[發明專利]缸內直噴汽油機的高滾流進氣道

在審

• 申請號: 201710985862.8
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107842435A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 琚雪明;劉華龍;劉義克
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F02F1/42
• 分類號: F02F1/42;F02B31/00
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明屬于汽車發動機技術領域，尤其涉及一種缸內直噴汽油機高滾流的進氣道。

背景技術

隨著環境問題日趨嚴峻以及汽車保有量的迅猛增加，針對汽車節能減排的相關法規更加嚴格，與傳統的氣道噴射汽油機(PFI)相比，缸內直噴汽油機(GDI)可更精確的控制噴油、采用更高的壓縮比，與增壓技術相結合，配合Down-Sizing和Down-Speeding策略因其具有良好的動力性和經濟性及相對較低(和混合動力、電動車技術、HCCI技術相比)的成本優勢，且目前相關技術日趨成熟具備量產條件，目前已成為是汽油發動機的主要發展方向。主流的缸內直噴汽油機都是噴油器側置，對這類直噴機來說，進氣道設計尤其重要，進氣道采用何種構造才能提供較強的進氣滾流來加強對噴霧的引導，以防止油束撞壁，促進油氣混合，這是本領域技術人員急需解決的技術難題，并且，目前由于發動機進氣道的設計過程中需要考慮氣門座圈高度和位置的影響，需要考慮氣門座圈壓裝位置的避讓，導致氣流在進入缸內過程中導致氣體流通速度降低和缸內滾流比受限，因此需要對進氣道和燃燒室進行精細的優化匹配設計，保證在各種工況下進氣道都能提供足夠強的滾流，同時又不損失進氣。

發明內容

本發明的目的就是提供一種新型的方便控制進氣道滾流比的缸內直噴汽油機高滾流的進氣道。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種缸內直噴汽油機的高滾流進氣道，與進氣門的氣門盤配合的氣門座為涂覆在基體表面上的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化并快速凝固后形成與基體材料成冶金結合的表面涂層。

上述技術方案就是用表面熔覆的方案在基體上的進氣側的座圈區域構成與氣門盤配合的氣門座，以替代現有技術中獨立加工并需要與缸體上容置區域鑲嵌配合為一體的進氣門座圈，這樣就解決進氣門座圈固有的厚度、高度等因素帶來的氣道構成的各種阻礙，氣流通過氣門喉口位置時，現有的進氣門座圈對氣流的阻礙作用，降低氣流的流通速度，降低缸內滾流特性，本發明屬于一種無進氣門獨立座圈的進氣道方案。本發明提供的進氣道可以更加有效的保證進氣道中心線和氣門密封斜面角度相近，從而保證氣流順暢進入缸內，增加缸內滾流。

附圖說明

圖1為現有技術中的含獨立氣門座圈的進氣側結構示意圖；

圖2為本發明的結構示意圖；

圖3為本發明激光熔覆氣門座尺寸結果示意圖；

圖4為本發明中的氣道的結構示意圖。

圖中的標記為：進氣門10；進氣道20；熔覆進氣門座22；燃燒室30；氣道喉口位置處截面尺寸St；氣門密封面與喉口的距離H示意。

具體實施方式

一種缸內直噴汽油機的高滾流進氣道，與進氣門10的氣門盤11配合的氣門座為涂覆在基體表面上的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化并快速凝固后形成與基體材料成冶金結合的熔覆進氣門座21。作為優選方案，在按照尺寸要求加工完畢的氣門落座區域的表面上涂覆一層采用Co基合金，優選Co-Cr-Mo-Si系合金進行激光熔覆構成熔覆進氣門座21。

相對于現有技術而言，現有技術屬于有獨立座圈體的進氣道，而本發明則是一種無氣門獨立座圈的進氣道，在氣道設計過程中，減少了氣門座圈對進氣道邊界要求，可以將進氣道設計成直線型氣道，可有效降低氣流在氣道內的能量損失。另外，由于去除了獨立座圈也就無需在缸蓋的氣門口處設置環形凹臺來安裝固定座圈了，這樣就消除了缸蓋上的應力集中區域，加之氣門的頻繁沖擊而造成的疲勞破壞的現象得到顯著改善，提高了缸蓋的使用壽命。

并且本發明提供的方案使氣門密封面與缸蓋本體直接接觸，此方案可減少一道氣門獨立座圈的壓裝工序，有效提高生產節拍，提升效率。

本發明提供的熔覆進氣門座21顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電器等特性，從而具備替代原有氣門座圈的耐磨、耐蝕、耐熱的特性。

正是由于本發明的上述無氣門獨立座圈的熔覆進氣門座結構，給氣道的優化設計提供可能，即本發明的進氣道采用一種與無氣門座圈機構匹配的直線型氣道，更有利于提升氣流通過氣門的速度，通過調節對滾流比影響較大的局部關鍵參數，方便控制進氣道滾流比，簡化進氣道設計程序。具體氣道的優選方案如下：

所述進氣道20的下壁面22與進氣道20中心線有一個夾角α角為0°～10°；更優選的方案是所述進氣道20的下壁面22與進氣道20中心線有一個夾角α角為2°～5°。