[發(fā)明專利]可調(diào)渦流的進(jìn)氣道裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114351.6
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102619639A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王子玉;徐春龍;樊巨廷;康彥紅;李曉娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北方發(fā)動機(jī)研究所
• 主分類號: F02F1/42
• 分類號: F02F1/42;F02D9/08;F02B31/06
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明可調(diào)渦流的進(jìn)氣道裝置，屬于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩進(jìn)氣門直噴柴油機(jī)的可調(diào)渦流進(jìn)氣道裝置。?

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)自問世以來，對推動人類文明的發(fā)展起到了極其重要的作用。目前，內(nèi)燃機(jī)仍然是熱效率最高的熱力發(fā)動機(jī)，廣泛地應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。

在柴油機(jī)的發(fā)展過程中，人們一直把改進(jìn)燃燒質(zhì)量作為提高柴油機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性的主要途徑。而優(yōu)化混合氣形成過程是改善燃燒質(zhì)量的重要手段。影響直噴式柴油機(jī)混合氣形成的主要因素是：油束動能、空氣的運(yùn)動能量和燃燒室的幾何形狀。其中空氣的運(yùn)動能量主要是由進(jìn)氣渦流決定的。

根據(jù)渦流形成的機(jī)理不同，進(jìn)氣道分為兩大類，即切向氣道和螺旋氣道。螺旋氣道的渦流是在進(jìn)氣門以上的氣道內(nèi)產(chǎn)生的，而切向氣道的渦流是在氣缸內(nèi)氣流受到氣缸壁的導(dǎo)向作用而形成的。切向氣道具有較高的流量系數(shù)和較小的渦流比。而螺旋氣道對轉(zhuǎn)速適應(yīng)性好，并且對氣道位置的改變不太敏感。在相同渦流比時，螺旋氣道比切向氣道有更高的流量系數(shù)。

理想的進(jìn)氣系統(tǒng)必須能在柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時有足夠的進(jìn)氣流通截面和較低的渦流強(qiáng)度，而在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時則要有較強(qiáng)的渦流強(qiáng)度，以保證在高、低轉(zhuǎn)速區(qū)域均能獲得最佳的油氣混合質(zhì)量。

目前實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)渦流強(qiáng)度和進(jìn)氣流量的方法主要是在切向氣道的入口處設(shè)置一個閥片。在柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，閥片完全打開，保持最大的流通截面，以提供足夠的充氣量、減少泵吸損失，并且能產(chǎn)生合適的渦流強(qiáng)度，促進(jìn)油氣的均勻混合和較完善的燃燒。而在柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時，閥片完全關(guān)閉，由螺旋氣道提供較強(qiáng)的渦流，避免了由于渦流太弱，油束貫穿距離過大以及油氣混合質(zhì)量變差導(dǎo)致燃燒惡化的現(xiàn)象。閥片的開度則通過進(jìn)氣管的壓力來控制，進(jìn)氣管壓力反映了柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的綜合作用。

但閥片式進(jìn)氣渦流調(diào)節(jié)裝置存在以下缺點(diǎn)：1、切向氣道和螺旋氣道的氣流會嚴(yán)重干涉，影響進(jìn)氣量；2、低速工況下，僅螺旋氣道進(jìn)氣，進(jìn)氣量不能滿足燃燒的需求；3、閥片附近會產(chǎn)生氣阻和氣體分離，導(dǎo)致進(jìn)氣的局部損失增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種可對直噴式柴油機(jī)的進(jìn)氣道的渦流強(qiáng)度和進(jìn)氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的進(jìn)氣道裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：可調(diào)渦流的進(jìn)氣道裝置，包括氣缸蓋、截面調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，氣缸蓋內(nèi)設(shè)置有兩條彼此獨(dú)立的氣道，一條是切向進(jìn)氣道，另一條為螺旋進(jìn)氣道，氣缸蓋上切向進(jìn)氣道和螺旋進(jìn)氣道之間的部位為隔舌，所述隔舌的端部設(shè)置有截面調(diào)節(jié)閥，截面調(diào)節(jié)閥上安裝有控制其轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在氣缸蓋上方。

所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：兩個擋塊之間設(shè)置有齒條拉桿，且兩擋塊之間的距離大于齒條拉桿的長度，齒條拉桿上嚙合有第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪與電動機(jī)的輸出軸連接，第二齒輪與螺桿的一端固定連接，螺桿的另一端與截面調(diào)節(jié)閥固定連接。

所述截面調(diào)節(jié)閥與氣缸蓋的接觸面為周向?qū)ΨQ的圓弧面，圓弧面的對稱中心與所述螺桿的回轉(zhuǎn)中心重合。

所述的截面調(diào)節(jié)閥為扇形體，扇形體的中心軸與所述螺桿的回轉(zhuǎn)中心重合。

所述的扇形體為一條直線或曲線以螺桿為軸心旋轉(zhuǎn)六分之一到八分之三周形成的扇形體。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、本發(fā)明在切向進(jìn)氣道和螺旋進(jìn)氣道形成的隔舌位置設(shè)有截面調(diào)節(jié)閥，通過控制截面調(diào)節(jié)閥的旋轉(zhuǎn)改變切向進(jìn)氣道和螺旋進(jìn)氣道的進(jìn)氣截面，對氣道渦流強(qiáng)度和流量系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同工況下的柴油機(jī)進(jìn)氣需求，同時可以防止產(chǎn)生局部的氣阻和氣體分離，降低局部損失，有效減小進(jìn)氣的流動損失。

2、本發(fā)明通過電動機(jī)帶動齒條拉桿的移動，從而帶動螺桿轉(zhuǎn)動，控制截面調(diào)節(jié)閥向兩個方向旋轉(zhuǎn)，齒條拉桿兩端設(shè)有擋塊限制截面調(diào)節(jié)閥在不同氣道中的最大偏轉(zhuǎn)位置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

附圖說明

????下面結(jié)合附圖對本發(fā)明可調(diào)渦流的進(jìn)氣道裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制截面調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為氣缸蓋，2為切向進(jìn)氣道，3為螺旋進(jìn)氣道，4為隔舌，5為截面調(diào)節(jié)閥，6為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，7為螺桿，8為齒條拉桿，9為第一齒輪，10為第二齒輪，11為電動機(jī)，12為擋塊。

具體實(shí)施方式