用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道，其包括氣道入口和氣道頭部以及在氣道入口和氣道頭部之間的氣道主體，其特征在于，所述進(jìn)氣道的截面積從所述氣道入口到所述氣道頭部基本相同或平滑過(guò)渡，其中，在所述氣道主體下側(cè)與氣門(mén)入口相對(duì)的區(qū)域形成魚(yú)腹?fàn)罟钠?。并且其中，所述氣道頭部的氣門(mén)座圈內(nèi)側(cè)面設(shè)有用于擠壓和引導(dǎo)氣流的突起。本實(shí)用新型的進(jìn)氣道設(shè)計(jì)合理，滿足阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)在高速，中速和低速下的流量系數(shù)和滾流比的需求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力，排放以及燃油經(jīng)濟(jì)性的整體提高。
【專利說(shuō)明】
用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)階段活塞行程是相同的，而阿特金森循環(huán)實(shí)現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比。基于阿特金森循環(huán)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)本稱為阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流組織對(duì)混合氣的形成和燃燒有決定性的影響，因而也影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和有害物排放。組織良好的空氣運(yùn)動(dòng)，合理的氣道設(shè)計(jì)，對(duì)提高汽油機(jī)的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋档腿紵h(huán)變動(dòng)，適應(yīng)稀燃或?qū)尤加兄匾饔谩?br>[0004]進(jìn)氣道的形狀，承載進(jìn)氣行程缸內(nèi)氣流得到的動(dòng)能，影響缸內(nèi)的流場(chǎng)分布，以及壓縮后期破碎，火焰?zhèn)鞑ニ俣?。在現(xiàn)有進(jìn)氣道設(shè)計(jì)中，流量系數(shù)和滾流比是進(jìn)氣道設(shè)計(jì)的主要矛盾?，F(xiàn)有多數(shù)的氣道設(shè)計(jì)追求高流量系數(shù)而犧牲滾流比。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種具有平衡的流量系數(shù)與滾流比的用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，以實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力和排放的整體提升。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道，其包括氣道入口和氣道頭部以及在所述氣道入口和氣道頭部之間的氣道主體，其特征在于，所述進(jìn)氣道的截面積從所述氣道入口到所述氣道頭部基本相同或平滑過(guò)渡，所述平滑過(guò)渡指依照五次以上的擬合曲線設(shè)計(jì)。
[0007]可選地，在上述進(jìn)氣道中，在所述氣道主體下側(cè)與氣門(mén)入口相對(duì)的區(qū)域形成魚(yú)腹?fàn)罟钠稹?br>[0008]可選地，在上述進(jìn)氣道中，在所述魚(yú)腹?fàn)罟钠鹞恢锰幩鰵獾乐黧w的截面積漸縮。
[0009]可選地，在上述進(jìn)氣道中，所述氣道頭部的氣門(mén)座圈內(nèi)側(cè)面設(shè)有用于擠壓和引導(dǎo)氣流的突起。
[0010]可選地，在上述進(jìn)氣道中，所述進(jìn)氣道在氣道主體中部形成分叉。
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)氣道形狀和結(jié)構(gòu)保證了流量系數(shù)和滾流比的平衡，滿足阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)在高速，中速和低速下的流量系數(shù)和滾流比的需求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力，排放以及燃油經(jīng)濟(jì)性的整體提高。
【附圖說(shuō)明】

[0012]通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)閱讀以下詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的原理將變得更顯而易見(jiàn)，其中:
[0013]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)氣道立體圖；
[0014]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)氣道的縱截面圖；以及
[0015]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的氣道頭部的放大視圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
[0017]容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在不變更本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下【具體實(shí)施方式】以及附圖僅是對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的示例性說(shuō)明，而不應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的全部或者視為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定或限制。
[0018]在本說(shuō)明書(shū)中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語(yǔ)是相對(duì)于各附圖中所示的構(gòu)造進(jìn)行定義的，它們是相對(duì)的概念，因此有可能會(huì)根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語(yǔ)解釋為限制性用語(yǔ)。
