[0001] 本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种内燃发动机进气系统。

[0002] 内燃机是一种将热能转化为机械能的动力装置，其工作原理是通过燃烧燃料(如汽油、柴油等)产生高温高压的气体，这些气体推动活塞运动，从而转化为机械能。内燃机的性能和经济性受到进气系统的影响，进气系统的任务是将空气有效地引入发动机，为燃料的燃烧提供足够的氧气。发动机进气系统是连接发动机与外界大气的重要通道，其设计直接影响到发动机的充气效率、燃烧效率和动力性能，因此进气系统的设计需要考虑气流的流动状态、进气阻力、进气噪声等因素。

[0003] 现有的内燃机进气系统通常采用增压器来增加进气量。增压器通过压缩进入发动机气缸的空气，使进气压力升高，从而提高发动机的输出功率和扭矩。这种技术已经广泛应用于各种类型的发动机中，包括汽车发动机、飞机发动机等。但是传统的增压技术存在一些问题，首先增加增压器会显著增加发动机成本，同时增压器本身是一个复杂的机械装置，制造和维护成本较高，此外增压器的引入还需要对发动机进行重新设计和布置，占用更多的空间，这对于空间有限的发动机来说是一个重要的问题；其次传统的增压技术可能会导致发动机工作不平稳，增压器在工作时会引起气流的波动，这可能会导致发动机运转不平稳，产生噪音和振动；最后传统的增压技术在提高发动机经济性的同时，也可能带来一些负面效果，如增加排放。

[0004] 因此，如何在不增加发动机成本和空间布置的情况下，提高发动机的经济性，是当前内燃机技术领域亟待解决的问题。实用新型内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种内燃发动机进气系统，解决了在不改变发动机参数的情况下，增加发动机的进气量、在有限的空间内设计出高效的进气系统以及在不增加大量成本和改变发动机结构的情况下，提高发动机的燃烧效率等技术问题。

[0006] 本发明提供的一种内燃发动机进气系统，包括空气滤清器、设置在发动机缸体上的节气门和设置在所述空气滤清器与所述节气门之间的进气管路，所述进气管路的进气端与所述空气滤清器的出气口连接，所述进气管路的出气端与所述节气门的进气口连接，所述进气管路内设置有用于提高发动机进气量的增压装置。

[0007] 进一步，所述增压装置包括沿气体流动方向依次设置在进气管路内的聚气组件和分离组件，所述聚气组件在进气管路内形成第一涡流结构并用于加快流经的气体流速形成第一涡流气体。

[0008] 进一步，所述分离组件在进气管路内形成第二涡流结构，所述第二涡流结构用于加快流经的第一涡流气体形成第二涡流气体。

[0009] 进一步，位于所述第二涡流结构处的进气管路截面积小于位于所述第一涡流结构处的进气管路截面积。

[0010] 进一步，所述聚气组件包括第一安装环和若干沿周向均布在所述第一安装环内侧的聚气叶片，所述聚气叶片呈涡形结构并包括用于与第一安装环连接的聚气叶片安装部和用于对气体导流的聚气叶片导流部，若干所述聚气叶片导流部沿同一顺时针方向或逆时针方向在所述第一安装环上螺旋排列以形成第一涡流结构。

[0011] 进一步，所述聚气叶片导流部由所述聚气叶片安装部朝所述第一安装环轴心方向延伸并向进气方向弯曲形成，且所述聚气叶片导流部在气体流动方向上的前端超过所述第一安装环的上端。

[0012] 进一步，若干所述聚气叶片导流部的自由端在气体流动方向上互相重叠设置。

[0013] 进一步，所述分离组件包括第二安装环和若干沿周向均布在所述第二安装环内侧的分离叶片，所述分离叶片呈涡形结构并包括用于与第二安装环连接的分离叶片安装部和用于对第一涡流气体导流的分离叶片导流部，若干所述分离叶片导流部沿同一顺时针方向或逆时针方向在所述第二安装环上螺旋排列以形成第二涡流结构。

[0014] 进一步，所述分离叶片导流部由所述分离叶片安装部朝所述第二安装环轴心方向向进气方向弯曲形成，所述分离叶片导流部在气体流动方向上的前端不超过所述第二安装环的上端。

[0015] 进一步，所述分离叶片导流部上开设有若干分离狭缝，所述分离狭缝用减少第二涡流结构处的进气管路截面积并加快流经的第一涡流气体形成第二涡流气体。本发明具有以下有益效果：

