賽車進氣系統及方程式賽車的制作方法
【專利摘要】一種賽車進氣系統及方程式賽車，屬于車輛工程領域，賽車進氣系統包括進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管，進氣總管與穩壓罐連通，進氣總管遠離穩壓罐的一端設置有進氣口，進氣總管內靠近進氣口的部位設置有閥門，進氣歧管有多根且分別與穩壓罐連通，每根進氣歧管靠近穩壓罐的部位向外凸起形成膨脹環，膨脹環圍成膨脹腔，穩壓罐和進氣歧管的內腔分別與膨脹腔連通；方程式賽車包括上述賽車進氣系統。本賽車進氣系統增設了膨脹腔，一方面可以從很大程度上削弱氣體壓力波帶來的影響，保證賽車進氣系統的穩定工作，另一方面可以臨時存儲部分氣體，以便在下一次進氣過程中提高發動機的進氣效率。
【專利說明】
賽車進氣系統及方程式賽車
技術領域
[0001]本實用新型涉及車輛工程領域，具體而言，涉及一種賽車進氣系統及方程式賽車。
【背景技術】
[0002]賽車的進氣系統的主要任務是在發動機在運行時，盡可能多地和盡可能均勻地向各氣缸供給可燃混合氣或是純凈的空氣。一般方程式賽車進氣系統的組成是空氣濾清器、節氣門、限流閥、進氣總管、穩壓腔以及進氣歧管。空氣由空氣濾清器過濾后經過限流閥、進氣總管、穩壓腔、進氣歧管、進氣道，之后進入氣缸。穩壓腔的作用是利用進氣總管中的壓力波增加進氣量。
[0003]但是，現有的賽車的進氣系統普遍存在容易受到氣體壓力波的影響而進氣不穩定的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種賽車進氣系統，其能夠有效減弱氣體壓力波的影響，保證賽車進氣的穩定性。
[0005]本實用新型的另一目的在于提供一種方程式賽車，其具有較高的操作穩定性和安全性能，可以給車手良好的駕駛感。
[0006]本實用新型的實施例是這樣實現的:
[0007]—種賽車進氣系統，其包括進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管，進氣總管與穩壓罐連通，進氣總管遠離穩壓罐的一端設置有進氣口，進氣總管內靠近進氣口的部位設置有閥門，進氣歧管有多根且分別與穩壓罐連通，每根進氣歧管靠近穩壓罐的部位向外凸起形成膨脹環，膨脹環圍成膨脹腔，穩壓罐和進氣歧管的內腔分別與膨脹腔連通。
[0008]在本實用新型較佳的實施例中，閥門為限流閥。
[0009]在本實用新型較佳的實施例中，進氣總管包括靠近進氣口的限流部和遠離進氣口的平流部，進氣口和平流部的內徑均大于限流部的內徑，限流閥設置于限流部內。
[0010]在本實用新型較佳的實施例中，平流部的內徑沿限流部到穩壓罐的方向逐漸變大。
[0011]在本實用新型較佳的實施例中，穩壓罐為圓柱管且圓柱管兩端的內壁呈圓弧狀，膨脹腔的側壁也呈圓弧狀。
[0012]在本實用新型較佳的實施例中，穩壓罐內設置有穩壓結構，穩壓結構包括截面為弧形的引流片，引流片的外壁對應進氣歧管遠離進氣口的端部。
[0013]在本實用新型較佳的實施例中，進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管均采用ABS塑料制成，進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管的外壁上均設置有碳纖維覆蓋層。
[0014]—種方程式賽車，其包括車身、發動機以及上述的賽車進氣系統。
[0015]在本實用新型較佳的實施例中，賽車進氣系統設置于車身后部的中心位置處且位于發動機的上方。
[0016]在本實用新型較佳的實施例中，賽車進氣系統的進氣總管對應進氣口的一端和賽車進氣系統的多根進氣歧管遠離穩壓罐的一端分別可拆卸連接于車身上。
[0017]本實用新型實施例的有益效果是:
