[發(fā)明專利]一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010558199.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101975120A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫柏剛;張冬生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02F11/00
• 分類號(hào): F02F11/00;F02M35/104;F16J15/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片裝置

背景技術(shù)

眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片安裝在進(jìn)氣歧管與缸蓋之間，用于密封進(jìn)氣系統(tǒng)。墊片具有與進(jìn)氣道數(shù)目相同的墊片內(nèi)腔，用于連通進(jìn)氣歧管進(jìn)氣道和缸蓋進(jìn)氣道。傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管墊片只為滿足密封進(jìn)氣道的作用，針對(duì)墊片的研究也只是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的類型以及缸蓋進(jìn)氣道端面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用不同的材質(zhì)以實(shí)現(xiàn)最佳的密封效果。

在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，以自然進(jìn)氣汽油機(jī)為例，為匹配高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能，進(jìn)氣門關(guān)閉角(intake?valve?closing，以下簡(jiǎn)稱IVC)較大，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門關(guān)閉角過(guò)大，存在缸內(nèi)混合氣回流至進(jìn)氣道中的現(xiàn)象，這在一定程度上導(dǎo)致了進(jìn)氣充量的下降，另外由于發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況下進(jìn)氣道內(nèi)的真空度較高，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣行程中泵氣損失較大，而傳統(tǒng)進(jìn)氣歧管墊片的結(jié)構(gòu)形式無(wú)法避免上述問(wèn)題。

本發(fā)明提出的一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片裝置，能夠有效利用進(jìn)氣回流效果提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率及動(dòng)力性能，同時(shí)能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，具有重大實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高和使用壽命長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管墊片裝置。該發(fā)明能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，同時(shí)在部分負(fù)荷，特別是小負(fù)荷工況下能夠顯著降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片裝置，包括：墊片本體，以及用于將進(jìn)氣歧管進(jìn)氣道和缸蓋進(jìn)氣道連通的墊片內(nèi)腔，以及連通墊片各腔的通道，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最佳的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能。

優(yōu)選的是，所述進(jìn)氣歧管墊片裝置中，由于連通進(jìn)氣歧管進(jìn)氣道和缸蓋進(jìn)氣道的墊片內(nèi)腔彼此間通過(guò)一定直徑的通道相連，從而使每缸的進(jìn)氣過(guò)程都能夠得到相鄰缸進(jìn)氣道的協(xié)同。

優(yōu)選的是，所述進(jìn)氣歧管墊片裝置中，連接通道的截面積與進(jìn)氣道截面積的比值在5％～60％之間，能夠得到最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。

優(yōu)選的是，所述進(jìn)氣歧管墊片裝置中，連接通道位于墊片內(nèi)腔之間，以內(nèi)部通孔的方式實(shí)現(xiàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低速工況下，進(jìn)氣行程后期會(huì)存在進(jìn)氣回流現(xiàn)象，利用本發(fā)明所述的進(jìn)氣歧管墊片裝置，缸內(nèi)回流氣體能夠借助墊片內(nèi)腔之間的連接通道流入其它缸進(jìn)氣道中，從而最大限度的利用進(jìn)氣回流增大了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作在部分負(fù)荷，特別是小負(fù)荷工況下，本發(fā)明所述的進(jìn)氣歧管墊片裝置能夠利用進(jìn)氣回流現(xiàn)象降低相鄰氣缸進(jìn)氣道的真空度，從而在一定程度上降低了泵氣損失，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況下，利用本發(fā)明所述的進(jìn)氣歧管墊片裝置能夠通過(guò)墊片內(nèi)腔之間的連接通道增加每缸的進(jìn)氣流通面積，從而增加進(jìn)氣流量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。

另外進(jìn)氣歧管墊片內(nèi)腔之間的連接通道存在最優(yōu)直徑，連接通道的截面積與進(jìn)氣道截面積的比值在5％～60％之間，通過(guò)匹配合適的管徑能夠獲得最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩水平，從而獲得最佳的動(dòng)力性能。

綜上所述，一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管墊片裝置能夠有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷，特別是小負(fù)荷工況下的燃油消耗率，同時(shí)能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率及動(dòng)力性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，缸內(nèi)平均有效壓力為0.2MPa時(shí)，不同的IVC下，利用本發(fā)明給出的進(jìn)氣道連通型缸蓋裝置得到的扭矩的變化規(guī)律與傳統(tǒng)缸蓋的對(duì)比。

圖3顯示了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均有效壓力為0.2MPa時(shí)，不同的IVC下，利用本發(fā)明給出的進(jìn)氣道連通型缸蓋裝置得到的有效燃油消耗率的變化規(guī)律與傳統(tǒng)缸蓋的對(duì)比。

圖4顯示了通過(guò)匹配不同的連接管直徑，在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的變化規(guī)律。

具體實(shí)施方式

附圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的、應(yīng)用在一款四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的進(jìn)氣歧管墊片裝置。該裝置包括墊片本體1，以及用于將進(jìn)氣歧管進(jìn)氣道和缸蓋進(jìn)氣道連通的墊片內(nèi)腔，以及將各腔2a-2d相互連通的通道3a-3c。連接通道位于各墊片內(nèi)腔之間，以內(nèi)部通孔的方式實(shí)現(xiàn)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠獲得最佳的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能。

整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在小負(fù)荷工況時(shí)，由于節(jié)氣門開(kāi)度較小，進(jìn)氣道的真空度較高，在某一缸的進(jìn)氣過(guò)程中，相鄰缸的進(jìn)氣道能夠通過(guò)墊片內(nèi)腔之間的連接通道向該氣缸輸送工質(zhì)，從而在很大程度上提高了進(jìn)氣缸的進(jìn)氣壓力，減小了泵氣損失，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。