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      配有廢氣再循環(huán)(egr)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置的制作方法

      文檔序號:5186793閱讀:117來源:國知局
      專利名稱:配有廢氣再循環(huán)(egr)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種一般燃燒發(fā)動機可燃混合物的供給裝置,進一步涉及一種內(nèi)燃機進氣渦流發(fā)生裝置。
      背景技術(shù)
      近年來,汽車的排氣污染和CO2排放引起的地球生態(tài)環(huán)境破壞和溫室效應(yīng)問題日益嚴重。排污好燃油消耗率低的汽車不僅可緩解地球溫室效應(yīng)而帶來的氣候變暖、生態(tài)環(huán)境平衡破壞的影響,而且可以節(jié)省燃油,經(jīng)濟性好,增強市場競爭力,一些先進的汽車技術(shù)逐漸嶄露頭角并日漸趨于成熟,其中汽油機稀燃技術(shù)即是一種先進的節(jié)能減排技術(shù)。汽油機稀燃技術(shù)在降低油耗的同時,還能有效的降低汽油機尾氣污染物的排放,但美中不足的是由于排氣處于富氧條件,傳統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器(TWC)不能很好的將排氣中的NOx去除。 因此,需要一種既能降低汽油機HC和CO的排放,同時又能控制排氣中的NOx含量的技術(shù)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置, 該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)廢氣與新鮮空氣混合后進入汽缸時產(chǎn)生渦流,從而可以在傳統(tǒng)EGR的基礎(chǔ)上進一步改善稀燃汽油機的動力性、經(jīng)濟性和排放性,特別是控制NOx的排放,進而提高稀燃汽油機的稀燃極限值。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的,首先定義汽缸活塞往復(fù)運動的方向定義為 X方向,與X方向垂直的氣道中心線定義為Y方向,與χ、γ方向同時垂直的方向定義為Z方向。配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置包括氣缸蓋,進氣門,位于氣缸蓋內(nèi)的進氣道,與進氣道相連的進氣歧管,還包括設(shè)置在Y方向上的一段進氣管;在該段進氣管上設(shè)置的第一擋氣板,該第一擋氣板將此處的進氣管流通面積減小,且第一擋氣板在進氣管中的分界線為一條直線,該直線平行于X方向;位于第一擋氣板與進氣總管之間廢氣-空氣混合區(qū),混合后經(jīng)過第一擋氣板進入汽缸。作為優(yōu)選方案,所述進氣道分別連通空氣和發(fā)動機尾氣,二者中任何一種氣體的進氣比例為0% -100% ;所述第一擋氣板垂直于Y方向;所述第一擋氣板可沿Z方向移動; 所述第一擋氣板在進氣歧管內(nèi)的遮擋面積大于或等于0,且小于或等于該處進氣歧管截面積的1/2。第一擋氣板的具體結(jié)構(gòu)方案可以是在汽缸蓋與進氣歧管之間有1個導(dǎo)氣板,導(dǎo)氣板上開有與氣缸蓋上通氣孔截面相同的導(dǎo)氣孔,導(dǎo)氣板有一沿Z方向移動的滑道或滑槽;所述第一擋氣板在滑道或滑槽中沿Z方向移動;所述導(dǎo)氣板在滑道或滑槽一側(cè)開有一個側(cè)孔,側(cè)孔連通導(dǎo)氣孔與廢氣再循環(huán)歧管;廢氣與空氣在進入第一擋氣板之前混合。對于多缸發(fā)動機來說,需要按照汽缸的數(shù)量并聯(lián)N個配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,2時,所述N個第一擋氣板由一個沿Z方向延伸的頂板連接, 實現(xiàn)同步控制。
      當(dāng)?shù)谝粨鯕獍暹\行到一側(cè)時,就會產(chǎn)生渦流,而且渦流運動的強度與單邊氣道被遮住的面積成正比遮住的面積越大進氣渦流強度越大。傳統(tǒng)的廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)將廢氣引入進氣總管中與新鮮空氣均勻混合在一起以普通的混合流動方式送入氣缸,如果EGR混入的廢氣含量過多有及混合流動方式不當(dāng)會造成火花塞附近廢氣含量過多,從而使火花塞附近燃氣濃度降低進而降低燃氣被點燃的可能性,即使燃氣被點燃也會使火焰的傳播速度降低從而使得汽油機的燃油經(jīng)濟性下降, 功率下降,嚴重的影響了汽油機的經(jīng)濟性、動力性等方面的性能,這些都在一定程度上限制了稀燃汽油機的稀燃極限。而本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的廢氣再循環(huán)技術(shù),可以在一定程度上降低稀燃汽油機的NOx排放,而且可以在增大EGR率的同時能對汽油機的經(jīng)濟性、動力性起到一定的改善作用,從而可以提高稀燃汽油機稀燃的極限值。


      圖1是實施例中第一擋氣板和頂板連接示意圖。圖中,8代表頂板,lh、12b、12c 代表第一擋氣板,13代表絲杠螺紋孔。圖2是實施例中導(dǎo)氣板局部剖示意圖。圖中,10a、10b、10c代表側(cè)孔,lla、llb、 IlcUld代表固定螺孔,13代表絲杠,14代表密封墊。圖3是圖1的右視圖。圖4是圖2沿A-A方向的剖視圖。圖5是圖1裝置和圖2裝置裝配好后沿A-A方向的剖視圖。圖6是渦流在氣缸內(nèi)形成示意圖。圖中,15代表氣缸,16代表進氣道。
