流過的空氣導入至增壓器。通過這樣的吸入導管內的通路損失的降低和整流作用，可以提高其下游的增壓器的增壓效率。在本發明中，較佳地是所述引導用突部與所述導管出口的軸線同軸心地形成。此時，較佳地是所述引導用突部為圓錐形狀。根據該結構，空氣流經整流變成以導管出口的軸線為中心在周方向上的均勻的流體，因此抑制空氣流相對于導管出口的偏向，可以使進一步很好地整流過的空氣導入至增壓器中，提高增壓器的增壓效率。在本發明中，較佳地是所述進氣通路的大部分形成在所述導管主體內，并具有比所述導管入口的通路面積大的通路面積。在這里，“通路面積”是指與通路的軸線正交的截面的面積。并且，“進氣通路的大部分”是指從導管入口至導管出口的整個通路的長度的二分之一以上。根據該結構，吸入導管內的進氣通路的大部分具有比導管入口的通路面積大的通路面積，因此進氣通路的大部分的空氣的流速低于導管入口，其結果使因在吸入導管的內表面上的摩擦損失而導致的通路損失變小。較佳地是所述進氣通路的大部分具有比所述導管入口的通路面積大的通路面積的情況下，從所述導管出口的軸線方向觀察時，所述導管主體的寬度從所述導管入口至導 管出口逐漸地變寬。根據該結構，形成從導管入口延伸至導管出口的近旁且通路面積逐漸地變大的通路，空氣通過該通路減速的同時平滑地導入至導管出口，因此降低在導管內表面上的摩擦損失，同時抑制從導管內表面的空氣流的剝離。其結果，使空氣平滑地導入至增壓器，可以進一步提高增壓器的增壓效率。在本發明中，較佳地是在所述導管出口上形成有通路面積隨著靠近內側而變大的漏斗。根據該結構，空氣流通過漏斗的節流從吸入導管內側流向導管出口，因此防止在導管出口附近發生剝離，其結果是空氣平滑地導入至增壓器，可以進一步提高增壓器的增壓效率。也可以是，在分別地在所述導管主體的上部形成有所述導管入口，在下部形成有所述導管出口的情況下，所述漏斗僅形成在所述導管出口的上半部。根據該結構，由于空氣從上部流入至下部，因此將漏斗僅設置在導管出口的上半部上時，可以整流導管出口附近的空氣流而防止剝離的發生。在本發明中，較佳地是所述導管入口用緊固構件連接在所述進氣控制閥的出口上，所述導管出口插入于所述增壓器的入口中。根據該結構，由于導管出口插入于增壓器的入口中而被支持，因此只要將導管入口固定在進氣控制閥的出口上，就可以容易地通過吸入導管連接進氣控制閥和增壓器。根據本發明的摩托車是本發明的吸入導管配置在發動機的汽缸體的后方；所述進氣控制閥的閥軸與車寬方向平行地配置，并所述增壓器的軸心與發動機的旋轉軸心平行地配置。根據該結構，可以得到具有優異的增壓效率的增壓器的摩托車。


通過參考附圖對以下優選的實施形態進行說明將更清楚地理解本發明。但是，實施形態及附圖僅僅是用于圖示及說明，并不是用于限定本發明的范圍。本發明的范圍由權利要求書確定。對于附圖，多個圖中的相同的附圖標記表示相同的部分；
圖I是搭載了具有根據本發明的一實施形態的增壓器的吸入導管的發動機的摩托車的側視圖；圖2是從右斜后方觀察上述發動機的進氣系統的立體 圖3是上述吸入導管的立體 圖4是上述吸入導管的縱剖面主視 圖5是圖4的V-V剖視 圖6是圖4的VI-VI剖視 圖7是上述吸入導管的入口附近的縱剖視 圖8是上述吸入導管的水平剖視 圖9示出空氣流過上述吸入導管時的壓力損失的測定結果的圖表。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發明的優選的實施形態。圖I示出適用本發明的摩托車。該摩托車是，在構成車身框架FR的前半部的主車架I的前端安裝有閘瓦(head block)2，在該閘瓦2上通過轉動自如地插通其的轉向軸(未圖示)安裝有前叉10，前輪12支持在該前叉10的下端部上。在前叉10的上端部的上支架6上安裝有把手14。在主車架I的后端下部設置有搖臂支架16，搖臂18通過插通在其前端部的樞軸20上下搖動自如地支持在該搖臂支架16上。后輪22支持在該搖臂18的后端部上。多缸發動機E支持在主車架I的中央下部。發動機E是，汽缸25連接在曲軸箱21的上部，汽缸蓋24連接在汽缸25的上部，該汽缸25及汽缸蓋24形成汽缸體23。