[0018]本賽車進氣系統在現有技術的基礎上增設了膨脹腔，膨脹腔設置于進氣歧管上靠近穩壓罐的位置，其一方面可以從很大程度上削弱氣體壓力波帶來的影響，保證賽車進氣系統的溫度工作，另一方面可以臨時存儲部分氣體，以便在下一次進氣過程中提高發動機的充氣效率，從而有效彌補現有技術的缺陷。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0020]圖1為本實用新型實施例提供的賽車進氣系統的結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例提供的賽車進氣系統的另一角度的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例提供的穩壓罐的內部結構示意圖。
[0023]附圖標記匯總:
[0024]進氣總管100;進氣口 110;
[0025]限流部120;平流部130;
[0026]穩壓罐200;引流片210;
[0027]進氣歧管300;膨脹環400。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
[0029]因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0031]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0032]此外，術語“水平”、“豎直”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
[0033]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0034]請參照圖1一3，本實施例提供一種賽車進氣系統，其包括依次連通的進氣總管100、穩壓罐200以及進氣歧管300。
[0035]其中，上述進氣總管100包括依次連通的進氣口 110、限流部120以及平流部130且每個部位的橫截面均呈圓形，上述橫截面指的是垂直于進氣總管100長度方向的平面。進氣口 110的內徑略大于限流部120的內徑，且從進氣口 110到限流部120，整個進氣總管100的內徑逐漸變小，以便氣體的順利經過進氣口 110抵到限流部120。
[0036]平流部130的內徑大于限流部120的內徑，并且，從限流部120到平流部130連通穩壓罐200的一端，進氣總管100的內徑逐漸變大，以便降低氣體經過限流部120后的氣壓，使得氣體可以沿著平流部130順利地平緩地向后流動，最終進入穩壓罐200。
[0037]進一步地，上述限流部120內設置有閥門，閥門固定安裝于進氣總管100的內部上。閥門可以控制進氣口 110與平流部130之間連通的程度，即可以控制通過進氣總管100的氣體流量，以保證賽車進氣系統的正常運轉。
[0038]閥門可以采用各種結構和形式，只要其具有調節進入賽車進氣系統的氣體流量的功能即可。本實施例中，閥門選用限流閥。選用限流閥的目的在于其是一種安全保護閥，主要應用于非腐蝕性介質。在管道內介質流速超過設定值時或者在管道或附件損壞流速過大時，其可以自動關閉，從而防止事故的發生或擴大，并且保護后續設備的安全性和可靠性。
[0039]本實施例中，穩壓罐200整體呈為圓柱管，圓柱管的中部設置有橢圓形的開口，進氣總管100的平流部130遠離進氣口 110的端部密封連接于圓柱管的中部外壁上且完全罩住上述開口。上述開口的形狀和尺寸與平流部130遠離進氣口 110的端部匹配，以便氣體可以流暢地經過進氣總管100與穩壓罐200的連接處。
[0040]圓柱管兩端的分別固定連接有第一端蓋和第二端蓋，第一端蓋和第二端蓋內壁和外壁均呈圓弧狀，第一端蓋、第二端蓋以及圓柱管共同形成穩壓罐200。
[0041]固定連接的方式有很多，本實施例中，第一端蓋和第二端蓋通過焊接的方式固定連接于圓柱管上。具體地，第一端蓋和第二端蓋整體均呈圓盤狀且兩者的邊緣分別與圓柱管的兩端部無縫焊接。焊接具有加工方便，連接穩定的特點。
[0042]當然，需要說明的是，在其它實施例中，上述第一端蓋和第二端蓋也可以采用其它方式固定連接，比如一體成型或者螺栓密封連接等。
[0043]進一步地，穩壓罐200內設置有穩壓結構。穩壓結構包括截面為弧形的引流片210，具體地，引流片210的截面的弧長為圓環的三分之一，上述截面指的是垂直于引流片210長度方向或者軸線方向的平面。