[0016] 1、优化空间利用：本发明在发动机节气门和空滤器两者之间增加一个简易的机械结构，无需改变发动机参数，不会对车身空间造成额外的压力，有利于空间的合理利用率。

[0017] 2、降低成本：相比于增加增压器，本发明的增压扰流装置不需要大量的成本投入，既避免了因增加流通管径而带来的高制造成本，又避免了因增加增压器而带来的高额设备采购和维护成本。

[0018] 3、提高燃烧效率：本发明通过加快进气系统中空气的流速，起到一定增压效果，提高发动机的燃烧效率，进而提升发动机的热效率。这对于提高发动机的整体性能和燃油经济性具有重要的意义。

[0019] 4、适应性强：本发明适用于各种类型的发动机，无论是大马力还是小马力的发动机，无论是高功率还是低功率的发动机，都能通过这种方法来提高其进气量和燃烧效率，具有较强的适应性。

[0020] 5、保持发动机结构稳定：本发明不会改变发动机的结构，不会对发动机的稳定性和可靠性产生负面影响，有利于保持发动机的正常运行状态。

[0031] 如图所示，本发明提供的一种内燃发动机进气系统，包括空气滤清器1、设置在发动机缸体上的节气门2和设置在所述空气滤清器1与所述节气门2之间的进气管路3，所述进气管路的进气端与所述空气滤清器的出气口连接，所述进气管路的出气端与所述节气门的进气口连接，所述进气管路内设置有用于提高发动机进气量的增压装置4；其中增压装置4直接设置在进气管路内，不会改变发动机的结构，不会对发动机的稳定性和可靠性产生负面影响，无需改变发动机参数，不会对车身空间造成额外的压力，有利于保持发动机的正常运行状态，有利于空间的合理利用率；而增压装置4通过加快进气系统中空气的流速，起到一定增压效果，提高发动机的燃烧效率，进而提升发动机的热效率，这对于提高发动机的整体性能和燃油经济性具有重要的意义；同时该增压装置4适用于各种类型的发动机，无论是大马力还是小马力的发动机，无论是高功率还是低功率的发动机，都能通过这种方法来提高其进气量和燃烧效率，具有较强的适应性。

[0032] 本实施例中，增压装置4包括设置在所述进气管路上的壳体9，所述壳体9内沿气体流动方向依次设置有聚气通道和分离通道，所述聚气通道内设置有聚气组件，所述聚气组件在聚气通道内形成第一涡流结构并用于加速流经所述聚气通道的气体流速形成第一旋流气体，所述分离通道内设置有分离组件，所述分离组件在分离通道内形成第二涡流结构并用于加速流经所述分离通道的第一旋流气体流速形成第二旋流气体；其中增压装置设置于发动机节气门2与空气滤清器1之间的进气管路中，并沿气体流动方向依次设置有聚气通道和分离通道，聚气通道内设置有用于形成第一涡流结构的聚气组件能够对流经所述聚气通道的气体流速加速以形成第一旋流气体，进而在增压装置的进气端形成负压使更多的气体进入到该装置中；而为了保证增压装置内压力平衡，不会造成气体滞留问题，因此在分离通道内设置有分离组件，分离组件在分离通道内形成第二涡流结构并进一步对流经分离通道的第一旋流气体流速加速形成第二旋流气体，随后第二旋流气体从增压装置的出气端流出进入到节气门中；整个过程中，通过加快进气系统中空气的流速，起到一定增压效果，提高发动机的燃烧效率，进而提升发动机的热效率；而在进气管路上增加该增压装置，不需要大量的成本投入，既避免了因增加流通管径而带来的高制造成本，又避免了因增加增压器而带来的高额设备采购和维护成本。

[0033] 本实施例中，所述聚气组件包括第一安装环5和若干沿周向均布在所述第一安装环5内侧的聚气叶片6，所述聚气叶片6呈涡形结构并包括用于与第一安装环5连接的聚气叶片安装部601和用于对气体导流的聚气叶片导流部602，若干所述聚气叶片导流部602沿同一顺时针方向或逆时针方向在所述第一安装环5上螺旋排列以形成第一涡流结构；结合图5所示，聚气组件采用钣金冲压成型制得并由第一安装环5和若干沿周向均布在第一安装环5内侧的聚气叶片6构成，其中聚气叶片6呈涡形结构并包括用于与第一安装环5连接的聚气叶片安装部601和用于对气体导流的聚气叶片导流部602；通过将聚气叶片6设置为涡形结构并按螺旋方式排列，进而将流入壳体内的气流聚焦并形成旋流效果。