汽缸蓋24的上部被汽缸蓋罩27覆蓋，在曲軸箱21的后方配置有變速器箱29。汽缸蓋24與多個排氣管26連接，這些排氣管26從發動機E的前側經過下側與在車身后部的兩側分別配置各一個的消音器28連接。連接在主車架I的后部的座椅導軌30構成車身框架FR的后半部，駕駛者用座椅32和同乘者用座椅34支持在該座椅導軌30上。在主車架I的上部，即在車身上部，在把手14和駕駛者用座椅32之間安裝有燃料箱34。并且，在車身前部安裝有覆蓋從把手14的前方至車身前部的側方的部分的樹脂制成的擋風罩36。在擋風罩36上形成有引入作為發動機E的燃燒用空氣的行使風的空氣引入口 40。在閘瓦2的前方配置有沖壓空氣管42，沖壓空氣管42以將其前端開口與擋風罩36的空氣引入口 40對準的配置支持在擋風罩36上。如圖2所示，沖壓空氣管42的后端連接有左右一對的空氣導管44，其通過主車架I的外側向后方延伸。通過沖壓空氣管42，利用行駛風以大氣壓以上的壓力將空氣導入至空氣導管44中。空氣導管44的后端部與吸入管46連接。在圖I所示的汽缸蓋罩27的正上方配置有支持在主車架I上的空氣濾清器48，吸入管46通過主車架I的外側向后方延伸，在汽缸蓋24的上方，如圖2所示，面向車身寬度方向中心部彎曲，并貫通主車架I連接在空氣濾清器48的面向前方的入口 48a上。空氣濾清器48的面向后方的出口 48b與第一中間管50連接。第一中間管50面向后方向下方彎曲，與進氣控制閥單元52的向上方開口的入口 52a連接。進氣控制閥單元52位于車身的前后方向中心線的右側，且在圖I的汽缸體23的后方配置在減速器箱29的上方，并以后述的方法支持在發動機E上。進氣控制閥單元52例如具有蝶閥53，其閥軸53a以水平方向，在該實施形態中與車寬方向(左右方向)平行地配置。進氣控制閥單元52抑制導入的空氣量，以控制后述的增壓器60的工作量，借助于此，在機械損失的降低、油耗的改善等方面做貢獻。進氣控制閥單元52的出口 52b與形成在樹脂制成的吸入導管54的上部的導管入口 56連接。吸入導管54配置于進氣控制閥單元52的下方，如圖2所示，形成在吸入導管54的下部的導管出口 58與增壓器60的入口 60a連接。如圖3所示，導管入口 56面向大致與垂直方向一致的第一方向D1，導管出口 58面向作為與第一方向Dl大致正交的第二方向D2的水平方向，在該實施形態中是左右方向。在這里，正交是指兩個方向指向相差80 90°的方向，除了導管入口 56及導管出口 58的軸線之間正交的情況之外還包含軸線之間不交叉而在空間上錯開的情況。這樣，吸入導管54將從上方吸入的空氣大致偏向90°后向左右方向導出。對于吸入導管54的具體內容將在后面敘述。增壓器60是位于車身的前后方向的大致中心線上，且如圖I所示，在汽缸體23的后方配置在減速器箱29的上方，具有水平的軸心60b，具體是具有與發動機的旋轉軸X平行配置的軸心60b的離心式增壓器，與發動機E的旋轉軸X鏈條或齒輪連接而被驅動。如圖2所示，增壓器60的入口 60a面向作為與第一方向Dl大致正交的第二方向D2的水平方向，在該實施形態中是面向車寬方向(左右方向)的右側方開口。增壓器60將從入口 60a吸引的空氣壓縮后由大致面向上方開口的出口 60c排出。·在圖I的汽缸蓋24的后上方且在空氣濾清器42的下方配置有穩壓罐62，圖2所示的第二中間管64連接增壓器60的出口 60c和面向穩壓罐62的后下方的罐入口部62a。節氣門體66連接在圖I的穩壓罐62和汽缸蓋24之間。穩壓罐62是蓄積由增壓器60供給的空氣的罐，通過節氣門體66支持在發動機E上。在穩壓罐62的上表面安裝有頂部噴射器70。頂部噴射器70是向穩壓罐62內噴射霧狀的燃料以供給燃料的部件，也具有通過燃料的汽化熱降低罐62內的進氣溫度的效果。在本實施形態中，面向圖I的節氣門體66以車寬方向并排設置四個頂部噴射器70，但是數量及位置并不限于此。如圖3所示，吸入導管54具有所述導管入口 56和導管出口 58，內部形成有由導管入口 56通向導管出口 58的進氣通路76。形成包含進氣通路76的大部分的主要部的導管主體74從導管入口 56至導管出口 58平滑地向寬度方向W膨脹的同時彎曲。