[0044]引流片210的兩端分別固定連接于穩壓罐200的兩端，即第一端蓋和第二端蓋上。引流片210的外壁對應進氣歧管300遠離進氣口 110的端部，以便進入穩壓罐200內部的氣體能夠被引導，減少氣體對穩壓罐200內壁的沖擊力和沖擊后的反沖力，保證氣體能夠輕松地穿過穩壓罐200的內腔并進入進氣歧管300，以便對賽車的發動機進行供氣。
[0045]本實施例中，進氣歧管300有多根且均為圓柱管，多根進氣歧管300的一端分別連接于穩壓罐200的外壁上，穩壓罐200的側壁上對應多根進氣歧管300的部位均設置有開口，多根技進氣歧管300分別與多個開口連通，從而分別與穩壓罐200連通。
[0046]每根進氣歧管300靠近穩壓罐200的部位均向外凸起形成膨脹環400，每個膨脹環400均圍成膨脹腔，穩壓罐200和進氣歧管300的內腔分別與膨脹腔連通。具體地，膨脹環400的側壁呈圓弧形，相應地，膨脹腔的內壁呈與圓弧形。這種形狀和結構可以有效減弱氣體經過時的阻力，保證氣體經過的流暢性。
[0047]進一步地，進氣歧管300遠離膨脹環400的一端連通發動機的氣門，當氣門打開時，氣體可以經過進氣歧管300然后進入發動機，當氣門關閉時，氣體收到氣門的阻擋將反沖回到進氣歧管300和穩壓罐200。
[0048]本實施例中，上述進氣總管100、穩壓罐200以及進氣歧管300均采用ABS塑料制成。ABS塑料是丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物的簡稱，其由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物，且通常為淺黃色或乳白色的粒料非結晶性樹脂。ABS具有優良的綜合物理和機械性能，極好的低溫抗沖擊性能、尺寸穩定性、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、成品加工和機械加工較好。用作本實施例中的賽車進氣系統的原料，可以有效延長本賽車進氣系統的使用壽命，提高本賽車進氣系統的工作穩定性。
[0049]進氣總管100、穩壓罐200以及進氣歧管300的外壁上均設置有碳纖維覆蓋層。碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維"外柔內剛"，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維，涂覆于本實施例中的進氣系統的各部件的表面上可以有效提高本賽車進氣系統的力學強度，進一步延長本賽車進氣系統的使用壽命。
[0050]本賽車進氣系統的具體工作遠離和過程是這樣的:發動機運行中，在進入進氣沖程時，氣門打開，缸內產生負壓，外部氣體經過空濾和節氣門后開始進入進氣口 110，之后經過限流閥，再由限流閥流入進氣總管100，氣體在內壁光滑的進氣總管100中進行初步分散并迅速進入穩壓罐200內腔中，穩壓罐200內腔的氣體經過穩壓后被吸入進氣歧管300，之后氣體進入氣缸，并進行燃燒。氣門關閉時，由于氣體慣性的作用，會繼續朝向氣門處輸送，遇到關閉的氣門時，產生的反向壓力波就會在氣體膨脹腔內進行徘徊并削弱，從而減弱該波動氣體在氣門處產生的反向壓力波，盡可能避免氣體反沖形成的壓力波對整個賽車進氣系統造成的影響。這樣，當下一次進氣開始時，氣缸內的強大負壓將氣體膨脹腔內的空氣直接吸入，這也增加了發動機的進氣效率。
[0051]綜上所述，本賽車進氣系統在現有技術的基礎上增設了膨脹腔，膨脹腔設置于進氣歧管300上靠近穩壓罐200的位置，其一方面可以從很大程度上削弱氣體壓力波帶來的影響，保證賽車進氣系統的溫度工作，另一方面可以臨時存儲部分氣體，以便在下一次進氣過程中提高發動機的充氣效率，從而有效彌補現有技術的缺陷。
