一種發動機及其渦流增壓裝置的製作方法
2023-05-31 01:36:26
專利名稱：一種發動機及其渦流增壓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及渦流增壓技術領域，尤其涉及一種發動機及其渦流增壓裝置。
背景技術：
汽車發動機理論上的空燃比，即達到完全燃燒時所需空氣和燃料的數量比例為14.5 :1，最佳的空燃比為15. 0:1，此時混合氣處於最佳的稀薄燃燒狀態，燃油可以完全燃燒，發動機此時能達到原設計所標定的最大功率，然而，由於發動機自然進氣所需的空氣完全依靠活塞下行時產生的負壓而進入，從而受諸多因素的約束，基本上都無法達到15.0 :1的最佳空燃比狀態，發動機自然進氣狀態下一般進氣量只能達到設計所需要的65% 90%， 發動機因此也只能發出原設計65% 90%的功率。上述因素包括I、空氣濾芯的阻力導致的進氣不足；2、空氣管道的阻力導致的進氣不足；3、發動機排氣的阻力導致的進氣不足；4、發動機活塞到上止點時，氣缸蓋內部還有一部分空餘的面積沒被消除，氣缸內並沒有完全形成100%的真空狀態，致使發動機氣缸內的真空度下降，吸氣拉力因此降低，導致進氣不足；5、發動機內的進排氣門不能完全密封所產生的漏氣及用於密封的活塞環自身所必須預留的膨脹間隙造成發動機真空度的下降，導致進氣不足；6、海拔高度的變化將造成空氣密度的變化，汽車電子控制單元對空氣流量是以零海拔高度的空氣品質為標準的。當海拔高度升高後，空氣會膨脹導致質量下降。高海拔地區的I立方米的空氣品質實際小於0海拔地區的I立方米的空氣品質，由於汽車電子控制單元是依據空氣的流量而不是依據空氣的質量來計算供油量，它會依據空氣的流量來指令供油系統按原設計標準額供給發動機燃油，實際的進入的空氣是較少的，導致進氣不足。因此，如何提供一種裝置，以實現發動機內空氣的充分供給是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種渦流增壓裝置，以解決發動機內進氣不足的問題；本實用新型的另一目的是提供一種包括上述渦流增壓裝置的發動機，該發動機空氣供給十分充分。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種渦流增壓裝置，用於增加發動機進氣量，包括環形外殼；通過加強肋固定在所述環形外殼中的環形內壁，所述環形內壁與所述環形外殼之間存在空隙；放置在所述環形內壁中的軸承；與所述軸承配合的葉輪轉軸；延伸方向與所述葉輪轉軸軸線成設定夾角，且安裝在所述葉輪轉軸上的弧形葉片。優選的，上述弧形葉片均勻分布在所述葉輪轉軸的圓周上。[0013]優選的，上述葉輪轉軸的頂端設置有頂端為弧形面的凸起部，且該凸起部以所述葉輪轉軸的中線為對稱中心。優選的，上述軸承採用螺母固定在所述環形內壁中。優選的，上述環形外殼包括漸縮段和與所述漸縮段連接等徑段，所述弧形葉片位於等徑段中。本實用新型還提供一種發動機，包括上述任一項所述的渦流增壓裝置。相對上述背景技術，本實用新型提供的渦流增壓裝置的發動機包括具有 內腔的節氣門本體，其內腔中可拆卸的安裝有所述環形外殼，所述環形外殼通過臺階定位面定位安裝在所述發動機的節氣門本體上。本實用新型中的渦流增壓裝置，所需的空氣完全依靠活塞下行時產生的負壓而進入到渦流增壓裝置中，當空氣通過渦流增壓裝置時，氣流促使與葉輪轉軸成設定夾角的弧形葉片自動旋轉產生導流作用，使空氣從導流葉片間分離出來，並在弧形葉片後掠邊緣上產生分離渦流，其產生的氣流經匯流聚集生成具有附加升力動能的氣流，從而全面提升發動機進氣氣流速度以增加單位時間內的進氣量，極大提高了進氣能力和效率，實現了發動機內空氣的充分補給。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型提供的渦流增壓裝置結構示意圖；圖2為本實用新型提供的弧形葉片結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的渦流增壓裝置放置在發動機上使用的結構示意圖。上圖1-3 中葉輪轉軸I、弧形葉片2、弧形面凸起部3、螺母4、環形外殼5、軸承6、節氣門7、節氣門閥門片8、環形內壁9。
具體實施方式
