一種發動機的可變進氣系統的製作方法
2023-06-10 10:09:56
一種發動機的可變進氣系統的製作方法
【專利摘要】一種發動機的可變進氣系統，包括進氣總管前段、進氣總管後段、諧振腔、法蘭、進氣歧管、定位導向裝置和驅動裝置，進氣歧管包括左側段、中間段、右側段，左側段與諧振腔的一邊組成不可活動的一體，右側段與法蘭構成不可分離的整體，中間段能往復滑動來實現進氣歧管的長度變化，進氣總管前段通過定位導向裝置定位導向，總管前段外壁面焊接一根齒條，齒條與驅動裝置嚙合，根據氣體發動機的不同工況，在驅動裝置控制下，進氣總管前段和進氣總管後段能相對運動，使進氣總管長度發生改變。本發明通過調整進氣總管的長度改變發動機的諧振轉速，在較寬發動機轉速範圍內均能實現較好的諧振效果，提高氣體發動機的進氣效率。
【專利說明】 一種發動機的可變進氣系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機【技術領域】，尤其涉及一種發動機的可變進氣系統。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機和環境汙染的日益嚴重，國家積極出臺各種政策，鼓勵內燃機製造廠家積極開發各種節能減排技術。天然氣以其燃燒清潔，熱值大且儲量豐富成為代替燃料的優秀之選。但是天然氣為氣體燃料，在進氣道進行混合然後進入汽缸時，要佔有一部分的進氣充量，從而使進入氣缸的空氣量下降，因此相同條件下氣體發動機的功率密度要比柴油機或汽油機低一些。
[0003]為了提高進氣充量彌補功率密度下降的缺陷而採用進氣諧振技術，由於進氣門的周期性開啟和關閉和活塞的往復直線運動，會引起進氣管道內氣體壓力成周期性的大小波動，通過對諧振腔和進氣歧管的合理化結構設計可以確定某一諧振轉速，在此轉速下可以保證當進氣門開啟時刻氣體壓力波動處于波峰狀態，從而增加氣體壓力，達到增加進氣充量和提聞進氣效率的目的。
[0004]諧振轉速和進氣系統有關，進氣系統主要包括進氣歧管、諧振腔和進氣總管三部分，改變進氣系統的結構包括改變各部分的形狀和尺寸，涉及到實際安裝及實現難度，一般通過改變進氣系統的尺寸改變進氣系統的諧振轉速，而改變進氣總管的長度是一種效果明顯且實現容易的方法。
[0005]因此，針對上述技術問題，有必要提供一種改良結構的發動機的可變進氣系統，以克服上述缺陷。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明的目的在於提供一種發動機的可變進氣系統，通過改變進氣系統的結構改變發動機的諧振轉速，在一定範圍內氣體發動機均能實現較好的諧振效果，並通過進氣歧管幾何形狀的優化設計，減少氣體流動損失，提高氣體發動機充氣效率。
[0007]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種發動機的可變進氣系統，包括進氣總管前段、進氣總管後段、諧振腔、法蘭及進氣歧管，所述進氣歧管包括三段，分別為左側段、中間段、右側段，所述左側段與諧振腔的一邊組成不可活動的一體，所述右側段與法蘭構成不可分離的整體，所述中間段能往復滑動來實現進氣歧管的長度變化，所述發動機的可變進氣系統還包括定位導向裝置和驅動裝置，進氣總管前段和進氣總管後段通過密封圈密封連接，進氣總管前段套在進氣總管後段上，進氣總管前段通過定位導向裝置定位導向，總管前段外壁面焊接一根與進氣總管前段長度相同的齒條，齒條與驅動裝置嚙合，根據氣體發動機的不同工況，在驅動裝置控制下，進氣總管前段和進氣總管後段能夠相對運動，使進氣總管長度發生改變。
[0008]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述進氣總管前段一端有一連接法蘭，進氣總管前段和進氣總管後段的內腔徑向截面為圓形，進氣總管前段的上壁面有第一導向塊，左壁面有第二導向塊，右壁面有第三導向塊。
[0009]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述第一導向塊、第二導向塊、第三導向塊和法蘭的端面垂直的兩側面為平面，第一導向塊、第二導向塊及第三導向塊的頂端面為圓弧面。
