[發(fā)明專利]一種帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管道

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510506570.2
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN105089879A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張韋;朱明;陳朝輝;陳貴升
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管道，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管-進(jìn)氣道，作為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的重要組成部分，其基本功能通常是供給足以維持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作的進(jìn)氣流量，并且提供以發(fā)動(dòng)機(jī)工況相匹配的進(jìn)氣渦流、滾流或湍流等缸內(nèi)氣體流動(dòng)形式，不但保證進(jìn)入燃燒室內(nèi)的燃料能夠有充足的空氣進(jìn)行燃燒反應(yīng)，還需創(chuàng)造有一定強(qiáng)度的缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)，以利于燃料與空氣的混合，以及加快缸內(nèi)火焰?zhèn)鞑ニ俣龋嵘紵俾省鹘y(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)，通常只針對空氣作為單一組分的進(jìn)氣加以考慮，因此其設(shè)計(jì)均為一個(gè)單一的進(jìn)氣通道。但是，隨著越來越嚴(yán)格的汽車污染物排放法規(guī)的實(shí)施，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅依靠的單一空氣的進(jìn)氣方式，已經(jīng)越來越難以滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)，發(fā)動(dòng)機(jī)為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須采用例如EGR技術(shù)（廢氣再循環(huán)）、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(yù)混合壓縮燃燒（PremixedChargeCompressionIgnition-PCCI）、低溫燃燒（LowTemperatureCombustion-LTC）等燃燒控制技術(shù)或新型燃燒模式，而上述技術(shù)的采用通常需要在氣道內(nèi)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(diǎn)類燃料），從而達(dá)到改善燃燒抑制污染物排放的目的。但是受傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)只考慮單一空氣進(jìn)氣的進(jìn)氣管-進(jìn)氣道的限制，不同的助燃類氣體或氣道噴射的燃料在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)將提前混合，難以對其在缸內(nèi)的分布及濃度場進(jìn)行管理和控制，從而導(dǎo)致各進(jìn)氣組分難于發(fā)揮最大效用。因此，有必要開發(fā)一種帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的新型內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道，對進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的不同組分氣體進(jìn)行有效的分隔、引導(dǎo)以及管理，從而實(shí)現(xiàn)新型燃燒模式，以及充分發(fā)揮不同組分氣體的最大功效，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效低排放的清潔燃燒。

通過在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)計(jì)分隔和引導(dǎo)裝置，并且可根據(jù)不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的不同進(jìn)氣需求，對進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)的不同數(shù)量、種類的進(jìn)氣組分進(jìn)行分隔、引導(dǎo)，在進(jìn)氣門開啟的時(shí)刻，將各種氣體送入氣缸內(nèi)特定的位置，實(shí)現(xiàn)不同組分在燃燒室內(nèi)的濃度梯度分布，從而實(shí)現(xiàn)對缸內(nèi)燃燒路徑的控制，達(dá)到提升內(nèi)燃機(jī)熱效率以及抑制排氣污染物的目的。其特點(diǎn)是：在進(jìn)氣管與進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)計(jì)起始于進(jìn)氣口，末端延伸至進(jìn)氣門的薄壁進(jìn)氣分隔板和空間引導(dǎo)分隔管。通過分隔引導(dǎo)裝置，在進(jìn)氣管和進(jìn)氣道內(nèi)形成各自獨(dú)立、連續(xù)的進(jìn)氣通道，并保證在進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻各個(gè)進(jìn)氣通道間密封良好。進(jìn)氣分隔板/管的外形及尺寸需要隨進(jìn)氣管-進(jìn)氣道截面形狀變化而變化，并使之與進(jìn)氣管-進(jìn)氣道沿氣體流向的幾何中心空間連線平行，保證進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)各個(gè)進(jìn)氣通道內(nèi)的氣體流動(dòng)方向及流動(dòng)特性不被分隔、引導(dǎo)裝置所干擾，且在各個(gè)通道內(nèi)的氣體組分將隨該通道在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)的位置而被送入缸內(nèi)的特定位置。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的燃燒模式需求，調(diào)整分隔板/管布置形式及分隔進(jìn)氣通道數(shù)目，既可形成對缸內(nèi)特定的燃料或氣體分層形式的控制，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒路徑與燃燒模式的控制。