[發明專利]用于增強的缸內渦流生成的內燃機端口設計布局

有效

• 申請號: 201110054591.7
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102191995A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: S·常;M·S·赫布勒
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02B31/08
• 分類號: F02B31/08;F02B75/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

技術領域

本發明涉及內燃發動機氣缸的進氣。

背景技術

在該部分中的聲明僅提供與本發明相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

在內燃發動機的操作期間，允許空氣與燃料進入到發動機上存在的一個或多個氣缸。空氣和燃料的混合與發動機性能和廢氣排放有牽連。

已知的進氣系統包括自然吸氣、增壓進氣、汽化和燃料噴射，其中多數改善通常致力于增強進入這些發動機的空氣/燃料混合物的品質。在燃燒發動機的進氣沖程期間，該燃燒發動機氣缸中的空氣渦流的量對空氣/燃料混合物的品質有影響，其中在某些發動機操作模式中期望較大的渦流量。然而，已知的用于產生增大的缸內空氣渦流量的方法遭遇了這樣的缺點，即：所增加的渦流需要以總體上的進氣系統的氣流容量的一些損失作為代價，這導致了不期望的發動機容積效率損失。

發明內容

內燃發動機包括一對相鄰的氣缸，該相鄰氣缸對中的每個氣缸均包括活塞、第一進氣門、第二進氣門、與第一進氣門相關聯的主端口和與第二進氣門相關聯的副端口。這些端口中的每個端口均構造成當從氣缸上方觀察時在發動機操作期間提供了穿過這些端口的氣流的主要方向，并有效地取向成在相應活塞的進氣沖程期間在相鄰氣缸對中的每個氣缸中提供相反方向的相應缸內空氣渦流。

本發明還包括以下方案：

方案1.?一種內燃發動機，所述內燃發動機包括一對相鄰氣缸，所述相鄰氣缸對中的每個氣缸均包括：

活塞；

第一進氣門；

第二進氣門；

主端口，所述主端口與所述第一進氣門相關聯；以及

副端口，所述副端口與所述第二進氣門相關聯；

所述端口中的每個端口均構造成，當從所述氣缸上方觀察時在發動機操作期間提供了穿過所述端口的氣流的主要方向，所述端口有效地取向成在相應活塞的進氣沖程期間在所述相鄰氣缸對中的每個氣缸中提供了相應的相反方向的缸內空氣渦流。

方案2.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，當從所述氣缸上方觀察時，與所述相鄰氣缸對相關聯的端口關于對稱平面大致為彼此的鏡像。

方案3.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，包括至少兩對如權利要求1所述那樣的相鄰氣缸。

方案4.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，與所述相鄰氣缸對中的每個氣缸相關聯的相應端口都構造成使得：當從所述氣缸上方觀察時，通過所述相應主端口的氣流的主要方向與通過所述相應副端口的氣流的主要方向之間的相交角是大約10度至大約45度之間的范圍內的任一角度，包括在大約10度與大約45度之間的所有角度和角度范圍。

方案5.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，與所述相鄰氣缸對中的每個氣缸相關聯的相應端口都構造成使得：當從所述氣缸上方觀察時，通過所述相應主端口的氣流的主要方向與通過所述相應副端口的氣流的主要方向之間的相交角是大約15度至大約35度之間的范圍內的任一角度，包括在大約15度與大約35度之間的所有角度和角度范圍。

方案6.?根據方案4所述的方法，其中，所述角度大于大約20度。

方案7.?根據方案5所述的方法，其中，所述角度是大約20度。

方案8.?根據方案4所述的內燃發動機，其中，在相對于較小的相交角沒有發生通過所述端口的流量的顯著減少的情況下，所述相交角被選擇成在所述相應單個氣缸中提供較高的渦流水平的有效角度。

方案9.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，所述主端口包括直接端口與切向端口中的一個。

方案10.?根據方案9所述的內燃發動機，其中，所述主端口包括切向端口，而所述副端口包括直接端口。

方案11.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，所述副端口包括直接端口與切向端口中的一個。

方案12.?根據方案1所述的內燃發動機，其中，所述相鄰氣缸對中的每個氣缸的所述主端口是由單個共用流道來供應空氣的。

方案13.?根據方案12所述的內燃發動機，其中，所述單個共用流道設置在所述相鄰氣缸對中的每個氣缸的相應副端口之間。

方案14.?一種用于在相應進氣沖程期間在存在于內燃發動機上的一對相鄰氣缸中的每個氣缸中引起渦流增加的方法，所述相鄰氣缸對中的每個氣缸都具有兩個進氣端口和對應的進氣端口流道，所述方法包括：

將所述相鄰氣缸對中的每個氣缸的所述相應進氣端口中的一個進氣端口構造成直接端口；

將所述相鄰氣缸對中的每個氣缸的所述相應進氣端口中的另一進氣端口構造成切向端口；