[0034] 本实施例中，所述聚气叶片导流部602由所述聚气叶片安装部601朝所述第一安装环5轴心方向延伸并向进气方向弯曲形成，且所述聚气叶片导流部602的上端在气体流动方向上超过所述第一安装环5的上端；结合图2和图7所示，聚气叶片导流部602如图所示进行设置，而通过将聚气叶片导流部602的上端在气体流动方向上超过第一安装环5的上端设置，能够提前与进入装置内的气流接触并加快聚气通道的通道长度，使气流能够在聚气通道内充分聚集并形成第一旋流气体。

[0035] 本实施例中，若干所述聚气叶片导流部602的自由端在气体流动方向上互相重叠设置；结合图5所示，通过将若干聚气叶片导流部602的自由端在气体流动方向上互相重叠设置，能够避免流入分离通道的气体因流速过快直接通过聚气通道，特别在位于分离通道中心的气体，进而使气体均能形成第一旋流气体。

[0036] 本实施例中，所述分离组件包括第二安装环7和若干沿周向均布在所述第二安装环内侧的分离叶片8，所述分离叶片8呈涡形结构并包括用于与第二安装环7连接的分离叶片安装部801和用于对第一涡流气体导流的分离叶片导流部802，若干所述分离叶片导流部801沿同一顺时针方向或逆时针方向在所述第二安装环7上螺旋排列以形成第二涡流结构；
结合图6所示，分离组件也采用钣金冲压成型制得并由第二安装环7和若干沿周向均布在第二安装环7内侧的分离叶片8构成，其中分离叶片8也呈涡形结构并包括用于与第二安装环7连接的分离叶片安装部801和用于对第一涡流气体导流的分离叶片导流部802；通过将分离叶片6设置为涡形结构并按螺旋方式排列，进而将流入分离通道内的第一旋流气体再次聚焦并形成第二旋流气体。

[0037] 本实施例中，所述分离叶片导流部802由所述分离叶片安装部801朝所述第二安装环7轴心方向延伸并向进气方向弯曲形成，所述分离叶片导流部802的上端在气体流动方向上不超过所述第二安装环7的上端；结合图2和图6所示，分离叶片8如图所示进行设置；位于所述第二涡流结构处的进气管路截面积小于位于所述第一涡流结构处的进气管路截面积，为了加快流入分离通道内的第一旋流气体流速，因此根据连续介质力学的基本原理，需要将位于第二涡流结构处的进气管路截面积小于位于第一涡流结构处的进气管路截面积进行设置。

[0038] 本实施例中，所述分离叶片导流部802上开设有若干分离狭缝803，所述分离狭缝803用减少第二涡流结构处的进气管路截面积并加快流经的第一涡流气体流速形成第二涡流气体；在涡形旋叶片的路径中增加分离狭缝803后，当空气通过窄条缝时，会存在流速的变化；根据连续介质力学的基本原理，流体在流动时会遵循质量守恒定律，当空气通过窄条缝时，由于流动的截面积变小，流速就会相应增加，主要因为单位时间内通过的气体质量相同，但是截面积变小，所以流速增加。

[0039] 本实施例中，所述壳体9为筒状结构且在气体流动方向的两端分别设置有与所述进气管道3连接的连接部；结合图2‑4所示，壳体9主要具有作为外部密封，组成气体流通截面和固定内部结构的作用，因此壳体9在气体流动方向的两端分别设置有与进气管道3连接的连接部。

[0040] 本实施例中，位于所述壳体9前端的连接部内设置有用于对聚气组件进行轴向限位的台阶部，而位于所述壳体后端的连接部端面上设置有限位件10，所述限位件用于与所述台阶部配合将聚气组件和分离组件固定在所述壳体内；结合图4所示，为了保证聚气组件与分离组件在壳体9内的安装，因此在壳体9位于进气方向前端的连接部内设置有用于对聚气组件进行轴向限位的台阶部，而在壳体后端的连接部端面上设置有限位件10，通过限位件10能够便于对聚气组件和分离组件的拆装。

[0041] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。