這樣，導管主體74是，如圖5所示，從導管出口 58的軸線Cl方向觀察時進氣通路76從導管入口 56至導管出口 58寬度緩慢地變大，另一方面，如圖4所示，車身寬度方向的進氣通路76的厚度t是并不那么變化。吸入導管54的內部的進氣通路76以90°彎曲。導管主體74中的與導管出口 58相對的壁面78上形成有面向導管出口 58突出的引導用突部80。在本實施形態中，引導用突部80具有圓錐形狀，引導用突部80的軸線設定以與導管出口 58的軸線Cl同軸。但是，引導用突部80的形狀并不限于此，例如也可以是棱錐或圓錐臺等。并且，引導用突部80的斜面既可以是直線，也可以是曲線，但是曲線的情況下可以平滑地引導進氣，因此較佳地是曲線。在如圖5所示的導管主體74的下部形成有在車身前后方向上并排并以向下方突出地平滑地彎曲的兩個凸部75、75，在其之間，即寬度方向W的中央部形成有凹部77。導管主體74的形狀并不限于本實施形態的形狀，根據配置的空間的形狀相應地適當形成以不干擾其他機器等。如圖4所示，吸入導管54的導管出口 58通過在形成于導管主體74的開口 57上安裝另外的出口筒部59而形成。具體是在導管主體74的開口 57上嵌入出口筒部59，在形成在出口筒部59的外周的槽部59a中嵌合開口 57的邊緣部57a以確定位置后，通過粘結劑等粘結手段將出口筒部59固定在導管本體74中。出口筒部59由例如橡膠等的有彈性的構件形成。在出口筒部59的上游側端的上半部形成有向導管主體74的內側突出、隨著面向內側直徑擴大、即面向上游側通路面積逐漸變大的漏斗82。漏斗82的內端，即上游端82a位于引導用突起80的梢端(tip end)80a的上游側,但是也可以位于與引導用突起80的梢端80a相同的位置或者位于梢端80a的下游側。漏斗82既可以形成在導管出口 58的整個周向，或者也可以省略漏斗82。如上所述，由于導管主體74和出口筒部59為獨立體，因此即使設置這樣的漏斗82，也可以用吹塑成型形成導管主體74。并且，也可以在導管主體74上一體形成帶有漏斗82的出口筒部59。此時，導管主體74可以通過用圖4的鏈點劃線F分割的雙并式模具成型。如圖6所示，形成在導管主體74的內側的進氣通路76在從導管入口 56至引導用突起80的上端的根部80b，即離導管入口 56最近的根部80b的上游部分上形成有向下游側通路面積S逐漸變大的喇叭通路P1。該喇叭通路Pl的通路面積S大于導管入口 56的通路面積SI。如圖4所示，喇叭通路Pl的長度大于喇叭通路Pl的下游側的通路P2的長度。即，占由通路Pl和通路P2所形成的整個通路的長度的大部分。導管出口 58的通路面積S2(圖5)與導管入口 56的通路面積SI大致相同。進氣通路76中形成在導管主體74內的部分，即除去通過出口筒部59形成的流路下游部的部分具有比導管入口 56的通路面積SI大的通路面積S。如圖3所示，在導管入口 56上形成有矩形的導管法蘭84，導管法蘭84上設置有四個貫通孔84a。與此相對應，在圖4所示的進氣控制閥單元52的出口 52b的外周部上也設置有四個插通孔100。如圖7所示，在貫通孔84a中插入筒狀的襯圈102，并從上方將螺栓等的緊固構件90插通于插通孔100及襯圈102中。車寬方向內側(圖2的左側)的兩個緊固構件90用螺母104固定。另一方面，用于將圖2所示的進氣控制閥單元52及吸入導管54支持在車身上的安裝板86的一部分與法蘭84的下表面重合，在該安裝版86上也設置有四個插通孔86a，其下表面固定有圖7所示的焊接螺母108。車寬方向外側(右側)的兩個緊固構件90插通在四個插通孔86a中的車寬方向內側(左側)的兩個插通孔86a中而與焊接螺母108螺紋結合。這樣，使進氣控制閥單元52、吸入導管54和安裝板86連接。安裝板86的與吸入導管54的相反側與安裝在車身框架FR上的支架88的下表面重合并被支持。即，從上方將如螺栓等的緊固構件Iio插通在安裝板86的右側的兩個插通孔86a和設置在支架88上的兩個安裝孔88a中，并與固定在安裝板86的下表面的焊接螺母108螺紋結合。