[0010]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述諧振腔內腔為大圓角過渡的長方形。
[0011]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述每個進氣歧管的內腔徑向截面由與進氣歧管前段連接處的圓形逐漸過度到與發動機連接處的正方形。
[0012]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述定位導向裝置包括:半圓環、第一安裝固定孔、第二安裝固定孔、第一導向槽、第二導向槽、第三導向槽，所述三個導向槽兩側面為平面，頂面為圓弧面，用於和導向塊配合。
[0013]優選的，在上述發動機的可變進氣系統中，所述第一安裝固定孔和第二安裝固定孔分別對稱位於半圓環的兩側。
[0014]從上述技術方案可以看出，本發明實施例的發動機的可變進氣系統通過連續調整進氣總管的長度改變發動機的諧振轉速，在較寬發動機轉速範圍內均能實現較好的諧振效果，提聞氣體發動機的進氣效率，從而提聞輸出功率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明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，下面描述中的有關本發明的附圖僅僅是本發明的一些實施例，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。
[0016]圖1為本發明發動機的可變進氣系統中可變長度進氣歧管的立體示意圖；
圖2為本發明發動機的可變進氣系統中進氣總管前段結構圖；
圖3為本發明發動機的可變進氣系統中定位導向裝置結構圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明公開了一種發動機的可變進氣系統，通過改變進氣系統的結構改變發動機的諧振轉速，在一定範圍內氣體發動機均能實現較好的諧振效果，並通過進氣歧管幾何形狀的優化設計，減少氣體流動損失，提高氣體發動機充氣效率。
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0019]如圖1及圖2所示，本發明公開的發動機的可變進氣系統，其包括進氣總管前段、進氣總管後段、諧振腔100、法蘭200及進氣歧管，所述進氣歧管包括三段，分別為左側段1、中間段2、右側段3，所述左側段I與諧振腔100的一邊組成不可活動的一體，所述右側段3與法蘭200構成不可分離的整體，所述中間段2能往復滑動來實現進氣歧管的長度變化。可變長度進氣歧管提高了發動機扭矩特性，從而提高整車動力性，有效改善油耗和排放。[0020]所述諧振腔100內腔為大圓角過渡的長方形。所述每個進氣歧管的內腔徑向截面由與進氣歧管前段連接處的圓形逐漸過度到與發動機連接處的正方形。
[0021]所述進氣歧管上設有可變氣道長度機構，所述可變氣道長度機構包括電磁閥、真空軟管、執行器、閥片、軸承和轉軸，所述軸承套設於所述轉軸，所述閥片固連於所述轉軸，所述轉軸轉動時帶著所述閥片擺動，所述執行器與所述轉軸相連，發動機達到設定轉速時所述電磁閥能夠接收發動機控制單元發出的信號，並將該信號輸出至執行器，由所述執行器驅動所述轉軸旋轉，從而閥片擺動帶著中間段運動，進行進氣歧管長度的變換。所述諧振腔的體積為1200ml。
[0022]本發明將可變氣道長度機構集成到進氣歧管總成，通過發動機控制單元輸出轉速信號控制可變氣道長度機構協調進氣歧管長、短氣道工作，發動機從怠速到4500RPM下進氣歧管裝置使用長氣道進氣，發動機扭矩由此提高到143N.m、3800RPM(l.5L)，在4500RPM以上進氣歧管裝置使用短氣道進氣，發動機由此在5800RPM時升功率超過50Kw/L，提高了發動機的充氣效率、發動機中低轉速時的輸出扭矩以及輸出功率，同時也更有效地降低發動機油耗和NOX排放。