[0019]在設(shè)計(jì)根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)氣道時(shí)，總體思路如下:為保證發(fā)動(dòng)機(jī)性能，首先要保證流量系數(shù)和降低流阻，但是為滿足采用阿特金森循環(huán)的小型增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)速性能，又要選擇較高的滾流比。高滾流比導(dǎo)致高湍流強(qiáng)度，但過(guò)強(qiáng)湍流會(huì)導(dǎo)致火焰猝熄，同時(shí)高滾流比犧牲流量系數(shù)，充氣效率下降。所以氣道的設(shè)計(jì)需要在流量系數(shù)和滾流比之間尋找平衡點(diǎn)。
[0020]首先參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)氣道包括氣道入口11和氣道頭部12，以及在所述氣道入口 11和氣道頭部12之間的氣道主體，氣道主體包括一體部分13和在位置P處開(kāi)始的兩個(gè)分叉部分15，分叉部分15分別具有用于氣門(mén)插入的氣門(mén)入口 14。
[0021]然后參考圖2，其示出了根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)氣道的縱截面圖。進(jìn)氣從氣道入口11進(jìn)入，通過(guò)氣道主體，并從氣道頭部12通過(guò)氣門(mén)進(jìn)入燃燒室。
[0022]首先，為了保證合理的流量系數(shù)，尤其是高轉(zhuǎn)速區(qū)域。為保證整機(jī)性能，需要保證較低的流動(dòng)阻力和合理的流量系數(shù)。盡管氣道形狀上主要受到氣門(mén)導(dǎo)管系統(tǒng)布置、氣道入口、氣門(mén)中心位置等限制，但是在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣道的截面積從所述氣道入口 11到所述氣道頭部12基本相同或平滑過(guò)渡，所謂平滑過(guò)渡指氣道按照漸縮曲線方程來(lái)設(shè)計(jì)，而該漸縮曲線方程階次基本選擇5次以上，S卩，為優(yōu)化氣道的光滑過(guò)度形式而不斷調(diào)整擬合曲線的方程階次，擬合曲線為至少為5此以上。通過(guò)光滑過(guò)渡的氣道，氣體在通過(guò)氣道時(shí)受到的流動(dòng)阻力更小，保證了合理的流量系數(shù)。
[0023]其次，為保證中轉(zhuǎn)速區(qū)域合理的滾流比和流量系數(shù)，在所述氣道主體下側(cè)與氣門(mén)入口 14相對(duì)的區(qū)域形成魚(yú)腹?fàn)罟钠?6，即向進(jìn)氣道外側(cè)突出，在氣道頭部附近漸縮，形成對(duì)于下側(cè)氣流的切向引導(dǎo)，使其形成切向滾流。這保證了漸縮氣道的合理過(guò)渡，同時(shí)增強(qiáng)了氣流在進(jìn)入氣缸前的切向滾動(dòng)，增強(qiáng)了滾流比。在該魚(yú)腹?fàn)罟钠?6的位置處，氣道主體的截面積漸縮。
[0024]為獲得低轉(zhuǎn)速時(shí)較高的滾流比。可調(diào)整進(jìn)氣門(mén)的入口角度和位置，
[0025]在氣流進(jìn)入燃燒室處，氣門(mén)座圈18側(cè)面設(shè)有引導(dǎo)、擠壓氣流的突起結(jié)構(gòu)，在合適的氣道配合下滾流比提高，且缸內(nèi)流場(chǎng)分布合理。尤其是低轉(zhuǎn)速區(qū)域，增強(qiáng)滾流，保證油氣混合的充分性，滿足阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)排放性和動(dòng)力性。
[0026]本實(shí)用新型的進(jìn)氣道設(shè)計(jì)合理，滿足阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)在高速，中速和低速下的流量系數(shù)和滾流比的需求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力，排放以及燃油經(jīng)濟(jì)性的整體提高。
[0027]以上所描述的具體實(shí)施例僅為了更清楚地描述本實(shí)用新型的原理，其中將各個(gè)部件具體化而使本實(shí)用新型的原理更容易理解。在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種修改。故應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的范圍不應(yīng)由以上具體實(shí)施例限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道，其包括氣道入口和氣道頭部以及在氣道入口和氣道頭部之間的氣道主體，其特征在于，所述進(jìn)氣道的截面積從所述氣道入口到所述氣道頭部基本相同或平滑過(guò)渡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣道，其特征在于，在所述氣道主體下側(cè)與氣門(mén)入□相對(duì)的區(qū)域形成魚(yú)腹?fàn)罟钠稹?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)氣道，其特征在于，在所述魚(yú)腹?fàn)罟钠鹞恢锰幩鰵獾乐黧w的截面積漸縮。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣道，其特征在于，所述氣道頭部的氣門(mén)座圈內(nèi)側(cè)面設(shè)有用于擠壓和引導(dǎo)氣流的突起。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣道，其特征在于，所述進(jìn)氣道在氣道主體中部形成分叉。
【文檔編號(hào)】F02M35/104GK205714499SQ201620462191
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】張秀英, 杜偉, 王明明, 郎偉欽, 尹建民
【申請(qǐng)人】上汽通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司