本實用新型的目的是提供一種渦流增壓裝置，以解決發動機內進氣不足的問題；本實用新型的另一目的是提供一種包括上述渦流增壓裝置的發動機，該發動機空氣供給十分充分。為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參考圖I至圖3，圖I為本實用新型提供的渦流增壓裝置結構示意圖；圖2為本實用新型提供的葉片結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的渦流增壓裝置放置在發動機上使用的結構示意圖。本實用新型提供一種渦流增壓裝置，用於增加發動機進氣量，包括環形外殼5 ;通過加強肋固定在所述環形外殼5中的環形內壁9，所述環形內壁9與所述環形外殼5之間存在空隙；放置在所述環形內壁9中的軸承6 ;與所述軸承6配合的葉輪轉軸I ;延伸方向與所述葉輪轉軸I軸線成設定夾角，且安裝在所述葉輪轉軸I上的弧形葉片2。上述渦流增壓裝置，空氣從所述環形內壁9與所述環形外殼5之間的空隙中進入，當空氣通過渦流增壓裝置時，氣流促使與所述葉輪轉軸I成設定夾角的弧形葉片2自動旋轉產生導流作用，使空氣從弧形葉片2間分離出來，並在弧形葉片2後掠邊緣上產生分離渦流，利用空氣動力學關於飛彈有效攻角飛行時，其彈翼後掠亞音速前緣產生分離渦流可提供附加升力動能的基本原理，其產生的分離渦流經匯流聚集生成具有附加升力動能的氣流，從而全面提升發動機進氣氣流速度以增加單位時間內的進氣量，極大提高了進氣能力 和效率，實現了發動機內空氣的充分補給。同時該渦流增壓裝置可以根據節氣門7中節氣門閥門片8的開度的大小直接控制弧形葉片2轉速的快慢，自動調整渦流的強弱滿足發動機的工況要求，並且響應時間短。葉輪轉軸I的頂端設置有頂端為弧形面的凸起部3，且該凸起部3以所述葉輪轉軸I的中線為對稱中心。所述弧形面為蘑菇頭形狀的弧形面，蘑菇頭弧形面可以將葉片上提供的空氣渦流形成對稱流態分布，圍繞著葉輪轉軸I軸線旋轉運動，其產生的氣流經匯流聚集生成具有附加升力動能和整體螺旋強脈動氣流，經過節氣門7到發動機氣缸這段距離的運行，從而獲得氣流加速的發動機渦流增壓效果。為了加快空氣在進入渦流增壓裝置時的流速，環形外殼5包括漸縮段和與所述漸縮段連接等徑段，漸縮段的直徑越來越小，從而起到加快空氣流速的作用，同時所述葉片位於等徑段中，等徑段的是直徑與漸縮段的最小直徑相同。本實用新型採用軸承6將葉輪轉軸I固定在渦流增壓裝置上，而軸承6則用螺母4固定在環形內壁9上，這種安裝固定方式操作簡單靈活。本實用新型所提供的發動機包括上述所描述的渦流增壓裝置；其他部分可以參照現有技術，本文不再展開。渦流增壓裝置與發動機連接時，渦流增壓裝置上的環形外殼5通過臺階定位面定位安裝在所述發動機的節氣門7上，裝卸十分方便。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種渦流增壓裝置，用於增加發動機進氣量，其特徵在於，包括 環形外殼； 通過加強肋固定在所述環形外殼中的環形內壁，所述環形內壁與所述環形外殼之間存在空隙； 放置在所述環形內壁中的軸承； 與所述軸承配合的葉輪轉軸； 延伸方向與所述葉輪轉軸軸線成設定夾角，且安裝在所述葉輪轉軸上的弧形葉片。
2.根據權利要求I所述的渦流增壓裝置，其特徵在於，所述弧形葉片均勻分布在所述葉輪轉軸的圓周上。
3.根據權利要求I所述的渦流增壓裝置，其特徵在於，所述葉輪轉軸的頂端設置有頂端為弧形面的凸起部，且該凸起部以所述葉輪轉軸的中線為對稱中心。
4.根據權利要求I所述的渦流增壓裝置，其特徵在於，所述軸承採用螺母固定在所述環形內壁中。
5.根據權利要求I所述的渦流增壓裝置，其特徵在於，所述環形外殼包括漸縮段和與所述漸縮段連接等徑段，所述弧形葉片位於等徑段中。
6.一種發動機，其特徵在於，包括如權利要求I至5任一項所述的渦流增壓裝置。
7.根據權利要求6所述的發動機，其特徵在於，所述環形外殼通過臺階定位面定位安裝在所述發動機的節氣門本體上。
專利摘要本實用新型公開了一種渦流增壓裝置，用於增加發動機進氣量，其特徵在於，包括環形外殼；通過加強肋固定在所述環形外殼中的環形內壁，所述環形內壁與所述環形外殼之間存在空隙；放置在所述環形內壁中的軸承；與所述軸承配合的葉輪轉軸；延伸方向與所述葉輪轉軸軸線成設定夾角，且安裝在所述葉輪轉軸上的弧形葉片。本實用新型提供的渦流增壓裝置，產生具有附加升力動能的氣流，從而全面提升發動機進氣氣流速度以增加單位時間內的進氣量，極大提高了進氣能力和效率，實現了發動機內空氣的充分補給。
文檔編號F02B33/00GK202531278SQ20122003759
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者呂青山, 姜國清, 李建 申請人:姜國清