[0023]本發明的發動機的可變進氣系統還包括定位導向裝置和驅動裝置，進氣總管前段和進氣總管後段通過密封圈密封連接，進氣總管前段套在進氣總管後段上，進氣總管前段通過定位導向裝置定位導向，總管前段外壁面焊接一根與進氣總管前段長度相同的齒條9，如圖2所示，齒條9與驅動裝置嚙合，根據氣體發動機的不同工況，在驅動裝置控制下，進氣總管前段和進氣總管後段能夠相對運動，使進氣總管長度發生改變。
[0024]如圖2所示，進氣總管前段一端有一連接法蘭8，進氣總管前段和進氣總管後段的內腔徑向截面為圓形，進氣總管前段的上壁面有第一導向塊12，左壁面有第二導向塊11，右壁面有第三導向塊10。所述第一導向塊12、第二導向塊11、第三導向塊10和法蘭8的端面垂直的兩側面為平面，第一導向塊12、第二導向塊11及第三導向塊10的頂端面為圓弧面。
[0025]如圖3所示，所述定位導向裝置包括:半圓環、第一安裝固定孔13、第二安裝固定孔16、第一導向槽14、第二導向槽15、第三導向槽17，所述三個導向槽兩側面為平面，頂面為圓弧面，用於和導向塊配合。所述第一安裝固定孔13和第二安裝固定孔16分別對稱位於半圓環的兩側。
[0026]本發明實施例的發動機的可變進氣系統通過連續調整進氣總管的長度改變發動機的諧振轉速，在較寬發動機轉速範圍內均能實現較好的諧振效果，提高氣體發動機的進氣效率，從而提高輸出功率。
[0027]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。
【權利要求】
1.一種發動機的可變進氣系統，包括進氣總管前段、進氣總管後段、諧振腔、法蘭及進氣歧管，其特徵在於:所述進氣歧管包括三段，分別為左側段、中間段、右側段，所述左側段與諧振腔的一邊組成不可活動的一體，所述右側段與法蘭構成不可分離的整體，所述中間段能往復滑動來實現進氣歧管的長度變化，所述發動機的可變進氣系統還包括定位導向裝置和驅動裝置，進氣總管前段和進氣總管後段通過密封圈密封連接，進氣總管前段套在進氣總管後段上，進氣總管前段通過定位導向裝置定位導向，總管前段外壁面焊接一根與進氣總管前段長度相同的齒條，齒條與驅動裝置嚙合，根據氣體發動機的不同工況，在驅動裝置控制下，進氣總管前段和進氣總管後段能夠相對運動，使進氣總管長度發生改變。
2.根據權利要求1所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述進氣總管前段一端有一連接法蘭，進氣總管前段和進氣總管後段的內腔徑向截面為圓形，進氣總管前段的上壁面有第一導向塊，左壁面有第二導向塊，右壁面有第三導向塊。
3.根據權利要求2所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述第一導向塊、第二導向塊、第三導向塊和法蘭的端面垂直的兩側面為平面，第一導向塊、第二導向塊及第三導向塊的頂端面為圓弧面。
4.根據權利要求1所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述諧振腔內腔為大圓角過渡的長方形。
5.根據權利要求1所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述每個進氣歧管的內腔徑向截面由與進氣歧管前段連接處的圓形逐漸過度到與發動機連接處的正方形。
6.根據權利要求1所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述定位導向裝置包括:半圓環、第一安裝固定孔、第二安裝固定孔、第一導向槽、第二導向槽、第三導向槽，所述三個導向槽兩側面為平面，頂面為圓弧面，用於和導向塊配合。
7.根據權利要求6所述的發動機的可變進氣系統，其特徵在於:所述第一安裝固定孔和第二安裝固定孔分別對稱位於半圓環的兩側。
【文檔編號】F02B27/02GK103742251SQ201310715870
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】張洪濤, 葉浩鳴 申請人:廣西科技大學