[發明專利]天然氣發動機諧振進氣管

有效

• 申請號: 200910072559.4
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101608587A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 楊立平;馬修真;李文輝;姚崇;范立云
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02M35/104
• 分類號: F02M35/104
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及發動機技術領域，具體涉及一種天然氣發動機諧振進氣管結構。

(二)背景技術

能源短缺和環境污染問題的日益嚴重迫使汽車制造商積極的研究發動機節能技術，開發高效后處理裝置，積極探索石油替代能源。天然氣以其資源豐富和燃燒清潔的優勢成為汽車替代能源的首選。然而天然氣為氣體燃料，當采用進氣道形成混合氣時氣體燃料會占用一定的進氣充量容積，使進入汽缸的空氣量減少，因此天然氣發動機的功率密度通常比汽油機和柴油機低10％左右。由于四沖程發動機的進氣管中，進氣門的周期性啟閉和活塞的往復運動使進氣管內的氣體呈現間歇性流動，同時產生強烈的氣體壓力波動現象，進氣過程中進氣門處會產生一定振幅的壓力波動，此壓力波以音速沿進氣管傳播，并且在進氣管開口端和進氣門之間往復反射，如果能夠對進氣系統結構進行合理設計，使下一循環進氣門關閉前剛好有一個正壓波峰返回到進氣門，那么就可以把更多的氣體推入氣缸，達到增壓的效果，然而由于各缸進氣管內的流動損失和壓力波動效應不同會使進入各缸的空氣量存在差異，各缸空氣與燃油的混合不同，燃燒過程的組織也不同，將致使各缸的燃燒過程產生差異，直接影響發動機的工作穩定性、經濟性和排放性能。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種能提高天然氣發動機充氣效率，改善發動機進氣不均勻性，從而改善發動機動力性、經濟性和排放性能的天然氣發動機諧振進氣管。

本發明的目的是這樣實現的：

一種天然氣發動機諧振進氣管，包括諧振腔，位于諧振腔上部的進氣總管，位于諧振腔下部的進氣歧管；諧振腔與進氣總管相連接的側壁面形狀為一段圓弧面，整個諧振腔呈月牙形，四個進氣歧管沿著經進氣總管中心線且與諧振腔兩個月牙形側面相垂直的平面兩兩對稱，中部的兩根進氣歧管的長度大于兩側的進氣歧管的長度，空氣從進氣總管入口到各進氣歧管的出口所流經的路徑長度相等。

本發明還可以包括這樣一些特征：

1、所述進氣歧管由與諧振腔相連的進氣歧管上段和與進氣歧管上段連接的進氣歧管下段構成，進氣歧管上段和進氣歧管下段上分別帶有第一長方形孔板和第二長方形孔板，兩長方形孔板之間有一密封墊片。

2、進氣歧管上段與諧振腔和第一長方形孔板鑄造成一體。

3、進氣歧管下段與發動機缸蓋相連接的端口處有一個正方形法蘭，進氣歧管下段由一段內部為圓孔的弧形段和一段內部由圓孔逐漸轉換成方孔的過渡段組成。

4、進氣總管以圓角與諧振腔圓弧面相連接。

該發明的有益之處：諧振進氣管結構不僅可以充分利用進氣的諧振效應提高發動機充氣效率，而且可以改善天然氣發動機的進氣不均勻性。

(四)附圖說明

圖1為本發明的總體結構圖；

圖2諧振進氣管上體結構；

圖3進氣歧管上段和進氣歧管下段之間密封墊片；

圖4進氣歧管下段結構；

圖5單根進氣歧管下段結構。

(五)具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

一種天然氣發動機諧振進氣管，由進氣總管，諧振腔和進氣歧管構成，進氣總管的長度為50mm，內徑為60mm，進氣總管上有一正方形法蘭盤用于安裝節氣門，進氣總管與諧振腔通過半徑為10mm的圓角連接，減少從進氣總管流向各歧管時的能量損失，諧振腔的容積為2.5L，諧振腔與進氣總管相連接的一側壁面形狀為一段圓弧面，整個諧振腔呈現出月牙形，四個進氣歧管沿著經進氣總管中心線且與諧振腔兩個月牙形側面相垂直的平面兩兩對稱，兩側短歧管長度為500mm，但空氣從進氣總管入口到各歧管的出口所流經的路徑長度相同。

圖1中一種天然氣發動機諧振進氣管，它由進氣總管1，諧振腔2和進氣歧管3～6構成。諧振進氣管由兩部分構成：一部分為諧振進氣管上體，一部分為諧振進氣管下體，兩部分各帶有一個長方形的孔板16和19，上體孔板16與下體孔板19之間有一密封墊片18，如圖2～圖4所示。