[發明專利]一種帶分隔及引導結構的內燃機進氣管道

在審

• 申請號: 201510506570.2
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN105089879A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 張韋;朱明;陳朝輝;陳貴升
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F02M35/104
• 分類號: F02M35/104;F02M35/10;F02M61/14;F02M25/10;F02M25/07;F02M25/00
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技術領域

本發明涉及一種帶分隔及引導結構的內燃機進氣管道，屬于內燃機技術領域。

背景技術

傳統發動機的進氣管-進氣道，作為發動機進氣系統的重要組成部分，其基本功能通常是供給足以維持發動機穩定工作的進氣流量，并且提供以發動機工況相匹配的進氣渦流、滾流或湍流等缸內氣體流動形式，不但保證進入燃燒室內的燃料能夠有充足的空氣進行燃燒反應，還需創造有一定強度的缸內氣體運動，以利于燃料與空氣的混合，以及加快缸內火焰傳播速度，提升燃燒速率。傳統發動機進氣管-進氣道的設計，通常只針對空氣作為單一組分的進氣加以考慮，因此其設計均為一個單一的進氣通道。但是，隨著越來越嚴格的汽車污染物排放法規的實施，傳統發動機僅僅依靠的單一空氣的進氣方式，已經越來越難以滿足日益嚴苛的排放法規，發動機為了達到排放標準，必須采用例如EGR技術（廢氣再循環）、富氧燃燒（OxygenEnrichedCombustion-OEC）、氣道噴射（PortFuelInjection-PFI）、雙燃料燃燒（DoubleFuelCombustion-DFC）、活化控制壓縮燃燒（ReactivityControlledCompressionIgnition-RCCI）、預混合壓縮燃燒（PremixedChargeCompressionIgnition-PCCI）、低溫燃燒（LowTemperatureCombustion-LTC）等燃燒控制技術或新型燃燒模式，而上述技術的采用通常需要在氣道內通入不同氣體（EGR廢氣或富氧等輔助燃燒類氣體）或噴入不同理化特性的燃料（天然氣、液化石油氣或二甲醚等氣體類或低沸點類燃料），從而達到改善燃燒抑制污染物排放的目的。但是受傳統發動機只考慮單一空氣進氣的進氣管-進氣道的限制，不同的助燃類氣體或氣道噴射的燃料在進氣管-進氣道內將提前混合，難以對其在缸內的分布及濃度場進行管理和控制，從而導致各進氣組分難于發揮最大效用。因此，有必要開發一種帶分隔及引導結構的新型內燃機進氣管-進氣道，對進入發動機氣缸的不同組分氣體進行有效的分隔、引導以及管理，從而實現新型燃燒模式，以及充分發揮不同組分氣體的最大功效，使發動機實現高效低排放的清潔燃燒。

通過在進氣管-進氣道內設計分隔和引導裝置，并且可根據不同類型發動機的不同進氣需求，對進氣管-進氣道內的不同數量、種類的進氣組分進行分隔、引導，在進氣門開啟的時刻，將各種氣體送入氣缸內特定的位置，實現不同組分在燃燒室內的濃度梯度分布，從而實現對缸內燃燒路徑的控制，達到提升內燃機熱效率以及抑制排氣污染物的目的。其特點是：在進氣管與進氣道內設計起始于進氣口，末端延伸至進氣門的薄壁進氣分隔板和空間引導分隔管。通過分隔引導裝置，在進氣管和進氣道內形成各自獨立、連續的進氣通道，并保證在進氣門關閉時刻各個進氣通道間密封良好。進氣分隔板/管的外形及尺寸需要隨進氣管-進氣道截面形狀變化而變化，并使之與進氣管-進氣道沿氣體流向的幾何中心空間連線平行，保證進氣管-進氣道內各個進氣通道內的氣體流動方向及流動特性不被分隔、引導裝置所干擾，且在各個通道內的氣體組分將隨該通道在進氣管-進氣道內的位置而被送入缸內的特定位置。根據發動機不同的燃燒模式需求，調整分隔板/管布置形式及分隔進氣通道數目，既可形成對缸內特定的燃料或氣體分層形式的控制，從而實現對發動機燃燒路徑與燃燒模式的控制。