借助于此，進氣控制閥單元52及吸入導管54通過安裝板86及支架88支持在車身框架FR上。如圖4所示，導管出口 58以出口筒部59嵌合于增壓器60的入口 60a的外周的狀態下，用軟管卡子等的固定構件92固定出口筒部59的外周面5%，以此連接在增壓器60的入口 60a上。接著，說明本實施形態的吸入導管54的作用。圖I的摩托車處于行駛狀態時，從空氣引入口 40引入行駛風A，引入的空氣A通過沖壓空氣管42、空氣導管44及吸入管46導入至空氣濾清器48中。經空氣濾清器48凈化的清潔空氣CA從第一中間管50導入至進氣控制閥單元52中，在進氣控制閥單元52中調節流量后導入至吸入導管54。如圖6所示，從上部的導管入口 56導入至吸入導管54內的清潔空氣CA流過進氣通路76，并經引導用突起80引導后圍繞導管出口 58的軸線Cl在周方向上均勻地平滑地擴散。于是，抑制空氣流發生湍流。在此，由于清潔空氣CA在通過其通路面積S大于導管入口 56的通路面積SI的喇叭通路Pl的期間被減速，因此減少與導管主體74的內表面的摩擦損失。此外，清潔空氣CA在喇叭通路Pl中平滑地減速，因此抑制湍流的發生。此外，如圖8所示，被均勻化的清潔空氣CA由引導用突起80和漏斗82引導而偏向90°的同時導入至出口筒部59內。此時，如圖5所示，一部分的清潔空氣CAl流經漏斗82的上半部的梢端82a，另一部分的清潔空氣CA2在漏斗82的外周面平滑地引導，流經漏斗82的下半部的梢端82b后導入至出口筒部59內。清潔空氣CA從出口筒部59的下游端的導管出口 58送入增壓器60，在增壓器60中壓縮的清潔空氣CA經由圖I的穩壓罐62供給至發動機E中。圖9是比較現有的吸入導管和本實施形態的吸入導管54的壓力損失的圖表，以作為比較例的現有的吸入導管的壓力損失為100的狀態示出壓力損失。現有例154是由通路面積從導管入口 156至導管出口 158大致相同的90°彎曲的管形成。實施例I是本實施形態的吸入導管54,實施例2示出沒有設置漏斗82的吸入導管54A。在該實施例2中，導管出口 58A由與導管主體74A 一體形成的出口筒部59A的下游端的開口形成。即，從導管入 口 56A至導管出口 58A的整個進氣通路76A由導管主體74A形成。相比現有例154，壓力損失分別在實施例I中約降低22%，在實施例2中約降低6%。在上述結構中，如圖5所示，由于吸入導管54內的大部分進氣通路76具有比導管入口 56的通路面積大的通路面積S，因此空氣的流速在大部分進氣通路76中比導管入口56低，從而因在吸入導管54的內表面上的摩擦損失而導致的通路損失變小。如圖4所示，在90°彎曲的進氣通路76中，從與導管出口 58相對的壁面78面向導管出口 58形成有圓錐形狀的引導用突部80，空氣CA通過引導用突部80引導·整流而平滑地引導至導管出口58。其結果降低因吸入導管54內的湍流而導致的通路損失，同時沒有湍流的整流的清潔空氣CA導入至增壓器60中。尤其是，由于引導用突部80與導管出口 58的軸線Cl以同軸心地形成，因此如圖6所示，空氣經流整流變成以導管出口 58的軸線Cl為中心在周方向上的均勻的流體，因此抑制空氣流相對于導管出口 58的偏向，使空氣CA進一步平滑地導入至圖4的增壓器60中，可以提高增壓器的增壓效率。通過這樣的吸入導管54內的通路損失的降低和整流作用，可以提高其下游的增壓器60的增壓效率。尤其是在由于清潔空氣CA偏向90°而容易發生摩擦損失及湍流的引導用突起80的部位上，如圖5所示，進氣通路76的通路面積S充分大于導管出口 56的通路面積SI，因此清潔空氣CA減速，抑制摩擦損失及湍流。在這里，從導管出口 58的軸線Cl方向觀察時，導管主體74的寬度從導管入口 56至導管出口 58逐漸地變寬，因此形成從導管入口 56延伸至導管出口 58的近旁且通路面積S逐漸地變大的進氣通路76，空氣CA通過該進氣通路76減速的同時平滑地導入至導管出口 58。其結果，減少在導管54內表面上的摩擦，同時抑制從導管54內表面的空氣流的剝離，空氣CA平滑地導入至圖4所示的增壓器60中，可以進一步提高增壓器60的增壓效率。