      具體實施例方式實施例對照圖1-6,配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置包括設(shè)置在Y 方向上的一段進氣管;在該段進氣歧管上設(shè)置的第一擋氣板12a、12b、12c,該第一擋氣板 12a、12b、12c將此處的進氣管流通面積減小,且第一擋氣板12a、12bU2c在進氣管中的分界線為一條直線,該直線與X方向平行;所述第一擋氣板12a、12b、12c垂直于Y方向;所述第一擋氣板12a、12b、12c可沿Z方向移動;所述第一擋氣板12a、12b、12c在該處的遮擋面積大于或等于0,且小于或等于該處氣管截面積的1/2。在汽缸蓋17與進氣管之間有1個導(dǎo)氣板8,所述導(dǎo)氣板8上開有與氣缸蓋17上通氣孔截面相同的導(dǎo)氣孔7a、7b、7c,導(dǎo)氣板 8有一沿Z方向移動的滑道或滑槽;所述第一擋氣板12a、12b、12c在滑道或滑槽中沿Z方向移動。所述導(dǎo)氣板在滑道或滑槽一側(cè)開有一個側(cè)孔10a、10b、10c,側(cè)孔10a、IObUOc連通導(dǎo)氣孔7a、7b、7c和廢氣再循環(huán)進氣歧管;所述廢氣與空氣在進入第一擋氣板12a、12b、12c 之前混合。對于三缸發(fā)動機來說,需要按照汽缸的數(shù)量并聯(lián)三個配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣滾流發(fā)生裝置,三個第一擋氣板由一個沿Z方向延伸的頂板8連接,實現(xiàn)同步控制。導(dǎo)氣板上的固定螺孔lla、llb、llc、lld用來固定導(dǎo)氣板。當(dāng)冷卻水溫度低于50°C 或負荷小于35%的最大扭距時,關(guān)閉EGR閥,廢氣不進入氣缸參與燃燒;當(dāng)冷卻水溫度高于50°C,但符合大于70%的最大扭距時,關(guān)閉EGR閥,廢氣不進入氣缸參與燃燒。
      工作過程中廢氣從由側(cè)孔10a、10b、IOc進入,在導(dǎo)氣孔7a、7b、7c內(nèi)與經(jīng)過進氣歧管的新鮮空氣進行混合,然后經(jīng)過第一擋氣板12a、12b、12c后進入汽缸蓋,最后通過進氣門進入氣缸。絲杠13在絲杠螺紋孔9中的運動確定第一擋氣板的遮擋面積。
      權(quán)利要求
      1.配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,定義汽缸活塞往復(fù)運動的方向定義為χ方向,與X方向垂直的氣道中心線定義為Y方向,與X、Y方向同時垂直的方向定義為Z方向;包括氣缸蓋,進氣門,位于氣缸蓋內(nèi)的進氣道,與進氣道相連的進氣歧管, 其特征在于,還包括設(shè)置在Y方向上的一段進氣管;在該段進氣管上設(shè)置的第一擋氣板, 該第一擋氣板將此處的進氣管流通面積減小,且第一擋氣板在進氣管中的分界線為一條直線,該直線平行于X方向;位于第一擋氣板與進氣總管之間廢氣-空氣混合區(qū),混合后經(jīng)過第一擋氣板進入汽缸。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)燃機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,所述進氣道分別連通空氣和發(fā)動機尾氣,二者中任何一種氣體的進氣比例為0% -100%。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,所述第一擋氣板垂直于Y方向。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,所述第一擋氣板可沿Z方向移動。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,所述第一擋氣板在進氣管內(nèi)的遮擋面積大于或等于0,且小于或等于該處進氣管截面積的1/2。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,還包括位于汽缸蓋與進氣管之間的導(dǎo)氣板,所述導(dǎo)氣板上開有與氣缸蓋上通氣孔截面相同的導(dǎo)氣孔,導(dǎo)氣板有一沿Z方向移動的滑道或滑槽;所述擋氣板在滑道或滑槽中沿Z方向移動。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,所述導(dǎo)氣板在滑道或滑槽一側(cè)開有一個側(cè)孔,側(cè)孔連通導(dǎo)氣孔與廢氣再循環(huán)歧管;廢氣與空氣在進入第一擋氣板之前混合。
      8.并聯(lián)N個權(quán)利要求1至7任何一項所述配有廢氣再循環(huán)(EGR)的汽油機進氣渦流發(fā)生裝置,其特征在于,N > 2,所述N個第一擋氣板由一個沿Z方向延伸的頂板連接,實現(xiàn)同步控制。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機進氣渦流發(fā)生裝置。該裝置包括氣缸蓋,進氣門,位于氣缸蓋內(nèi)的進氣道,與進氣道相連的進氣歧管,還包括設(shè)置在Y方向上的一段進氣管;在該段進氣歧管上設(shè)置的第一擋氣板,該第一擋氣板將此處的進氣管流通面積減小,且第一擋氣板在進氣管中的分界線為一條直線,該直線平行于X方向;位于第一擋氣板與進氣總管之間廢氣-空氣混合區(qū),混合后經(jīng)過第一擋氣板進入汽缸。本發(fā)明可以在一定程度上降低稀燃汽油機的NOx排放,而且可以提高稀燃汽油機稀燃的極限值。
      文檔編號F02M25/07GK102374012SQ20111035012
      公開日2012年3月14日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
      發(fā)明者張瀛, 李志軍, 畢鳳榮, 賈旭巖, 高立波 申請人:天津大學(xué)
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