[發明專利]無極可變諧振進氣系統

有效

• 申請號: 201210122793.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102628395A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 靖海國;楊立平;馬修真;宋恩哲;王曉斌;黃帥
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B27/02
• 分類號: F02B27/02;F02M35/104;F02M21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種發動機領域的進氣系統。

背景技術

隨著工業的發展，石油短缺問題日益嚴重，開發新能源技術勢在必行，氣體燃料資源豐富，其中既有天然資源，如天然氣，也有生產生活伴生的資源，如石油氣、沼氣、煤層氣等，同時氣體燃料有排放污染低、價格便宜等優點，因此開發氣體發動機成為發動機技術發展的一個重要方向。

目前，氣體發動機主要是由柴油機或汽油機改裝而成的，由于缸外形成混合氣式氣體發動機吸入氣缸的氣體包括空氣和燃料氣體兩種成分，燃料氣體占據一定的進氣充量，使得氣體發動機吸入的空氣量比同樣工況下的柴油機和汽油機少，因此氣體發動機的功率密度通常比汽油機和柴油機低10％左右，四沖程發動機進氣門周期性的啟閉和活塞的往復運動使進氣道的氣體產生有規律的波動，在某一轉速下，發動機的進氣門開啟時剛好是進氣波的波峰，這樣就可以利用波動能量增加進氣，從而提高氣體發動機的功率，這個轉速是諧振轉速。它和進氣系統的結構有關。進氣系統主要包括進氣歧管、諧振腔和進氣總管三部分，改變進氣系統的結構包括改變各部分的形狀和尺寸，涉及到安裝配合，一般通過改變進氣歧管、諧振腔和進氣總管這三部分的長度來增強諧振效應。改變進氣歧管的結構可以有效地增強諧振效應，目前應用的可變歧管長度諧振進氣系統，根據發動機運行工況調整歧管流通路徑，從而改變進氣歧管的長度，但此系統結構臃腫，且只能實現一級或兩級可變歧管長度，可變進氣總管長度進氣系統和可變諧振腔進氣系統也是只能實現有限次長度可變，發動機不能在全工況下實現較好的諧振效應。

發明內容

本發明的目的在于提供提高氣體發動機的功率密度的無極可變諧振進氣系統。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明無極可變諧振進氣系統，其特征是：包括進氣總管、諧振腔外腔、諧振腔內腔、進氣歧管、齒條、驅動裝置，進氣總管連接中空的諧振腔外腔，中空的諧振腔內腔部分套裝在諧振腔外腔里，進氣歧管連接諧振腔內腔，齒條安裝在諧振腔外腔上，所述的驅動裝置包括電機和驅動齒輪，電機輸出端連接驅動齒輪，驅動齒輪連接齒條控制諧振腔外腔和諧振腔內腔做相對直線運動。

本發明還可以包括：

1、還包括定位導向裝置和密封墊，所述的定位導向裝置上設置長方體形導向塊，諧振腔內腔上設置環形密封圈槽和與長方體形導向塊配合的導向槽，導向槽和長方體形導向塊配合限制諧振腔外腔和諧振腔內腔的相對運動，密封墊安裝在環形密封圈槽里，密封墊和諧振腔外腔內壁配合密封。

2、所述的進氣歧管包括進氣歧管上段和進氣歧管下段，進氣歧管上段下端和進氣歧管下段上端分別安裝長方形連接法蘭，進氣歧管上段和進氣歧管下段通過長方形連接法蘭相連接，進氣歧管下段下端安裝與發動機相連的正方向連接法蘭，進氣歧管上段內壁面為90度的圓弧，內壁面徑向截面為尺寸相同的圓形，進氣歧管下段內腔徑向截面由與進氣歧管上段連接處的圓形過度到與發動機連接處的正方形。

3、還包括位移傳感器，所述的位移傳感器為滑動式位移傳感器，包括傳感器底座、測量桿、連接螺母，傳感器底座固定在進氣歧管上，測量桿通過連接螺母固定在定位導向裝置上。

4、還包括測控單元，所述的測控單元包括電機控制模塊和位移傳感器信號處理模塊，電機控制模塊連接電機并驅動電機轉動，位移傳感器信號處理模塊連接位移傳感器，位移傳感器信號處理模塊通過位移量獲得諧振腔外腔、諧振腔內腔容積。

本發明的優勢在于：本發明通過連續調整諧振的體積改變發動機的諧振轉速，在較寬發動機轉速范圍內均能實現較好的諧振效果，提高氣體發動機的進氣效率，從而提高輸出功率。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構圖；

圖2是諧振腔外腔結構圖；

圖3是定位導向裝置結構圖；

圖4是諧振腔外腔和定位導向裝置間密封墊片結構圖；

圖5是諧振腔內腔結構圖；

圖6是諧振腔內腔另一視圖方向結構圖；

圖7是進氣歧管下段結構圖；

圖8進氣歧管上端和進氣歧管下端連接法蘭間密封墊結構圖；

圖9是位移傳感器結構圖；

圖10是驅動裝置結構圖；

圖11是測控單元示意圖。

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：