并且，由于在導管出口 58上形成有通路面積隨著靠近內側而變大的漏斗82，因此空氣流通過漏斗82的節流從吸入導管內側流向導管出口 58，因此防止在導管出口 58附近發生剝離，其結果空氣CA充分整流而平滑地導入至增壓器60，因此可以進一步提高增壓器60的增壓效率。此外，漏斗82僅設置于導管出口 58的上半部上，因此結構變得簡單。此外，由于導管出口 58獨立于導管主體74構成，并插入于增壓器60的入口 60a中，因此導管出口 58插入在增壓器60的入口 60a中而被支持，因此只要將導管入口 56固定在進氣控制閥單元52的出口 52b中，就能容易地將吸入導管54連接在進氣控制閥單元52和增壓器60之間。如以上所述，雖然參照附圖的同時說明了本發明的優選的實施形態，但是在不脫離本發明宗旨的范圍內可以進行各種添加、更改或刪除。例如，在該實施形態中，獨立于閘瓦2設置空氣導管44，但是空氣導管44和閘瓦2也可以通過鑄造一體地形成。于是，這樣的更改也包含在本發明的范圍內。符號的說明
23汽缸體；
52進氣控制閥單元；
52b 進氣控制閥的出口；
53a 進氣控制閥的閥軸；
54吸入導管；
56導管入口 ；
58導管出口 ；
60增壓器；
60a 增壓器的入口 ；
60b 增壓器的軸心；
74導管主體；
76進氣通路；
80引導用突部；
82漏斗；
90緊固構件；
S通路面積；
Cl 導管出口的軸線；
Dl 第一方向；
D2 第二方向；
Pl 喇叭通路；
E發動機；、 X發動機的旋轉軸心。
權利要求
1.一種吸入導管， 所述吸入導管是連接進氣控制閥和增壓器的吸入導管；具備 與所述進氣控制閥的出口連接并面向第一方向的導管入口； 與所述增壓器的入口連接并面向與所述第一方向大致正交的第二方向的導管出口 ；以及 形成從所述導管入口通向導管出口的進氣通路的導管主體； 其中，所述導管主體的與所述導管出口相對的部位上形成有面向所述導管出口突出的引導用突部。
2.根據權利要求I所述的吸入導管，其特征在于， 所述引導用突部與所述導管出口的軸線同軸心地形成。
3.根據權利要求2所述的吸入導管，其特征在于，所述引導用突部為圓錐形狀。
4.根據權利要求1、2或3所述的吸入導管，其特征在于，所述進氣通路的大部分形成在所述導管主體內，并具有比所述導管入口的通路面積大的通路面積。
5.根據權利要求4所述的吸入導管，其特征在于，從所述導管出口的軸線方向觀察時，所述導管主體的寬度從所述導管入口至導管出口逐漸地變寬。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的吸入導管，其特征在于，在所述導管出口上形成有通路面積隨著靠近內側而變大的漏斗。
7.根據權利要求6所述的吸入導管，其特征在于，分別地在所述導管主體的上部形成有所述導管入口，在下部形成有所述導管出口，所述漏斗僅形成在所述導管出口的上半部。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的吸入導管，其特征在于，所述導管入口用緊固構件連接在所述進氣控制閥的出口上，所述導管出口插入于所述增壓器的入口中。
9.一種摩托車， 根據權利要求I至8的任一項所述的吸入導管配置在發動機的汽缸體的后方； 所述進氣控制閥的閥軸與車寬方向平行地配置，并所述增壓器的軸心與發動機的旋轉軸心平行地配置。
全文摘要
是連接進氣控制閥單元(52)和增壓器(60)的吸入導管(54)，具備與進氣控制閥單元(52)的出口(52b)連接并面向第一方向(D1)的導管入口(56)；與增壓器(60)的入口(60a)連接并面向與第一方向(D1)大致正交的第二方向(D2)的導管出口(58)；和形成從導管入口(56)通向導管出口(58)的進氣通路(76)的導管主體(74)，導管主體(74)的與導管出口(58)相對的部位上形成有面向導管出口(58)突出的引導用突部(80)。
文檔編號F02M35/10GK102686846SQ20108005814
公開日2012年9月19日 申請日期2010年11月26日 優先權日2009年12月29日
發明者佐伯大輔, 田中一雄 申請人:川崎重工業株式會社