專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)上的設(shè)備，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
缸內(nèi)氣體的宏觀運(yùn)動(dòng)可以用來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程。在柴油機(jī)中，通常利用渦流運(yùn)動(dòng)和擠流運(yùn)動(dòng)促進(jìn)燃油霧化及其與空氣的混合。在汽油機(jī)中，經(jīng)常采用渦流、滾流和擠流等宏觀運(yùn)動(dòng)，他們的作用有促進(jìn)混合氣的形成，提高燃燒時(shí)的湍流強(qiáng)度等。渦流和滾流運(yùn)動(dòng)二者有機(jī)結(jié)合，形成斜軸渦流，它的主要作用在于加快早期階段的燃燒，穩(wěn)定點(diǎn)燃過(guò)程，加速整個(gè)充量的后續(xù)燃燒，擴(kuò)大稀燃極限。另外，分層稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)展也顯示宏觀氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)分層混合氣的形成及稀薄燃燒過(guò)程的改善有較為明顯的促進(jìn)作用。
充量系數(shù)是影響內(nèi)燃機(jī)性能的另一個(gè)重要因素，然而，缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與內(nèi)燃機(jī)充量系數(shù)卻是反比關(guān)系。這就是說(shuō)，不能同時(shí)保證內(nèi)燃機(jī)既有較強(qiáng)的缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)，又有較高的充量系數(shù)。實(shí)踐表明，內(nèi)燃機(jī)在不同運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，尤其是不同轉(zhuǎn)速工況下，對(duì)這兩者的要求不同——低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，宏觀氣體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是影響內(nèi)燃機(jī)性能的主要因素；高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流通系數(shù)又成了影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要因素。可變進(jìn)氣結(jié)構(gòu)就是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣體運(yùn)動(dòng)和流通系數(shù)的不同要求而產(chǎn)生的。
目前采用的可變進(jìn)氣結(jié)構(gòu)具有下技術(shù)特征1.采用分體雙進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)，兩個(gè)進(jìn)氣道的結(jié)構(gòu)形式互不相同，一個(gè)具有較高的流通系數(shù)，一般為直氣道；另外，一個(gè)具有較高的產(chǎn)生缸內(nèi)宏觀氣流運(yùn)動(dòng)的能力，一般為切向氣道或螺旋氣道。具有可變進(jìn)氣功能的閥片一般安裝于直氣道中。這樣，較低轉(zhuǎn)速時(shí)，閥片關(guān)閉，進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生較高強(qiáng)度的流通系數(shù)；較高轉(zhuǎn)速時(shí)，閥片打開(kāi)，進(jìn)氣系統(tǒng)具有較高的流通系數(shù)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
2.通過(guò)對(duì)進(jìn)氣門(mén)最大升程進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣過(guò)程的調(diào)節(jié)。具體說(shuō)，在轉(zhuǎn)速較低時(shí)，采用較小的最大氣門(mén)升程，以保證一定強(qiáng)度的宏觀氣流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，采用較大的氣門(mén)升程，以保證足夠的充量系數(shù)。
3.通過(guò)對(duì)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟/關(guān)閉正時(shí)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣過(guò)程的調(diào)節(jié)。具體說(shuō)，在轉(zhuǎn)速較低時(shí)，采用進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)/早關(guān)正時(shí)；在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，采用晚開(kāi)/晚關(guān)正時(shí)。采用這一技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)在于保證內(nèi)燃機(jī)不同轉(zhuǎn)速工況的功率輸出。
4.綜合考慮2和3的有關(guān)因素，既調(diào)整進(jìn)氣門(mén)的最大氣門(mén)升程，又調(diào)整進(jìn)氣門(mén)的正時(shí)。
5.另外，還有一些可變進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，如橫向滑動(dòng)的可變渦流進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、縱向滑動(dòng)的可變滾流結(jié)構(gòu)，以及直接在氣道中設(shè)置可調(diào)節(jié)閥片的可變滾流結(jié)構(gòu)等。
歸納起來(lái)，以上這些可變進(jìn)氣結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)局限性(1)方案1-4不能對(duì)缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和形式進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)，屬于兩狀態(tài)調(diào)節(jié)方案，且結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜；(2)方案5雖然能夠一定程度對(duì)缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)實(shí)施連續(xù)調(diào)節(jié)，但只對(duì)單一運(yùn)動(dòng)——渦流或滾流——具有連續(xù)調(diào)節(jié)功能，不能對(duì)斜軸渦流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與組成實(shí)施按需調(diào)節(jié)。而可變斜軸渦流系統(tǒng)就是對(duì)斜軸渦流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與組成進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)能更好的滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷的要求，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)可對(duì)斜軸渦流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與組成進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)能更好的滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷的要求，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于由斜軸渦流控制閥、斜軸渦流控制閥軸、與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分組成；閥體分別與與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分連接；斜軸渦流控制閥軸與水平面或曲軸軸線之間存在一定角度αv-axis。