[0052]需要說明的是，上述賽車進氣系統的模型制作可以由3D打印機來完成，其優點是可以一次性打印成型，避免了模具成型中帶來的縫隙或其他方面的影響。而且，3D打印成型的型腔光滑，同時3D打印技術對于小批量生產的器件來說比較經濟，而且成型周期短。大大消除了模具成型帶來的諸多不不變，尤其是模具成型中制模的問題。由于，近年來3D打印技術在我國不斷成熟，成型作品也都是趨近于完美，再加上設計上的應用廣泛，3D技術在將來的廣泛度會急劇上升、經濟性也會有大幅的下降。
[0053]本實用新型實施例還提供了一種方程式賽車，其包括車身、發動機以及上述的賽車進氣系統。
[0054]其中，上述賽車進氣系統設置于車身后部的中心位置處且位于發動機的上方。具體地，賽車進氣系統的進氣總管100對應進氣口 110的一端和賽車進氣系統的多根進氣歧管300遠離穩壓罐200的一端分別可拆卸連接于車身上。
[0055]賽車進氣系統安裝位置居中的效果在于，一方面可以消除了賽車在高速運行中由于風阻帶來的操縱不穩現象，大大降低了車手在比賽時的各種壓力，提高了賽事的安全性；另一方面可以使得更新鮮的空氣進入氣缸進行燃燒，達到了更理想的充氣效果，提高發動機的工作性能。
[0056]除上述效果外，由于進氣口110有空氣進入，進氣總管100在慣性力與穩壓管在壓力波的作用下會產生一個向下的力使得進氣歧管300與進氣管道接口結合的更加緊密，使得安裝更加穩定、牢固。
[0057]以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種賽車進氣系統，其特征在于，包括進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管，所述進氣總管與所述穩壓罐連通，所述進氣總管遠離所述穩壓罐的一端設置有進氣口，所述進氣總管內靠近所述進氣口的部位設置有閥門，所述進氣歧管有多根且分別與所述穩壓罐連通，每根所述進氣歧管靠近所述穩壓罐的部位均向外凸起形成膨脹環，所述膨脹環圍成膨脹腔，所述穩壓罐和所述進氣歧管的內腔分別與所述膨脹腔連通。2.根據權利要求1所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述閥門為限流閥。3.根據權利要求2所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述進氣總管包括靠近所述進氣口的限流部和遠離所述進氣口的平流部，所述進氣口和所述平流部的內徑均大于所述限流部的內徑，所述限流閥設置于所述限流部內。4.根據權利要求3所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述平流部的內徑沿所述限流部到所述穩壓罐的方向逐漸變大。5.根據權利要求1所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述穩壓罐為圓柱管且所述圓柱管兩端的內壁呈圓弧狀，所述膨脹腔的側壁也呈圓弧狀。6.根據權利要求5所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述穩壓罐內設置有穩壓結構，所述穩壓結構包括截面為弧形的引流片，所述引流片的外壁對應所述進氣歧管遠離所述進氣口的端部。7.根據權利要求1所述的賽車進氣系統，其特征在于，所述進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管均采用ABS塑料制成，所述進氣總管、穩壓罐以及進氣歧管的外壁上均設置有碳纖維覆蓋層。8.—種方程式賽車，其特征在于，包括車身、發動機以及權利要求1 一 7中任意一項所述的賽車進氣系統。9.根據權利要求8所述的方程式賽車，其特征在于，所述賽車進氣系統設置于車身后部的中心位置處且位于所述發動機的上方。10.根據權利要求9所述的方程式賽車，其特征在于，所述賽車進氣系統的進氣總管對應所述進氣口的一端和所述賽車進氣系統的多根進氣歧管遠離所述穩壓罐的一端分別可拆卸連接于所述車身上。
【文檔編號】F02M35/104GK205559124SQ201620400836
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】湯沛, 趙雪晶, 倪驍驊
【申請人】鹽城工學院