[實用新型]一款新型可變截面及滾流進氣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520605117.2
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN205172722U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 由毅;丁樹勇;李慧軍
• 申請（專利權(quán)）人: 蓋斯特動力總成技術(shù)(蘇州)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02B31/06
• 分類號: F02B31/06;F02B31/08;F02F1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)，具體而言，涉及一款新型可變截面及滾流進氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保、排放法規(guī)的日益嚴格及消費者對汽車發(fā)動機燃油經(jīng)濟性要求的日益提高，如何滿足汽車發(fā)動機低排放和高燃油經(jīng)濟性已成為汽車界當前必須解決的一個問題。

針對噴油器側(cè)置式直噴汽油機，由于其噴油器側(cè)置，在噴油過程中，油束與氣缸底平面向下傾斜某一角度，隨噴油時間向前發(fā)展，在進氣氣流強度較低的工況下，噴霧必然會與氣缸壁面、活塞頂面發(fā)生碰撞，導(dǎo)致積碳、機油稀釋、排放惡化等問題。所以在部分負荷時，進氣流量小，希望有較高的進氣流速，提高充氣效率，同時希望有較高滾流比，降低燃油濕壁現(xiàn)象，降低機油稀釋率，提高燃燒效率。

針對氣道噴射汽油機，在低速部分負荷工況下，發(fā)動機需求進氣量較少，節(jié)氣門節(jié)流損失大，而節(jié)氣門體后的進氣截面較大，導(dǎo)致進氣強度較低，不利于油氣混合；滾流強度低，燃燒速率慢，不利于燃油經(jīng)濟性的提高。

眾所周知，進氣道的滾流比和流量系數(shù)是相互矛盾的，滾流比越大，流量系數(shù)越低；在進氣壓縮過程中形成較高的滾流比，會在壓縮上止點前產(chǎn)生較高的湍流強度，加快火焰?zhèn)鞑ニ俣?，縮短燃燒持續(xù)期，減少傳熱損失，從而提高指示熱效率。而目前的進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為了兼顧高低速性能選取了大流量系數(shù)低滾流比的進氣道結(jié)構(gòu)，所以燃燒持續(xù)期較長，熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服進氣流速問題，本專利提供一款新型可變截面及滾流進氣系統(tǒng)，通過改變低負荷工況下的進氣歧管進氣截面，從而提高進氣流速，配合進氣道隔板提高了進氣滾流比，不僅降低了缸內(nèi)噴射燃油對缸套、活塞頂面及氣門的濕壁現(xiàn)象，而且提高混合氣均勻性、燃油經(jīng)濟性。本實用新型所采用的技術(shù)方案是：進氣歧管的穩(wěn)壓腔和各支管都分成雙層結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)壓腔內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)閥板，可以根據(jù)不同工況旋轉(zhuǎn)不同角度；缸蓋進氣道上裝有一隔板，也將進氣道分為上下兩層，與進氣歧管分層結(jié)構(gòu)相互配合，旋轉(zhuǎn)閥板的控制采用電子驅(qū)動閉環(huán)控制，保證了控制的精度和靈敏性。

附圖說明

圖1為可變截面積滾流進氣系統(tǒng)示意圖

圖中：(1)活塞(2)缸蓋(3)噴油器(4)旋轉(zhuǎn)閥板(5)進氣歧管主體(6)缸蓋進氣道(7)進氣道隔板(8)進氣門(9)排氣門

具體實施方式

進氣歧管主體(5)的穩(wěn)壓腔和各支管都分成雙層結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)壓腔內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)閥板(4)，可以根據(jù)不同工況旋轉(zhuǎn)不同角度；缸蓋進氣道(6)上裝有一進氣道隔板(7)，也將缸蓋進氣道(6)分為上下兩層，與進氣歧管主體(5)分層結(jié)構(gòu)相互配合，缸蓋(2)上還裝有進排氣門(8)(9)；噴油器(3)可安裝在進氣道下方或上方，取決于不同的噴射方式。

在低負荷工況下，旋轉(zhuǎn)閥板(4)不轉(zhuǎn)動，氣流只能從進氣歧管主體(5)和缸蓋進氣道(6)的上層經(jīng)過，氣流沿著燃燒室壁面切向進入，掃過排氣門(9)底面，順著缸壁向下運動，隨著進氣門(8)的開啟和活塞(1）下行形成大尺度旋流，即滾流；由于進氣道隔板(7)導(dǎo)流的作用，有很少氣流從進氣道隔板(7)下方經(jīng)過，這樣大尺度的滾流得以形成。隨著活塞(1)上行，大尺度滾流流速逐漸加強，直到接近壓縮上止點，大尺度滾流破碎成大量小渦流，增加了點火時刻的湍流強度，提高了燃燒時火焰的傳播速度，從而縮短了燃燒持續(xù)期，減少了做功沖程的傳熱損失，從而提高熱效率，降低燃油消耗。

在中高負荷工況下，旋轉(zhuǎn)閥板(4)轉(zhuǎn)動一定角度，氣流可以從進氣歧管主體(5)和缸蓋進氣道(6)上下兩層同時進氣，由于旋轉(zhuǎn)閥板(4)角度不同，可以控制不同工況下對滾流強度和流量系數(shù)的要求。當旋轉(zhuǎn)閥板(4)完全打開時，氣流從進氣門(8)四周涌入氣缸，提高了進氣的流量系數(shù)，滿足大負荷工況對進氣量的要求。

旋轉(zhuǎn)閥板(4)的控制采用電子驅(qū)動閉環(huán)控制，使得旋轉(zhuǎn)閥板(4)在0-90°之間自由轉(zhuǎn)動，保證了控制的精度和靈敏性。