上述發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的加工方法依照以下步驟進(jìn)行①利用可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置在穩(wěn)流氣道實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行缸蓋的氣道實(shí)驗(yàn)找出特定機(jī)型的αv-axis；②按照實(shí)驗(yàn)所得αv-axis加工可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；③利用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)找出機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)之間的優(yōu)化關(guān)系，即脈譜圖；④修改現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU程序⑤裝機(jī)使用。
上述可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置1由旋轉(zhuǎn)筒、安裝在旋轉(zhuǎn)筒上的壓盤(pán)、置于旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)的斜軸渦流控制閥和固定在旋轉(zhuǎn)筒上的斜軸渦流控制閥軸組成。
上述與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分之間裝有過(guò)渡氣道。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用本機(jī)構(gòu)能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)宏觀運(yùn)動(dòng)——斜軸渦流運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與組成實(shí)施連續(xù)調(diào)節(jié)，可以滿(mǎn)足不同工況及燃燒過(guò)程(例如分層稀薄燃燒)對(duì)缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)與充量系數(shù)的優(yōu)化要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉的特點(diǎn)。


圖1為αv-axis經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖2a為本實(shí)用新型的主視圖，圖2b為本實(shí)用新型的側(cè)視圖，圖3c為本實(shí)用新型的俯視圖。
圖2為可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，由斜軸渦流控制閥軸1、斜軸渦流控制閥3、與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分4和與進(jìn)氣歧管連接部分6組成；斜軸渦流控制閥軸與水平面或曲軸軸線之間存在一定角度αv-axis。與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分之間裝有過(guò)渡氣道5。閥體通過(guò)連接螺釘2分別與與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分4和與進(jìn)氣歧管連接部分6連接。
該機(jī)構(gòu)用于具有連體氣道的多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)中，需按以下步驟進(jìn)行1、設(shè)計(jì)如圖2所示可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置由旋轉(zhuǎn)筒7、安裝在旋轉(zhuǎn)筒上的壓盤(pán)8、置于旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)的斜軸渦流控制閥3和通過(guò)鎖緊螺釘9固定在旋轉(zhuǎn)筒上的斜軸渦流控制閥軸1組成。閥體上裝有連接螺釘10。試驗(yàn)裝置中，斜軸渦流控制閥軸1通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)筒7使其沿閥體周向連續(xù)變化，同時(shí)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)斜軸渦流控制閥軸1使斜軸渦流控制閥3打開(kāi)或關(guān)閉進(jìn)氣道。
2、利用可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置在穩(wěn)流氣道實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行缸蓋的氣道實(shí)驗(yàn)。由于缸內(nèi)氣體宏觀運(yùn)動(dòng)的影響因素多種多樣，特定的機(jī)型具有特定的αv-axis，所以必須先通過(guò)穩(wěn)流氣道實(shí)驗(yàn)找出特定機(jī)型的αv-axis。
3、按照實(shí)驗(yàn)所得αv-axis加工可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。如圖1所示的可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其αv-axis就是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化得到的。
4、利用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)找出機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)之間的優(yōu)化關(guān)系，即脈譜圖。
5、修改現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU程序。
6、裝機(jī)使用。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于由斜軸渦流控制閥、斜軸渦流控制閥軸、與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分組成；閥體分別與與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分連接；斜軸渦流控制閥軸與水平面或曲軸軸線之間存在一定角度αv-axis。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于上述與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分之間裝有過(guò)渡氣道。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的加工方法依照以下步驟進(jìn)行①利用可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置在穩(wěn)流氣道實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行缸蓋的氣道實(shí)驗(yàn)找出特定機(jī)型的αv-axis；②按照實(shí)驗(yàn)所得αv-axis加工可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；③利用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)找出機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)之間的優(yōu)化關(guān)系，即脈譜圖；④修改現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU程序⑤裝機(jī)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的加工方法，其特征在于上述可變斜軸渦流試驗(yàn)調(diào)節(jié)裝置1由旋轉(zhuǎn)筒、安裝在旋轉(zhuǎn)筒上的壓盤(pán)、置于旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)的斜軸渦流控制閥和固定在旋轉(zhuǎn)筒上的斜軸渦流控制閥軸組成。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變斜軸渦流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于由斜軸渦流控制閥、斜軸渦流控制閥軸、與發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接部分和與進(jìn)氣歧管連接部分組成；斜軸渦流控制閥軸與水平面或曲軸軸線之間存在一定角度α
文檔編號(hào)F02D9/08GK1724854SQ200410020029
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者劉瑞林, 劉伍權(quán), 趙秀國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事交通學(xué)院